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1、电气识图培训 2009年02月28日,2,前言,随着现代科学技术的发展，汽车行业正日渐成为电子技术应用最密集的领域之一，有关专家预测未来汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的15以上，汽车电子设备的应用，将极大地提高汽车的安全性和可靠性。,3,什么是汽车电路,在电子电工学中，用导线将电源、用电设备、开关和负载连接起来，使电流流通、用电设备工作的途径，叫电路。在汽车上，为了使汽车电器设备工作，用导线和车体将电源、保护装置、信号反馈装置和执行装置等连接起来的路径，称为汽车电路。汽车电路的组成如图1所示。,4,什么是汽车电路,1.1 电源 电源就是向用电设备提供电能的部件。如手电筒中的干电池，汽

2、车、拖拉机、电动车上使用的蓄电池。汽车上有蓄电池和发电机两个电源。,5,什么是汽车电路,1.2 保护装置 汽车电路保护装置在汽车电路中起保护作用。当汽车电路中由于线路短路或电气设备等原因造成电流过大，超出规定电流时，切断电路，防止烧毁线束和用电设备。汽车上电路保护装置包括电路断路器、易熔线和熔断器等。 1.3 信号和反馈装置 为汽车电器设备的正常运行提供启动和检测信号。包括各类传感器、压力开关和温控开关等，也可以将其归入控制装置。,6,什么是汽车电路,1.4 控制装置 用来控制汽车电器设备的正常运行。包括各类控制单元，如发动机控制单元、自动变速器控制单元、空调控制单元、ABS控制单元、中控门锁

3、、电动窗控制单元等。 1.5 用电设备 用电设备能把电能转换成其他形式的能。如灯泡能把电能转换为光能，起动机能把电能转换为机械能，电喇叭把电能转换为声能等。包括各类电动机、灯泡、仪表、电磁阀等。,7,什么是汽车电路,1.6 导线 连接以上各种设备，构成电路。在汽车上，车体通常代替了部分执行装置返回电源负极的导线，即我们所说的搭铁。,8,汽车电路的特点,汽车电路有低压、直流、单线制、并联、负极搭铁等特点。 2.1 低压 低压电系有12V和24V，汽油车普遍采用12V电系，柴油车多采用2个12V电源串联后组成的24V电系。低压具有安全、用电设备使用寿命长等特点。随着汽车上用电设备的增多，用电量的增

4、大，12V、24V电系已经越来越不堪重任，42V电系已在酝酿中。一些概念车和混合动力汽车已经采用42V电系。,9,汽车电路的特点,2.2 直流 汽车上使用的起动机是直流电动机，它必须由直流电源蓄电池供电，而作为直流电源的蓄电池，其充电又必须是直流电，所以汽车电系为直流系统。,10,汽车电路的特点,2.3 单线制 在汽车上，为了节省导线和便于安装、维修，电源和用电设备之间通常只有一根导线连接，另一根导线则由发动机、车架等金属机体代替而构成回路，这种连接方式成为单线制。如图2所示。,11,汽车电路的特点,2.4 并联 为了各个用电设备独立工作，互不干扰，各用电设备之间均采用并联方式连接。各用电设备

5、都有保护装置和控制装置。为了减少熔断器数量，有些轿车上也采取一个熔断器下有不同系统。,12,汽车电路的特点,2.5 负极搭铁 蓄电池的负极，通过导线与车体连接，称为负极搭铁，若蓄电池的正极与车体连接，则称为正极搭铁，按照标准，目前的汽车基本上都采取负极搭铁形式。,13,汽车电路的3种状态,3.1 通路（闭路） 通路就是电源和负载构成了闭合回路，如图3a所示。通路状态下一般要求负载在电路额定容量下工作，如果负载过载，熔断器等保护装置会起作用，从而保护系统电路。,14,汽车电路的3种状态,3.2 断路（开路） 断路就是电源和负载未构成闭合回路，此时电路中无电流经过，如图3b所示。断路可分为控制性断

6、路和故障性断路。控制性断路是人为利用开关对电路进行控制；故障性断路是一种突发性的意想不到的断路状态。例如在单线制的汽车电路中，电源与负载之间连线松脱，负载与车架的金属部分搭铁不良等。,15,汽车电路图的种类,3.3 短路 短路就是电源未经负载而直接由导体接通构成闭合回路，如图3c所示。短路时回路中电阻近似为零，电流增大几十或几百倍，使电路产生大量的热能，促使导线温度迅速升高，因而可能烧毁电线、电源和其他设备，影响电路的正常工作，严重时会引起火灾，所以要尽量避免。,16,电流,4.1 电流概述 正电子和负电子的结合，形成了电子的流动，因此说，电流就是电子有规律的流动。实际中，汽车的外部电路电流的

7、流动是由电源的正电极流向负电级，而蓄电池内部电路，电子的流动是由负电级流向正电级。 电有直流电和交流电之分。直流电是指大小和方向不随时间而变化的电流，如干电池、蓄电池等。汽车上使用的是直流电。交流电是指大小和方向都随着时间变化的电流，如家庭照明用电，汽车发电机所发的未经整流的电。,17,电流,电流的单位是安培,用字母A表示。 电流的作用：光热作用（如灯泡、点烟器等），化学作用（如蓄电池）,磁作用（如继电器、起动机、发电机等）。 电流表必须与被测电路串联。,18,电压,在电路中任意两点之间的电位差，称为这两点之间的电压。 电压的单位是伏特，用字母V表示。 电压的正方向规定从高电位指向低电位，即电

8、压降低的方向。 对负载来说，电流的流进端为高电位，电流的流出端为低电位端，因而负载中的电压方向与电流方向是一致的。 电压表必须与被测电路并联。 电位不同于电压。电位是相对值，与参考点的选择有关，电压则是绝对值，与参考点的选择无关。,19,汽车电路图的种类,汽车电路图，是将汽车电气与电子设备用图形符号和代表导线的线条连接在一起的关系图。常见的有线路图、线束图和电路原理图。 1、线路图 线路图一般由汽车制造厂提供，在画法上采取将所有电器按车上的实际位置、以实物轮廓的示意形象图形或原理简图标示，并用线条一一连接起来。图的左边一般代表汽车的前部，图的右边代表汽车的尾部。这种图的优点是能较好的再现出电路

9、的实际情况，较为直观，便于循环跟踪的查找线路的分支和节点。但由于线路图线束密集、纵横交错，图的可读性较差，电路分析过程相对较为复杂。,20,线路图,1,21,汽车电路图的种类,2、线束图 线束图是指能反映线束走向和有关导线颜色、接线柱编号等内容的线路图。在这种画成树枝样的图上，着重标明各导线的序号、连接的电器设备名称、各插接器插头和插座的序号。安装操作人员只要将导线或插接器按图上标明的序号，连接到相应的电器接线柱或插接器上，便完成了全车线路的安装，给安装和维修工作带来了极大的方便。,22,线束图,1,23,汽车电路图的种类,3、原理图 电路原理图是按规定的图形符号，把仪表及各种电气设备，按电路

10、原理由上到下合理的连接起来，然后再进行横向排列形成的电路图。电路原理图可简明清晰地反映电气系统各部件的连接关系和原理，便于分析、查找电路故障。,24,电路原理图,1,25,汽车电路图的识读方法,从根本上讲，要看懂汽车电路图，首先要具备一定的电工和电子学基础知识，熟悉汽车电器与电子设备的结构原理，了解我国规定的以及进口车型采用的汽车电路图所用图形符号（包括导线、端子和导线的连接、触电与开关、电器元件、仪表、传感器、电气设备和一些限定符号）的意义和汽车电气线路的一般结构和特点。在这个基础上，先从比较熟悉的车型入手，由简到繁、整理归纳、逐步深入，以致触类旁通。,26,汽车电路图的识读方法,适用于汽车

11、的电气线路符号、线路图和接线端子标记 1、线路符号,蓄电池的作用 1发动机起动时，向起动机和点火系统供电。 2发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。 3当发电机超载时，协助发电机供电。 4将发电机的电能转变为化学能储存起来。 5吸收电源中的瞬间过电压。 铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、电解液、电池壳体等主要部件组成。正、负极板分别由汇流排并联，间隔参插在一起，且正、负极板由隔板隔开，这样组成一个单体电池，由六个单体电池串联组成一个额定电压12V的蓄电池。,蓄电池组,27,蓄电池,12V蓄电池外形,28,汽车电路图的识读方法,整体式交流发电机,发电机的工作原理 当转子旋转时，由于定子绕组

12、与磁力线有相对的切割运动，所以在三相绕组中产生频率相同，幅值相等相位互差120度的正弦电动势，经过硅整流二极管组成的整流器输出为直流电。定子绕组有星形接法和三角形接法。,29,汽车电路图的识读方法,发电机的选择 根据整车的用电负荷进行电能平衡计算来选择。 电源系统过电压对电器设备的影响 发电机与蓄电池的瞬间脱开，当切断负载时，在发电机两端就会产生不同程度的正向瞬变过电压。当感性负载切断时，在感性元件中就会产生反向瞬变过电压。,30,发电机,B+发电机的电枢输出端。,31,发电机,发电机从绕组的连接方式上分：星形接法，三角形接法。 发电机的中性点电压（N）和相电压（W）的电压值为12V。 B+发

13、电机的电枢输出端。 D+发电机的激磁二极管的输入端（IG，IGN，R，L，WL）,32,常用数字标示的含义,15接通蓄电池后面的正极（点火开关的输出端）。 30蓄电池正极的输入端 31从蓄电池负极或地线的回路。 85绕组末端负或地线。 86绕组始端 87继电器常开触点端 87a继电器常闭触点端,33,汽车电路图的识读方法,起动机,由蓄电池供电，将电能转变为机械能带动发电机转动。完成起动任务后，立即停止工作。起动机由直流串励式电动机、传动机构和控制装置三个部分组成。1、电动机的作用是产生转矩。 2、传动机构（或称啮合机构），其作用是：在发动机启动时，使用起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，将起动机转矩传

14、给发动机曲轴；而发动机启动后，使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。 3、控制装置（既开关），用来接通和切断电动机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上，还具有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。,34,开关,应当区分按钮与按键开关，就是说，要区分在作用力结束后有自动复位功能的开关和无自动复位的开关。 有旋转运动的开关。 有拉动或推动作用的开关 用压力作用的开关 开关的非自动复位用缺口符号表示。 有单极和双极以及多位开关等类型。,35,继电器,继电器分电流继电器，时间继电器，信号转换继电器等 如果要接通较大的电流，又不致使较小的开关或截面较小的导线过载，还要避免过高的电压降，采用继电器。 继电器是由一个带

15、铁心的拉伸线圈构成的，铁心上装着开关触点，当线圈内的电流使触点闭合时，称此触点为常开触点。当线圈内的电流使触点分开时，称此触点为常闭触点。 为了使信号由控正改为控负也可以使用继电器进行转换。,36,继电器上的85接地，86接控制电源，30接动触点，87a接常闭触点，87接常开触点。,37,继电器,继电器线圈上的电流在瞬间断开时，会出现300V-500V的电压峰值，假如这一峰值电压未经控制而送入车内的供电回路，就可能损坏电子元器件，尤其是ECU等控制中心。 带电阻的继电器将这些电压峰值降到100V以下；而带二极管的继电器则将电压峰值完全消除。 请注意继电器上标有正确的极性。 比如前照灯电路，使用

16、了继电器，到前照灯的电压几乎没有损耗。如果电压是工作电压的95，发光强度是正常的83。如果电压是工作电压的85，发光强度是正常的53。,38,熔断器,熔断器的作用是，保护电路（线路）及用电设备不因短路、过载故障而过热损坏，甚至起火。因此从某种意义上说，熔断器也是保命丝，千万不能小看它，把它当成可有可无的东西。 常见熔断器有熔管式、接片式、插片式、缠丝式等。在众多形式的熔断器中，塑料插片式熔断器使用得最多。汽车上使用的熔断器是用不同的颜色来表示所代表的额定电流，插片式熔断器塑料颜色所代表的额定电流如下：紫红（2.5A）、棕黄（5A）、褐色（7.5A）、红色（10A）、淡蓝（15A）、黄色（20A

17、）、白色（25A）、淡绿（30A）。,39,汽车电路原理图常用图形符号,点火线圈,直流电机,刮水电机,风扇电机,双灯丝,洗涤电机,间歇刮水继电器,断电器,40,汽车电路原理图常用图形符号,组合灯,照明灯信号灯 仪表灯指示灯,荧光灯,电喇叭,报警蜂鸣器,扬声器,延时继电器,加热器,41,汽车电路原理图常用图形符号,收放机,天线,可变电容器,电容器,熔断器,动合（常开）触点,动断（常闭）触点,先断后合的触点,42,汽车电路原理图常用图形符号,手动开关的一般符号,中间断开的双向触点,双动断触电,双动合触点,温度控制,二极管,油压开关,燃油表,43,汽车电路原理图常用图形符号,转速表,速度表,电流表,

18、电压表,触电常开的继电器,压力控制,制动压力控制,液位控制开关,44,汽车电路原理图常用图形符号,导线分支连接,导线的跨越,导线的交叉连接,搭铁线,45,汽车电路原理图常用图形符号,1,46,汽车电路原理图常用图形符号,1,47,汽车电路原理图常用图形符号,1,48,汽车电路原理图常用图形符号,49,汽车电路原理图常用图形符号,50,汽车电路原理图常用图形符号,51,汽车电路原理图常用图形符号,52,汽车电路原理图常用图形符号,1,53,读图要领,对照图注和图形符号 熟悉有关元件名称及其在图中的位置,54,熟悉有关元件名称及其在图中的位置,1,55,根据“回路原则”分析电路,任何一个电路都应是

19、一个完整的电气回路,其中包括电源、开关(或熔断器)、电器(或电子线路)、导线、和连接器等,并从电源正极经导线、开关(或熔断器)至用电器后到电源负极.,56,注意电路中开关或继电器的状态,大多数电器或电子设备都是通过开关(包括电子开关)或继电器的不同状态而形成回路或改变回路实现不同功能的。 一个回路是否在继电器触点闭合的情况下形成，触点闭合必须是继电器线圈内有电流流过，继电器的线圈是受哪个部件来控制的（如开关，控制器等）,57,利用汽车电路特点把整车电路化整为零,汽车电路的单线制、各电路负载相互并联以及2个电源也相互并联等特点,为把整车电路化整为零进行读图提供方便。,58,电气原理图1,59,电

20、源和起动保护,发电机17的输出通过电源开关3与蓄电池1相连，由于10米以上系列车装电涡流缓速器，电涡流缓速器最大工作电流约为120A，缓速器的电源一定要接在蓄电池1端，因而发电机17的输出熔断器2设计为150A的片式熔断器；整车用电设备经过60A的熔断器2与蓄电池1相连；所有大容量的熔断器均安装在电源开关盒内，开关盒内还有电源开关3、起动保护开关4、起动保护继电器5、易熔线9、起动继电器12组成，安装在蓄电池仓的侧壁上，保证蓄电池1到电源熔断器2的距离最短，以提高系统的安全性。当点火开关17接通ACC和ON档位的电源后，输出24V使电源开关3吸合，蓄电池1向用电设备供电。在发动机起动成功后，发

21、电机17的中性点输出12V到起动保护延时继电器5，延时5S钟后输出24V使常闭触点断开，起动保护开关4断开蓄电池1到起动机9的电源，以达到保护起动机的目的。为保证维修时的安全，设计了前后起动自锁功能，当发动机仓门打开后，发动机仓门开关15闭合，转换继电器8断开点火开关7的起动档到空档开关11的电源，起动继电器12不能闭合，驾驶员在前方也就不能通过点火开关7来起动发动机。在打开发动机仓门后，驾驶员只能利用装在发动机仓内的后起动开关10来起动发动机。,60,仪表和信号,仪表上警告灯和指示灯的符号和颜色均符合国家标准， 仪表上有发动机相关的水温表41和机油压力表37以及转速表43，还有制动管路的气压

22、表19、21和电压表45以及车速里程表47。10米以上车型的发动机转速表43信号取自安装在发动机的飞轮壳上的转速传感器44，信号为电磁感应信号。10米以下车型的发动机转速表43的信号取自发电机的W端，利用发电机相电压中三次谐波的幅度随发电机转速的升高而升高来显示发动机的准确转速。组合仪表上还有电喷发动机的发动机故障警告灯和故障指示灯以及左右转向指示灯60、65，远光指示灯132，水温过高和水位过低报警灯33，机油压力过低报警灯23，气压过低报警灯27、29等.,61,电气原理图2,62,刮水和洗涤,由于组合开关中刮水和洗涤器开关73的触点功率较小，而大型客车的雨刮器电机74的功率较大，一般工作

23、时电流在20A左右，为延长开关的使用寿命和提高其可靠性，安装了雨刮器高低速继电器71、72，雨刮间歇控制器70的时间设定在7S。,63,投币机和下车警告报警系统,无人售票的城市客车上都安装有投币机，投币机的控制器84通电后，翻板电磁铁83自动将翻板翻动3次使钱款翻落进投币机内的口袋内，翻板的控制线与前门的关闭联动，当乘客上车完毕后，前门关闭，投币机的翻板自动翻动，实现无人售票。 城市客车还装有电脑报站器93，车内显示屏69，路牌显示器78等公交专用设备，车内显示屏69可以实现与电脑报站器93同步显示，也可显示广告用语。灯箱式路牌显示器的工作电源也可与示宽灯电源相接。下车警告控制系统的工作原理为

24、：当乘客按下STOP开关90，车厢内的STOP警告灯85闪动，扬声器86发出丁冬声，驾驶员旁边的指示灯87亮，告诉驾驶员有人下车，当驾驶员打开车门后，STOP警告灯90熄灭。,64,电气原理图3,65,音响系统和照明系统,根据车型的配置，不同的车型可选装收放机、VCD机、CD机、DVD机，其主机电源为12V，在24V供电系统中，电源转换器95将24V电压转换为12V的电压，转换器95为双输入和双输出，提供音响主机96的记忆电源和工作电源。为提高驾驶员的安全性，车上安装倒车和下车监视器162，并可安装倒车雷达，在倒车时进行准确的测距和遇障碍物报警。为保证夜间行驶的安全，苏州金龙大部分客车的前照灯

25、为4灯制结构，外侧前照灯128、130为双灯丝的卤钨灯泡，内侧前照灯129、131为单灯丝的卤钨灯泡，左右前照灯的远近光的电源上分别有熔断器保护，对提高可靠性和查找故障提供了方便。城市客车的日光灯数量较多，耗电量较大，控制回路中安装了中间继电器134、137延长日光灯开关133、136的使用寿命。制动灯开关147为气压开关安装在制动管路中，电路中安装了中间继电器148，为保证制动时的安全性，设计了制动灯断灯丝报警功能，当左右制动灯150、151的灯丝烧断后，制动灯检测控制器149输出一高电位，报警灯152亮起报警，提醒驾驶员及时更换制动灯灯泡。,66,电气原理图4,67,空调和排气制动,由于空

26、调190的用电功率较大，约为120A，整车发电机功率150A在满足缓速器等用电设备后无法继续满足空调的用电需要，空调系统单独安装了1个150A的空调发电机188，发电机的激磁通过空调发电机激磁开关186控制，发电机运行在无蓄电池状态下，系统工作时产生的瞬间过电压通过电容组件189吸收平衡，电容组件189和二极管8以及继电器187组装在一个总成内，便于安装。 为保证发动机排气制动在空调提速时的有效性，在排气制动和怠速提升电磁阀192之间安装了中间继电器193，当发动机排气制动电磁阀155作用时自动切断怠速提升电磁阀192的电源。,68,空气干燥器,由于干燥器195中的加热器是受干燥器中的自动温控

27、开关控制的，当环境温度低于4时，温度开关自动导通，加热器会自动工作，但是，一般的客车上仪表却没有工作指示灯指示加热器的工作状态，也无法知道加热器是否已经损坏，熔断器是否已经熔断；若加热器电路已经损坏，仍然不检修，空气干燥器会结冰或长时间工作而损坏空气干燥器。为了解决该问题，增加空气干燥指示器，用于显示干燥器工作时的状态。当点火开关处于ON位置，环境温度约低于4时，空气干燥器内部的温控开关自动接通，加热器自动工作，组合仪表上的指示灯亮；当环境温度范围在15-20时，空气干燥器的加热器会自动停止工作，仪表上的指示灯熄灭；当环境温度约低于4时指示灯仍不亮或环境温度高于15-20时指示灯仍亮，则说明干

28、燥器的加热器电路有故障，应及时排除故障。,69,暖气系统,暖气系统主要由加热器201和加热器开关200以及散热器电机204、207组成，为保证系统的用电安全，4个散热器电机分为2个熔断器保护，加热器主机201使用1个熔断器保护，散热器开关202，205经过中间继电器203，206控制电机运行，使系统安全可靠,70,电气原理图5,71,电动换气扇和电冰箱,电动换气扇的电机209、210为双向控制，当按下换气扇开关208后可实现前进风后出风或前出风后进风的转换。电冰箱230电源直接接蓄电池端并加开关229来控制电冰箱的工作。,72,发动机熄火,由于车型的不同，发动机的熄火方式也不同，断电熄火的发动

29、机可以直接通过点火开关7和后熄火开关218来控制电源的通断实现发动机的熄火。而对于发动机通电熄火方式时，为实现断电的同时发动机同步熄火，加装了熄火控制器220，当熄火控制器220检测到点火开关7的点火档断电后，输出1个7S钟的24V电源到发动机熄火电磁阀221来关闭发动机；避免了单独设置熄火开关，驾驶员操作不当引起的发电机抛负载运行而损坏车辆的电子设备。 对于装有发动机ECU的车辆,发动机的熄火是直接控制ECU的控制电源来实现的。,73,发动机预热,对于寒冷地区，发动机装有预热装置，接通预热开关222，当发动机水温高于0，系统不进入预热状态，预热指示灯228亮2S后熄灭，当发动机水温低于0时，系统自动进入预热状态，指示灯228的点亮时间为预热时间，预热时间与电源电压有关，电源电压为24V时，预热时间为26S，