主頁 > 新聞動態(tài) > 汽車電氣系統(tǒng)的組成特點分類及故障診斷與維修 2021-12-03

汽車電氣系統(tǒng)的組成特點分類及故障診斷與維修

汽車電氣系統(tǒng)是汽車的重要組成部分之一，其性能好壞直接影響汽車的動力性、經濟性、可靠性，安全性、舒適性以及排放等性能。汽車電氣系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的一個重要標志，其科技含量已成為衡量現(xiàn)代汽車檔次的重要指標之一。隨著科技的發(fā)展，集成電路和微型電子計算機在汽車上的廣泛應用，電器的數(shù)量在增加、功率在增大，產品的質量、性能在提高，結構更趨于完善。汽車維修材料工應了解和掌握電氣系統(tǒng)的構造、配件識別及原理，對其正確收發(fā)與保管是十分必要的。
一、汽車電氣系統(tǒng)的組成
汽車電氣系統(tǒng)包括電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)等。
1.電源系統(tǒng)：
包括蓄電池、發(fā)電機、調節(jié)器。其中發(fā)電機為主電源，發(fā)電機正常工作時，由發(fā)電機向全車用電設備供電，同時給蓄電池充電。調節(jié)器的作用是使發(fā)電機的輸出電壓保持恒定。
2.啟動系統(tǒng)
包括串勵式直流電動機、傳動機構、控制裝置。其作用是用于啟動發(fā)動機。起動機是用來起動發(fā)動機的，它主要由電機部分、傳動機構（或稱嚙合機構）和起動開關三部分組成。
3.點火系統(tǒng)
包括點火開關、點火線圈、分電器總成、火花塞等，其作用是產生高壓電火花，點燃汽油機發(fā)動機汽缸內的混合氣。點火裝置按電能的來源不同，可分為蓄電池點火和磁電機點火兩大類。
4.照明系統(tǒng)
包括汽車內、外各種照明燈及其控制裝置。用來保證夜間行車安全。主要有前照燈、霧燈、尾燈、制動燈、棚燈、電喇叭、轉向燈閃光器等。
5.信號系統(tǒng)
包括喇叭、蜂鳴器、閃光器及各種行車信號標識燈。用來保證車輛運行時的人車安全。
6.儀表系統(tǒng)
包括各種電器儀表，比如電流表、充電指示燈或電壓表、機油壓力表、溫度表、燃油表、車速及里程表、發(fā)動機轉速表等。
7.輔助電器系統(tǒng)
包括電動刮水器、空調器、低溫啟動預熱裝置、收錄機、點煙器、玻璃升降器等。
8.電子控制系統(tǒng)
包括電控燃油噴射裝置、電子點火裝置、制動防抱死裝置、自動變速器等。
二、汽車電氣系統(tǒng)的特點
汽車電路和一般電路一樣，各電器間采用串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)方式;具有通路、斷路和短路三種基本工作狀態(tài);電路圖中各電器采用專門的符號或圖框加文字的標注方法。但汽車電路又有自身的一些特點。
1.低壓供電
汽車電氣系統(tǒng)的額定電壓主要有12V和24V兩種。汽油車普遍采用12V電源，柴油車多采用24V電源(由兩個12V蓄電池串聯(lián)而成)，未來的汽車可能采用42V供電系統(tǒng)。
2.直流電源
這主要是從蓄電池充電角度來考慮的，現(xiàn)代汽車發(fā)動機是靠電力起動機啟動的，起動機由蓄電池供電，而向蓄電池充電又必須用直流電源，所以汽車電氣系統(tǒng)為直流系統(tǒng)。汽車的直流電是由交流發(fā)電機產生的交流電經發(fā)電機內部的整流器整流、電壓調節(jié)器對電壓進行調節(jié)然后輸出的。
3.采用兩個電源
汽車上采用了兩個電源，即蓄電池和發(fā)電機，它們以并聯(lián)的方式向用電設備供電。蓄電池是輔助電源，在發(fā)電機未發(fā)電或電壓較低(低于蓄電池端電壓)時，由蓄電池向電用設備供電;發(fā)電機是主電源，當發(fā)動機運轉到一定轉速后，發(fā)電機開始向車上的用電設備供電，同時對蓄電池進行充電以補充蓄電池損失的電能。
4.裝有保險裝置
為了防止電路或元件因搭鐵或短路而燒壞線束和用電設備，汽車電路中均安裝有保險裝置防止產生過流，如保險絲、易熔線等，如果電路出現(xiàn)過流，則在線束和用電設備被損壞前，這些保險裝置將斷開。
5.用電設備并聯(lián)
汽車的各用電設備均采用并聯(lián)，每個用電設備都由各自串聯(lián)在其支路中的專用開關控制，互不干擾。在維修汽車電路時，可以單獨方便地拆裝某用電設備而不會影響到其他用電設備。
6.采用單線制
單線連接是汽車線路最大的特點。汽車上的用電設備都是并聯(lián)的，從理論上講需要一根公共的火線和一根公共的零線。而汽車發(fā)動機和底盤是由金屬制造的，具有良好的導電性能。因此，利用汽車的金屬機體作為各種用電設備的公共導線，而用電設備到電源就只需用一根導線連接，所以稱為單線制。
采用單線制可以節(jié)約導線，使電路簡化，便于安裝和檢修，因此，現(xiàn)代汽車基本上都采用單線制。
7.負極搭鐵
采用單線制時蓄電池的一個電極需接至車架或車身上，俗稱“搭鐵”。蓄電池的負極接車架或車身稱為負極搭鐵(圖1-141);蓄電池的正極接車架或車身稱為正極搭鐵。我國規(guī)定采用蓄電池負極搭鐵。負極搭鐵對無線電設備(音響、通信系統(tǒng))的干擾少，對車架及車身電化學腐蝕小，并且具有連接牢固的優(yōu)點。目前世界各國生產的汽車大多數(shù)采用負極搭鐵。

圖1-141 負極搭鐵

8.汽車電路由單元電路組合而成
汽車電路雖然復雜，但都是由完成不同功能、相對獨立的單元電路組成的。只要認真讀懂每個單元電路，也就能讀懂全車電路了。
9.汽車線路有顏色和標識特征
汽車導線的數(shù)目較多，為便于識別和檢修汽車電器，汽車電路中的低壓線通常采用不同顏色的導線，并在汽車電路圖上用顏色的字母代號標注出。不同車系導線顏色代碼也不同。
三、汽車電氣系統(tǒng)的故障分類
汽車電氣系統(tǒng)的故障總體上可分為兩大類：一類是電器設備故障；另一類是線路故障。
1.電器設備故障
電器設備故障是指電器設備自身喪失其原有機能，包括電器設備的機械損壞、燒毀、電子元件的擊穿、老化、性能減退等。
在實際使用和維修中，常常因線路故障而造成電器設備故障。
注意：電器設備故障一般是可修復的，但一些不可拆的電子設備出現(xiàn)故障后只能更換。
2.線路故障
線路故障包括斷路、短路、接線松脫、接觸不良或絕緣不良等。
這一類故障有時容易出現(xiàn)一些假象，給故障診斷帶來困難。必要時可以參考電路圖排查解決。
例如，某搭鐵線與車身出現(xiàn)接觸不良，就有可能造成電器設備開關失控，電器設備工作出現(xiàn)混亂。
這是因為有的搭鐵線多為幾個電器設備共用，一旦該搭鐵線出現(xiàn)接觸不良，它就把多個電器設備的工作電路聯(lián)系到一起，就有可能通過其他線路找到搭鐵途徑，造成一個或多個電器設備工作異常。
四、汽車電氣系統(tǒng)的故障檢測
在對汽車電氣系統(tǒng)進行維修之前要認真傾聽客戶的描述,根據(jù)描述的車輛情況來判斷到底是電氣系統(tǒng)哪一部分出現(xiàn)了問題。在對故障進行觀察前要確保電源系統(tǒng)能夠正常工作,這是其他電子元件維修的前提。要觀看蓄電池是否損壞、電源系統(tǒng)電壓是否正常以及線路和插線器是否連接牢固等。
然后讓汽車正常打火,在滿足故障條件的前提下對車輛的電氣系統(tǒng)運行情況進行仔細觀察,可以利用檢測設備對電氣系統(tǒng)進行檢測,根據(jù)檢測設備的數(shù)據(jù)提示判斷電氣系統(tǒng)出故障的地方。
1.直觀判斷法
直觀判斷就是通過直接觀察汽車電氣系統(tǒng),利用聽覺、視覺和嗅覺等檢查電氣系統(tǒng)的外觀,從而直接判斷故障位置。一般汽車電氣系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時,設備會有發(fā)熱現(xiàn)象,電氣元件也會出現(xiàn)異響、冒煙以及出現(xiàn)奇怪的味道、或者線路出現(xiàn)火花等。因此直觀判斷能快速的確定故障位置,是汽車電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后首先要采取的一種診斷方法,但是該方法要求維修人員要有豐富的汽車維修經驗才能準確判斷。
2.儀器設備檢測法
有時候直接觀察無法判斷電氣系統(tǒng)的故障所在,就必須借助于儀器設備對系統(tǒng)進行檢測。常用的檢測設備有汽車故障閱讀器、故障診斷儀等�，F(xiàn)在的汽車上一般都配備計算機控制和故障自診斷系統(tǒng),一旦電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障,汽車本身的自診斷系統(tǒng)就會將故障檢測出來,以故障代碼的方式存儲在電氣系統(tǒng)控制器中,維修人員通過故障閱讀器就能識別故障代碼,然后根據(jù)代碼確定是電氣系統(tǒng)的哪部分出現(xiàn)了問題。
在診斷電氣系統(tǒng)故障時,萬用表是必備的設備,能夠對電氣系統(tǒng)中電路的電量、是否有短路以及電氣元件是否有損壞進行測量,是確定電氣具體故障點的重要輔助設備,目前常用的萬用表是高阻抗的數(shù)字萬用表。汽車故障代碼只顯示電子元件的短路,如果是其他原因是沒有故障碼顯示的。汽車示波器可以將電氣設備的工作電壓變化曲線顯示出來,維修人員通過觀察電子元件波形變化曲線就能夠判斷是否發(fā)生了故障。例如有些時候汽車電子元件的故障信號是斷斷續(xù)續(xù)的,而示波器的測量速度要比故障信號的速度快,因此通過示波器能夠發(fā)現(xiàn)平時難以發(fā)現(xiàn)的元件故障。如果要診斷多個電子元件的波形可以使用多通道示波器。
3.故障排除法
汽車電氣系統(tǒng)診斷的故障排除法可以分為兩個方面：短路排除法和斷路排除法。短路排除法是指通過導線將懷疑是斷路的電路連接起來,如果發(fā)現(xiàn)故障排除則證明該段電路確實有問題,如果故障依舊就要繼續(xù)排除測試。該方法常用在一些開關和繼電器的故障診斷上。斷路排除法是懷疑某一段電路有問題,將懷疑有短路和搭鐵故障的電路切斷,然后看故障是否還存在,如果故障消失則說明測試電路存在短路和搭鐵故障現(xiàn)象。
4.換件測試法
如果懷疑電氣系統(tǒng)的某個部件出現(xiàn)故障而又不是十分確定,可以通過換件測試法來判斷,將電氣系統(tǒng)的舊電子元件取下,換上全新的電子元件,觀察故障系統(tǒng)是否還存在,如果不存在就說明舊的電氣元件有問題,需要更換。需要注意的是在交換電子元件的時候元件線路要正常工作,否則會對汽車電氣系統(tǒng)造成更大的損失。汽車的點火線圈、火花塞和噴油器型號多種多樣,如果懷疑其中某個部件有問題,可以替換成其他部件觀察看還有沒有故障,從而判斷零部件是否損壞,替換時可以采用規(guī)格和型號都一樣的新配件。
5.12V試燈法
汽車的交流發(fā)電機設備帶有電子元件,一般是由硅二極管組成的硅整流器,位于發(fā)電機的內部。發(fā)電機的正負極不能直接相連,會造成短路現(xiàn)象。在檢查交流發(fā)電機是否能夠發(fā)電時,可以將汽車的12V電燈泡作為實驗用燈,啟動汽車讓發(fā)電機工作,這時將12V燈泡與發(fā)電機相連,如果燈泡正常發(fā)光則說明發(fā)電機工作正常,如果不發(fā)光說明發(fā)電機出現(xiàn)故障。這種將實驗用燈連接到供電設備兩端判斷的方法十分方便,對于是否存在電路短路現(xiàn)象的判斷也很簡便。試燈的一端搭鐵,另一端連接在懷疑有斷路現(xiàn)象的電路前后兩點,加入燈泡先點亮然后熄滅說明兩點之間存在斷路現(xiàn)象。
6.啟動后高壓試火
汽車的電氣動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下,在火花塞處能夠出現(xiàn)藍白色的高火花,根據(jù)這一現(xiàn)象,可以利用中央高壓線來測試點火和分缸高壓線測試點火等,通過對不同部位進行測試點火能夠大致判斷點火系統(tǒng)發(fā)生故障的部位,方便對點火系統(tǒng)進行診斷和維修。利用高壓試火還能檢測點火系統(tǒng)的電子零部件是否漏電,絕緣情況是否良好,如果分火頭導電片到機身上搭鐵,通過高壓線對準分火頭的絕緣部位試火,如果有火就說明分火頭絕緣出現(xiàn)問題,有漏電現(xiàn)象,如果沒有火則說明絕緣狀況良好。
總之,汽車工藝的發(fā)展日新月異,新的汽車電氣系統(tǒng)技術不斷進步也讓汽車的各項性能指標大大提升,同時復雜的電氣系統(tǒng)結構也容易造成系統(tǒng)故障,使得電氣系統(tǒng)維修起來越來越復雜。因此,汽車維修人員一定要不斷地學習新的電氣系統(tǒng)故障診斷和維修方法,不斷地與時俱進,研究新的電氣系統(tǒng)故障判斷和維修標準,不斷地滿足現(xiàn)代汽車維修的需要。
五、汽車電氣系統(tǒng)的故障維修
1.蓄電池虧損
蓄電池本身具有一定的時間性，長時間使用后容易存在故障，電池自身無法正常充電、放電�？梢詫⑿铍姵刎摌O電線及用電設備開關斷開后，將一個電流表接在搭鐵與電池負極之間。如果電流表讀數(shù)不超過10 ma，表明不存在漏電現(xiàn)象。反之，則存在此現(xiàn)象。在對此情況進行維修時，嚴格按照蓄電池相關有效規(guī)定配置電解液，嚴格密后，擦拭蓄電池表面所有臟污。此外，在針對于蓄電池虧損方面的維修過程中，還要求維修人員嚴格的按照維修程序進行，以確保維修的科學性和規(guī)范性，實現(xiàn)最佳的維修效果。
2.發(fā)動機轉動異常
汽車電氣系統(tǒng)中，發(fā)動機是最容易出現(xiàn)異常的。通常與汽車點火系統(tǒng)的電路問題和供油系統(tǒng)的油路發(fā)生故障有著緊密聯(lián)系。駕駛汽車中，若油路發(fā)生故障后，通常會感到加油不順，拉動阻風門后暫時有所好轉，但隨后發(fā)動機又會熄火。當汽車發(fā)動機運轉異常時，汽車的個別缸會不工作，且發(fā)動機會發(fā)出不正常的響聲，排氣管會冒出黑煙，轉動時異常抖動等。應對此異常，應先檢查高壓分電器是否漏電，插錯或脫落等異�，F(xiàn)象。之后再讓發(fā)動機低速運轉，檢測缸速即可。
3.啟動機運轉異常
汽車啟動機運轉異常，通常由啟動機所控制的線路、開關和蓄電池等發(fā)生故障引起的。該步驟極其重要，必須注意進行故障診斷。應先將啟動機與前照燈相連，若前照燈發(fā)光，就可直接將蓄電池故障排除。然后用導線將汽車車架與發(fā)動機缸體相連，重新啟動后可正常工作，則說明故障是車架與缸體搭鐵不良而造成及蓄電池狀態(tài)良好沒有故障。但是，經仔細檢查過后，搭鐵處并沒有異常，則可以診斷出是汽車啟動機自身或控制線路方面導致的異常。
4.警報及信號照明系統(tǒng)異常
汽車的安全性一直是整個汽車工業(yè)建設的重要核心，要在確保駕駛安全的基礎上展開建設。而汽車配備的信號和照明系統(tǒng)就是以此為目的。當汽車的喇叭不發(fā)聲和信號燈不亮時，則可以診斷出汽車的信號系統(tǒng)和照明系統(tǒng)出現(xiàn)故障。對此，應對所有汽車安裝好相對應有效、科學的報警裝置，對汽車駕駛員和行人及過往車輛給予警示的作用。確保駕駛員自身的人身安全和道路行人的安全，增加汽車的安全性。此外，在維修的過程中，維修人員還應該堅持如下2點原則。（1）先觀察再維修。通過觀察，能夠了解到大致的故障范圍，從而能夠確保維修的精準性，確保維修的質量。（2）在維修工作結束后，還應該反復進行測試，確保故障完全排除，以實現(xiàn)最佳的維修效果，確保汽車電氣系統(tǒng)的正常運行，從而也促進整個社會的發(fā)展與進步。
六、汽車電氣系統(tǒng)培訓設備的推薦與介紹

MY-9018 柴油車電氣實訓臺

一）產品概述：
本實訓臺是配合大專院校、部隊、汽修等專業(yè)的汽車培訓技能之用，采用全新柴油機原車電器實物為基礎，充分展示汽車儀表系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、雨刮系統(tǒng)、喇叭系統(tǒng)、發(fā)動機電器系統(tǒng)、起動系統(tǒng)和充電系統(tǒng)等汽車電器各系統(tǒng)的組成結構和工作過程。適用于中高等職業(yè)技術院校普通教育類學院和汽車培訓機構對汽車全車電器系統(tǒng)的理論和維修實訓的教學需要。通過電路電器實訓臺的演示，可清楚了解轎車內部的電路電器結構與功能，便于學生較快地掌握汽車的電路構造和原理，提高學生對汽車電路的初步認識，使學生了解汽車電路起到更直觀更深入的教學目的，是各汽車學校對電路電器理論和維修實訓的理想的教學設備。本設備滿足汽車職業(yè)教育的“五個對接十個銜接”的教學需要。

二）功能特點：

1.真實可運行的汽車整車電器系統(tǒng)，充分展示汽車整車電器系統(tǒng)的組成結構。接通電源，操縱示教板上的各種電器開關、按鈕、真實演示汽車儀表系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、雨刮系統(tǒng)、喇叭系統(tǒng)、發(fā)動機電器系統(tǒng)、起動系統(tǒng)和充電系統(tǒng)等汽車電器各系統(tǒng)的工作過程。

2.設備面板采用耐創(chuàng)擊、耐污染、防火、防潮的高級鋁塑板，表面經特殊工藝噴涂底漆處理；面板打印有永不褪色的彩色電路圖；學員可直觀對照電路圖和實物，認識和分析汽車整車電器各系統(tǒng)的工作原理。

3.示教板面板上安裝有檢測端子，可直接在面板上檢測汽車整車電器各系統(tǒng)電路元件的電信號，如電阻、電壓、電流、頻率信號等。

4.設備面板部分采用面板部分采用1.5mm冷板沖壓成形結構，外形美觀；底架部分采用鋼結構焊接，表面采用噴涂工藝處理，帶自鎖腳輪裝置。

三）技術規(guī)格：
1.外形尺寸（約）：1900×600×1800mm(長×寬×高)
2.動力電源：三相四線(或三相五線)380V±10% 50Hz
3.工作電壓：直流12V
4.工作溫度：-40℃～+50℃
5.三相異步電動機、YT 100L1-4
6.電壓：AC 220V/380V
7.功率：2.2KW
8.轉速：1420r/min
9.鋼管：40*40*3mm
10.機柜：1.5mm冷板沖壓成形，背面設置維修門；
11.移動腳輪：100*60mm
七、結束語：

總之,汽車工藝的發(fā)展日新月異,新的汽車電氣系統(tǒng)技術不斷進步也讓汽車的各項性能指標大大提升,同時復雜的電氣系統(tǒng)結構也容易造成系統(tǒng)故障,使得電氣系統(tǒng)維修起來越來越復雜。因此,汽車維修人員一定要不斷地學習新的電氣系統(tǒng)故障診斷和維修方法,不斷地與時俱進,研究新的電氣系統(tǒng)故障判斷和維修標準,不斷地滿足現(xiàn)代汽車維修的需要。

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