汽车电路基础知识

1、汽车电路基础知识,一、汽车电路的组成、控制元件,汽车电路 三要素；电源、负载、中间环节 电源电路、起动电路、点火电路、 空调控制电路、仪表电路、照明与信号电路 辅助电器电路、电子控制系统电路 汽车电路的控制元件 控制开关、保护装置、导线、线束和连接器等、,汽车电路图,定义：利用各种符号和线条构成的图形。 汽车电路图常见的表达方式有线路图、原理图和线束图三种。 组成： （1）电源电路：由蓄电池、发电机及电压调节器和工作情况显示装置等组成，其主要任务是对全车所有用电设备供电并维持供电电压稳定。 （2）起动电路：由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护装置等组成，其主其要任务是将发动机由静止状态转变

2、为自行运转状态。,（3）点火电路 由分电器、电子点火控制器、点火线圈、火花塞及点火开关等组成，其主要任务是控制并产生足以击穿火花塞电极间隙的电压，同时按发动机工作顺序将高压电送至各缸火花塞。 （4）空调控制电路 由空调压缩机电磁离合器、空调控制器、控制开关及风机控制电路等组成，其主要任务是根据环境温度和空气质量控制调节车内的温度和空气质量，以满足乘员舒适度的要求。 （5）仪表电路 由仪表、指示表、传感器、各种报警器及控制器等组成，其主要任务是控制各种仪表显示信息参数及报警。,（6）照明与信号电路 由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯等及其控制继电器和开关组成，其主要任务是控制各种照明

3、灯的启闭及各种信号 的输出。 （7）辅助电器电路 由各种辅助电器及其控制继电器和开关等组成，其主要任务是根据需要控制各种辅助电器的工作时机和工作过程。 （8）电子控制系统电路 由电子控制器ECU根据车辆上所装用的电控系统内容不同采用不同的控制方式完成控制功能。,电路的控制开关,（1）电源开关 作用：用于切断蓄电池与外电路的连接，以防止车辆停驶过程中蓄电池经外电路漏电。 类型：闸刀式、电磁式。 （2）点火开关 作用：控制点火电路、仪表电路、发电机励磁电路、起动电路及些辅助电器电路等。 （3）灯光开关 作用：档接通示廓灯、尾灯、仪表照明灯等；档接通前照灯、尾灯、仪表照明灯等。 类型：推拉式、旋转式

4、、组合式 （4）组合开关； 由两种及两种以上的开关组合在一起，可使操纵更加方便。,线路保护装置,作用：当线路因负荷超载、短路故障而电流过大时，保护装置自动断开电源电路，以防止线路或用电设备烧坏。 类型：熔断器、易熔线、断路器 （1）熔断器；串联在其所保护的电路中。当通过熔丝的电流超过其规定值时，熔丝发热熔断，从而保护了线路用电设备不被烧坏。 （2）易熔线； 易熔线比熔丝粗一些，被保护的线路其工作电流往往较大，通常连接在电源线路和通过电流较大的线路上。 （3）断路器； 断路器起保护作用的,主要元件是双金属片和触点，有自恢复式和按压恢复式两种。,按压恢复式断路器。如图7-8所示 当被保护线路中的电

5、流超过规定值时， 双金属片受热向上弯曲，使双金属片两端 的触点张开而切断电路。向上弯曲的双金 属片冷却后不能自行恢复原形，若要重新 接通电路，必须按下按钮才能使双金属片 复位。这种断路器的限定电流是可调的， 需要调整时，松开紧固螺母10，旋动调整 螺钉1l，改变双金属片的挠度即可。,自恢复式断路器 如图7-7所示 当被保护线路中的电流超过规定值时，双金属片受热弯曲而使触点张开而切断电路。电路断电后，双金属片因无电流通过而逐渐冷却申直，触点又重新闭合，又接通电路。如果线路电流过大的原因未及时排除，自恢复式断路器就会使电路时而接通，时而切断，以限制通过线路的电流，起到了线路过载保护的作用。,继电器

6、,1.继电器的结构: 继电器的基本组成件：电磁线圈和带复位弹簧的触点。 其工作方式利用通电线圈产生的电磁力来改变触点的原始状态。 汽车用继电器主要起保护开关和自动控制作用。 2继电器的作用: 保护控制开关。控制开关只控制继电器线圈的通断，由继电器线圈产生的电磁力来通断控制开关要控制的电路。加继电器后，控制开关只流过较小的继电器线圈电流，因而开关就不容易损坏，使用寿命得以延长。 实现自动控制。一些继电器线圈电流由汽车电路中的某个工作电压控制，当电路中的受控电压达到设定的继电器动作电压时，继电器触点改变工作状态，从而实现自动控制。比如，起动机驱动保护继电器就可在发动机起动后，发电机发电，由发电机的

7、中点电压使继电器触点打开，自动断开起动机电磁开关的电路。,3.继电器的类型： 汽车上的继电器较多，可将其分为常开继电器、常闭继电器和混合型继电器等，主要形式如图7-9所示。常开继电器继电器线圈不通电时，继电器触点在其弹簧力作用下保持张开的位置，继电器线圈通电后触点闭合。 常闭继电器继电器线圈不通电时，继电器触点在其弹簧力作用下保持闭合的位置，继电器线圈通电后触点张开。 混合式继电器继电器有常开触点和常闭触点，继电器线圈通电后常开触点闭合，常闭触点张开。,导线、线束和连接器,导线、线束和连接器,导线是电器线路的基础元件，均采用多股铜线, 导线截面积 导线的截面积根据所用电气设备的电流值确定。为保

8、证导线有足够的机械强度，规定截面积不能小于0.5m。,导线的颜色 为了便于识别和维修，电线束中的低压电线都采用了不同颜色。电线的各种颜色均用字母表示。,2.线束 线束是由同路的导线包扎而成，可使线路不凌乱，便于安装，而且起到了保护导线的作用。,3.连接器 连接器和电线焊片是线路与各电器设备之间、线路与线路之间的连接部件。,二、汽车电路图符号和读图要领,汽车电路图符号 汽车电路图的读图要领,整车电路的图形符号,常用图形符号类型 （1）限定符号,（2）导线、端子和导线的连接符号,（3）触点与开关符号,触点与开关符号,（4）电器元件符号,触点与开关符号,电器元件符号,（5）仪表符号,电器元件符号,（

9、6）传感器符号,电器元件符号,（7）电器设备符号,（8）仪表板上常用控制符号,一、【线路图】的判读要点： 1. 对该车所使用的电器设备结构、原理有一定的了解，对其电器设备规范比较清楚； 2. 通过识读认清该车所有电器设备的名称、数量以及它们在汽车上的实际安装位置； 3. 通过识读认清该车每一种电器设备的接线柱的数量、名称，了解每一接线柱的实际意义。 二、【原理图】的判读要点： 1.识读各电器设备的各接线柱分别和哪些电路设备的哪个接线柱相连； 2.识读电路设备所处的分线路走向； 3.识读分线路上的开关、保险装置、继电器结构和作用。 三、【线束图】的判读要点： 1.认清整车共有几组线束、各线束名称

10、以及各线束在汽车上的实际安装位置。 2.认清每一线束上的枝叉通向车上哪个电器设备、每一分枝叉有几根导线、它们的颜色与标号以及它们各连接到电器的哪个接线柱上； 3.认清有哪些插接件，它们应该与哪个电器设备上的插接器相连接。,读图方法与要领,（1）开始读图必须先读电路图注，对照图注先弄清楚各电器部件的数量及功用，找出每一个电器部件的电流通路。 （2）读图时可以采用逐一分割法进行，也就是说将各部分电路根据需要逐一摘除后，再进行必要的分析。 （3）对于庞大复杂的电路，为了防止线路交叉错乱又使读图方便，在电路图下都标有“地址”码，在电路图中未连到所处位置的线头也标注有应到位置的对应“地址”码，只要两处地

11、址码完全相同，即说明两处导线相连。,（4）读图时应从电源开始，先找到蓄电池、发电机及电压调节器，发电机励磁电路必须受点火开关控制。 （5）找起动电路必须先找到点火开关、起动继电器及电磁开关控制电路。 （6）找点火电路时，先找点火控制器（或分电器）、点火线圈、点火开关及火花塞。 （7）找照明电路时，先找车灯控制开关、变光器、大灯、小灯及各种照明灯。照明灯电路一般接线规律是：小灯与大灯不同时亮；大灯的近光与远光不同时亮；仪表照明灯、尾灯、牌照灯等只有在夜间工作时才常亮。,（8）找仪表电路时，先找组合仪表、点火开关、仪表传感器及仪表电源稳压器。有些车辆仪表和指示灯共同显示一种参数，如充电、油压、油量

12、及冷却液温度等，它的指示灯是闪烁的，由一个多谐震荡器控制，同时还有蜂鸣器报警。 （9）找信号控制电路时，由于信号装置属于随时使用的短暂工作的设备，一般应注意它是接在经常有电的导线上，且仅受一个开关控制，以免影响信号的发出。 （10）找辅助装置控制电路时，应首先熟悉辅助装置的图形符号及有关控制开关及其功能，而后按照从电源熔断丝控制开关用电设备的控制顺序进行。 总之，在读车辆电路时，一定先读懂某种车型的电路图，再遵循举一反三、触类旁通、对照比较的原则，去掌握其它车型电路的读图方法。,此外，汽车电子控制系统越来越多，其读图方法除以上所述要领适用外，以下方法与步骤对汽车电子控制系统的读图很有帮助。 要

13、以电控系统的ECU为中心，因为这是整个系统的控制中心，所有电器部件都必然与这里发生关系。 对ECU的各个接脚有大致印象，弄清楚分为几个区域，各区接脚排列的规律。 找出该系统给ECU供电的电源线有哪些，注意一般ECU都不止一根电源线，弄清楚各电源线的供电状态（如常火线或开关控制）。 找出该系统的搭铁线有哪些，注意分清哪些是在ECU内部搭铁，哪些是在车架上搭铁，哪些是在各总成机体上搭铁。 找出那些是系统的信号输入传感器，各传感器是否需要电源，并找出相应的电源线，该传感器那里搭铁。 找出系统的执行器有哪些，弄清电源供给和搭铁情况，电脑控制执行器的方式（控制搭铁端或电源端)。,电路图的整体标识,电路图

14、大体上可以分解为以下几部分, 外线部分 外线部分在电路图上以粗实线画出，集中在图的中间部分。每条线上都有导线的颜色、导线的截面积的标注。线端都有接线柱号或插口号表示其连接关系。颜色标记以字母表示,导线的截面积是以数字标示在导线上方。 内部连接部分 内部连接部分在图上以细线画出。这部分连接是存在的，但线路是不存在的。标示线路只是为了说明这种连接关系。同时，使电路图更加容易被理解。, 电器元件部分 电路图本身就是表达元件之间的连接关系的，因此，电器元件在电路图中是主体。电器元件在图中用框图附以相应的标号表示。每一个元件都有一个代号，如A，表示蓄电池；N，表示电磁阀等。电器元件的接线点都用标号标出，

15、标号在元件上可以找到。 继电器、熔断器及其连接件部分 这一部分表示在图的上部，反映的内容有：继电器的位置号、继电器名称，中央配电盒上插接件符号、中央配电盒上连接件符号、熔断器座标号及熔断器容量等。 电路接续号 在图的最下方，这一标号只是制图和识图的标记号，数字的大小没有实际的物理意义。它有两个作用，一是可顺序表达整个车的全部电路内容，便于每一部分既相对独立又相互联系；另一个作用是便于反映在一部分电路图中难以表达的接续部分。,电路图的特点分析, 接点标记具有固定的含义 在汽车电路图中经常遇到接点标记的数字及字母，它们具有固定的含义。如数字30代表的是来自蓄电池正极的供电线；数字31代表搭铁线；数

16、字15代表来自点火开关的点火供电线；数字50代表点火开关在起动挡时的起动供电线；X代表受控的大容量用电设备供电线（来自卸荷继电器的供电线）等。无论这些标记出现在电路的什么地方，相同的标记都代表相同的接点。, 所有电路都是纵向排列，不互相交叉 汽车电路图采用了断线代号法来处理线路复杂交错的问题。例如，假设某一条线路上半段在电路续号为61的位置上，下半段在电路接续号为84的位置上。这时，在电路上半段的终止处画一个标有84的小方格，在下半段电路的开始处也有一小方格，内标有61，通过61和84就可以将上、下半段电路连在一起了。 整个电路以中央配电盒为中心 汽车电路图在表示线路走向的同时，还表达了线路的

17、结构情况。中央配电盒的正向插有各种继电器和熔断器。在电路图上的继电器标有2/30、3/87、4/86、6/85等数字，其中分子数2、3、4、6是指中央配电盒插孔代号，分母30、85、86、87是指继电器的插脚代号。2/30就表示出了继电器插脚与插孔的配合关系。,汽车电气设备线路常见故障,1开路 （断路）故障（右图） 2短路（短接）故障（下图） 3接触不良故障（接触电阻过大）,汽车线路故障常用诊断与检修方法,1直观法 当汽车电系的某个部分发生故障时，会出现冒烟、火花、异响、焦臭、高温等异常现象。通过人体的感觉器官，听、摸、闻、看等对汽车电器进行直观检查，进而判断出故障的所在部位，从而大大地提高了

18、检修速度。 2检查保险法 当汽车电系出现故障时，首先应查看保险是否完好。如汽车在行驶中，若某个电器突然停止工作，同时该支路上的熔断器熔断，说明该支路有搭铁故障存在。某个系统的保险反复烧断，则表明该系统一定有类似搭铁的故障存在，不应只更换熔断器了事。,3刮火法： 刮火法又称试火法，通常应用于判断线束或导线有无开路。拆下用电设备的某一线头对汽车的金属部分（打铁）碰试，根据火花的有无，判断是否开路。 注意：刮火不宜用来检查汽车电子电路，以免损坏电子元件器材。 4试灯法： 用一个汽车灯泡作为临时试灯，检查线束是否开路或短路，电器或电路有无故障等。此方法特别适合于检查不允许直接短路的带有电子元器件的电器

19、。 使用临时试灯法应注意试灯的功率不要太大，在测试电子控制器的控制（输出）端子是否有输出及是否有足够的输出时尤其要慎重，防止使控制器超载损坏。,5短路法: 短路法又叫短接法，即用一根导线将某段导线或某一电器短接后观察用电器的变化。 6替换法: 替换法常用于故障原因比较复杂的情况，能对可能产生的原因逐一进行排除。其具体做法是：用一个已知是完好的零部件来替换被认为或怀疑是有故障的零部件，这样做可以试探出怀疑是否正确。若替换后故障消除，说明怀疑成立；否则，装回原件，进行新的替换，直至找到真正的故障部位。 7模拟法: 进行发生条件模拟验证后诊断故障。 车辆振动模拟 热敏感性（温度）模拟（中左图）注意：

20、不要将电气元件加热到60以上。 浸水模拟（注意：不得将水直接喷在电气元件上。 电负载模拟 冷起动或热起动模拟在某些情况下，只有当车辆冷起动时才会发生电气故障，或在车辆短暂熄火后热起动时发生。,汽车线路故障诊断与检修的注意事项,维修汽车电气系统的首要原则是不要随意更换电线或电器，这种操作有可能因短路、过载而引起火灾。同时还应注意以下各项： 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。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。切勿颠倒蓄电池接线柱极性。 2允许使用欧姆表及万用表的R100以下低阻欧姆挡检测小功率晶体

21、三极管，以免电流过载损坏它们。 更换三极管时，应首先接入基极，拆卸时，则应最后拆卸基极。对于金属氧化物半导体管（MOS），则应当心静电击穿，焊接时，应丛电源上拔下烙铁插头。,3拆卸和安装元件时，应切断电源。如无特殊说明，元件引脚距焊点应在10mm以上，以免烙铁烫坏元件，且宜使用恒温或功率小于75W的电烙铁。 4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损坏或产生火灾。 5靠近震动部件（如发动机）的线束部分应用卡子固定，将松弛部分拉紧，以免由于震动造成线束与其他部件接触。 6不要粗暴地对待电器，也不能随意乱仍。无论好坏器件，都应轻拿轻放。以免使其承受过大冲击。 7与

22、尖锐边缘磨碰的线束部分应用胶带缠起来，以免损坏。安装固定零件时，应确保线束不要被夹住或被破坏，同时应确保接插头接插牢固。 8进行保养时，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ECU）。,汽车电器常用检测工具的使用,1.学习目标： 掌握汽车电器常用检测工具：跨接线、试灯、万用表（机械式和数字式）、示波器、故障诊断仪等的正确使用。 2.仪器与工具 跨接线、试灯、万用表（机械式和数字式）、示波器、故障诊断仪等。 （1）跨接线,警告：切勿将跨接线直接跨接在蓄电池的两端或蓄电池正极和搭铁之间。,（2）试灯 无源试灯 试灯的局限性在于它不能显示出 被检电路点的电压值是多少。 警告：不

23、提倡用试灯检测计 算机控制的电路。 有源试灯 有源试灯同无源示灯类似，只是自带一个电池电源，连接到一条导线的 两端上时，试灯内灯泡点亮，可用于测试线路的通、断。 警告：不能用有源示灯测试带电电路，否则会损坏试灯。,（3）通用模拟式万用表 由于模拟式万用表比高阻抗的数字式万用表有更高的输出，在测量二极管和电子元件的电阻值时模拟式万用表比数字式万用表更精确。 注意1：当今车辆上的电路极大部分是晶体管电路，当检查这些电路电压时，要用10兆欧姆或更大阻抗的仪表 注意2：当今车辆上的电路极大部分是晶体管电路，当检查这些电路电阻时，要用10兆欧姆或更大阻抗的电阻表。另外，要确认被测电路的电源已经断开。否则

24、由汽车电气系统供电的电路会损坏装备或提供虚假读数。,（5）汽车万用表 可测量交直流电压与电流、电阻、频率、电容、占空比、温度、闭合角、转速；也有一些新功能，如自动断电、自动变换量程、模拟条图显示、峰值保持、数据锁定、电池测试等。,（4）数字式万用表 使用步骤： 选择合适的测量档位。 将表的测试头放在适当的输入端：黑表笔通常插在公共端（COM）。 当测量电压、电阻或二极管时，红表笔通常插在有“V”标签的位置端。 当测量电流时，红表笔通常插在有“A”或“mA”标签的位置端。 选用适当的量程 注意根据选择的档位正确读数。,（5）故障诊断仪 故障诊断仪通过数据通信线以 串行的方式获得控制电脑的实时数

25、据参数，包括故障信息、实时运行 参数、控制电脑与诊断仪之间的相 互控制指令。故障诊断仪有两种： 通用诊断仪和专用诊断仪。 通用诊断仪（右图）通用诊断仪的主要功能有： 控制电脑版本的识别、故障码的读取和清除、动态数据参数显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。通用诊断仪可测试的车型较多，使用范围较宽，但它与专用诊断仪相比，无法完成某些特殊功能。 专用诊断仪 ：针对某系列的车型：如大众、福特、通用等,发动机起动系,发动机起动方法 附加继电器控制起动 具有自动保护控制起动,一、发动机起动方法,1. 起动 发动机需要用外力转动曲轴，直到气缸内能

26、形成可燃混合气并着火燃烧，才能自动进行工作循环，转入工作状态。 2. 起动过程 发动机从静止到转入工作状态的全过程 3. 起动装置 完成起动过程所需要的装置，包括驱动装置和辅助装置。,4. 起动阻力 包括摩擦阻力、压缩阻力、零件加速运动的惯性阻力。 5. 起动时间 由起动到自行运转所需时间，电起动5s、间隔15s，人力起动30s。 6. 起动转速 在一定环境条件下起动时，必须的最低转速，柴油机100300r/min、汽油机 5070r/min。 7. 起动方法 人力起动：手摇转动飞轮，小功率机采用 电起动：蓄电池为电源、串激直流电机 柴油机用汽油机起动：用于大功率柴油机的起动 压缩空气起动：将

27、高压空气按工作顺序送入气缸推动活塞而驱动曲轴旋转,二、附加继电器控制起动,1. 组成：,2. 起动电路,吸引线圈,保持线圈,磁场绕组,电机开关,（1）起动开关接通 启动继电器：线圈通电，触点闭合 吸引线圈和保护线圈：电路由启动继电器接通，产生磁场方向一致，活动铁芯左移： 驱动齿轮与飞轮啮合：活动 铁芯左移通过拨叉带动驱动 齿轮右移接触盘接通电机开 关：活动铁芯左移使接触盘 接通电机开关接线柱，启 动机主电流电路接通，启 动发动机,3. 起动过程,（2）起动开关断开 启动继电器：线圈断电，触点断开 吸引线圈和保护线圈：电路由电机开关接通，产生磁场方向相反相互消弱，活动铁芯退回原位 驱动齿轮与飞轮

28、分离： 活动铁芯右移通过 拨叉带动驱动齿轮 左移接触盘断开电 机开关：流切断启 动机电路,三、具有自动保护控制起动,1. 组成：,2. 自动保护过程 （1）起动后未及时松开点火开关 交流发电机：迅速建立电压 充电继电器线圈L2电流通路：定子绕组中性点O线圈L2搭铁整流二极管(VD4VD6)定子绕组中性点O 充电继电器常闭触点SA2断开：切断线圈L1电路，将触点SA1断开，切断起动机电磁开关电路，起自动保护作用 （2）发动机运转误将起动机投入使用 充电继电器线圈L2 ：总加有发电机中性点电压 充电继电器常闭触点SA2 ：处于断开状态 点火开关错误拨至启动挡：启动继电器线圈L1电路不通，触点SA1

29、断开，电磁开关不会动作，起自动保护作用,发动机电源系,发动机电源系组成 电源系电路工作原理,一、发动机电源系组成,1. 组成 由蓄电池、发电机和调节器组成 蓄电池和发电机是并联连接配合工作 2. 工作情况 蓄电池：发动机起动或低速运行时，向起动机、点火系及其它用电设备供电 发电机：主要电源。汽车正常运转时，向除起动机外的全部用电设备供电，并向蓄电池供电 用电设备用电量过大时：超过发电机的供电能力，由蓄电池和发电机共同供 3.蓄电池类型 多用铅蓄电池，电源电压一般为12V 4. 发电机类型 多用硅整流交流发电机 5. 发电机的电压调节器 作用：发动机转速变化时，使发电机的端电压保持恒定 类型：触

30、点振动式电压调节器、晶体管电压调节器、集成电路电压调节器,电压调节器的分类,（1）触点式电压调节器： 触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。 （2）晶体管调节器 随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。 （3） 集成电路调节器 集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少

31、了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。,（4） 电脑控制调节器 电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。 2电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为： （1）内搭铁型调节器：适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器； （2）外搭铁型调节器：适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的

32、电子调节器称为外搭铁型调节器。,在使用过程中，对于晶体管调节器，最好使用汽车说明书中指定的调节器，如果采用其他型号替代，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，代用调节器必须与原调节器的搭铁形式相同，否则，发电机可能由于励磁电路不通而不能正常工作。对于集成电路调节器，必须是专用的，是不能替代的。,交流发电机调节器的工作原理是： 当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。触点式电压调节器通过触点开闭，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If大小；晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流I

33、f大小。,1外（内）搭铁型电子调节器的基本电路,基本电路是由三只电阻R1、R2 、R3，两只三极管VT1、VT2，一只稳压二极管VS和一只二极管VD组成。,外搭铁式电子节器的工作原理（1）点火开关SW接通，发电机电压UB蓄电池电动势时,VT1截止，VT2导通，蓄电池直接供电到磁场绕组。磁场绕组电路为：蓄电池正极磁场绕组调节器接柱三极管VT2调节器接柱搭铁蓄电池负极。发电机电压随转速升高而升高。发电机他励(2) 发电机电压虽然升高,但如果蓄电池电动势发电机输出电压UB调节上限时,VT1继续截止，VT2继续导通，发电机自励且开始对外供电。磁场绕组电路为：发电机正极磁场绕组调节器接柱三极管VT2调节

34、器搭铁发电机负极。发电机电压随转速升高而继续升高。(3)当发电机电压升高到等于调节上限U2时，调节器开始工作。电阻R1、R2分压，UR1=UVS+Ube1，VS导通，VT1导通，VT2截止，磁场电路被切断，发电机输出电压迅速下降。当发电机电压下降到等于调节下限U1时，电阻R1、R2分压减小，当UR1UW+Ube1，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。发电机电压升到调节上限 时，VT2就截止，磁场电路被切断，输出电压下降；降到等于调节下限U1时，磁场电路被接通，发电机电压上升，周而复始，发电机输出电压被控制在一定范围内。配装电子调节器的发电机的输出电压上限U

35、2和下限U1的差值很小，所以发电机的输出电压波动非常小，再加上电容的滤波，所以发电机的输出电压很稳定。,发动机电脑控制的调节器,图2-34为广州本田雅阁轿车直列4缸发动机配用的发电机调节器电路图，发电机整流器为八管。调节器为内装式外搭铁型，由发电机电脑控制。在汽车电路中有一个负载检测仪，检测电路中总电流负载大小，送信号导电脑，调节器C接线端子送发电机电压信号到电脑，电脑根据这两个信号判断磁场电路应该接通还是断开，输出控制信号到FR端子，驱动调节器的控制电路，适时地接通和断开磁场绕组电路，以此控制发电机的输出电压。,二、电源电路工作原理,1. 电源电路：,集成电路调节器,2. 工作过程 （1）点

36、火开关ON，发动机低速运转 （1）磁场绕组电流接通，做好发电准备 VT2导通：蓄电池+保险丝FU1点火开关SA1保险丝FU3接线柱IG VD1R5接线柱LR2VT2基极 磁场绕组电流接通：蓄电池+保险丝FU1点火开关SA1保险丝FU3接线柱IG VD1R5励磁线圈接线柱FVT2的c-e结接线柱E搭铁蓄电池 。 （2）发电机电压随转速升高至高于蓄电池电压 转速达到1000r/min以上时：发电机定子产生三相电动势，经VD3VD5、VD9VD11三相全波桥式整流电路整流。 整流输出直流电压：给蓄电池充电。同时取代蓄电池向用电设备供电、给励磁线圈提供电压,（3）发电机电压随转速升高超过调节器额定值（

37、12V电系常为13.514.5V） 稳压二极管VDW反向击穿后导通：发电机输出电压接线柱B 接线柱SR1VDW导通VT1导通VT2基极低电平VT2截止励磁线圈断电发电机电压下降 发电机电压降低至调节器额定值：VDW截止VT1截止VT2导通励磁线圈 接通发电机 电压升高,汽油机点火系统 电路原理与维修,概述3.1.1 点火系的功用,在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。点火系的功用是： 点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气； 并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火

38、； 还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。,3.1.2 发动机对点火系的要求,1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压 （810kV） 2、火花应具有一定的能量（5080mJ） 3、点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间）,3.1.3 汽油机点火系的分类,1、传统点火系统 简单便宜，故障功率高，高速性能差； 2、普通电子点火系统 结构简单，体积小，重量轻，高速性能好； 3、微机控制点火系统 点火时间控制精确。,3.2 传统点火系的组成与工作原理,3.2.1 传统点火系统的组成,传统点火系主要由电源（蓄电池、发电机）、点火开关、点火线圈、分电器（断电器、配电器、电容器）、火花塞、高压导线

39、、附加电阻等组成。,3.2.2 传统点火系基本工作原理,初级电路 （低压）,次级电路 （高压）,传统点火系基本工作原理 1、初级电路接通，初级电流按指数规律增长（20ms达最大值），点火线圈积蓄能量；,传统点火系基本工作原理 2、触点分开，次级绕组中因电磁感应产生高压电 当触点分开，初级电路切断，电流迅速下降为0，在初级绕组和次级绕组中产生感应电动势 初级线圈匝数少：200300V 自感 次级线圈匝数多：1520KV 互感,传统点火系基本工作原理 3、火花塞电极间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气。,触点循环接通与断开，次级绕组中不断产生高压电，火花塞不停跳火，发动机不停地工作。,电容放电 电流

40、大，时间短； 电感放电 电流小，时间较长,3.2.3 传统式点火系统的工作特性,一、点火系统的工作特性 1、概念 点火系统次级电压最大值U2max随发动机转速或分电器轴转速的变化关系。,2、结论 二次电压随发动机转速的升高而降低。 发动机的转速越高，触点闭合时间也越短，二次电压就越低；但发动机转速过低，触点打开慢，反而使二次侧电压降低。 由于二次电压随转速升高而降低，所以发动机在高速时容易断火。 只有nnmax, 才能保证可靠点火。,二、影响次级电压最大值的因素 1发动机转速的影响 次级电压随转速升高而降低的现象，是发动机高速时容易断火的原因。 2发动机气缸数的影响 次级电压的最大值将随发动机

41、气缸数的增加而降低。 这是因为凸轮的凸角数与气缸数相同， 发动机的气缸数越多， 凸轮每转一周触点闭合与打开的次数就越多， 触点闭合时间缩短，次级电压最大值下降。,3火花塞积炭的影响 当积炭渣存在于火花塞绝缘体时， 相当于在火花塞电极之间并联了一 个电阻 Rj，使次级电路闭合，于是在次级,电压还未上升到火花塞击穿电压时，就通过积炭 产生漏电，使次级电压下降，造成点火困难。,当火花塞由于积炭严重，而不能跳火时，可用“吊火”的方法临时补救。即拔出高压线 使它与火花塞间保留34mm 的附加间隙，如图 所示，使次级电压上升过程中,不发生 泄漏，当次级电压上升到一定值后，将火花塞间隙与附加间隙同时击穿，则

42、火花塞便能正常 跳火，但这种方法只能应急。,4触点间隙的影响 在使用中触点间隙大小是否合适，将影响 U2max值。,结论 当触点间隙大时，触点闭合角卢变小，如图 使 Ip减小， U2max下降。 触点间隙小时，角增大，Ip 增大，故 U2max可以提高。 但是如果间隙太小，会使触点分开 时，火花加强而扎下降缓慢，反而会降低次级电压。因此，触点间隙应按制造厂规定进行调 整。,5电容的影响 U2max随 C1、C2的减小而增高，但实际上当 C1 过小时，起不到灭弧作用，触点分开时将产生较强的火花，消耗一部分初 级线圈中的磁场能量，从而降低了 U2max 火花,严重时，初级电流下降速率减慢，U2ma

43、x 也要下降， 一般 C1 取 0.150.25F 为宜。 次级分布电容 C2 也有同样影响，但受结构限制，C2 不可能过小。 为了避免无线电干扰， 有时在点火装置中有屏蔽，此时 C2 将有所增加。,6点火线圈温度的影响 使用中当点火线圈过热时，由于初级绕组的电阻值增大(铜有正的温度系数)，初级电流 减小，从而使 U2max降低。 点火线圈过热的原因有：夏季天气炎热、发动机过热、调节器调节电压过高，使初级电 流增大等。,三、点火系统性能的改善 1增大初级断电电流的机械方法 （1）改善凸轮外形； （2）采用双触点断电器。 2增大初级断电电流的电方法 初级电流的增长率与R/L与有关，R/L大，初级

44、电流增长率大。 若R过大，能达到的最大初级电流小； 若L过小，磁场能量小，次级电压小； 因此，R/L大小要合适， R/L =1.26。,（1）初级电路中串入附加电阻 附加电阻也称热敏电阻，具有温度升高时电阻迅速增大、温度降低时电阻迅速减小的特点。利用附加电阻这一特点自动调节初级电流，可以改善点火系的工作特性。 发动机在任何转速下Ip保持恒定； 存储能量恒定次级线圈U2max恒定； 缺点： 电流上升速度慢、点火电压低（满足高速时） （2）采用延长闭合角的电路 上述方法可以相对改善传统点火系统的工作特性，但作用有限，难以满足高速、高压缩比多缸发动机的要求。,3.3 传统点火系主要部件的构造3.3.

45、1 分电器的构造,断电器 配电器 离心调节器 真空调节器 电容器,断电器,真空调节器,离心 调节器,配电器,电容器,一、断电器 1、组成: 断电器主要由凸轮、触点副、固定底板、活动底板等组成。,2、工作: 断电器的凸轮在旋转过程中反复地控制着触点的关闭、通断初级电流。电容器和触点是并联的，其任务是给初级感应反电势形成回路，减轻触点的烧蚀，加快初级电流的通断速率。,固定底板,活动底板,触点副,凸轮,3、触点间隙的调整 触点间隙在0.350.45mm之间。,二、配电器 1、组成 由分电器盖和分火头组成，分火头装分电器凸轮轴上，导电片将中央高压电引入旁电极，和旁电极之间有0.250.8mm的间隙。

46、分缸线现在多为阻尼线。,分火头,分电器盖,2、工作,三、离心调节器1、组成 离心调节器主要由离心块、托板、拨板、弹簧等组成。,2、工作 托板固定在分电器轴上，两个重块分别套在托板的柱销上，重块的另一端由弹簧拉向轴心。信号发生器的转子与拨板一起套在分电器轴上，拨板的两端有长形孔，套于离心块的销钉上。在转速变化时，利用离心力自动使信号发生器提前产生点火信号来调节点火提前角。,四、真空调节器 1、组成 真空调节器主要由膜片、拉杆、弹簧等组成。,2、工作 属片制成的膜片，膜片中心一侧与拉杆固连，另一侧压有弹簧。拉杆由壳底座孔中伸出，与底板相连，拉动底板相对于轴产生角位移。在发动机负荷变化时，自动调节点

47、火提前角。,五、电容器 电容器的作用是给初级感应反电势形成回路，减轻触点的烧蚀，加快初级电流的通断速率,3.3.2 点火线圈,点火线圈由初级绕组、次级绕组和铁心等组成。按磁路的结构形式不同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。,一、开磁路式点火线圈 1、结构 由铁芯、初级绕组、次级绕组、钢套、绝缘盖和绝缘座组成。 2、工作原理 初级绕组断电时，在次级绕组产生高压电，相当于变升压器，起升压作用。,3、接线 中心为高压接线柱，其余为低压接线柱，分别为“”或“开关”（接点火开关）、“”（接断电器）。,二、闭磁路式点火线圈 闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口”字形，磁路中只设有一个微小的气隙

48、，其磁路图示 。 闭磁路点火线圈漏磁少，磁阻小，变换效率高，可使点火线圈小型化。,3.3.3 火花塞,一、火花塞的工作条件及对其要求 1、受高压燃气冲击及发动机振动，故应有足够的机械强度。 2、受冲击性高电压作用，故应有足够的绝缘强度。 3、应能承受温度的剧烈变化。 4、火花塞的电极应采用耐腐蚀材料。 5、应有适当的电极间隙和安装位置，气密性要良好。,二、火花塞的结构,1、接线螺母 2、高氧化铝陶瓷绝缘体 3、商标 4、钢质壳体（六角形） 5、内垫圈（密封导热） 6、密封垫圈 7、中心电极导电杆 8、火花塞裙部螺纹 9、电极间隙 10、中心电极和侧电极 11、型号 12、去干扰电阻,提高对点火

49、系电磁干扰的抑制能力,适用于大功率高压缩比高转速的发动机,三、 火花塞的热特性,火花塞裙部的温度： 1、500700为自净温度，适当。 2、温度过高，形成炽热点火，损坏发动机。,决定受热情况和散热条件,热型：裙部较长，吸热多，散热难，温度高 冷型：裙部较短，吸热少，散热易，温度低,功率转速和压缩比较低的发动机,火花塞的散热,热型和冷型火花塞,E,4,T,1989年标准：,1、表示火花塞结构类型和主要型式尺寸。 2、表示火花塞热值。 3、表示火花塞派生产品结构特征，发火端特 征材料特性及特殊技术要求。,1,2,3,四、火花塞的类型,多极火花塞,改善点火性能,细 电极型火花塞,火花塞使用中常见的故

50、障,集炭,烧蚀,烧蚀,1、基本原理： 用晶体三极管取代触点起开关作用，而断电器的触点则串联在三极管的基极电路中，控制三极管的导通与截止。 因触点只控制基极电流，故通过电流非常小，不易烧蚀，故次级电压高。 2、主要特点： 1）延长触点使用寿命，减少了维护、调整； 2）可增加一次侧电流，改善了点火性能 ； 3）动力性能好，超速容易； 4）成本低，适于改动，安装调试简单； 5）点火正时控制仍是机械控制，精度较差,晶体管辅助点火系统 （第二代）,3.5 普通电子点火系统3.5.1 普通电子点火系概述,1、基本组成： 1)点火信号发生器：分电器转动时，将产生脉冲电压信号 2)电子点火器：将信号整形，处理

51、后控制一次侧电路上三 极管的导通与截止。 3)点火线圈： 变压（将低压变为高压） 4)火花塞： 产生电火花 2特点： 取消了触点，用点火信号发生器产生点火信号，控制点火系统的工作。,3、基本电路,3.5.2 普通电子点火系的分类,一、按点火能量的存储方式分类 电感储能式； 电容储能式。 二、按点火信号发生器分类 电磁感应式点火系统； 霍尔效应式点火系统； 光电式点火系统； 电磁振荡式点火系统,3.6 电磁感应式点火系统 3.6.1 系统组成,配电器,信号发生器,点火线圈,高压线及火花塞,点火器,真空调节器,配电器,点火器,真空调节器,信号发生器,信号发生器,3.6.2 磁感应信号发生器的结构

52、和原理,一、结构 1、组成：信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈 2、 作用：产生点火控制信号，送到点火器 3、安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。,二、工作原理 1、交变电动势的产生 当信号转子随分电器轴转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电压信号，用这个信号作为点火控制信号,2、交变电动势 的变化 交变电动势呈周期性变化。,3、转速及铁心间隙对交变电动势的影响（1）转速的影响 转速升高时，磁路磁阻变化速率升高，磁通量变化升高，信号电压升高，点火的击穿电压提前到达，使点火相应提前。即能实现自动调节点火提前

53、。故若设计合理，可省去离心点火提前调节器。,（2）铁心间隙的影 铁心间隙过大，交变电动势幅值降低。三、应用 磁感应式信号发生器结构较简单，便于批量生产，耐高温，适用各种工作环境，故被广泛采用。 北京切诺基、新解放、等汽车的点火系都是这种类型。,3.6.3 丰田20R型磁脉冲点火系统,原理电路,工作过程 点火开关打开，点火模块通电准备工作。 飞轮带动分电器轴转动，传感器转子转动使传感器线圈产生交变变化的信号（正弦波）。 信号送入点火模块，经过多级放大驱动功率三极管工作。功率三极管接通点火线圈一次侧电路通电储能；功率三极管断开点火线圈二次侧电路通过互感产生高压;击穿火花塞点火。 优点 传感器工作稳

54、定可靠，无机械磨损，寿命长，控制精度高。,3.6.4 解放CA1092用6TS2107型点火器,一、外形及内部电路 1、外形： 底板为铝质散热板；具有6个端子中5、1接电源正负极；2、3接脉冲信号，6接点火线圈；4悬空。 2、内部： 内部电路如下图所示。具有恒能控制、停车断电保护、低速推迟点火、过压保护等功能。,二、工作过程介绍 1、恒电流与可变导通角控制 初级电流导通时间t1与点火周期T之比称为闭合率； 初级电流上升到最大值后的继续通电时间t2与点火周期T之比称为过量闭合率； 6TS2107型点火器的过量闭合率随转速及电源电压变化。 n200r/min时：16VU10V，过量闭合率为16% ； U16V， 过量闭合率为813% ；,2、停车断电保护 发动机停止运转但点火开关仍然接通时，点火控制器可在0.5s内缓慢切断初级电流。 3、低速推迟点火 低速时推迟脉冲信号的输入，从而推迟