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导线标称截面积是根据规定换算方法得到的截面积值,它既不是线芯的几何面积,也不是各股铜线几何面积之和。汽车主要线路导线的标称截面积推荐值如表2-2所示。在汽车电路检修过程中,根据导线的粗细,可大致分辨其属于那一类线路。
表2-4所示的是日本汽车各电气系统容许的导线颜色搭配。
掌握汽车电路导线颜色的规律,对汽车电路图的识读和汽车电路的故障检修均会有很大的帮助。有的汽车用线比较多,为配线和识别的方便,往往还在导线的接头处套有某种颜色的套管。在电路图中则相应地标出导线套管的颜色。例如,日本汽车用英文字母组成的色码标注导线与套管颜色的方式如下
3.导线颜色的标注。
为了汽车电路图识读和汽车电路故障检修的方便,在导线的接线端和电路图上,通常标有导线颜色代码。国际标准组织(ISO)规定的导线颜色代码采用各颜色的英文字母,我国及英国、美国、日本等,所采用的导线颜色代码均为英文字母,但有些国家则采用本国母语字母作为导线颜色代码。
部分国家汽车电路的导线颜色代码如表2-5所示。
2.易熔线。
易熔线的作用与熔断器相似,但易熔线所保护的电路其工作电流较大。易熔线由多股熔丝绞合而成,其线外包有耐热性能好的绝缘护套。与普通低压导线相比,易熔线更为柔软,般长度为50~200mm,易熔线的外形如图2-4所示。易熔线通常以棕、绿、红、黑四种颜色来表示其不同规格,不同规格的易熔线及其特性见表2-6。
易熔线通常连接在电路的起始端,比如和熔断器一起集中安装在接线盒内,或连接于蓄电池正极桩附近(图2-5)。易熔线不能包扎在线束内,也不得被其他物件所包裹。
3.熔断器和易熔线的表示方法。
在汽车电路图中,熔断器和易熔线的表示方法如图2-6所示。一些国外汽车公司的汽车电路图中,熔断器和易熔线的表示方法会有所不同,请参阅本书第五章的相关内容。
三、插接器。
1.插接器的作用。
插接器也称连接器,由插头和插座两部分组成,用于电气设备与线路之间的连接,以及线路与线路之间的连接。与老式的单线接线柱连接方式相比,插接器连接方式具有接线方便迅速、线束结构简捷紧凑、避免接线错误等优点,已被现代汽车普遍采用。
2.插接器的结构与识别。
在汽车电路中,不同位置所用的插接器其连接端子数目、外形尺寸和形状均不相同,几种常见的汽车电路插接器如图2-7所示。用于电气设备和导线连接的插接器,通常将设备侧称之为插座,线束侧称之为插头;连接两条线束的插接器,通常将插孔侧称之为插座,插脚侧称之为插头。插接器线路连接端子数量最少是1个,多的可达数十个端子。为保证连接可靠,插接器设有锁止装置,大多数插接器具有良好的密封性,以防止油污、水及灰尘等进入而使端子锈蚀。
3.插接器的表示方法。
不同国家、不同汽车公司的汽车电路图上,插接器的图形符号不尽相同,但方格中的数字都是代表插接器各端子号。插接器在汽车电路图中的表示方法一例如图28所示。通常用涂黑示插头,不涂黑的表示插座;有倒角的表示插头插脚呈柱状,直角的表示插头插脚为片状。
四、开关。
1.开关的作用与类型。
汽车电路中的开关起着通断电路的控制作用,每条汽车电路必定有一个开关,因此,开关也是汽车电路的基础元件。现代汽车在其复杂的汽车电路中有很多开关,开关的种类也很多。
(1)按开关的控制方式不同分类。
按开关控制方式的不同分,有手动操作和自动控制两种。手动操纵式开关是由驾驶人直接用手或用脚操纵开关的“开”与“关”,手动开关又有旋转式、推拉式和按压式等不同的形式。
汽车自动控制式开关并不是由驾驶人直接操纵,而是在汽车运行时,由某种物理量使其动作,比如,机油压力过低报警电路中的压力开关是在发动机机油压力降至低限时动作(接通);冷却液温度过高警告电路中的温度开关则是在发动机冷却液温度升至高限时动作(接通);倒车信号及照明电路中的倒档开关是在变速杆在倒档位置时(接通)等。由于这些开关根据压力、温度、机械位置等物理量动作,因而有时候也把它们称之为传感器。
(2)按开关的通断状态分类。
按开关的通断状态分,汽车电路中的开关可分为动合(常开)开关、动断(常闭)开关两种类型。动合式开关在电路不工作时处于断开状态,当需要该电路工作时,使开关闭合,接通其控制的电路。汽车电路中绝大多数开关均为动合式开关。
动断式开关的初始状态为闭合,汽车电路中的一些压力开关通常采用动断式结构。例如,机油压力开关在无机油压力时开关触点处于闭合状态,当发动机工作,机油压力正常时,开关触点在压力的作用下断开,使机油压力报警灯熄灭。
(3)按开关的功能分类。
按开关的功能多少分类,汽车电路中的开关又可分为单功能开关、复合开关及组合开关等。单功能开关内部只有一个开关触点,通常只控制一条电路。
复合型开关其内部有两个或两个以上的触点,控制多条电路,开关的动作也有两档或两档以上。例如,点火开关是一个复合开关,通常设有辅助电器档、点火档、起动档等,分别控制辅助电器电路、点火系统电路及起动电路等;灯光开关通常也采用复合式开关,在不同的档位下所连接的电路也不同。
组合开关是将两种或两种以上的开关集装在一起,可使开关的操纵更加方便。现代汽车上组合开关的使用已很普遍。
2.开关功能的识别。
复合型开关和组合开关由于其控制的电路比较多,认清开关在各状态下其线路连接端子和电路通断关系,对理解电路原理及故障诊断是极为重要的。在汽车电路图中,开关功能及电路连接情况通常用开关原理图和开关档位图(功能图)表示,因此,识读开关的原理图和开关档位图是了解开关功能和电路连接情况的重要途径。
(1)开关的原理图。
开关原理图用于表示复合开关各档位电路通断情况以及所控制的线路,图2-9所示的是点火开关的原理图。
图中右侧表示此开关为旋转式3档钥匙开关。虚线中间下三角及数字表示开关在0、Ⅰ、Ⅱ位可以是定位,Ⅲ位不能定位,即将开关旋转至Ⅲ位松开时,能自动回到Ⅱ位。
图左侧表示开关的通断功能:0位为OFF位,点火开关不接通任何控制电路;Ⅰ位为辅助档,点火开关旋转至Ⅰ位时,辅助电器(如音响、电动车窗等)电源电路接通;Ⅱ位为点火档,点火开关接通点火系统、仪表系统、汽车电子控制系统等电源电路。Ⅲ位为起动档,点火开关接通起动电路、点火系统电路等。
(2)开关档位图。
开关档位图也称开关的功能图或表格,用来直观地表示复合式开关和组合式开关的通断功能。点火开关的开关档位图一例如图2-10所示。
图2-10所示的点火开关档位图表示了该点火开关有4个接线端子：
1号(BAT)端子为电源端子,连接蓄电池与发电机的正极。
2号(IG)为点火接线端子,连接点火电路、仪表电路、发电机励磁电路及电子控制装置电源电路等。
3号(ACC)端子为辅助电器接线端子,连接收放机、电动车窗等辅助电器的控制开关。
4号(ST)为起动接线端子,连接起动电路。
在点火开关档位图中还表示了该点火开关有5个档位:
“LOCK”位,是转向盘锁止档,从OFF位逆转至该位,可锁止转向盘。
“OFF”位,是点火开关的断开位,点火开关在该位时,2、3、4号接线端子与1号接线端子均为断开状态。
“ACC”位,是辅助电器档(从OFF位顺转1位),点火开关在该档位时1、3号端子相连接,使辅助电器电路接通电源。
“ON”是点火档(从OFF位顺转2位),点火开关在该档位时1、2、3号端子相连接,使点火电路、仪表电路等接通电源。
“ST”是起动档(从OFF位顺转3位),点火开关在该档位时1、2、4号端子相连接,使点火电路、起动电路接通电源。
图2-11是组合了转向灯开关、警告灯开关、车灯开关、刮水器开关、洗涤器开关的JK322A型组合开关外形图,该开关的档位图如图2-12所示。
五、继电器。
1.继电器的基本组成。
继电器的基本组成如图2-13所示,主要部件包括绕在铁心上的线圈、触点、弹簧、磁轭、衔铁等。触点串联在被控电路中,弹簧使触点保持在断开或闭合状态,当继电器线圈通电时,产生的电磁力使衔铁动作,带动触点,接通或断开被控电路。继电器也属于汽车电路的基础元件,用于间接控制汽车电路的通断。
2.继电器的类型。
汽车电系中所使用继电器的种类较多,按继电器触点的工作状态的不同,可将其分为常开型、常闭型和混合型三种类型。
汽车电系中使用的继电器主要型式如图2-14所示。
(1)常开继电器。
在继电器线圈未通电时,继电器的触点在其弹簧力作用下保持在断开位置;当通过手动开关、传感器或相应的控制电路使继电器线圈通电时,继电器线圈产生磁力吸引衔铁而使触点闭合,接通触点所串联的电路。
除了一个常开触点和一个线圈的基本型外,常开继电器还有两个触点一个线圈和一个触点两个线圈等其他的结构型式。单线圈两个触点的继电器用于同时控制两条互相独立的电路,而单触点两个线圈的继电器则有两种工作方式:一种是两个线圈中只要有一个线圈通电触点就动作,例如,汽油喷射式发动机中的燃油泵控制继电器就属此种形式;另一种是两个线圈都通电时才能使触点动作。
(2)常闭继电器。
在继电器线圈未通电时,继电器的触点在其弹簧力作用下保持在闭合位置,当继电器线圈通电时,线圈产生的磁力使触点张开,断开触点所串联的电路。
常闭继电器也有单触点双线圈和双触点单线圈等不同的型式,单触点双线圈也有两种工作方式:一种是只要一个线圈通电就可使继电器触点动作;另一种也是要通过两个线圈的磁力共同作用才能使触点打开,例如,一种在汽车起动机驱动保护电路中使用的安全继电器就属于此种继电器中。
(3)混合式继电器。
混合式继电器是指既有常开触点,又有常闭触点的双触点或多触点继电器,当继电器线圈通电时,继电器触点动作:常开触点闭合,常闭触点断开,以接通和断开相应的电路。
混合式继电器也有双线圈的结构型式,汽车电路中的混合式双线圈继电器大致有两种，一种是两线圈同时通电时触点才动作,另一种是只要有一个线圈通电触点就动作。
汽车电路中所用继电器除了上述各种类型外,还有一些特殊用途的继电器,例如,电容式闪光器等。继电器的表示方法除了图2-14这种常见的表示方法外,还有一些其他的表示方法,例如,在下面的图2-15、图2-16中的继电器表示方法是我国所规定的继电器符号,其他不同的继电器表示方式,详情请参见本书第五章相关的内容。
3.继电器的工作原理。
汽车电路中的继电器主要的用途是保护和控制。
(1)继电器在电路中的保护作用。
些汽车电路的工作电流较大,如果直接用开关控制,开关内部触点在通断电时会因电流大而产生较强的触点火花,使触点容易被烧坏。因此,一些汽车电路采用继电器间接控制方式,电路原理实例如图2-15所示。
该继电器线圈由喇叭按钮触点控制，而继电器触点串联在工作电流较大的电喇叭电路中。需要电喇叭工作时,驾驶人按下喇叭按钮,喇叭继电器线圈通电，继电器线圈产生电磁力而吸合触点,使电喇叭通电工作。由于喇叭按钮触点只是控制继电器线圈电路的通断,只通过继电器线圈较小的电流,使喇叭按钮触点不容易烧坏,其使用寿命得以延长。
继电器在汽车电路中用作保护开关触点的应用实例还有起动继电器、前照灯继电器、空调器继电器、冷却风扇继电器等。
(2)继电器的自动控制作用。
在汽车电路中,继电器被用于自动控制,实现某种控制功能。通过继电器实现自动控制的电路原理实例如图2-16所示。
该继电器控制电路用于自动控制充电指示灯的亮起和熄灭,以向驾驶人提示充电系统工作是否正常。
将继电器线圈连接于发电机的中点接线柱N,继电器的常闭触点串联在充电指示灯电路中。N接线柱在发电机内部连接于电枢绕组的中点(星形联结),其电压是发电机输出端子B电压(UB)的1/2。当发电机正常发电时,其中点电压使继电器线圈通电而产生磁力,将常闭触点断开,充电指示灯断电而自动熄灭,指示充电系统正常工作。当发动机运行中发电机出现了故障时,由于发电机中点电压低或无,导致继电器线圈电流减小或断流,使得继电器触点在弹簧力作用下闭合,充电指示灯亮起,指示充电系统有故障。
4.继电器的安装位置。
汽车电路中使用的各继电器通常集中安装在专门的继电器盒内,在继电器盒内通常还装有熔断器,因此,继电器盒通常称其为接线盒、熔断器盒。继电器盒实例如图2-3所示。一些汽车电路图提供了各个继电器位置图,从图中可了解到各继电器的具体位置和继电器各端子的排列情况，以方便故障查寻。继电器的安装示例见图2-17。
