模塊十 汽車電路及故障

模塊十汽車電路及故障解析學習目標1.在掌握汽車電器的結構、功能與工作原理的基礎上全面掌握汽車電器故障的綜合分析和相關處置技能;2.學習掌握汽車電器的主要檢測與分析方法,能夠熟練使用檢測設備;3.正確判讀汽車電路,能夠進行汽車電器的基本檢測工作。10.1概述汽車電路則是將越來越復雜的電氣系統(tǒng)按照它們各自的工作特性和相互的內在聯(lián)系,通過電力網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接起來,構成的一個完整的供電和用電系統(tǒng)。10.1.1汽車電氣的線材及標識在當今主流車型上,按其傳輸內容可分為數(shù)據(jù)線和電力線兩類;按其工作電壓則可分為低壓導線和高壓導線兩種類型;而低壓導線又分為普通導線、特種電纜兩種類型。1.數(shù)據(jù)導線2.普通低壓導線(1)導線的線徑汽車電氣系統(tǒng)中所用的導線線徑均在0.5mm2

以上。(2)導線的顏色和色標其中線徑在4mm2

以上的導線采用單色,而線徑4mm2

以下的導線均采用雙色,搭鐵線則均為黑色。3.特種電纜(1)啟動電纜啟動電纜用來連接蓄電池與起動機開關的主接線柱,截面有25mm2、35mm2、50mm2,70mm2

等多種規(guī)格,允許電流達1000A(2)蓄電池的搭鐵電纜這種電纜是由銅絲編織而成的扁形軟銅線,國產汽車常用的搭鐵線長度有300mm、450mm、600mm、760mm四種規(guī)格。(3)高壓導線高壓導線用來傳送高電壓,高壓導線分為銅芯線和阻尼線2種類型。10.1.2汽車電路圖的釋讀1.汽車電路圖電路圖是用圖形符號按工作順序或功能布局繪制的,詳細表示汽車電路的全部組成和連接關系,不考慮實際位置的簡圖2.汽車電氣線路圖線路圖是根據(jù)電器設備在汽車上的實際安裝位置繪制的全車電路圖或局部電路圖。

3.汽車電器位置圖汽車電器位置圖用來表示汽車電器零件的安裝位置,便于維修時查找故障零件,4.汽車電氣線束圖汽車電氣線束圖是表達汽車線束分布情況的圖形,線束圖用來說明線束在車身上的安裝位置、搭鐵點和線束插接器的基本情況5.車載網(wǎng)絡拓撲圖車載網(wǎng)絡拓撲圖是由網(wǎng)絡節(jié)點設備和通信介質構成的網(wǎng)絡結構圖。6.全車電路圖的識圖(1)熟悉圖注信息(2)按回路釋讀(3)熟悉開關的作用10.1.3普通電路故障的檢測方法1.斷路的檢測斷路故障可以使用電壓表、試燈、有源試燈、歐姆表或借助跨接線來檢測。2.短路的檢測可用歐姆表來檢查部件的電阻,若有短路,則電阻值低于規(guī)定值。注意,短路并不一定燒毀熔斷絲,要檢查電流的大小。3.搭鐵回路的檢測搭鐵就是因絕緣材料破損,致使電流未到達負載部件便流到搭鐵點,為了確定電路是否在負載之前搭鐵短路,應拆下熔斷絲,將試燈按照串聯(lián)方式接在熔斷絲接點處。如果燈亮,則電路是搭鐵短路。4.額外電壓降的檢測額外電壓降是指加給負載部件的電壓被電路別的地方“吞噬”(或“吞噬”一部分),而不足用于該負載部件。當檢測電路的搭鐵回路時,負載部件的搭鐵端是電路的正極,而蓄電池的負極電樁是電路的負極。通常大于0.1V的電壓降表明在搭鐵回路中存在接觸電阻。5.汽車電路維修注意事項①電控網(wǎng)絡線路的現(xiàn)代汽車上,不允許使用用“試火”這種方法②拆卸蓄電池時,應先拆下負極電纜;裝上蓄電池時,則應最后連接負極電纜。③靠近振動部件(如發(fā)動機)的線束應用卡子固定,并將松弛部分拉緊,以免由于振動造成線束與其他部件碰擦;④安裝插接器時,應確保連接器連接牢靠。⑤在維修工作中,對電器和電子元器件應輕拿輕放,不能粗暴對待;若工作時溫度超過80℃(如進行焊接作業(yè))時,應先拆下對溫度敏感的器件(如繼電器、ECU等)。⑥焊接電子元件時,應使用恒溫或功率小于75W的電烙鐵。如無特殊說明,元件引腳距焊點應不小于10mm。⑦檢測小功率晶體管或電子控制單元和傳感器等電子設備時,一般使用高阻抗(內阻≥10kΩ)的數(shù)字式萬用表。10.2汽車電路故障典型分析方法10.2.1故障代碼分析在電路中的應用故障代碼所覆蓋的內容,是ECU直接控制的輸入和輸出相關元件(如電動汽油泵的繼電器)信息。非直接控制的電控元件的信息,只能通過現(xiàn)象來判斷故障(如電動汽油泵)。因此,故障代碼和故障現(xiàn)象之間也存在著因果關系和非因果關系。(1)有故障代碼卻無故障現(xiàn)象車輛在運行中曾經(jīng)發(fā)生過輕微的、瞬時的偶發(fā)性間歇故障,很快又恢復正常(2)有故障現(xiàn)象卻無故障代碼凡不受ECU直接控制的電子元件和機械元件或直控元件,因未超出值域和時域范圍的,有故障現(xiàn)象,但無故障代碼。(3)線路有故障也不顯示故障代碼ECU并不是監(jiān)測汽車上的每一條線路,而有些線路即使發(fā)生相關故障,ECU也不記錄故障代碼。(4)故障現(xiàn)象和故障代碼的因果關系10.2.2數(shù)據(jù)流分析在電路中的應用數(shù)據(jù)流是電控單元對所控制的系統(tǒng)正運行的控制狀態(tài)的數(shù)量表現(xiàn)形式。在現(xiàn)代汽車維修的過程中,對數(shù)據(jù)流的分析是解決汽車故障的一個基本手段,也是判斷汽車故障的必要過程。1.數(shù)據(jù)流常用分析方法數(shù)據(jù)流分析方法有多種,常用的有:數(shù)值分析法、時間分析法、因果分析法、關聯(lián)分析法和比較分析法等。(1)數(shù)值分析法數(shù)值分析就是對數(shù)據(jù)的數(shù)值變化規(guī)律和數(shù)值變化范圍進行分析,如轉速、車速、故障檢測儀讀取值與實際值的差異等。(2)時間分析法時間分析是對數(shù)據(jù)變化的頻率和周期進行分析。(3)因果分析法因果分析是對相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)間響應情況和響應速度進行分析。(4)關聯(lián)分析法關聯(lián)分析是對互為關聯(lián)的數(shù)據(jù)間存在的比例關系和對應關系進行分析(指幾個參數(shù)之間的邏輯關系)。5)比較分析法比較分析是對相同車型及系統(tǒng)在相同條件下的相同數(shù)據(jù)組進行的對比分析。2.數(shù)據(jù)流分析的一般步驟(1)有故障代碼時在進行故障代碼分析并確認有故障代碼存在時,一方面可以利用查看記錄故障代碼時的凍結數(shù)據(jù)幀,確認故障代碼發(fā)生時的車輛運行工況,另一方面,可以直接找出與該故障代碼相關的各組數(shù)據(jù)進行分析,并根據(jù)故障代碼設定的條件,分析故障代碼產生的原因(2)無故障代碼時故障代碼分析后確認無故障代碼存在時,從故障現(xiàn)象入手,根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和結構,推斷相關數(shù)據(jù)參數(shù),再用數(shù)據(jù)分析的方法對相關數(shù)據(jù)參數(shù)進行觀察和全面分析。10.2.3波形分析在電路中的應用為了判斷汽車電控系統(tǒng)功能是否正常,就必須測量用于通信的電子信號,用汽車示波器可以“截聽”到汽車電控系統(tǒng)中的電子對話,它是用電壓隨時間變化的圖形來反映一個電子信號。這樣,就可以解決電控系統(tǒng)的測試問題。1.電控系統(tǒng)電子信號的類型直流、交流、頻率調制、脈寬調制和串行數(shù)據(jù)信號也稱為電子信號的“五要素”。(1)直流(DC)信號在汽車電控系統(tǒng)中產生直流(DC)信號的傳感器或電源裝置有:蓄電池電壓或電控單元(ECU)輸出的傳感器參考電壓,模擬傳感器信號。(2)交流(AC)信號在汽車電控系統(tǒng)中產生交流(AC)信號的傳感器和裝置有:車速傳感器、磁脈沖式曲軸位置和凸輪軸位置傳感器、從模擬進氣歧管絕對壓力傳感器信號得到的發(fā)動機真空平衡波形和爆震傳感器等(3)頻率調制信號在汽車電控系統(tǒng)中,產生可變頻率信號的傳感器有:數(shù)字式空氣流量傳感器、數(shù)字式進氣歧管絕對壓力傳感器、光電式車速傳感器、霍爾式車速傳感器、光電式凸輪軸位置和曲軸位置傳感器、霍爾式凸輪軸位置和曲軸位置傳感器等(4)脈寬調制信號在汽車電控系統(tǒng)中產生脈寬調制信號的電路或裝置有:點火線圈一次繞組側、電子點火正時電路、廢氣再循環(huán)控制(EGR)閥、排氣凈化電磁閥、渦輪增壓電磁閥和其他控制電磁閥、噴油器、怠速控制電動機、怠速控制電磁閥等,(5)串行數(shù)據(jù)(多路)信號電控單元都具有故障自診斷功能以及其他串行數(shù)據(jù)傳輸能力,而串行數(shù)據(jù)信號是由發(fā)動機ECU、車身控制模塊(BCM)和防抱死制動系統(tǒng)控制模塊(ABSECU)或其控制模塊產生的,2.電子信號的判定依據(jù)任何一個汽車電控系統(tǒng)電子信號都應該具有幅值、頻率、形狀、脈寬和陣列5個可以度量的參數(shù)指標。因此,從“五要素”信號中得到的這5種判定特征的信息類型,是非常重要的。因為ECU需要通過分辨這些特征來識別各個傳感器提供的各種信息,并依據(jù)這些特征來發(fā)出各種命令,指揮不同的執(zhí)行器動作。這就是電控系統(tǒng)電子信號的5種判定依據(jù)。(1)電子信號幅值。所謂電子信號的幅值就是指電子信號在一定點上的即時電壓,也表示波形的最高和最低的差值,。(2)電子信號頻率。所謂電子信號的頻率就是信號的循環(huán)時間,即電子信號在兩個事件或循環(huán)之間的時間,一般指每秒的循環(huán)數(shù)(Hz),也表示每秒的波形周期數(shù)。(3)電子信號脈沖寬度。所謂電子信號的脈沖寬度就是指電子信號所占的時間或占空比(4)電子信號形狀。所謂電子信號的形狀就是指電子信號的外形特征,它的曲線、輪廓和上升沿、下降沿等。(5)電子信號陣列。所謂電子信號的陣列就是指組成專門信息信號的重復方式,例如第1缸傳送給發(fā)動機ECU的上止點同步脈沖信號。每一類型的電子信號都可以由5種判定依據(jù)中的一個或多個特征組成。10.2.4溫度分析在電路中的應用汽車在運行過程中如果發(fā)生故障或有潛在的故障存在,必然引起汽車零部件表面的溫度變化或突變。因此,在汽車不解體故障診斷中,通過測試汽車零部件的溫度變化,能迅速找到汽車發(fā)生故障的部位。1.紅外測溫儀的特點非接觸式紅外測溫儀可快速、準確、方便地測量物體的表面溫度,而且不需要直接接觸被測物體的表面。測量精度在1℃以內。這種性能對在做預防性維護和檢測表面溫度連續(xù)變化時特別重要。2.測溫方法測溫時,將紅外測溫儀對準要測的物體,按觸發(fā)器在紅外測溫儀的LCD上讀出溫度數(shù)據(jù),需注意以下5點:①只測量表面溫度。紅外測溫儀不能測量內部溫度。②不能透過玻璃進行測溫。玻璃有很特殊的反射和透過特性,不能得出正確的溫度讀數(shù),但可通過紅外窗口測溫。紅外測溫儀最好不用于光亮的或拋光的金屬表面的測溫(如不銹鋼、鋁等)。③定位熱點。要發(fā)現(xiàn)熱點,用紅外測溫儀瞄準目標,然后在目標上做上下掃描運動,直至確定熱點。④注意環(huán)境條件。蒸汽、塵土、煙霧等能阻擋紅外測溫儀的光學系統(tǒng),影響測溫精度。⑤環(huán)境溫度。如果紅外測溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下,允許儀器在20min內調節(jié)到新的環(huán)境溫度。3.紅外測溫儀在汽車故障診斷中的應用紅外測溫儀