汽车电气设备-凌永成-李淑英-第10章汽车电路分析
汽车电气设备沈阳大学凌永成
第10章汽车电路分析
10.1 汽车电路的组成
汽车电路是将电源系统、起动系统、点火系统、照明信号系统、仪表信息系统、电子控制装置以及辅助电器等，按照它们各自的工作特性和彼此之间的内在联系，通过开关、导线、保护装置等连接起来而构成的综合性网络。
汽车电路和一般电路一样，也是由电源、负载（用电设备）、导线、开关、保护装置等组成的，但有其自身的特点和规律。
10.1.1连接导线
汽车电气设备的连接导线（electric wire）一般由铜质多丝软线外包绝缘层构成，有低压线和高压线两大类。低压线中又有普通导线、起动电缆和蓄电池搭铁电缆之分；高压线又有铜芯线和阻尼线之分。
1.低压线
低压线的截面积主要是根据用电设备的工作电流大小来选择的。但是，对于功率很小的电器，为保证连接导线的机
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械强度，连接导线的截面积最小不得低于0.5mm 。
表10-1 低压导线的允许载流量
导线标称截面积／mm20.50.8 1.0 1.5 2.5 3.0 4.0 6.01013允许载流量／A——1114202225355060连接蓄电池与起动机之间的电缆线和蓄电池搭铁线，每100A电流所产生的电压降一般不超过0.1～0.15V，因此该导线截面积要足够大。蓄电池的搭铁线一般是铜丝编织而成的扁形软铜线。
为了便于安装、维修，不同用电设备和同一元件不同接线柱上的低压导线常用不同的颜色加以区分，我国汽车用低压导线的主色、代号和用途见表10-2。
表10-2低压导线的主色、代号和用途
主色代号用途
红R电源系统
白W点火、起动系统
蓝Bl雾灯
绿G外部照明和信号系统
黄Y车身内部照明系统
棕Br仪表、警报系统、喇叭系统紫V收音机、点烟器、电钟等辅助
系统
灰Gr各种辅助电气设备的电动机及
操纵系统
黑B搭铁线
有些电路图中，低压导线上标注有符号。符号由两部分组成：第一部分是数字，表示导线的
截面积（mm ）；第二部分是英文字母，表示导线的主色和辅助色（即呈轴向条纹状或螺旋状的颜色，图10-1）。如1.5 RB 表示截面积为
1.5 mm 、带有黑色条纹的红色低压导线。
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图10-1 汽车电路导线的主色和辅助色
为了使汽车上繁多的低压线整齐美观、不凌乱，接线安装方便以及保护绝缘层，将同方向的低压线用塑料带或用棉纱编织带包扎成束，称为线束（图10-2和图10-3）。
图10-2 用塑料带包扎的线束
图10-3 用棉纱编织带包扎的线束
汽车线束
汽车线束
图10-4 线束在车上的布置示意图
为了提高接线速度，减少接线错误，越来越多的汽车在低压电路中采用插接器（图10-5）。插接器由插头和插座两部分组成，按使用场合的实际需要，其形状不同、脚数多少不等，颜色也有区别。
图10-5 插接器
图10-6 拔开插接器的方法图10-7 取出插接器端子的方法
2.高压线
目前，在汽车上使用两种高压电线，一种是汽油发动机汽车点火系统所用的点火高压线，另外一种是HID汽车氙气灯专用高压电线。
1）点火高压线
在汽车点火线圈至火花塞之
间的电路使用的点火高压线，
简称高压线。高压线用来传
送高电压，其工作电压一般
在15 kV以上，但通过的电
流强度很小（毫安级），因
此高压导线的绝缘包层很厚，
耐压性能好，但线芯截面积
很小。
高压线有铜芯线和阻尼线等几种。带阻尼的高压线可抑制和衰减点火系统产生的高频电磁波，降低对无线电设备及电控装置的干扰。因此，高压阻尼点火线在汽车点火系统中已广泛使用。
高压阻尼点火线的制造方法和结构有多种，常用的有金属阻丝式和塑料芯导线式。金属阻丝式又有金属阻丝线芯式和金属阻丝线绕电阻式两种。金属阻丝线芯式是由金属电阻丝束绕在绝缘线束上，外包绝缘体制成阻尼线；金属丝线绕电阻式是由电阻丝绕在耐高温的绝缘体上制成电阻，再与不同型式的绝缘套构成。
塑料芯导线式是用塑料和橡胶等材料制成直径为2 mm的电阻线芯，在其外面紧紧地编织着玻璃纤维，最外面再包上高压PVC塑料或橡胶等绝缘体。这种结构型式，制造过程易于自动化，成本低且可制成高阻值线芯，应用越来越广泛。
不同车型采用的阻尼高压线的阻值不相同，在检修或更换高压线时要注意测量。
2）HID汽车氙气灯专用线
HID汽车氙气灯专用电线（图10-8）采用硅橡胶绝缘（绝缘电阻为200 GΩ×cm），高压线标称截面积：0.59mm ，
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外护套采用TPE材料。汽车氙气灯专用线非常柔软，工作环
境温度范围很宽（-60℃~+105℃），可耐23kV高电压。
a）实物图b）横断面结构
图10-8 汽车氙气灯专用线
10.1.2开关
为了方便、有效地控制各用电设备的工作，汽车电路中
安装了许多开关（switch）。有些开关只控制一种用电设备，
功能单一，结构和接线比较简单；有些开关则控制多种
用电设备，功能多，结构和接线比较复杂，如点火开关、灯光开关及组合开关等。按操纵方式不同，汽车开关有旋转式、推拉式、顶杆式、扳柄式、翘板式及组合式等。
1.旋转式开关
旋转式开关主要用做暖风机开关和点火开关以及收音机电源、音量开关等。
1）暖风机开关
2）点火开关
点火开关是一个复合开关，需用钥匙对其进行操纵。一般都具有自动复位的起动挡位并配有钥匙以备停车时锁住，因此又称为钥匙开关。
图10-10 点火开关
点火开关除控制点火电路外，通常还控制仪表电路、发电机励磁电路、起动继电器电路及一些辅助电器电路等。
图10-11 点火开关原理图
点火开关原理图右侧表示此开关为旋转式3挡钥匙开关。虚线中间下三角及数字表示开关在0、Ⅰ、Ⅱ位可以定位，Ⅲ位不能定位（开关旋转至Ⅲ位松开时自动回到Ⅱ位）。原理图左侧表示开关在0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位时的通断功能。
图10-12 点火开关挡位图
1号（BAT，取英文蓄电池Battery的字头）为电源接线柱，与蓄电池正极和发电机电枢接线柱相连；
2号（IG，取英文点火Ignition的字头）为点火接线柱，连接点火电路、仪表电路及发电机励磁电路等；
3号（ACC，取英文辅助设备Accessory的字头）为辅助电器接线柱，连接收放机、点烟器等辅助电器；
4号（ST，取英文起动Start的字头）为起动接线柱，连接起动电路。
图10-12 点火开关挡位图
三个挡位分别是：
Ⅰ挡为正常点火挡（进口汽车也标为ON），
Ⅱ挡为起动挡（进口汽车也标为ST，自动复位），
Ⅲ挡（进口汽车也标为ACC，在0位时逆时针转）为辅助电器挡。
一些进口汽车和国内生产的轿车其点火开关通常还设有转向盘锁止（LOCK）挡，当点火开关转至LOCK挡时，转向盘被锁止。这些点火开关各挡的位置通常是按LOCK、OFF、ACC、ON、ST（顺时针旋转）的顺序排列。