汽車電器電路分析

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：xiaohaijun 類別：汽車電器維修時間：2008-01-20

汽車電器電路分析——實訓指導書

汽車電器電路分析實訓方案

實訓目的

通過汽車電器電路分析實訓，能夠使同學們加深掌握常見傳統電器設備的工作原理及線路布置；能獨立思考和進行線路設計；能獨立查閱資料完善設計方案，強化實際操作能力以達到創新的目的。

實訓項目

線路設計（電源電路、起動電路、點火電路、信號電路、照明電路、儀表電路）

零部件檢測、調試

單元電路分析、設計

系統元件連接，系統電路連接

系統電路調試及檢修

實訓安排

實訓輔導及注意事項講解（4－6課時）

實訓設備的熟悉及設計參數的采集（4課時）

零部件檢測、調試（2課時）

根據部件的實際尺寸，確定板子的布局并擬出控制線路草圖（4課時）

確定最終設計方案，經指導老師核實后，開始固定零部件（2課時）

固定好零部件后領取布線工具、萬用表、導線及元件進行進行布線（6課時）

根據設計方案檢查最后結果，無誤后通電調試或檢修（2－4課時）

提交實訓設計說明書，現場考核實訓結果，學生進行總結歸納（2－4課時）

實訓地點

汽車實訓中心電器實訓室

指導教師

曾鑫、高海宇、李勇

實訓時間

一周（詳見實踐教學安排表）

實訓紀律及要求

實訓時按照正常上課時間1—6節課進行（英語課不進行實訓），每遲到或早退一次扣5分，遲到或早退共計三次或無故缺勤一次取消實訓成績。

未經指導老師同意不能私自進行板路操作。

盡可能優化設計方案，使其簡單實用認真檢查零部件狀況及導線破損情況，避免短路或斷路。

正確使用工具，保證安全操作。

考核

項　目	評分標準	分數
平時成績	嚴守實訓紀律，無故曠課一次，取消實訓的成績；遲到不得超過三次，每次扣5分，三次后取消實訓成績。	15
結構原理	布線規范，元件放置合理，整體結構全理、整齊美觀理解電路工作原理，知道各器件在電路中的作用，得到預期結果	35
實訓報告	按要求總結并寫出實訓報告，書寫整齊、規范，有結果分析。	25
實訓答辯	針對工作原理、元件檢測、電路實際連接、設計電路圖及實訓報告進行問答考評	25

一、實訓電路板組成

起動系統

蓄電池、點火開關、起動繼電器等

充電系統

蓄電池、點火開關、發電機、電壓調節器、充電指示燈等

點火系統

蓄電池、點火開關、點火線圈、分電器總成、高壓線、火花塞、點火器、保險器等。

照明系統

大燈、小燈、儀表燈、示寬燈、霧燈、開關、繼電器、保險器等

信號系統

轉向燈、轉向閃光器、轉向開關、儀表指示燈、剎車燈、剎車開關、倒車開關、倒車燈、喇叭、喇叭繼電器、喇叭開關、保險器等

輔助系統

雨刮電機總成、繼電器、開關、保險器等

二、電路設計

<一>電路實物圖（方框圖）

1、單個系統電路實物圖的畫法

電路實物圖是電路設計的基礎，按所學知識將每個系統的元件連接起來。現以起動系統為例：

其主要組成元件為：蓄電池、點火開關、起動繼電器。則可根據所學的知識將實訓中提供的元件按下圖連接成實物圖或稱方框圖。

2、實訓電路實物圖

根據起動系統電路實物圖的方法，將其它系統的電路實物圖畫出。

<二>電路設計

電路設計是在實物圖的基礎上實現的，由于電路圖的形式多種多樣我們以教材中出現的大眾車系的電路簡圖為例進行說明電路設計的方法和原則。

1、主要線束命名

主電源線―――――――――30號線

點火線（IG）－－―――――15號線

起動按制線（ST）－－－－－50號線

搭鐵（地）線－－－－－――31號線

2、元件位置規定

繼電器、保險器、開關應位于電路圖上方并標明序號；用電設備和控制器按系統位于電路圖中下方。

3、線束及保險器

設計過程中應考慮導線的允許額定電流，即導線的直徑的合理選用。為的方便線路的連接和檢修一般紅色導線用于電源線，黑色導線用于地線、其它導線可參照國產導線顏色規定合理使用。

實訓中提供了若干的保險器，設計中應充分考慮到哪幾個用電設備共用一個保險器以及融斷器的允許電流，規格選用過小會經常出現斷路情況、如果過大則又起不到保護的功能。

三、系統檢測

<一>起動系統

在起動機檢測中先進行不解體檢測，如果不符合要求要針對機械和電路部件分別進行檢修。如果機械部件無故障且起動機無法起動可先用萬用表檢查供電電路、開關電路和控制電路的工作情況，如果外圍電路無故障應轉入起動機部件的檢修。如果起動機不能轉動或轉動電流和發熱量較大，檢查起動機電樞軸；如果起動機無法起動且無機械故障或起動轉矩不符合要求，可檢查電磁開關、換向器、電刷、勵磁繞阻定子繞阻等內部部件。

⑴不解體檢測

1、QD121型起動機驅動齒輪與限位環間隙為4.5±1 mm，驅動齒輪端面與端蓋凸緣距離為32~34 mm。

2、以QD124型起動機為例，空轉試驗時，電壓12V，起動機轉速不低于5000r/min，電流不大于90A；全制動試驗時，電壓8V，電流不大于650A，扭矩不小于29.4N·m。

將起動機夾在夾具上，接好試驗線路，接通起動機電路，起動機應運轉均勻，無碰擦聲，且電刷無強烈火花產生。此時電壓表、電流表、轉速表和讀數應符合規定。若電流高而轉速低，說明起動機裝配過緊或電樞磁場繞組有短路或搭鐵故障；若電流和轉速都小，說明電路中接觸電阻過大，有接觸不良之處。

⑵起動機部件檢查

1、起動機電樞軸的檢查。

用百分表檢查電樞軸是否彎曲，電樞軸軸徑與村套配合間隙不得超過 0.15mm。

2、起動機電磁開關的檢查。

1）檢查吸拉線圈和保持線圈

拆下起動機開關接柱的磁場引線頭，將蓄電池負極接起動機殼及開關接柱，正極接吸拉線圈和保持線圈的中性接頭，接通電源后，觀察吸拉線圈應能迅速使起動齒輪推至工作位置，斷開起動機開關接柱的導線，起動齒輪能保持在此位置而不縮回，說明保持線圈良好。斷開起動機殼體導線和中性接頭，起動齒輪迅速回位，說明電磁開關復位彈簧良好。
2）檢查觸點、接觸盤

目測觸點、接觸盤，若有輕微燒損可用細砂紙打磨，起動時此處電壓降不得超過0.2V。

3、起動機換向器的檢查。

檢查換向器表面有無燒蝕，表面有無污損，輕微燒蝕用00號砂紙打磨，嚴重時應車削。

用百分表檢測換向器失圓度和外徑，應與標準相符，否則在車床上修整，檢查換向器是否有短路、斷路現象。

起動機勵磁繞組的檢查。

電樞繞組搭鐵的檢查：如右圖所示，用萬用表測量換向器和鐵芯（或電樞軸）之間的電阻，應為∞，否則為搭鐵。也可用交流試燈檢查，燈亮表示搭鐵故障。

電樞繞組斷路的檢查：目測電樞繞組的導線是否甩出或脫焊。再用萬用表兩觸針依次與兩相鄰換向器銅片接觸，所測電阻值應一樣。如果讀數不一樣，則說明斷路。

電樞繞組有嚴重搭鐵、短路或斷路時，應更換電樞總成。

5、起動機電刷的檢查。

1）電刷外觀檢查

電刷在架內活動自如，無卡滯，不歪斜。

2）電刷磨損檢查

用直尺測量電刷高度，目測電刷與換向器的接觸面積，均應符合標準。

3）電刷架的檢查

用萬用表測量絕緣電刷架和后蓋間的電阻，應為無窮大；用萬用表測量搭鐵電刷架和后蓋間的電阻，應為零。

4）電刷彈簧檢查

用彈簧秤檢查彈簧的彈力，應與規定相符。視故障情況予以修理或更換。

6、定子繞組的檢修

1）磁場繞組搭鐵的檢查

用萬用表測量起動機接柱和外殼間的電阻，阻值應為無窮大，否則為搭鐵故障。也可用試燈檢測。

2）磁場繞組斷路的檢查

用萬用表測量起動機接柱和絕緣電刷間的電阻，阻值應很小，若為無窮大則為斷路。
3）磁場繞組短路的檢查

用蓄電池2V直流電源正極接起動機接線柱，負極接絕緣電刷，將起子放在每個磁極上，檢查磁極對起子的吸力，應相同。若某磁極吸力弱，則為匝間短路

磁場繞組有嚴重搭鐵、短路或斷路時，應更換新品

7、起動機離合器和驅動齒輪的檢查。

1）檢查驅動齒輪是否有嚴重損傷或磨損，檢查離合器是否打滑或卡滯。

2）離合器最大扭矩測量

將單向離合器齒輪用布包好夾在臺鉗上，將扭力扳手的頭插入嚙合器的花鍵內，按其工作的方向扳轉扭力扳手，應能承受制動試驗時的最大扭矩而不打滑。

<二>、充電系統

充電系統的故障檢修的原則可按以下步驟進行：1、在線路連接前可進行部件檢修。2、如果部件檢查無誤，在線路連接完必后先查看皮帶的張緊情況，用30~50N的力按下傳動帶，撓度應為10~15mm。用萬用表檢察正常情況下輸出電壓應在額定電壓范圍內，當轉速上升或下降時電壓值應在此標準內小幅度(最多不超過電池電壓2V)上相應變化。如果輸出電壓無變化可能是沒有發電或發電量過低，應進行部件檢察；如果將輸出與蓄電池斷開，電壓值為零，說明控制電路斷路或發電機內部損壞；如果將輸出與蓄電池斷開，電壓值低于額定值往往是二極管損壞。

⑴晶體管式電壓調節器檢測

1）靜態檢測

使用萬用表R×100檔測量晶體管調節器各接線柱之間的靜態電阻，應與表5相符。
2）動態檢測

（1）搭鐵型式的檢測

①按圖a接好線路；

②將電源電壓U調到12V；

③接通開關s，若小燈泡不亮，則該調節器為內搭鐵型調節器；若小燈泡亮，則該調節器為外搭鐵型調節器。

3）好壞的檢測

①將調節器根據搭鐵型式不同按上圖連好線路；

②接通開關s，逐漸調高電源電壓，小燈泡的亮度應隨電壓升高而增強，當電源電壓調至調節電壓充電系由發電機、調節器、蓄電池、充電指示燈及點火開關等組成。工作過程為：起動發動機時先接通起動開關此時充電指示燈亮，由蓄電池提供發電機的勵磁電流。發動機運轉帶動發電機發電，當發電機磁場二極管端的輸出電壓與蓄電池的端電壓大致相等時，充電指示燈熄滅，由發電機定子線圈通過磁場二極管供給磁場線圈的磁場電流，并由集成電路調節器控制磁場電流的大小，穩定發電機的輸出電壓，對蓄電池充電的同時向負載供電。值（14V調節器為13.5~14.5V）時，小燈泡熄滅，則為良好；若小燈泡始終發亮或始終熄滅，則為損壞，應更換

⑵硅整流交流發電機的檢修

1、轉子檢修

1）轉子繞組檢修

如右圖所示，用萬用表R×1檔檢測兩集電環之間電阻，應與標準相符。若阻值為“∞”，說明斷路；若阻值過小，說明短路。

用萬用表電阻最大檔檢測集電環與鐵心（或轉子軸）之間的電阻，應為“∞”，否則為搭鐵。

斷路應焊修或更換轉子總成，短路和搭鐵應更換轉子總成。

2）轉子軸檢修

用百分表測量轉子軸擺差，應與規定相符，否則應予校正。（如右圖所示）

3）集電環檢修

集電環表面應平整光滑，若有輕微燒蝕，用“00”號砂布打磨；燒蝕嚴重，應在車床上精車加工。

用直尺測量集電環厚度，應與規定相符，否則應更換。

用千分尺測量集電環圓柱度，應與規定相符，否則應精車加工。

2、定子檢修

1）定子繞組斷路檢修

如圖所示，用萬用表R×1檔檢測定子繞組三個接線端，兩兩相測，

阻值應小于1Ω，若阻值為∞，說明斷路。斷路故障應用35W220V的電烙鐵焊接修復，若不能修復，應更換定子繞組或定子總成。

2）定子繞組搭鐵檢修

用萬用表電阻最大檔檢測定子繞組接線端與定子鐵心間的電阻，應為∞，否則說明有搭鐵故障。有搭鐵故障應更換定子繞組或定子總成。

3、檢查整流器

1）檢查二極管好壞

將萬用表的兩測試棒接于二極管的兩極測其電阻，再反接測一次，若電阻值一大（10kΩ）一小（8~10Ω），差異很大，說明二極管良好。若兩次測量阻值均為∞，則為斷路；若兩次測得阻值均為0，則為短路。

對焊接式整流二極管來說，只要有一只二極管損壞，則需更換該二極管所在的正或負整流板總成；若為壓裝結構，則只需更換故障二極管即可。

2）二極管的極性判別

常用的萬用表有機械式和電子式兩種，機械式萬用表檢測方法是：

將萬用表的正測試棒（紅色）接二極管引出極，負測試棒（黑色）接二極管的另一極，測其電阻。若阻值大于10KΩ，則該二極管為正極管；若阻值為8～10Ω，則該二極管為負極。

4、檢查電刷組件

1）外觀檢查

電刷表面應無油污，無破損、變形，且應在電刷架中活動自如。

2）電刷長度檢查

用游標卡尺或鋼板尺測量電刷露出電刷架的長度，應與規定相符。

3）彈簧壓力測量

檢測電刷彈簧壓力應與規定相符。

5、觸點式調節器的檢查與維護

1）檢查觸點表面是否有較深蝕坑或嚴重殘缺，磨平后觸點厚度不得小于0．4mm。（修磨觸點應用專用白金砂條插人觸點接觸面之間，輕壓活動觸點，往復抽動白金砂條，直到磨光磨平接觸面。最后用硬紙片夾在觸點間，擦去臟物和遺留砂粒。對于蝕境較嚴重的觸點，可拆下在平整的油石上磨平后再裝上，裝復時上、下觸點中心應對正，其偏移量不得超過0．Zmm，以保證觸點接觸面積。）

2）檢查電阻。電阻不得有斷絲、疊絲、變色、燒焦等現象，阻值變化過大或燒焦嚴重時必須更換。（更換時，可采用同型號廢舊調節器上的相應的未損壞的電阻）

3）檢查彈簧。（調節器的彈簧均采用密圈拉力彈簧，若拆下的彈簧在自由狀態下，各彈簧之間有未壓緊現象時，應予以修整。彈簧兩端的拉鉤若有折斷不足一圈長度時，可用尖嘴鉗彎起端圈重做鉤環。）

<三>、點火系統

⑴點火系統不解體檢測

接線檢查

在實驗前應檢查點火系統的接線情況，有無接錯、漏接、接觸不良的現象，如有應首先處理后方可進行下面的檢測。

2、供電電壓的檢測

用萬用表檢測點火線圈正極與地之間的壓降應與供電電池的壓降相等（無附加電阻的類型），如果差值大于0．5V應檢查電路的連接情況是否有斷路，短路或接觸不良。

發火性能的檢測

接好系統后，運轉檢測發火性能，如果無火則進入下面的檢修，如果有火但呈黃色則檢查電容本身和其線路，或點火線圈，高壓線，分火頭的情況；正常點火為白色。

傳感器檢測

如果是無觸點的點火系統，沒有點火可先查傳感器，無論是霍爾式、光電式都需要來自控制器的供電電壓，所以先檢查此電壓是否正常，沒有則檢查控制器；有則檢測傳感器的輸出信號（由于電磁式點火系統傳感器不需供電電源，故可直接檢測傳感器），信號會隨發動機運轉相應的變化，（電磁式為0.4－0.8V，霍爾式為3－6V，光電式為2－3V），如果轉速不低于1500r\min且不符合要求，則更換傳感器。

控制器檢測

如果上述檢測都沒問題，只可能是控制器的故障，可采用替換法檢測。

⑵元件性能檢測

點火線圈檢測

1、外部檢驗

目測點火線圈，若有絕緣蓋破裂或外殼碰裂，就會受潮而失去點火能力，應予以更換。

2、初次級繞組斷路、短路和搭鐵檢驗

1）測量電阻法

用萬用表測量點火線圈的初級繞組、次級繞組以及附加電阻的電阻值，應符合技術標準，否則說明有故障，應予以更換。

2）試燈檢驗法

用試燈，接在初級繞組的兩接線柱上，若燈不亮則是斷路；當檢查繞組是否有搭鐵故障時，可將試燈的一端與初級繞組相連，一端接外殼，如燈亮，便表示有搭鐵故障；短路故障用試燈不易查出。

3、次級繞組的檢驗

因為次級繞組的一端接于高壓插孔，另一端與初級繞組相連，所以檢驗中，當試燈的一個觸針接高壓插孔，另一觸針接低壓接柱時，若試燈發出亮光，說明有短路故障；若試燈暗紅，說明無短路故障；若試燈根本不發紅，則應注意觀察，當將觸針從接柱上移開時，看有無火花發生，如沒有火花，說明繞組已斷路。

因為次級繞組和初級繞組是相通的，若次級繞組有搭鐵故障，在檢查初級繞組時就已反映出來了，無需檢查。

4、發火強度檢驗

1）電器試驗臺檢驗

檢查點火線圈產生的高電壓時，可與分電器配合在試驗臺上進行試驗。檢驗時將放電電極間隙調整到7mm，先以低速運轉，待點火線圈的溫度升高到工作溫度（60~70oC）時，再將分電器的轉速調至規定值，（一般四、六缸發動機的點火線圈為1900r/min，八缸發動機用的點火線圈為2500r/min），在0.5 min內，若能連續發出藍色火花，表示點火線圈良好。

2）用對比跳火法檢驗

此方法在試驗臺上或車上均可進行，將被檢驗的點火線圈與好的點火線圈分別接上進行對比，看其火花強度是否一樣。

點火線圈經過檢驗，如內部有短路、斷路、搭鐵等故障，或發火強度不符合要求時，一般均應更換為新品。

分火頭的檢修

1）外觀檢查

分火頭應無任何裂紋、燒蝕及擊穿（分火頭頂部金屬有一些焦狀物是正常的）。

2）絕緣檢查

如圖所示，將高壓電源（10~20kV）的一根觸針接分火頭導電片，另一觸針對準分火頭座孔內，若有火花產生，則說明分火頭漏電；也可將分火頭倒放在機體上，用發動機高壓電進行跳火試驗；還可采用兆歐表檢測，阻值應為無窮大。注意：若在高壓線與分火頭距離很近時，勉強能夠看到有很細弱的火花，一般為正常情況。

3）分火頭導電片電阻檢查

用萬用表檢查分火頭頂部導電片電阻，應符合規定。

分火頭檢查不符合要求應更換。

分電器蓋的檢修

1）外觀檢查

用一塊干燥的棉布將分電器蓋擦拭干凈，查看分電器蓋應無裂紋及燒蝕痕跡，內部各電極應無明顯的磨損、腐蝕及燒蝕，否則應更換分電器蓋；中心電極應無卡滯，若燒蝕磨損致使其長度較標準長度減小2mm以上時，也應更換新件。

2）絕緣檢查

將高壓觸針分別插在分電器蓋上的兩個相鄰的旁插孔內或中央插孔與旁插孔內進行試火，若有火，說明絕緣損壞，應更換。也可用兆歐表檢測，阻值應為無窮大。

高壓線檢測：

高壓線外表應無破損，絕緣阻值應大于10KΩ.

火花塞檢測：

外殼應無破損，開裂，絕緣阻值應大于10MΩ

<四>、照明、信號系統

照明系統線路連接完畢后，打開相應的控制開關應正常工作。如果相同控制器連接的并聯用電設備中部分不能工作說明公共供電和控制部分工作正常，應檢測不工作用電設備的狀況及接線情況。如果相同控制器連接的并聯用電設備中所有用電器都不能工作可先檢測公共的供電和控制部分。具體電路可根據設計電路圖進行分析、處理。

〈五〉、雨刮電路檢修

可先檢查雨刮器的電阻，如果雨刮電機的相應擋位阻值無窮大則相應繞阻斷路。接入雨刮電機后，打開控制開關，雨刮電機應轉動。否則可根據照明、信號系統的檢測原則按電路圖進行檢修。

四、線路連接方法及原則

1、線路連接前一定要先熟悉設計電路，以增加連接的速度和減少故障率。

2、線路連接過程中組長應合理安排組員的分工。

3、線路連接前對線路接頭進行處理，適當選擇插接件。

4、先根據電路圖連接供電電源的正極和接地線，再連接控制器和用電設備；為了避免線路混淆也可按系統進行連接。但要保證布線規范，整體結構全理、整齊美觀。

5、每連接完一個階段后用萬用表進行檢查，禁止通電檢查。整個電路板連接完畢后，檢查無誤后，指導老師進行驗收合格方可通電調試以避免出現短路、元件損壞的情況。

五、系統調試及檢修

1、連接過程中易出現缸少搭鐵線或搭鐵不良的情況，如果通電后系統無動作應先對此種情況進行檢查。

2、如果通電后，有線束發熱或保險器融斷的情況應立刻斷開電源進行檢查線中的短路情況。

3、通電后線路不能工作又無發熱或保險器融斷的情況應為斷路或線束連接有誤可根據電路圖進行逐一檢查，最后修復故障部位。

4、檢修中可按先供電電源，再控制電路，最后用電設備的順序進行檢查。如果出現用電設備故障應參照四系統檢修進行。

5、如果在元器件調試前各參數正常，通電運行后出現故障，應首先解決故障的原因后再處理故障的元器件。

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