发布于 04-18 16:50:08
随着汽车上电器与电子设备的增多，汽车电路越来越复杂，进行汽车电路分析与故障诊断的难度逐渐增大，因此，能够正确读懂汽车电路图，特别是电路原理图就显得尤为重要。电路原理图表达电路的工作原理、连接状态以及系统间的关系等，在实际维修中应用较多。
（1）电路原理图的作用
①由电路原理图可获知该车的一些基本信息及配置情况，如发动机是几缸的，采用何种点火方式，装备的是手动空调还是自动空调，是否有高位制动灯等。
②借助电路原理图可分析出一些部件是如何工作的，比如桑塔纳2000轿车，前雾灯由雾灯继电器控制，雾灯继电器由雾灯开关控制，而雾灯开关并不与电源直接相连，它与小灯开关的输出端相连，由此不难分析出，如果要使用前雾灯，首先要开小灯。
③由电路原理图可获知各部件、各系统之间的关系，如室内灯与后备厢灯是否共用一个熔丝，发电机与蓄电池是什么关系，哪些部件受点火开关控制，哪些部件与常电源接通等。
④由电路原理图可获知一些部件和系统的特点，如喇叭开关一般控制喇叭的搭铁电路，有些车启动系有启动继电器，而有些车则没有。
（2）电路原理图在故障分析中的应用
①根据电路原理图上熔丝、继电器上标注的编号或标注的名称很容易找到其在熔丝盒、继电器盒上的位置。
②根据导线的颜色与部件上标出的连接器端子的序号，可以在实车上迅速找到相应的导线与端子。
③通过分析电路原理图即可确定一些故障的诊断方案，如有一个制动灯不亮，则应该去检查不亮的制动灯灯泡及相应线路，如果两个灯都不亮，那么首先应该考虑去检查制动开关及其熔丝。夏利N3车制动灯熔丝同时也是室内灯、后备厢灯的熔丝，因此只需查看一下室内灯或后备厢灯是否能正常点亮即可确定故障在制动灯熔丝还是在制动开关；如果室内灯或后备厢灯有一个能正常工作，那么故障应在制动开关；两个都不能工作，则可以肯定故障在制动灯熔丝。这种检查叙述起来很麻烦，实际上看懂电路图，掌握这种思路后做起来很简单。
④根据电路原理图可确定一些故障的检测点和检测步骤，如果遇到喇叭不响的故障（不带喇叭继电器），可以先检测喇叭供电端子是否有12V电压，如果有，说明故障不在喇叭熔丝，下一步再将喇叭搭铁线直接搭铁（喇叭开关一般在搭铁电路上）。如果喇叭不响，则故障在喇叭本身；如果喇叭响，再去检查喇叭开关，依此步骤很快即可找到故障点。
电路原理图是按照一定的标准，用各自规定的图形符号绘制的较简明的电路。
单纯从电系本身的因素去寻找排除电系故障的方法，而忽视与其相关的非电系故障因素，有时是很难找到故障根源的。这是因为汽车电系的故障是由多种因素造成的。下面仅就非电系故障因素所引发的故障及排除方法作简要叙述。
（1）温度引发的故障
①高温容易引发的电系故障 夏季气温高是金属最容易发生氧化锈蚀的季节，尤其是中午和午后，有时办件事，回到车上会突发全车无电的现象——起动机不转、电喇叭不响……这是由于蓄电池极桩与蓄电池线鼻及夹头之间，在硫酸电解液的作用下所形成的金属氧化物和硫化物（PbSO4或CuSO4）坚硬的绝缘隔离层造成的（图2-30）。
图2-30 蓄电池极桩上的氧化锈蚀物
排除方法：将蓄电池极桩夹头拆下来，使之与极桩分离，再用细砂布或砂纸将极桩外径及夹头内径的接触面打磨干净（去除氧化物、硫化物隔离层），然后再在极桩周围或夹头的内径光洁面上涂一层薄薄的凡士林或黄油保护层，便于夹头的拆装，以杜绝线鼻与极桩夹头之间绝缘层的形成。如果蓄电池极桩与夹头之间氧化锈蚀严重难以拆卸时，可先用滚烫的开水冲洗一下氧化物或硫化物（注意：不要将锈蚀污物冲入蓄电池盖上的通气孔内），将锈蚀物冲洗干净后，蓄电池极桩夹头及蓄电池线鼻就便于拆卸了。遇到上述故障时千万不要用锤子或其他工具敲击极桩夹头的连接螺栓，更不要用鲤鱼钳或钢丝钳用力拧极桩夹头及蓄电池线鼻的连接螺栓。
②寒冷的冬季常见的电系故障 冬季最常见的电系故障是早上冷车难发动，这就需要注意定期保修起动机，适当调高电解液密度，但应在电解液允许的密度范围内，注意交流发电机的工作状况，定期进行充电。柴油车预热系统的故障一定要及时排除，否则汽车难以启动。对汽油车来说，在收车时应将车停放在车库中或避风向阳处。汽车启动前，先在发动机上浇些热水（温度最好在80℃以上），注意洒水时尽量避开起动机、交流发电机、电子点火系统等电子电器部件。将热水泼洒在缸盖、缸体及发动机循环系统的管路上，同时还可在蓄电池上加保温盖，蓄电池架内垫一层泡沫塑料保温层（电视机、电冰箱等家电产品拆下来的泡沫塑料即可），以保持蓄电池温度不至于过低。夏季拆去保温层，便于通风、散热。冬季汽车启动前打开蓄电池保温盖，在蓄电池表面上倒些热水，以提高蓄电池温度，倒热水前应先用塑料布盖在蓄电池盖子上，以防热水进入通气孔内。汽车启动后迅速将塑料盖布掀去，确保通气孔畅通。
（2）焊接
这里所指焊接主要是电焊。焊接时电焊机的输入电压一般为交流220V或380V（当然也有直流电焊机），输出空载电压可达60～100V，工作电压达30V，工作电流一般为100～1000A。但在车上电焊是非常危险的！不仅会危及蓄电池、交流发电机电源设备的安全，同时对电系中的其他电器设备及电路，尤其是电子元器件都会造成极大的危害！
发动机处于静止时，在电系中未采取断电措施就实施电焊作业，也是一种极端错误的行为！正确的方法是：当发动机停止运转时，将焊接件拆下来，拿到车下去焊接。在进行车体焊接时，首先应采取断电措施，即断开总电源电路，断开蓄电池总开关或将蓄电池上的负极搭铁线从极桩上拆下来。
（3）敲击及剧烈振动的危害性
在车上进行局部气焊时，焊接人员为了去掉焊件上的泥土和铁锈，常用手锤敲击的方法，这种由敲击带来的剧烈振动会造成电子、电器设备的损坏，导线、线束插接器的松动或松脱。曾遇到一辆夏利轿车因气焊焊接前桥翼子板，榔头敲击铁板，焊完后汽车启动不起来，后经反复查找、测量，是点火线圈上的附加电阻线被振断了引起的故障。另有一辆汽车焊完后灯光工作不正常，经检测是线束插接器松动造成的。总之，在排除电系故障时，如需敲击振动的地方，应先将电子、电器设备拆下来保存，焊完后再装回原处。
（4）线束位置
国产中、小型载货汽车及面包车的前、后桥线束的连接大多都在车前脸内侧的下方，连接方法多采用塑料插接器对插。这个位置距地面近，一般在50～80cm的高度，泥水易浸蚀，且受气温变化的影响较大，工作环境恶劣，因此导线接头锈蚀严重，插接器缺乏固定措施，易晃动，产生松动和接触不良现象，从而造成电系故障频繁发生。发动机电系（起动机、交流发电机及相关电路、点火系）和底盘、后桥电系（灯光、报警装置）的故障，应从前后桥线束连接处查找。
一些非电因素如温度、焊接、敲击、剧烈振动以及线束位置等均能引发汽车电系故障。
在对汽车电路进行维护时，有很多线束总成出现了破损现象，下面介绍一些维修线束的方法。
在拆卸线束时，如果发现只有个别导线断头、老化及插接件接触不良，则只进行局部修整更换即可。如果线束中有几根导线曾经短路且外露部分已经烧熔，则需破开线束检查，换掉不能用的导线。为了不使线束散开，破开时应在导线的分支处用棉线扎住做好记号。
如找出已被烧坏的导线，应选择与原线的线芯截面积、长度及颜色相同的导线，焊上或压铆相同的接线端子，并套上绝缘管。认真检查其余导线有无破损，因为短路导线往往将其绝缘层和别的导线绝缘层粘在一起，形成新的线间短路，甚至引起火灾。
如果发现一根导线在线束内部与另一根导线是焊接的，换装新线时，除了焊接牢固以外，还应注意不要使铜芯裸露部分和焊接部分太长。焊后应当用玻璃丝带缠紧，如果方便，尽量使导线接头在外部用插接件，认真检查无误后，即可用阻燃的塑胶带将导线编扎成束。为了便于操作，常将线束的一头缠好以后用台虎钳夹住，把待缠的导线适当用力牵直，将塑胶带或布带用力拉紧，均匀地缠绕在导线上，每缠一圈，胶带应互相重叠1/2～2/3。在分叉点则应多缠两道，以防松脱，并在适当的长度上系扣再往前缠。在线束与驾驶室、车架、车身等钣金构件相交叉或易摩擦处，应加塑料或薄铁皮，或加阻燃波纹管保护。
缠完布带的线束，干燥后涂沥青漆防潮。线束往车架上安装时，不要受到拉伸或切割。线束在车架的搭铁点应清除锈斑和油漆，连接牢固。每隔一段长度应加卡子固定，在车架上易沾泥水部位的插接件，应加塑料薄膜保护。
破损、断裂线束的维修要视具体情况进行修复，保证其功能不受影响。
（1）搭铁极性千万不可搞错
汽车的电气系统实行单线制，使用两个电源——发电机和蓄电池，它们之间相互并联，电源线采用低压导线，搭铁线则利用车辆上的金属件，即搭铁线都与车架连接。这里就牵涉到搭铁极性的问题，主要是发电机和蓄电池的搭铁极性。搭铁极性是由技术法规规定的，不能随意更改，因为它不仅涉及使用维修，而且影响设计制造。目前装备硅整流发电机的电气系统一律采用负极搭铁。
负极搭铁的优点是，电流对车架金属的化学腐蚀较轻，电磁波对电器设备的干扰较小。如果搭铁极性搞反，会产生什么后果呢？如果搞成了正极搭铁，此时二极管导通，蓄电池被短路，于是比额定电流大几十倍的短路电流通过硅整流器，将导致交流发电机内硅二极管和连接导线迅速烧毁。
（2）严防峰值自感电动势危害
电喷发动机各项性能都很优越，但缺点是比较“娇气”，对高电压和高温度特别敏感。根据电学原理，如果电路突然断开，在电器线圈中将产生5～10V的自感电动势，为了防止这种瞬间高电压对电控单元（ECU）的电路板（图2-31）造成危害，在检修中应当注意以下几个问题。
图2-31 电路板
①在点火开关接通的状态下，无论发动机是否运转，都不能断开任何电器设备的连线（包括插拔ECU、传感器和执行器的插头）。也就是说，在点火开关接通的情况下，不能拆卸和安装蓄电池、用电器以及线束插接器。如果必须拆装，应当首先断开点火开关。
②安装各种线束时，必须保证接触可靠。特别是蓄电池的极桩与蓄电池电缆的连接要牢固，搭铁要可靠。
③在没有蓄电池或者蓄电池损坏的情况下，禁止使用外加电源设备启动发动机，也不允许采用“反拖”的方法启动发动机。另外，要用本车的蓄电池帮助其他车辆启动发动机，一定要先关闭本车的点火开关，然后才能接线。
④在车身上进行电弧焊接之前，必须拔下电控单元的插接器，以免电焊机产生的感应电压和高温损坏电控单元。
（3）判断电气故障应由表及里
在分析和判断电气系统的故障时，应当采取“由表及里、按系分段、顺藤摸瓜、先易后难”的方法，不要一开始就把故障想象得太复杂。要从最简单、最直接的地方开始，然后再做深入的检查。以检修不充电或者充电电流过小故障为例，不要匆匆忙忙拆卸和分解发电机和调节器，可以按照下面的步骤排查。
①检查充电系统各处连接导线有无脱落和断开现象，如有，应及时接通；插接器是否接触不良，或者有氧化物；发电机的传动带是否松弛而打滑，造成发电机转速过低和不发电。
②开启前照灯，使蓄电池暂时处于亏电状态，然后让发电机中速运转，如果此时充电电流增大，说明充电系统本身正常，是其他原因引起故障。这样判断的依据是，在正常情况下，只要蓄电池的技术状态良好，在发动机运转一段时间后，随着充电时间的延长，蓄电池的电压会逐渐上升，直至充足电，电流表指示的充电电流会逐渐变小，直至接近于零。如果情况相反，充电电流一直很小，说明充电系统有故障，需要检查发电机及其调节器。
③停车熄火，将点火开关接通，然后用螺丝刀靠近硅整流发电机（图2-32）后端盖的中心位置，如果感觉有磁吸引，说明发电机有剩磁，励磁电路正常，调节器工作也正常，故障应当在发电机电枢或者整流部分；如果螺钉旋具没有被吸引的感觉，说明发电机无剩磁，可能是调节器不能向发电机提供励磁电流所致，应当检查调节器及其线束。
图2-32 螺丝刀靠近发电机后端盖的中心位置
④检查整流器部分，电刷是否过短或卡滞，滑环是否脏污，二极管是否被击穿。
⑤如果整流器部分正常，最后检查发电机的电枢，转子绕组是否断路、短路或者与整流片接触不良。
电气系统的维修涉及方方面面的问题，但是应当从大处着眼，以免犯下方向性、原则性的错误。
（1）电器的故障
电器故障是指电器自身丧失其原有机能，包括电器的机械损坏、烧毁，电子元件的击穿、老化、性能减退等。在实际使用中，常常因电路故障而造成电器故障。电器故障一般是可修复的，但一些不可拆的电子设备出现故障后只能更换。
（2）控制电路的故障
电路故障包括短路、断路、接线松脱、接触不良或绝缘不良等。这一类故障有时容易出现一些假象，给故障诊断带来困难。例如，某搭铁线与车身出现接触不良，就有可能造成电器开关失控，电器工作出现混乱。这是因为有的搭铁线多为几个电器共用，一旦该搭铁线出现接触不良，它就把多个电器的工作电路联系到一起，就有可能通过其他电路找到搭铁途径，造成一个或多个电器工作异常。
①短路故障
a.搭铁短路故障。搭铁短路是指电路未经过负载提前搭铁的一种故障现象。汽车电路中大部分搭铁短路故障是由于导线或电路元件的绝缘层破裂，并且搭铁造成的。图2-33（a）所示为开关和用电设备之间的导线绝缘层破损导致搭铁短路，电流没有通过用电设备而直接返回搭铁端，从而导致用电设备不工作，电路中的电流升高，熔丝或其他电路保护装置断开。如果电路没有保护装置，则会引起线路或其他部件烧毁甚至燃烧。
图2-33 搭铁短路故障
另一种形式的搭铁短路故障如图2-33（b）所示，电路在用电设备和开关之前搭铁，会导致用电设备不工作并且开关无法控制电路，熔丝也会马上烧断。如果没有电路保护装置，还有可能会烧毁电源。若出现这种情况，即使更换了熔丝，接通电路后，仍然会再次烧断熔丝。
b.与电源短路故障。在汽车电路故障中，还有一种短路形式是与电源短路，通常是一个电路的两个独立分支因导线绝缘层破损相互连接，一般会导致电路不能正常工作或者反应异常甚至烧毁。与电源短路故障示意如图2-34所示。如图2-34（a）所示，右边电路用电设备前面的导线和左边电路用电设备与开关之间的导线短接，这样会造成左边的电路失效，而右边的电路正常。如图2-34（b）所示，两个独立的支路在开关前面短路，会使两个电路都不能单独控制，任何一个开关都可以同时控制这两个电路。所以遇到短路故障，要具体情况具体分析，不能一概而论，要根据故障的详细情况，参照电路图并利用检测工具正确判断才行。
图2-34 与电源短路故障
②断路故障 断路故障是一种不连续的、有中断的电路故障。电器部件接触不良就是一种轻微的断路现象。电路中的任何一部分出现问题都有可能导致断路，比如导线断开、电路部件烧毁、接头松动等。
a.串联电路中的断路故障。如果一个串联电路中有断路故障，则会导致整个电路都不导通。检测电路中断路的方法是分别测量电路中各个部件两端的电压。如果某一个部件的一端有电压，而另一端没有电压，则这个部件中间肯定有断路存在。举例如下：串联电路断路示意如图2-35所示，用万用表测量熔丝后的电路a点处有电压，为12V；再用万用表测量开关后的电路b点处没有电压（电压为0V），说明开关有故障。
图2-35 串联电路断路
b.并联电路中的断路故障。在并联电路中出现断路故障比较复杂，如图2-36所示。如果在并联电路的主线路或搭铁电路中出现断路，则结果和串联电路中出现断路是一样的，整个电路都会失效。如果在并联电路的某个支路中出现断路，则只有这个出现断路的支路受到影响，其他支路还可以正常导通。
图2-36 并联电路断路
③高电阻（高阻抗） 高电阻现象在汽车电路中经常出现，高电阻会引起整个电路或某个器件断断续续地导通，或者电路中电流过低。例如，灯泡闪烁或者亮度降低，就有可能是高电阻引起的。电路连接不好、松动或者接头不干净都有可能引起高电阻问题。由于汽车的工作环境比较恶劣，如高速、高温、寒冷、颠簸、腐蚀等都会引起电路故障，因此在日常行车过程中要经常检查和注意保养电器。如果发现电器部件有异常或导线破裂、扭结、松动等，一定要及时检修。
汽车电器的故障总体上可分为两种类型：一种是电器的故障；另一种是控制电路的故障。
在汽车上，发电机和点火线圈是两大电磁波发生源。随着发电机转速的提高，火花塞和喷油器电磁阀接通和断开电流速率的加快，所产生的高频电磁波干扰明显增加。实际上，不仅产生电火花的地方（例如电弧焊、触点或者电刷）会发出电磁波，当电器绕组中的电动势发生变化时，也会产生电磁波。
检查是否存在电磁波干扰的简便方法如下：拆下发电机的电枢线和磁场线，启动发动机，如果原来的故障现象消失或者减轻，说明确实存在电磁波干扰；如果故障现象依旧，说明该故障不是由电磁波干扰引起的。
电磁波是一种客观存在的、非常微妙的物质形式。电磁波能够干扰发动机电脑信号的接收和发送。在汽车电子控制系统中，曲轴转速传感器、传动轴转速传感器、轮速传感器等磁敏性传感器抵抗电磁波干扰的能力较差（尤其是在低转速时），因此在使用和维修中，应设法将电磁波对汽车工作性能的不良影响减到最小程度。
（1）发电机、点火线圈损坏后应及时更换
有一辆桑塔纳轿车，在怠速状态下急踩加速踏板，转速达到900r/min左右时机油报警灯闪烁，转速在1500r/min以上时机油报警灯不闪烁，慢加速则一切正常，机油报警灯在仪表中的位置如图2-37中3所示。更换了机油泵、仪表总成、点火模块、分电器、高压线等，都未能排除故障。
图2-37 桑塔纳轿车的仪表灯和指示灯
1—燃油存量指示灯；2—冷却液温度/冷却液液位指示灯；3—机油压力报警灯；4—安全气囊系统指示灯；5—制动系统报警灯；6—充电指示灯；7—防抱死制动系统（ABS）指示灯；8—后风窗及车外后视镜加热指示灯；9—驾驶人安全带未系警告灯；10—后备厢盖未关闭指示灯；11—电子防盗装置指示灯；12—远光灯指示灯；13—电子节气门指示灯；14—转向指示灯；15—发动机故障灯
测量机油压力，正常；检查高、低压开关电压，也正常。用万用表测量蓄电池的电压，怠速时为13.9V，急加速时为∞，同时机油报警灯开始闪烁，但检查所有的搭铁线均未见断路。后来，发现了一个意外的情况，当万用表在靠近点火线圈的位置测量时，万用表的读数严重紊乱。怀疑是电磁波干扰的结果，于是拆掉发电机线束和皮带轮试验（消除发电机产生的电磁波），故障依旧。最后更换了点火线圈，故障才彻底排除。
这例故障就是由于在急加速时，损坏的点火线圈产生的自感电压急剧增大，其紊乱的电磁波使位于仪表内部的集成电路信号失常，从而使机油报警灯点亮；当用万用表测量电压时，点火线圈产生的电磁波造成万用表内部的集成电路工作失常，所以无法读数。因此，当点火线圈损坏以后必须及时更换，以免对电子仪表产生干扰。
（2）应使用合格的点火导线
点火导线必须使用高阻尼线，其他输入引线要有良好的屏蔽。高阻尼线与普通铜芯点火线相比，其特点是可以抑制和衰减点火系统产生的电磁波。若高阻尼线中的石墨或炭精芯折断，或者绝缘体漏电，在高压电击穿跳火时，所产生的电磁波将对爆燃传感器等产生较大的影响。
某辆警车装备了收录机和警报装置。由于原来的分缸线出了故障，遂在一修理厂更换了分缸线。车修好后，在行车途中发现警报装置乱叫，收录机也发出间断的异响。熄火后试验，音响又正常了。检查电路没有发现问题，更换蓄电池也无效。最后，将另外一辆警车上的分缸线换上来试验，结果一切正常了。原来，警车上损坏的是炭芯阻尼点火线，而新更换的是铜芯分缸线。由于使用了这种阻尼小的铜芯分缸线，点火系统发出的高频电磁波对音响和警报装置产生了干扰，因此会出现以上故障现象。
（3）车上不要装备大功率无线电系统
当汽车上需要装备移动式无线电系统（包括收录机、电视机等）时，其功率不能太大，若安装使用10W以上的无线电发射装置，容易产生相互干扰。同时，在安装无线电天线时应当注意，应尽量将天线远离ECU安装，天线的调整装置应距离ECU的导线20cm以上，绝不能将两者的导线缠绕在一起。另外，汽车音响主机的搭铁点不要靠近ECU，否则容易使ECU产生噪声，影响ECU的正常工作。
还有很重要的一点，就是在驾驶时不应使用移动电话，因为这样做一方面分散注意力，妨碍驾驶操作；另一方面大功率的移动电话会产生很强的电磁波干扰，容易引起电子控制装置发出错误指令，并有可能使安全气囊意外张开。
（4）进行电焊之前应切断电控单元电源
电弧是一种频谱比较宽的电磁波发射源，而且强度很高。如果在控制单元附近进行电焊，而控制单元又正在工作，轻则会使控制程序不能正常进行，重则会损坏控制单元。因此，在车上进行电弧焊之前，必须切断控制单元的电源，最好把控制单元从车上卸下来，待电焊完成后再装复。
（5）不要随意添加未经厂家推荐的电气设备
例如，不能在霍尔式无触点电子点火装置的点火线圈初级接线柱上，加装电容式无线电干扰抑制器。这是因为整车电子控制系统的基本设置已经确定，后添加的电气设备不可能匹配得恰到好处，而一旦匹配不当，或者屏蔽功能不强，所产生的电磁波就会严重影响电子控制系统的工作，进而引发种种“怪病”。
应该注意的是，有的偷车贼采用发射干扰的方式，在驾驶人在开关车门的过程中发射干扰电磁波，使车辆正常的开关锁受到影响，使遥控系统不能发现钥匙（见图2-38），从而达到偷车的目的。
图2-38 汽车防盗系统被电磁波干扰的情况
减少电磁波干扰主要应从两方面入手，一是各种电气设备要尽量抑制和衰减自身产生的电磁波；二是要采取必要的屏蔽措施，减少电磁波对其他电气设备，尤其是控制系统元件工作性能的不良影响。
