汽车发动机电控技术图解教学全套课件教程发动机电控电子课件第五章

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1、汽车发动机电控技术 图解教程 电 子 课 件 第五章 黄费智 、黄理经 编著 机械工业出版社 2013 年 2 月,中 篇 汽车电控系统故障诊断基础 第五章 汽车电路识图与分析 学习目标： 1. 熟悉各类汽车电路专用元器件的功能和结构原理。 2. 熟悉常用汽车电路图形符号及标志和电路图的种类。 3. 掌握汽车电路接线的基本规律和电路识图分析方法。 第一节 汽车电路专用元器件,请首先观看一段有关汽车电路图的视频！ 打开方法： 1）右击图标； 2）单击“包对象”； 3）单击“激活内容”。,中 篇 汽车电控系统故障诊断基础 第五章 汽车电路识图与分析 学习目标： 1. 熟悉各类汽车电路专用元器件的功

2、能和结构原理。 2. 熟悉常用汽车电路图形符号及标志和电路图的种类。 3. 掌握汽车电路接线的基本规律和电路识图分析方法。 第一节 汽车电路专用元器件,汽车电路专用元器件可分为电路保护装置、开关、继电器、传感器、执行器、电控单元以及中央接线盒等七大类，分述如下。 1. 电路保护装置 汽车电路保护装置的功能是当电器设备和线路过载或短路时，自动切断电路，以保护其安全。汽车上常用的电路保护装置包括易熔线、断路器和熔断器（片）三种，如图5-1、图5-2和图5-3所示。易熔线、断路器和熔断器的符号见图5-1。,图5-1 电路保护装置的常用符号 图5-2 与电源相连接的易熔线,汽车电路专用元器件可分为电路

3、保护装置、开关、继电器、传感器、执行器、电控单元以及中央接线盒等七大类，分述如下。 1. 电路保护装置 汽车电路保护装置的功能是当电器设备和线路过载或短路时，自动切断电路，以保护其安全。汽车上常用的电路保护装置包括易熔线、断路器和熔断器（片）三种，如图5-1、图5-2和图5-3所示。易熔线、断路器和熔断器的符号见图5-1。,图5-1 电路保护装置的常用符号 图5-2 与电源相连接的易熔线,图5-3 常见熔断器的种类,表5-1 插片式熔断器塑料外壳的颜色上代表的额定电流,（1）熔断器的“性能特点” 一般在1832气温下，当流过熔断器的电流为额定流量的1.1倍时，熔丝不会熔断；达到1.35倍时，在

4、60s内熔断；而达到1.5倍时，20A以内的熔丝在15s以内熔断，30A的熔丝在30s以内熔断。 （2）熔断器的“使用注意” 为方便使用，常将各种熔断器集中安装在一个熔断器盒中，并在盒盖上注明其名称、安装位置，并以颜色来区分其容量。在维修时应注意： 1）在更换烧损的熔断器前，须真正找到线路故障的原因； 2）要用与原规格相同的熔断器去更换，不能使用铜丝等金属线来替代； 3）在安装时，要保证熔断器与其支架接触良好，以免产生电压降和发热现象。,2. 开关 （1）开关的功能与分类 1）开关的功能：开关是用来控制汽车电路中各种用电设备的一种电器装置。 2）开关的分类： 按操作方式分类：分为手操纵和脚操纵

5、两种； 按结构原理分类：分为机械式开关和电磁开关； 按用途分类：分为点火开关、起动开关、电源开关；小型直流电动机开关和灯光开关等五种 （2）电源总开关 电源总开关的功能是用来接通或切断蓄电池电路。 刀式电源总开关结构如图5-4所示。,图5-4 刀式电源总开关,（3）点火开关 1）点火开关的功能：点火开关包括以下“五项具体功能”： 锁住转向盘的转轴（用LOCK档）； 接通点火仪表指示灯（用ON或IC档）； 启动发动机（用ST或START档）； 为附件供电（用ACC档，主要为收音机使用）； 用于柴油机时，则增加发动机预热功能（用HEAT档）。 2）常用点火开关图形和功能说明： 常用点火开关图形和功

6、能说明见表5-2。,表5-2 常用点火开关图形和功能说明,3）点火开关的表示方法：有结构示意图法、表格表示法和图形符号表示法，见图5-5。 图5-5 点火（电源）开关的结构及其表示方法 a) 结构示意图； b) 表格表示法； c) 图形符号表示法,4）点火开关的使用与检修： 关于启动档和预热档的“使用注意”：点火开关其他档均可自行定位，但启动档和预热挡不能自行定位。因为在发动机启动和预热时的电流消耗很大，故开关时间不宜接通过长 。所以此两挡不能自行定位。在操作时需要用手克服弹簧力，并扳住鈅匙。否则，一松手就会弹回到点火档。 锁止档（LOCK）的“使用”：必须使车辆处于直线行驶的居中位置才能使用

7、锁止挡顺利地锁住转向盘，将鈅匙转到LOCK位置后，再将鈅匙拔出，转向盘即被锁止。但在汽车行驶中，绝对不能将点火开关转到LOCK位置。 点火开关各档必须接触良好：可用万用表的欧姆挡测量各档的接触情况，当出现有电阻或不导通的情况时，说明接触不良或断路，应予更换。 （4）组合开关 组合开关的结构如图5-6所示。,图5-6 组合开关的结构及档位,3. 继电器 （1）继电器概述 由于汽车上一般使用的操纵开关的触点容量较小，无法直接控制电流较大用电设备的接通与断开。因此，对于较大电流用电设备的接通与断开，必须采用继电器。 1）继电器的功能：常见继电器的外形与插脚分布如图5-7和图5-8所示。,图5-7 通

8、用继电器的外形及其插座分布图,图 5-8 常见继电器的外形与内部原理 a) 外形； b) 内部原理,2）继电器的分类：继电器的分类：汽车继电器的分类方法很多。 按工作电压分类：有12V和24V两种，且两种标称电压的继电器不能互换使用； 按触点状态分类：有常开型、常闭型和开闭混合型； 按端子数目分类：有3端子、4端子、5端子等多种； 按外形分类：有圆形和方形； 按功能分类；有电路控制型和功能型两类：如闪光继电器、刮水器的间歇型继电器等属于功能型；而汽车上多数继电器则属于控制型，如前照灯继电器、起动继电器、喇叭继电器、空调继电器、鼓风机继电器等。 汽车常用继电器一般按照结构原理分为电磁继电器、干簧

9、继电器、双金属继电器和电子继电器几个大类。 （2）电磁继电器 电磁继电器是汽车上应用最广的继电器，其结构、原理与符号见图5-9。,图5-9 电磁继电器的结构、原理与符号 1-线圈输入端；2-线圈输出端； 3-接动触点；4、5-为固定触点 （3）干簧继电器 1）干簧继电器的结构原理：干簧继电器又称舌簧继电器，其外形及结构 如图5-10所示。,图5-10 干簧继电器的外形及其结构 3）干簧继电器的“优点”与应用：它具有体积小、结构简单、灵敏度高、动作速度快、成本低等优点。加之其触点是密封在氮气等惰性保护气体之中，故使用寿命长。但其干簧片触点面积小，故其允许通过的电流也小。在汽车上，常将其用作液体报

10、警开关使用。,双金属片热继电器的结构原理见图5-11。图5-12为采用其制成的水温表传感器示意图。 图5-11 双金属片热继电器 图5- 12 汽车水温传感器,1-壳体；2-电热线圈；3-固定触点；4-双金属片； 5-接触片；6-胶木绝缘套；7-接线柱；8-调整齿圈； 9-金属片；10-指针；11-调节齿扇；12-弹簧片。,双金属片热继电器的结构原理见图5-11。图5-12为采用其制成的水温表传感器示意图。 图5-11 双金属片热继电器 图5- 12 汽车水温传感器,1-壳体；2-电热线圈；3-固定触点；4-双金属片； 5-接触片；6-胶木绝缘套；7-接线柱；8-调整齿圈； 9-金属片；10-

11、指针；11-调节齿扇；12-弹簧片。,（5）电子管继电器 1）晶体管继电器的优点： 由于用晶体三极管或可控硅取代了机械触点，故既不会出现触点火花或电弧，也不存在触点的磨损和烧蚀，使用寿命长。 动作迅速。其动作时间可达 s，但其他类型继电器最快也只能达到 。 灵敏度高，仅需要 即可动作。而电磁继电器则要 。 体积小，质量轻，应用范围很宽。 2）晶体管继电器的不足： 其接触电阻较大。 其电路较复杂，使用维修需要一定的电子技术基础。 3）电子管继电器的工作原理：图5-13是一种晶体管继电器的线路原理，其中BG3为光敏三极管，用来完成光-电转换功能，其被控对象为电磁铁线圈。,图5-13 晶体管继电器,

12、（6）继电器的使用与维修 1）电磁继电器的使用维修： 关于触点的清洁与修整： 触点易出现磨损、烧蚀和氧化等现象。可用无水酒精棉擦洗，或用极细的砂纸（如金相砂纸）等触点进行清洁和整修。 关于触点间隙和弹簧力：它们均是预先设计好的，维修时不可随意改变，以保证继电器原有的技术参数和性能。 关于消除继电器触点火花的方法：可以在继电器触点上串联电阻和电容，或在负载两端并联一个晶体二极管。 更换继电器的两点注意： （A）应保证额定电压和电流与原继电器相同，其最大允许误差为10%。 （B）继电器的触点电流应能满足电路的要求。 2）干簧继电器的使用维修：干簧继电器内部干簧片容易发生黏合在一起的故障，特别是当通

13、过较大电流时。遇此情况可用镊子轻轻敲打继电器外壳，有使其分离。 3）电子继电器的使用维修： 必须认真检查电磁线圈； 仔细检查电子元器件，必要时应对其检修检测和更换。,4. 传感器 车用传感器是汽车计算机控制系统的输入装置。它将汽车各部件运行过程中的各种状态参数，转换成电信号输给计算机，通过ECU的控制使得汽车处于最佳工作状态。汽车上所用主要传感器如下： 1）空气流量传感器：如翼片式、超声波涡流式、光电检测涡流式、热丝热膜式等； 2）压力传感器：如进气歧管压力传感器、大气压力传感器、排气压力传感器、汽缸压力传感器、燃油压力传感器、爆震传感器等； 3）位置传感器：曲轴位置传感器、凸轮位置传感器、节

14、气门位置传感器、车身高度传感器、液面高度传感器、选档手柄位置传感器、节气门拉线位置传感器、转向盘转角传感器等； 4）温度传感器：如发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、燃油温度传感器、自动变速液温度传感器、空调系统车内温度传感器等； 5）浓度传感器：如氧传感器、安全控制用酒精浓度传感器等； 6）速度传感器：如车轮速度传感器、车身纵向和横向加（减）速度传感器、转速传感器、车身速传感器、变速器输入（出）轴转速传感器等； 7）碰撞传感器：如辅助防护系统采用的滚球式、滚轴式、偏心锤式、压电式、水银式碰撞传感器等。,5. 执行器 车用执行器是汽车计算机控制系统的输出装置。其功能是接受E

15、CU发出的指令，完成某种具体的执行动作。汽车所用主要执行器如下： 1）发动机燃油喷射系统执行器：如电动燃油泵、电磁喷油器等； 2）发动机怠速控制系统执行器：如“怠速”控制阀、等； 3）发动机微机控制点火系统执行器：如点火控制器、点火线圈等； 4）发动机燃油蒸汽回收系统执行器：如活性炭罐电磁阀等； 5）防抱死系统执行器：如两位两通电磁阀或三位三通电磁阀、制动液回液泵电动机等； 6）自动变速系统执行器：如自动传动液液压油泵、换挡电磁阀、锁止电磁阀等； 7）汽车巡航系统执行器：如巡航控制电机或巡航控制电磁阀等。 8）安全气囊和座椅安全带收紧系统执行器：如安全气囊点火器、收紧器点火器等。,6. 控制单

16、元ECU 汽车电子控制单元简称电控单元，俗称“电脑”，其功能和工作原理是： 1）电子控制单元的功能：ECU是汽车电子控制系统的控制中心，其主要功能是分析处理传感器所采集的各种信息，并向各种执行器发出控制指令。 2）电子控制单元的工作原理：电控单元是以单片微型计算机（即单片机）为核心所组成的电子控制装置，并具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与数据管理等功能。 7. 中央接线盒 中央接线盒无论对于组织汽车线路和接线，或是对于汽车电路的使用维修，均具有十分重要作用。中央接线盒的功能与构成如下： （1）中央接线盒的功能 为规范汽车线路的布线和便于电路维修和故障诊断，现代汽车多将汽车电路的各种易损件如熔断器、断路保护器、继电器等均集中布置在一块或几块配电板上，并安装在其正面。而配电板的反面则用来接线。于是便组成了