汽车电气系统检修

汽车电气系统检修高职学院授课教师:程越短号:680739QQ:85798700邮箱:[e-mail]汽车电器设备的组成与特点•汽车电器与电子设备是汽车的重要组成部分，其工作性能的优劣直接影响汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、排气净化和舒适性等，汽车的种类和品牌繁多，但电气系统的组成和设计都遵循一定的规律。例如：为使汽车发动机获得最高的经济性，需靠点火系统能在最适当的时间点火；为使发动机可靠起动，需采用电动起动机；为保证汽车工作可靠、行驶安全，则有赖于各种指示仪表、信号装置和照明等电器的正常工作。汽车电器系统的主要组成•1.电源系统•电源系统包括蓄电池、发动机及其调节器。发电机是汽车上的主要电源，蓄电池是辅助电源。•2.用电设备•汽车上的电器设备基本可分为起动机、点火系、照明与信号系统、仪表、报警与电子显示系统、辅助电器系统及电子控制部分等。用电设备•1)起动机起动发动机。•2)点火系统点燃发动机气缸内的可燃混合气。•3)照明与信号系统照明装置包括车内外各种照明灯。信号装置包括电喇叭、闪光器、蜂鸣器及各种信号灯，提供安全行车所必需的信号。•4)仪表、报警与电子显示系统仪表包括发动机转速表、车速里程表、燃油表、水温表、机油压力表等。报警及电子显示装置用来监控汽车各系统的工况。•5)辅助电器包括电动刮水器、风窗洗涤器、空调中控门锁、电动车窗和电动座椅等。•6)电子控制系统包括电子控制燃油喷射装置、点火装置、自动变速器和防抱死制动装置等。•案例拓展•故障现象：一辆2005款宝来1.6L轿车，BJH发动机，手动变速器，配备二次空气喷射泵。行驶里程为57000km。车主反映，此车在2、3、4、5挡加速收油后，发动机“突突”耸车，就像要熄火一样。•相关现象原因：收油时“突突”主要原因是动力不足。正常情况下，发动机在急加速后松开加速踏板，发动机ECU会有暂时的断油控制，来节约燃油；但在降低到一定转速后再恢复喷油。•维修操作相关信息：用诊断仪调取故障码为：17947，离合器开关输入电路F36不可靠信号/偶然。清码后试车，故障依旧。•原因分析：离合器踏板开关和制动灯踏板开关都有信号传给发动机ECU，与加速踏板位置传感器共同组成电子节气门系统。正常情况下，踩离合器和制动踏板主要作用为增挡或减速制动。当发动机ECU接收到这两个开关的信号时，就会有断油控制。离合器踏板开关损坏导致发动机ECU接收到不正常的离合器踏板常闭信号，发动机ECU判定是发动机动力不需要传递给变速器，所以发动机ECU执行少喷油或断油控制，造成动力下降。•踩加速踏板，ECU同时接收到的是两个矛盾的信号：①离合器踏板常闭的无需动力输出信号;②加速踏板的加速信号。可能会出现不正常的故障现象或存储故障码。•问题：此案例中，开关信号主要起什么作用？类似的开关信号还有哪些？他们的起什么样的作用？汽车电器设备的特点•3.配电装置•包括中央接线盒、电路开关、保险装置、插接器和导线等。•1.低压•汽车电气系统的额定电压主要有12V和24V两种，汽油车普遍采用12V电源，柴油车采用24V电源。汽车运行中12V电源系统电压为14V，24V电源系统电压为28V。•2.直流•由于起动机由蓄电池供电，而向蓄电池充电又必须使用直流电源，所以汽车电源必须是直流电。汽车电器设备的特点•3.单线制•汽车上所有用电设备都是并联的，单线制是利用发动机、底盘、车身等金属机体作为各种用电设备的公共线，电源到用电设备只需设一根导线，任何电路中的电流都是从电源正极出发，经导线流入用电设备后，通过发动机等金属机体流回电源负极形成回路。由于单线制节省导线、线路清晰简化、安装检修方便，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。汽车电器设备的特点•4.负极搭铁•采用单线制时，蓄电池的一个电极必须接到车架上，俗称“搭铁”。若将蓄电池的负极接到车架上，则称为“负极搭铁”。目前世界各国生产的汽车基本上都采用“负极搭铁”形式。如果单纯从构成电流回路来说，汽车既可以采用负极搭铁，也可以采用正极搭铁，而且，在早期汽车上也曾广泛采用正极搭铁。但经研究表明，采用负极搭铁对车架或车身金属的化学腐蚀较轻，对无线电干扰小，且对点火系统的点火电压要求也低（更有利于火花塞跳火）。•5.两个电源•汽车上有蓄电池和发电机两个供电电源。蓄电池是辅助，发动机未运转时向有关电器设备供电，发电机是主电源，当发动机运转到一定转速后，开始向所有电器设备供电，同时对蓄电池充电。•6.用电设备并联•汽车上各种用电设备和电源都采用并联方式连接，各用电设备都由各自串联在其支路中的专用开关控制，互不产生干扰。7.设有保险装置为了防止因电源短路（火线搭铁）或线路过载而烧坏线束，电路中一般设有保护装置，如熔断器（短路保护）、易熔线（过载保护）等。8.汽车线路有颜色和编号特征为了便于区别各线路的连接，汽车所有低压导线必须选用不同颜色的单色或双色线，并在每根导线上编号。编号由生产厂家统一编定。汽车电气系统的发展趋势——电压升级随着人们对汽车乘坐舒适性、燃油经济性、排放环保性要求的日益提高，汽车上的新装置、新技术不断增多，能耗量不断增加。由于电能具有传输简便、转换容易、控制灵活等一系列优点，采用电磁或电动执行器取代液压传动和气压传动执行器已成为一种趋势。一些带电的机械装置逐步转变为带机械的电子装置，大大增加了电气系统的负荷。在以节能、环保和安全为中心的现代汽车中，电气设备越来越多，电气负荷越来越大，这就要求汽车电气提供更高的电能，传统的14V电压供电系统已经捉襟见肘，电压升级已经成为汽车电气系统的发展趋势。目前，学术界提出的汽车电压升级方案有两种，一种是全车42V单电压方案，另一种是14V/42V双电压方案。简单地说，全车42V单电压方案是将目前汽车上采用的14V电源改为42V(发电机输出电压14V的3倍)。从理论上讲，电压提高3倍，电流会减少65%。除了能减少线束截面积，减小电机体积外，还能趁机将车上的电器来一场革命，例如，取消目前使用的机械式继电器，进入固态开关模式，采用电子模块代替目前的分立元件等。目前的豪华轿车使用1~3KW的功率，而将来高级轿车的使用功率将达到10~20KW，如果汽车性能要提高，装置要增多，唯有走电压升级这一条路才能解决问题。但电压改动将涉及整个汽车电气系统的技术改造，还涉及到配件供应商、配套商的利益问题。例如现在的蓄电池都是6V或12V，实施升压要研制生产24V或48V的新型蓄电池。汽车上的发电机、起动机、雨刮电动机、微型电动机、灯泡、仪表、继电器等器件都要改，对目前汽车零配件制造行业产生重大冲击。另外，提高电压对采用灯丝型灯光系统有不利影响。由于直接采用42V单电压方案对现有的汽车及零部件行业冲击过大，作为由14V向42V平稳过渡的措施，又有学者提出了14V/42V双电压方案。简单地说，14V/42V双电压方案是指在车上根据用电设备的特点，采用14V与42V并存的方法，有针对性的对电气设备提供不同电压的电源。但双电路供电系统需要安装14V及42V蓄电池组，因而增加了车辆附加承载，占用更大的空间及增加造价。而且尚待解决的问题不少，例如DC/DC变换器产生的电磁干扰；高电压瞬态现象及抑制控制方法；双电压电器系统在车辆运行时的功率流向及分配问题等等。14/42V及42V电气系统已得到国际汽车工业界的广泛认可，电压升级已经是大势所趋。尤其是安全问题，电线绝缘和电路保险设置的标准等都要重新制定。故障的基本诊断方法•1.观察法•电路、电器出现故障后，通过对导线和电器元件可能产生的高温、冒烟，甚至出现电火花、焦糊气味等，靠观察和嗅觉(闻气味)来发现较为浅显的故障部位。•2.触摸法•用手触摸电器元件表面，根据温度的高低进行故障诊断。电器元件正常工作时，应有合适的工作温度，若温度过高、过低，将意味着有故障。例如:起动机运转无力时，若蓄电池极桩与导线接触不良，触摸时将有烫手感觉。故障的基本诊断方法•3.试灯法•用试灯将已经出现或怀疑有问题的电路连接起来，通过观察试灯的亮与不亮或亮的程度，来确诊某段电路有无故障。•4.短路法•当低压电路断路时，用跨接线或螺丝刀等将某一线路或元件短路，以检验和确定故障部位。如制动灯不亮时，可在踏下制动踏板后，用螺丝刀将制动灯开关两接柱连接以检验制动灯开关是否良好。对于现代汽车的电子设备而言，应慎用短路法来诊断故障，以防止短路时因瞬间电流过大而损坏电子设备。•5.断路法•汽车电器设备发生短路（搭铁）故障时，可用断路法判断，即将怀疑有搭铁故障的电路断开后，观察电器设备中搭铁故障是否还存在，以此来判断电路搭铁的部位和原因。•6.机件更换法•对于难以诊断且故障涉及面大的故障，可利用更换机件的方法以确定或缩小故障范围。•7.仪表检测法•利用万用表等仪表，对电器元件及线路进行检测，以确定电路故障。•案例导入：•案例一：一辆宝来1.6L轿车，据用户反映，该车左前门组合控制开关面板上的左后门玻璃升降开关失效，不能控制左后门玻璃的升降。•故障诊断基本过程：检查控制单位及供电线路，检查熔断丝，按照电路图检查舒适系统控制单元的电压供电插脚，检查某些插脚对地电阻，读取数据块数据，检查CAN总线的电阻值，更换左前门控制模块，故障排除。•案例二：一辆桑塔纳时代超人轿车，已行驶9万Km，空调压缩机工作半分钟就停止，但马上可以恢复工作，如此反复。•故障诊断基本过程：接通A/C开关，用试电笔测试发动机舱各开关的工作性能。检查风扇控制器和电磁离合器之间导线的通电情况，检查组合压力开关的低压端子线路，检查继电器。•问题导入：1、故障诊断过程中，使用了哪些诊断仪器或工具？•2、故障诊断、排除采用了哪些方法？步骤说明步骤1详细了解故障发生时的有关状况和环境条件。下列关键信息有助于作出正确的分析：什么车型、发动机、变速箱/变速驱动桥和系统（例如收音机）。何时日期、时间、天气状况、发生频率。何地路面状况、海拔高度和交通状况。如何系统症状、运行状况（其他零部件的影响）。维修历史记录和售出后是否安装了其他附件。步骤2运行系统，必要时进行路试。确认故障参数。步骤3收集合适的诊断材料，包括：●电源电路●系统使用说明●维修手册中相对应的部分●查阅维修通报根据客户叙述的情况和你所掌握的知识，判断从哪里着手开始工作。步骤4检查系统是否有线路缠结、接头松动或线路损坏。确定故障涉及的电路和元件，并根据电源电路和线束布置图进行诊断。步骤5修理或更换故障电路或元件。步骤6在所有模式下运行系统。确认系统在所有条件下均能正常工作。确认你没有在诊断和修理过程中因粗心而引起新故障。•故障现象：一辆北京现代途胜2.0轿车，行驶里程为12万km，其刮水器无间歇挡(其他挡位正常)；将空调面板上的A/C开关按下去后空调指示灯不亮，空调不能启动，音响不工作。•相关现象：发动机的充电系统出现了故障(北京现代汽车充电系统出现故障的时候，充电指示灯和ABS故障报警灯会同时点亮);当时检查表明发动机室内继电器盒中发电机的120A易熔线已经熔断，更换易熔线后充电指示灯和ABS故障报警灯熄灭，但出现了新问题刮水器间歇挡、空调和音响不工作。•维修操作相关信息：更换易熔线及相关保险丝，最后更换鼓风机继电器，鼓风机继电器搭铁。•问题引入：根据如图1-9所示，已知熔断器27电气支路上有搭铁故障，如何判断出搭铁器件？用什么仪器可以达到判断目的？故障模拟测试•车辆振动•热敏感性•冷冻•浸水•电负载•冷起动或热起动•（1）接头和线束•确定哪个接头和线束影响您正在检查的电气系统。然后轻轻地晃动各插头和线束，并监测该系统是否再次出现故障。这样可以查出是否有松动或不良的电路连接。•（2）线索•可能由于插头暴露在潮气中，导致插头端口表面产生很薄的腐蚀层。目视检查不可能发现未断开的插头中的故障。如果故障间歇发生，可能是腐蚀造成的。因此最好拆开检查并清理与系统相关插头的端口。•（3）传感器和继电器•轻轻晃动您正在检查的系统中的传感器和继电器。该试验可以查出传感器和继电器松动或固定不良的问题。•（4）发动机舱•在车辆或发动机振