汽车电器系统构成及保险装置

汽车电器系统主要由电源、用电设备和中间装置组成，如图1-4 所示。

（一）电源

汽车电器设备所使用的电源是直流电源，它来自蓄电池或发电机。由蓄电池、发电机、调节器及充电状态指示装置、开关和导线等连接而成的电气系统称为电源系统，如图1-5 所示。发动机启动时，蓄电池向起动机供电；发电机正常运转时，由发电机向用电设备供电并向蓄电池充电。为保证发电机输出的电压稳定，通常装有电压调节器，在一定范围内防止因电压起伏过大而烧毁电器设备。

图1-4　电器系统组成示例

图1-5　电源系统

（二）用电设备

①启动系统由起动机、启动继电器、启动开关及启动保护装置组成。

②点火系统由电子控制单元、点火线圈、火花塞及点火开关组成。

③仪表系统由仪表指示表、传感器、各种报警器及控制器组成。

④照明与信号系统由前照灯、雾灯、示宽灯、转向灯、制动灯、倒车灯及其控制继电器和开关等组成。

⑤辅助装置由各种辅助电器及其控制继电器和开关组成。

⑥其他装置由发动机电子控制系统、汽车空调系统和汽车音响系统等组成。

（三）中间装置

任何电器设备和电控装置要想获得电源供应，中间装置的连接必不可少。常见的中间装置有汽车线束、开关装置、保险装置、连接器和继电器等，这些中间装置的选用和装配直接影响到用电设备的运行状况。

1.汽车线束

为使全车线路规整、安装方便及保护导线的绝缘，汽车上的全车线路除高压线、蓄电池电缆和起动机电缆外，一般将同区域的不同规格导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为线束，如图1-6 所示。

图1-6　汽车线束

（1）导线

1）导线类型

导线按承受电压的高低分为高压导线和低压导线。

2）导线截面积

根据电器设备的负载电流大小选择导线的截面积。

其一般原则为：长时间工作的电器设备可选用实际电流等于允许载流量60%的导线；短时间工作的电器设备可选用实际电流等于允许载流量为60% ～100%的导线。同时，还应考虑电路中的电压降和导线发热等情况，以免影响电器设备的性能或超过导线的允许温度。为保证一定的机械强度，一般低压导线截面积不小于0.5 mm2。表1-1 为各种铜芯导线标称截面积的允许载流量。

表1-1　导线标称截面积的允许载流量

表1-2 为汽车12 V 电器系统主要电路导线截面积选择的推荐值。

表1-2　主要电路导线截面积

3）导线颜色

为便于安装和检修，汽车采用双色导线，主色为基础色，辅色为环布导线的条色带或螺旋色带，且标注时主色在前，辅色在后。以双色为基础选用时，各用电系统的电源线为单色，其余为双色，导线的颜色代号见表1-3。

表1-3　导线颜色代号

标称截面积大于1.5 mm2 的双色线，主辅颜色的搭配见表1-4。

表1-4　颜色搭配表

注：○—容许搭配的颜色；△—不推荐搭配的颜色

（2）线束的包扎

线束的包扎如图1-7 所示。

①电缆半叠包扎法，涂绝缘漆，烘干，以增加电缆的强度和绝缘性能。

②新型线束，局部塑料包扎后放入侧切口的塑料波纹管内，使其强度更高，保护性能更好，方便查找线路故障。

图1-7　线束包扎

（3）线束的安装

同一种车型的线束在制造厂里按车型设计制造好后，用卡簧或绊钉固定在车上的既定位置，其抽头恰好在各电气设备接线柱附近位置，安装时按线号装在其对应的接线柱上。各种车型的线束各不相同，同一车型线束按发动机、底盘和车身分多个线束。

2.开关装置

汽车上所有用电设备的接通和停止，都必须经过开关控制。对开关的要求是坚固耐用、安全可靠、操作方便、性能稳定，常见开关装置如图1-8 所示。

图1-8　开关装置

（1）点火开关

点火开关是汽车电路中最重要的开关，是各条电路分支的控制枢纽，是多挡多接线柱开关。其主要功能是：锁住转向盘转轴（LOCK），接通点火仪表指示灯（ON 或IG），启动（ST 或START）挡，附件挡（Acc 主要是收放机专用），如果用于柴油车则增加（HEAT）挡。其中启动、预热挡因为工作电流很大，开关不宜接通过久，这两挡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，并自行定位，其他挡均可自行定位。点火开关的结构及表示方法如图1-9 所示。

图1-9　点火开关的结构及表示方法

（2）组合开关

多功能组合开关如图1-10 所示，其将照明（前照灯、变光）开关、信号（转向、危险警告、超车）开关、刮水器/清洗器开关等组合为一体，安装在便于驾驶员操纵的转向柱上。图1-11 为日产轿车组合开关的挡位关系。(www.xing528.com)

3.保险装置

当电路中流过超过规定的过大电流时，汽车电路保险装置能够切断电路，从而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。汽车上的保险装置主要有熔断器、易熔线和断路器。熔断器、易熔线和断路器符号如图1-12 所示。

（1）熔断器

1）保险选用原则

例如，某电路设计的最大电流为12 A，则应选用15 A 的保险。

2）熔断器熔断后的应急修理

行驶途中的应急修理，可用细导线代替熔断器。一旦到达目的地或有新熔断器时，应及时换上，熔断器实物如图1-13 所示。

图1-10　多功能开关

图1-11　多功能开关挡位图

图1-12　熔断器、易熔线和断路器符号

注意：

①更换熔断器，一定要用与原规定相同的熔断器。汽车上增加用电设备时，不要随意改用容量大的熔断器，最好另外再安装熔断器。

②熔断器熔断，必须找到真正故障原因，彻底排除隐患。

③熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象。如发现支架有氧化现象或脏污必须及时清理。

（2）易熔线

易熔线如图1-14 所示，是一种大容量的熔断器，用于保护电源电路和大电流电路。

图1-13　熔断器

图1-14　易熔线

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。

（3）断路器

断路器在电路中用于防止有害的过载（额外的电流），其结构如图1-15 所示。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，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。当电路断路器冷却，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，电路断路器复位。

图1-15　断路器结构图

4.连接器

连接器又称插接器，现代汽车上使用很普遍。连接器符号及实物如图1-16 所示。为防止在汽车行驶过程中脱开，均采用闭锁装置，其拆卸方法如图1-17 所示。

图1-16　连接器的符号和实物示意图

图1-17　连接器的拆卸

图1-18　继电器结构图

5.继电器

（1）继电器结构

继电器结构如图1-18 所示，其可以实现自动接通或切断一对或多对触点，完成用小电流控制大电流，可以减小控制开关的电流负荷，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。继电器根据其断电时开关触

点的状态又分为常开继电器和常闭继电器，符号如图1-19 所示。继电器实物如图1-20 所示。

图1-19　继电器符号

图1-20　继电器实物图

（2）继电器的分类

继电器分为常开继电器，常闭继电器和常开、常闭混合型继电器。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相对应。常见继电器符号类型如图1-21所示。

图1-21　继电器符号类型

（3）使用继电器小技巧

用继电器实现电路扩展。要想在原车上安装额外的电子附件，简单接入已有的电路中可能会使保险装置或配线过载。采用继电器扩展可有效解决这一问题。示例电路如图1-22所示。

图1-22　示例电路