汽车电路图解析-汽车电路读图

汽车电气基础元件主要是指保险装置、继电器、开关、导线与线束、插接器、中央配电盒等，它们是汽车电路的基本组成部分。

（一）保险装置

汽车上的保险装置主要有熔断器、易熔线和断路器。

1.熔断器

熔断器也称为保险丝，在电路中起保护作用。当电路中流过超过规定的电流时，熔断器的熔丝自身发热而熔断，切断电路，防止烧坏电路连接导线和用电设备，并把故障限制在最小范围内。熔断器的主要元件是熔丝（片），其材料是锌、锡、铅、铜等金属的合金。常见熔断器按外形分可分为熔片式、熔管式、绝缘子式、缠丝式、插片式等，如图1-6所示。通常情况下，将很多熔断器组合在一起安装在熔断器盒内，在熔断器盒盖上注明各熔断器的名称、额定容量和位置，并用不同的颜色来区别熔断器的容量。图1-7所示是奥迪A6轿车熔断器盒。

一般情况下，环境温度在18℃～32℃且流过熔断器的电流为额定电流的1.1倍时，熔丝不熔断；在达到1.35倍时，熔丝在60 s内熔断；在达到1.5倍时，电流在20 A以内的熔丝在15 s内熔断，电流为30 A的熔丝在30 s内熔断。

熔断器在使用中应注意以下几点：

（1）熔丝熔断后，必须找到真正的故障原因，彻底排除故障。

（2）更换熔断器时，新熔断器一定要与原熔断器规格相同；汽车上增加用电设备时，不要随意改用容量大的熔断器，最好另外安装熔断器。

图1-6　熔断器的种类

（a）熔管式；（b）绝缘子式；（c）缠丝式；（d）插片式；（e）插片式熔断器插拔器

图1-7　奥迪A6轿车熔断器盒

熔丝颜色：30A—绿色；25A—白色；20A—黄色；15A—蓝色；10A—红色；7.5A—棕色；5A—米色。

（3）熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和导致发热现象，安装时要保证良好的接触。

提示：行驶途中熔断器的熔丝熔断后的应急处理：可用其他电路相同或稍大容量的熔断器替代，一旦到达目的地或有新熔断器时，应及时更换。

2.易熔线

易熔线是一种大容量的熔断器，用于保护电源电路和大电流电路（见图1-8）。易熔线在使用时应注意：①绝对不允许换用比规定容量大的易熔线；②易熔线熔断，可能是由于主要电路发生短路，因此需要仔细检查，彻底排除隐患；③不能和其他导线绞合在一起。

图1-8　易熔线实物与连接位置

1—易熔线；2—蓄电池正极

3.断路器

断路器通过断开电路和截断电流来防止导线和电子元件过热和可能因此造成的火灾，在电路中用于防止有害的过载（额外的电流）。断路器是机械装置，它利用两种不同金属（双金属）的热效应断开电路（见图1-9）。如果额外的电流经过双金属带，双金属带弯曲，触点开路，阻止电流通过。当断路器冷却后，触点再次闭合，电路导通。当无电流时，双金属带冷却而使电路重新闭合，断路器复位。

图1-9　断路器

前照灯电路是应用断路器代替熔断器的一个极好的例证。前照灯电路中任何地方发生短路或接地都会引起额外的电流，并会因此断开电路。若在夜晚突然失去前照灯，则会产生灾难性的后果。可是，断路器在断开电路后会迅速闭合电路，从而避免了电路过热，也提供了充足的电流以保持至少部分前照灯能够工作。

（二）继电器

继电器是利用电磁或机电原理及其他方法（如热电或电子），实现自动接通或切断一对或多对触点，以完成用小电流控制大电流的装置。在电路中设置继电器可以减小控制开关的电流负荷，减少烧蚀等现象的发生，保护电路中的控制开关，如进气预热继电器、空调继电器、喇叭继电器、雾灯继电器、中间继电器、风窗刮水器/清洗器继电器、危险报警与转向闪光继电器等。继电器通常分为动合（N.O）继电器，动断（N.C）继电器和混合型继电器。继电器的外形、电路符号和内部结构示意如图1-10～图1-12所示，继电器的每个插脚都有标号，与中央接线盒正面板的继电器插座的插孔标号对应，见表1-9。

图1-10　继电器

图1-13所示为小型标准通用继电器及其插脚布置。

图1-11　继电器的电路符号

（a）触点常闭继电器符号；（b）触点常开继电器符号

图1-12　继电器内部结构示意

表1-9　常见继电器的外形、内部电路及引线标号

汽车上的继电器有很多，常见的有3类：动合继电器、动断继电器和混合型继电器。这3类继电器的工作状态见表1-10。其中，动合继电器平时触点是断开的，继电器动作后触点才闭合；动断继电器平时触点是闭合的，继电器动作后触点才断开；混合型继电器平时动断触点接通，动合触点断开，如果继电器线圈通电，就变成相反状态。

（三）开关

开关的作用是接通或切断电气设备工作的电路。开关的种类有很多，有机械式、气动式、温控式、液压式等。下面仅对机械式开关作简单介绍。

图1-13　小型标准通用继电器及其插脚布置

（a）小型标准通用继电器外形；（b）小型标准通用继电器插脚布置

表1-10　继电器的工作状态

图1-14所示是点火开关的3种表示方法。点火开关的功能主要有：锁住转向盘转轴（LOCK挡）、接通仪表指示灯（ON或IG挡）、起动发动机（ST或START挡）、给附件供电（ACC挡主要是收放机专用）和预热发动机（HEAT挡）。其中，起动、预热挡工作时消耗电流很大，开关不宜接通过久，所以这两个挡位在操作时必须用手克服弹簧力，扳住钥匙，一松手就弹回点火挡，不能自行定位；其他各挡位均可自行定位。

图1-14　点火开关的3种表示方法

（a）结构图表示法；（b）表格表示法；（c）图形符号表示法

有些车辆（如捷达、桑塔纳、奥迪等轿车）的点火开关在发动机工作时具有防止误起动功能。

几种常见车型点火开关的挡位与接线柱的对应关系见表1-11。

表1-11　点火开关的挡位与接线柱的对应关系

续表

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例如：法国雪铁龙车系点火开关的表示方法如图1-15所示，各挡位工作状态见表1-12。

图1-15　法国雪铁龙车系点火开关的表示方法

表1-12　点火开关各挡位工作状态

（四）导线与线束

汽车用导线有高压导线和低压导线两种，它们均采用铜质多芯软线。

1.低压导线

汽车低压导线与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单芯电线，有一定硬度。而汽车用导线都是铜质多芯软线，有些软线细如毛发，几条乃至几十条软线包裹在塑料绝缘管（聚氯乙烯）内，柔软而不容易折断。

（1）导线的截面面积。导线的截面面积主要根据其工作电流选择，但是对于一些工作电流较小的电器，为保证具有一定的机械强度，导线截面面积不得小于0.5 mm2。各种低压导线标称截面面积所允许的负载电流见表1-13。

表1-13　低压导线标称截面面积所允许的负载电流

所谓标称截面面积是经过换算而统一规定的线芯截面面积，不是实际线芯的几何面积，也不是各股线芯的几何面积之和。

汽车12 V电气系统主要线路导线标称截面面积推荐值见表1-14。

表1-14　汽车12 V电气系统主要线路导线标称截面面积推荐值

（2）导线颜色。各国汽车厂商在汽车电路图上多以字母（主要是英文字母）表示导线外皮的颜色及其条纹的颜色。日本常用单个字母表示，个别用双字母表示，其中后一位是小写字母；中国标准大体上与此相同。美国常用2～3个字母表示一种颜色，如果导线上有条纹，则要书写较多字母。德国汽车导线颜色代号，各厂商甚至各牌号不尽一致。也有的厂商如斯坎尼亚的汽车导线采用数字代号表示颜色。汽车用导线颜色代号见表1-15。

另外，导线颜色要容易区别。如常用黑、白、红、绿、黄、蓝、灰、棕、紫；其次为粉红、橙、棕褐；再次为深蓝、浅蓝、深绿、浅绿。在导线上采用条纹标志要对比强烈，如黑白、白红……双色线的主色所占比例大些，辅助色所占比例小些。辅助色条纹与主色条纹沿圆周表面的比例为1∶3～1∶5。双色线标注的第一色为主色，第二色为辅助色。

表1-15　汽车用导线颜色代号

注：“奔驰”一栏中的代码为奔驰、大众等德国车系导线颜色代号。

（3）线束。汽车用低压导线除蓄电池导线外，都用绝缘材料如薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，以避免水、油的侵蚀及磨损。在线束布线过程中不许拉得太紧，线束穿过洞口或绕过锐角处都应有套管保护。线束位置确定后，应用卡簧或绊钉固定，以免松动损坏。

目前，不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车，线束编成的形式基本上是一样的，都由电线、联插件和包裹胶带组成，如图1-16所示。

图1-16　汽车线束

提示：在检测电路时不要拆下线束的保护性胶带，否则可能导致渗水，磨损后容易出现短路。

2.搭铁线

汽车电气系统使用直流电，采用串联、并联或者串并混联电路，所有电路都有正极和负极。从负载引出的回路都要通过导线直接连接到蓄电池的负极接线端。如果采取分立接线方式，蓄电池上的导线就会有上百条之多。为了节约导线材料和方便安装，一般汽车电路都采用单线制，即蓄电池正极线直接与各用电设备连接，蓄电池负极线直接搭在车架金属机件上，用电设备的负极线也就近搭在车架金属机件上，利用发动机和汽车底盘（粱架）的金属体作公共通道。这种负极线与车体相连的方式称为搭铁，也称为接地或接铁。

汽车上一般有两条以上主搭铁线：其中一条是蓄电池负极线；另一条是发动机与大梁之间的搭铁线。为了保险起见，还有变速器与大梁之间、车厢金属壳体与大梁之间的搭铁线。这些搭铁线形式与普通导线有所不同，一般是扁平的铜质或铝质编织线，电流承载量大，如图1-17所示。

图1-17　搭铁线

汽车电气系统中搭铁不良的现象很容易发生。例如，发动机搭铁线紧固螺栓松动，或者重接搭铁线时随便安装，或者搭铁线接头腐蚀电阻增大，这些都会造成接触不良，迫使电流试图通过另外的回路，引起电压下降或工作失效。搭铁不良会造成电气线路的许多显性或隐性故障。在点火系统中，如果发动机搭铁不良，就会造成火花塞的火花弱，汽车动力减弱。在现代汽车上，搭铁不良还会造成点火电子模块损坏。在起动电路中，如果发动机搭铁不良，会造成起动机转速减慢，电枢发热，时间稍长还很容易烧毁起动机。在灯光电路中，如果灯具搭铁不良，就会造成灯光不亮或者灯光暗淡，为行车增添危险。因此，认识搭铁线的作用可以避免检查电气故障时产生失误。

3.高压导线

在汽车点火线圈至火花塞之间的电路使用高压点火线，即高压导线，简称高压线。它分为普通铜芯高压线及高压阻尼点火线，带阻尼的高压线可抑制和衰减点火系统产生的高频电磁波，降低对无线电设备及电控装置的干扰。

（五）插接器

插接器就是通常说的插头和插座，用于线束与线束或导线与导线的相互连接。为了防止插接器在汽车行驶中脱开，所有插接器均采用闭锁装置。

下面以日本汽车使用的插接器为例介绍其相关知识。

1.插接器的识别方法

插接器的符号和实物如图1-18所示。黑色表示插头，白色表示插座，带有倒角的表示针式插头。

图1-18　插接器的符号和实物

（a）插头；（b）插座

2.插接器的连接方法

插接器接合时，应把插接器的导向槽重叠在一起，使插头和插孔对准，然后平行插入即可十分牢固地连接在一起。插接器的连接方法如图1-19所示。例如A线的插孔①与a线的插头①′是配合的，其余依此类推。

图1-19　插接器的连接方法

提示：在进行断开插接器操作时，要先解除闭锁，抓住插接器拉开即可。注意不要抓住导线拉。

（六）中央配电盒

中央配电盒亦称熔断器/继电器盒，是一个多功能电子化控制器件。它将全车的大多数熔断器、断路器、继电器集中在一起，是整车电路的控制中心。使用中央配电盒能实现集中供电、减少接线回路、简化线束、减少插接件、节省空间、减小整车质量等。

图1-20所示是一汽大众高尔夫轿车的主中央配电盒，它位于驾驶室内，其上集中了7个熔断器和17个继电器。

图1-20　一汽大众高尔夫轿车的主中央配电盒

A～G为熔断器：A—座椅调节；B、D、E—未使用；C—玻璃升降器、中央门锁及加热式外后视镜（指带舒适系统及电动门窗升降器的汽车）；F—防盗警报闪光；G—防盗警报喇叭
1～13为继电器：1—喇叭继电器；2—X触点卸荷继电器；3、7～13—未使用；4—燃油泵继电器；5、6—雨刮器间歇挡继电器。图中下部4个继电器：1—行李舱锁继电器；2—启动锁和倒车灯继电器；3—主继电器；4—二次空气泵继电器

图1-21所示是一汽大众高尔夫轿车的熔断器中央配电盒，它位于仪表板左侧的熔丝支架上，其上集中了44个熔断器。

中央配电盒一般由中央配电盒盖、座及配电盒主体组成，在中央配电盒盖上标有各熔断器和继电器的位置及功能说明。中央配电盒总成一般安装在散热良好、方便插接的地方，大多安装在汽车前风窗玻璃外左下角、发动机舱盖的下面、仪表板侧端，或驾驶室内驾驶员腿上方护罩夹层中。

图1-21　一汽大众高尔夫轿车的熔断器中央配电盒