汽车电气系统检测与维修方案

[任务目标]

[任务描述]充分认识汽车电气的基础知识

[知识准备]

汽车电器设备是汽车的重要组成部分之一，其性能的好坏直接影响汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。汽车电器设备各个系统的结构、性能随着其他技术的发展和人们的要求在不断地变化和发展，只要真正掌握汽车电器设备各个系统的作用、基本原理，及时掌握各种新技术在汽车电器设备中的应用动态，就能适应汽车发展的要求，应用并维护好汽车电器设备。

现代汽车的种类和品牌繁多，各种汽车电器设备的数量不等，其安装位置、接线方法等也各有差异。但无论是进口汽车还是国产汽车，其电气系统的设计一般都遵循一定的规律。了解汽车电气系统的特点，对汽车电器设备的维修很有帮助。

1）汽车电气系统的组成

汽车电气系统按功能可分为以下系统：

①电源系统，其主要电器设备有：蓄电池（图1.1）、三相交流发电机（图1.2）、电压调节器（图1.3）、充电状态指示装置等。

图1.1　蓄电池

图1.2　三相交流发电机

图1.3　电压调节器

②启动系统（图1.4），其主要电器设备有：启动电动机、控制器、离合器、启动机电器等。

图1.4　启动机

③照明及信号系统，其主要电器设备有：前照灯、雾灯、牌照灯、转向信号灯、危险报警灯及开关、尾灯、电喇叭、倒车信号装置、制动信号灯等。

④仪表与报警系统，其主要电器设备有：电流表、电压表、机油压力表、水温表、燃油表、发动机转速表、车速里程表、报警灯及开关。

⑤辅助电气系统，其主要电器设备有：刮水器与喷水器、电动车装置。

⑥汽车电子控制系统，主要指利用微机控制的各个系统，包括电控燃油喷射系统（EFI）、电控点火系统（ESA）、电控自动变速器（ECT）、制动防抱死系统（ABS）、电控悬架系统（EMS）、自动空调、安全气囊等。

2）汽车电器设备的主要特点

（1）两个电源

①蓄电池电源——汽车的初始电源。

②发动机电源——汽车的主要电源。

（2）低压直流

汽车电器设备的额定电压有12 V和24 V两种，汽车普遍采用12 V电压，大型柴油车多采用24 V电压。

汽车蓄电池作为化学电源，只能产生直流电，发电机在汽车上要与蓄电池配合供电，还要向蓄电池充电，因此发电机的输出电流也必须是直流电。汽车采用直流供电。

（3）并联单线制

汽车上所有的电气系统与电源之间的连接都是并联的，电源与用电设备只用一根导线将正极连接，负极用汽车的金属机体作为导体构成回路，这种连接方式称为单线制。由于单线制节省导线，线路清晰，安装与检修方便，并且用电设备不需与车体绝缘，因此，现代汽车广泛采用单线制。

（4）负极搭铁

采用单线制时，电源的正极与用电设备的正极用导线连接，而负极直接接到车架上，俗称“负极搭铁”。国内外生产的汽车基本上都采用“负极搭铁”。

（5）设有保护装置

如保险丝、继电器等。

（6）汽车电路有颜色和编号特征

汽车电气系统的线束有颜色和编号特征，以便于维修时查找。

（7）相对独立的分支系统组成

①电源电路由蓄电池、发电机、电压调节器及工作状况指示装置（电流表、充电指示灯）等组成。

②启动电路由启动机、启动继电器、启动开关及启动保护装置组成。

③点火电路由点火线圈、分电器、点火器、火花塞、点火开关等组成。

④照明与信号电路由前照灯、雾灯、示宽灯、转向信号灯、制动信号灯、倒车灯、电喇叭等及其控制继电器和开关组成。

⑤仪表与报警电路由仪表、传感器、各种报警灯及控制器组成。

⑥辅助装置电路由为提高车辆安全性、舒适性、经济性等各种功能的电气装置组成。一般包括风窗刮水清洗装置、风窗除霜防雾装置、启动预热装置、音响装置、车窗电动升降装置、电动座椅调节装置及中央电控门锁等装置组成。

3）全车电路及配电装置

（1）汽车电路图分类

汽车电路图有电路原理图、接线图、线束图和线路图4种。

（2）汽车电路原理图识图要点

识读电路原理图必须熟悉电器设备的图形符号，弄清电器设备和控制电路的工作原理及相关电路所通过的控制开关、熔断器、插件器等。

（3）汽车电路接线图和线束图识图要点

如图1.5所示，识读完电路原理图后，根据线路图分清电器设备和它们在车上的实际位置；根据接线图和线束图辨别出电器元件各接线柱的作用和线束接线柱的来龙去脉。阅读接线图、线束图和电路原理图时，一般先找到电源线和搭铁线，再按照保险、开关（或用电器）、搭铁的次序运用汽车电器总成的相关知识进行原理分析，以便能找到汽车充电指示灯常亮等故障的真正原因，并排除故障。

图1.5　电源系统电路原理图

（4）汽车电路线路图识图注意事项

识读电路原理图时，图中一般有多条火线和搭铁线，一般其中一条为常火线，直接接蓄电池正极，不受任何开关控制；还有一条火线受点火开关控制。另外，同时有多条搭铁时，搭铁部位不同。识读线束图要注意全车有几组线束，各线束的名称、在汽车上的实际位置；每一条线束上的枝叉又通向车上的哪个电器设备，每一分支叉有几根导线，它们的颜色和标号，它们分别连接到相应电器的哪个接线柱上。

（5）汽车电器的回路原则

对于汽车电路来说，有多个电路系统，但只有电源、总保险等是各个电路系统公用的。所有用电设备都是并联的，任何一个电路系统都是一个完整的电气系统，包括电源开关、熔断器、用电设备、导线等，虽说汽车电路采用单线制，并遵循从电源—保险—开关—用电设备—搭铁—电源负极，最终形成回路。

（6）汽车电路图的发展趋势

随着汽车电气系统的发展，汽车电路图复杂度也在提高，主要体现在：在修理手册中，由于电缆无限增多，采用一步线图表示全车电路不多见了，多采用提纲图表示全车电路概貌，体现电源的分配关系；一般修理手册增加了局部电路中的插接器、每根线在插接器中的位置、多线插接器的数字序号及文字符号、接线柱标记、导线颜色和搭铁点；图形符号遵循国际（ISO）和欧洲（IEC）标准；突出电子控制系统，给出元件在车身上的位置。

4）汽车电气检修基础

（1）汽车电气检修注意事项

①拆卸蓄电池时，总是最先拆下负极（-）电缆；装上蓄电池时，总是最后连接负极（-）电缆。

②更换烧坏的保险时，应使用相同规格的保险，使用比规定容量大的保险会导致电气元件损坏或产生火灾。

③拆下或装上蓄电池电缆时，应确保点火开关或其他开关都已断开，否则会导致半导体元器件的损坏。

④靠近振动部件（如发动机）的线束部分应用卡子固定，将松弛部分拉紧，以免由于振动造成线束与其他部件接触。

⑤不要粗暴地对待电气元件，也不能随意乱扔。无论器件好坏，都应轻拿轻放。

⑥与尖锐边缘磨碰的线束部分应用胶带缠起来，以免损坏。

⑦安装固定零件时，应确保线束不要被夹住或被破坏。

⑧安装时，应确保接插头接插牢固。

⑨进行维修时，若温度超过80 ℃（如进行焊接时），应先拆下对温度敏感的零件（如继电器等）。(www.xing528.com)

（2）汽车电器设备维护与故障判断、排除的基本方法

①调查了解法。

②原理分析法。

③试灯检查法。

④电压测量法。

⑤电源短接法。

⑥使用警告灯判断法。

对装有警告灯的车辆，是否有故障可以从警告灯的“亮”“灭”来判断。

[任务检测]

一、填空题

1.汽车电气系统分为________、________、________、仪表与报警系统、辅助电气系统及汽车电子控制系统。

2.汽车电器设备的额定电压有________V和________V两种，汽车普遍采用________V电压，大型柴油车多采用________V电压。

3.采用单线制时，电源的正极与用电设备的正极用导线连接，而负极直接接到车架上，俗称________。

二、判断题

1.汽车有两个电源。（　）

2.汽车电子控制系统主要是指利用微机控制的各个系统。（　）

3.拆卸蓄电池时，总是最先拆下负极（-）电缆；装上蓄电池时，总是最后连接负极（-）电缆。（　）

三、简答题

1.电气系统的主要特点有哪些？

2.试述汽车故障诊断的一般程序。

3.汽车电气检修注意事项有哪些？

4.试述汽车电器设备维护与故障判断、排除的基本方法。

[知识拓展]

1.作业安全要求

1）电击与电伤

电击是电流通过人体时造成的内部器官在生理上的反应和病变，如破坏人的心脏、神经系统、肺部的正常工作造成的伤害。电击对人体的危害程度主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。随着电流的大小不同，人体的反应也不同，如针刺感、击痛感、昏迷、心室颤动、呼吸困难或停止现象。人体触及带电的导线、漏电设备的外壳或其他带电体，以及雷击或电容放电，都可能导致电击。电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的局部伤害，包括电弧烧伤、烫伤、电烙印、皮肤金属化、电气机械性伤害、电光眼等不同形式的伤害。

2）安全操作要求

①实际操作必须在老师的指导下，严格按照操作规程完成。

②使用工量具、检测仪器前，要掌握使用方法和注意事项。

③清洗用油、润滑油、废油必须定点存放。

④工作环境干净整洁，不得阻塞通道。

⑤发生意外情况，一定要在第一时间断电。

⑥进行6S的管理。

2.数字万用表的使用

1）数字式万用表的说明

数字式万用表是在数字直流电压表的基础上扩展而成的，核心就是200 mV量程的数字电压表，其主要工作原理是需要把被测量的电压信号、电流信号、交流电压信号、电阻、电容、电感、二极管等统一转换成直流电压信号并且经过衰减器衰减到200 mV以下，再由模/数（A/D）转换器将电压模拟量转换成数字量，然后通过电子计数器计数，最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。

汽车万用表也是一种数字式万用表，在汽车检测中用途广泛，它除了具有数字式万用表的功能外，还具有一些汽车专用测试功能。在发动机电控系统故障的检测与诊断中，除经常需要检测电压、电阻和电流等参数外，还需要检测转速、闭合角、频宽比（占空比）、频率、压力、时间、电容、电感、温度、半导体元件等。这些参数对发动机电控系统的故障检测与诊断具有重要意义。这些参数是用一般数字式万用表无法检测的，需用专用仪表即汽车万用表。汽车专用万用表的基本工作原理是：通过测试探针采集外部电信号后，输入万用表专用集成电路进行预处理，在通过CPU处理完成后送入显示屏进行显示。

2）数字式万用表的使用

（1）电压测量

①将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入VΩ 插孔。

②测直流电压（DCV）时，将功能开关置于DCV量程范围[测交流电压（ACV）时则应置于ACV量程范围]，并将测试表笔并接到被测负载或信号源上，在显示电压读数时，同时会指示出红表笔的极性。

（2）电流测量

①将黑表笔插入COM插孔，当被测电流在200 mA以下时红表笔插A插孔。如被测电流为200 mA～2 A，则红表笔移至10 A插孔。

②将功能开关置于直流电流（DCA）或交流电流（ACA）量程范围，测试笔串入被测电路中。

（3）电阻测量

①将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入VΩ 插孔（注意红表笔极性为“+”）。

②将功能开关置于所需Ω 量程上，将测试笔跨接在被测电阻上。

3.解码器的使用

①故障码的读取与清除。

②数据流的读取。

4.继电器的检修

1）测触点电阻

使用万用表的欧姆挡，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0（接通）；常开触点与动点的阻值为无穷大（断开）。由此可以区别出哪个是常闭触点，哪个是常开触点。

2）测线圈电阻

可用万用表二极管挡或欧姆挡测量继电器线圈的阻值，阻值一般很小，从而判断该线圈是否存在开路现象。

5.普通电路故障的检测方法

1）断路的检测

断路故障可以使用电压表、试灯、有源试灯、欧姆表或借助跨接线来检测。

2）短路的检测

可用欧姆表来检查部件的电阻，若有短路，则电阻值低于规定值。注意，短路并不一定烧毁熔断丝，要检查电流的大小。

3）搭铁回路的检测

搭铁就是因绝缘材料破损，致使电流未到达负载部件便流到搭铁点，为了确定电路是否在负载之前搭铁短路，应拆下熔断丝，将试灯按照串联方式接在熔断丝接点处。如果灯亮，则电路是搭铁短路。

【评价与反馈】

评价与反馈见表1.1。

表1.1　评价与反馈表

【教师评估】

教师评估见表1.2。

表1.2　教师评估表