河南機電高等專科學校0河南機電高等專科學校畢業設計論文論文題目汽車電氣系統故障診斷與維修系部汽車工程系專業汽車檢測與維修班級學生姓名學號指導教師20年月日河南機電高等專科學校1摘要4ABSTRACT5第一章汽車電氣系統概述611汽車電氣系統的特點612汽車電器設備電路組成6121汽車線束7122開關裝置7123保險裝置8124繼電器8125連接器8第二章蓄電池921汽車蓄電池的結構922蓄電池的功用923蓄電池常見的故障診斷與維修10231極板硫化10232極板活性物質大量脫落10233內部短路11234自放電11第三章交流發電機及調節器1231交流發電機的結構12311轉子12312定子13313整流器13314端蓋1332交流發電機的工作原理1333整流原理和過程1434交流發電機常見故障診斷與排除15341充電指示燈常或不亮15342發電機調節電壓過高16343發電機調節電壓過低16344發電機異響16第四章起動機1741起動系統的組成1742起動機的結構1743起動機的工作原理1744起動機常見的故障診斷與維修17441起動機不運轉18442起動機運轉無力19443起動機空轉19444起動機運轉不停20445起動機異響20第五章點火系統2151點火系統的分類21河南機電高等專科學校2511傳統點火系統21512電子點火系統22513微機控制點火系統2352常見故障及診斷24521點火系統無高壓火24522點火時間過早25523點火時間過遲25524點火錯亂26525個別缸不工作27第六章照明系統、信號系統及報警裝置2861照明系統的組成、結構及工作原理28611照明系統的作用28612照明系的組成28613常用照明燈28614照明系統基本電路30615常見故障診斷與排除3062信號系統的組成及工作原理32621信號系統的作用32622信號系統的組成32623常用信號系統3263電喇叭33631普通電喇叭的構造與工作原理33632電子電喇叭34633喇叭繼電器34634電喇叭常見的故障與檢修3564報警裝置35第七章汽車儀表3771電流表3772機油壓力表3773水溫表3774燃油表3775車速里程表3776轉速表38第八章輔助電器設備3981刮雨器39811系統組成及工作原理3982風窗洗滌器及除霜器41821風窗洗滌器41822風窗除霜器4283電動車窗43831電動車窗系統的結構及工作原理43832電動車窗的故障檢修43總結45河南機電高等專科學校3致謝46參考文獻47河南機電高等專科學校4摘要本文首先介紹了汽車電氣系統的一些基本的基礎知識和汽車電氣系統維修作業的內容。汽車電氣系統包括蓄電池、交流發電機及調節器、起動機、點火系、照明信號及報警裝置和輔助電器設備等六個部分。本文從結構、工作原理和常見的故障與維修方法三分面圖文并茂的依次做了詳細的介紹。其中點火系章節分為傳統點火系統、電子點火系統和微機控制點火系統三大類各自做了詳細介紹；輔助電器設備章節選取了目前汽車上應用具有代表性的電器設備逐一介紹；由于汽車電氣系統發展更新速度較快，相同用電器的種類較多，限于篇幅，本文只介紹了具有代表性種類或結構的用電器。在最后一章，本文介紹了汽車電氣系統電路方面的知識。了解汽車電氣系統電路方面的知識，更有利于汽車電氣系統的故障診斷與維修。關鍵詞汽車電氣系統結構原理診斷維修河南機電高等專科學校5ABSTRACTTHISPAPERINTRODUCESSOMEBASICAUTOMOTIVEELECTRICALSYSTEMSANDBASICKNOWLEDGEOFAUTOMOTIVEELECTRICALSYSTEMMAINTENANCEWORKCONTENTAUTOMOTIVEELECTRICALSYSTEMINCLUDINGBATTERY,ALTERNATORANDREGULATOR,STARTER,IGNITIONSYSTEM,LIGHTING,SIGNALANDALARMDEVICESANDAUXILIARYELECTRICALEQUIPMENTSUCHASSIXPARTSFROMTHESTRUCTURE,WORKINGPRINCIPLEANDCOMMONFAULTSANDMAINTENANCEMETHODSINORDERTODOONETHIRDOFTHESURFACEILLUSTRATEDINDETAILONECHAPTERISDIVIDEDINTOTHETRADITIONALIGNITIONSYSTEMIGNITIONSYSTEM,ELECTRONICIGNITIONSYSTEMANDCOMPUTERCONTROLLEDIGNITIONSYSTEM,EACHOFTHETHREECATEGORIESDESCRIBEDINDETAILAUXILIARYELECTRICALEQUIPMENT,SELECTEDSECTIONSOFTHEAPPLICATIONOFTHECURRENTAUTOMOTIVEELECTRICALEQUIPMENTREPRESENTATIVEINTRODUCEDONEBYONETHEVEHICLESELECTRICALSYSTEMDEVELOPMENTOFFASTERUPDATES,THESAMETYPESOFELECTRICALAPPLIANCESAREMORELIMITEDSPACE,THISARTICLEONLYDESCRIBESTHESTRUCTUREOFREPRESENTATIVESPECIESORAPPLIANCESINTHELASTCHAPTER,THISARTICLEDESCRIBESTHEVEHICLEELECTRICALSYSTEMCIRCUITKNOWLEDGEUNDERSTANDINGOFAUTOMOTIVEELECTRICALSYSTEMCIRCUITKNOWLEDGE,MORECONDUCIVETOAUTOMOBILEELECTRICALSYSTEMFAULTDIAGNOSISANDREPAIRKEYWORDSAUTOMOTIVEELECTRICALSYSTEMSSTRUCTUREPRINCIPLEDIAGNOSISMAINTENANCE河南機電高等專科學校6第一章汽車電氣系統概述11汽車電氣系統的特點汽車的種類和品牌繁多，各種汽車的電氣設備的數量不等，其安裝位置、接線方式、接線方法等也各有差異。但不論進口汽車還是國產汽車，其電氣系統的設計一般都遵循一定的規律。了解如下這些特點，對汽車電氣設備的維修很有幫助。單線制。所謂單線制，就是利用發動機和底盤、車身等金屬機件作為各種用電設備的公共連線（俗稱搭鐵），而用電設備到電源只需另設一根導線。任何一個電路中的電流都是從電源的正極出發，經導線流入到用電設備后，通過金屬車架流回電源負極而形成回路。負極搭鐵。所謂搭鐵，就是采用單線制時將蓄電池的一個電極用導線連接到發動機或底盤等金屬車體上。若蓄電池的負極連接到金屬車體上，稱為負極搭鐵。兩個電源。所謂兩個電源，就是指蓄電池和發電機兩個供電電源。蓄電池是輔助電源，在汽車未運轉時向有關用電設備供電；發電機是主電源，當發動機運轉到一定轉速后，發電機轉速達到發點的規定轉速，開始向有關用電設備供電，同時對蓄電池進行充電。用電設備并聯。所謂用電設備并聯，就是指汽車上的各種用電設備都采用并聯方式與電源連接，每個用電設備都有各自串聯在其支路中的專用開關控制，互不產生干擾。低壓直流供電。汽車電器設備采用低壓直流供電，柴油機大多采用24V直流供電，汽油機大多采用12V直流電壓供電。12汽車電器設備電路組成汽車電器系統主要由電源、用電設備和中間裝置組成，。電源部分主要包括蓄電池、交流發電機、電壓調節器等。用電設備發展迅速，除起動系、照明系、儀表、輔助電器、空調、安全氣囊等裝置外，許多新的車身電氣或電控裝置在不斷的更新很產生，如汽車音響、汽車導航、河南機電高等專科學校7ABS、EBD、ESP、TRC等。任何電器設備和電控裝置要想獲得電源供電，中間裝置的連接必不可少，常見的連接裝置有汽車線束、開關裝置、保險裝置、繼電器、連接端子和連接器等，這些中間裝置的選用和裝配直接影響到用電設備的運行狀況。121汽車線束1汽車用電線汽車電路是由電路連接起來的，而其導線是用電器從電源獲得電能必不可少的元件。汽車電氣設備的連接導線按承受電壓的高低，可分為高壓導線和低壓導線兩種。2汽車線束為使全車線路規整、安裝方便及保護導線的絕緣，汽車上的全車線路除高壓線、蓄電池電纜和起動機電纜外，一般將同區域的不同規格的導線用棉紗或薄聚氯乙烯帶纏繞包扎成束，稱為線束。122開關裝置汽車上所有用電設備的接通和停止都必須經過開關控制。對開關的要求是堅固耐用、安全可靠、操作方便、性能穩定。1點火開關點火開關是汽車電路中最重要的開關，是各條電路分支的控制樞紐，是多擋多接線柱開關。2組合開關多功能組合開關將照明開關（前照燈開關、變光開關）、信號（轉向、危險警告、超車）開關、刮水器/清洗器開關等組合為一體，安裝在便于駕駛員操縱的轉向柱上。123保險裝置當電路中流過超過規定的過大電流時，汽車電路保險裝置能夠切斷電路，從而防止燒壞電路連接導線和用電設備。并將故障限制在最小范圍內。汽車上的保險裝置主要有河南機電高等專科學校8熔斷器、易熔線和斷路器。124繼電器繼電器是利用電磁或機電原理及其他方法（如電熱或電子），實現自動接通或切斷一對或多對觸電，以完成用小電流控制大電流的裝置。125連接器連接器又叫插接器，現代汽車上使用很普遍。為防止在汽車行駛過程中脫開，均采用閉鎖裝置。河南機電高等專科學校9第二章蓄電池蓄電池是一種可逆直流電源，它是汽車上的兩個電源之一，在汽車上與發動機并聯，共同向用電設備供電。在發動機正常工作時，用電設備所需的電能主要由發電機供給。21汽車蓄電池的結構鉛蓄電池的構造主要有極板、隔板、殼體、電解液、鉛連接條、極柱等部分組成。殼體一般分隔為3個或6個單格，每個單隔均盛裝有電解液，插入正極板組便成為單體電池。每個單體電池的標稱電壓為2V，將3個或6個單體電池串聯后便成為一只6V或12V蓄電池總成。如圖1所示。圖1鉛蓄電池結構22蓄電池的功用它是一種將化學能轉變成電能的裝置，屬于直流電源，它的作用有（1）啟動發動機時，給起動機提供強大的起動電流（一般高達200600A）。（2）當發電機過載時，可以協助發電機向用電設備供電。（3）當發動機處于怠速時，向用電設備供電。（4）當發電機端電壓高于鉛蓄電池的電動勢時，將一部分電能轉變為化學能儲存起來，也就是進行河南機電高等專科學校10充電。5蓄電池還是一個大容量電容器，可以保護汽車的用電器。23蓄電池常見的故障診斷與維修蓄電池常見的內部故障有極板硫化、活性物質脫落、內部短路、和自放電等。231極板硫化故障現象蓄電池長期充電不足或放電后長時間放置，極板上會逐漸生成一層白色的粗晶粒的硫酸鉛。主要原因充電不足的蓄電池因長期放置，硫酸鉛從電解液中析出使極板硫化蓄電池內電解液液面過低，使極板上部發生氧化，造成局部硫化電解液相對密度過高或電解液不純，氣溫變化劇烈等也會促使硫化的形成。故障排除硫化不嚴重的蓄電池，可以采用去硫化的充電方法進行充電。嚴重時，將蓄電池中的電解液全部倒出，用蒸餾水注人，清洗數次后，再加進蒸餾水，液面應高出極板1015MM。根據蓄電池型號所規定的初次充電期的1/4電流進行充電，當相對密度升至115時，須重新注入蒸餾水或相對密度為105的電解液，再次充電，這樣反復多次，直到電解液相對密度不再增加為止。最后將電解液全部倒出，換上規定值的電解液，根據正常的充電方法，將蓄電池充足電，即可使用。必要時可拆除極板，清除極板上的霜狀物，用蒸餾水洗凈極板和隔板，裝入蓄電池內，再按上述方法進行處理。232極板活性物質大量脫落故障現象活性物質主要是指正極板上二氧化鉛的脫落，充電時，電解液里有褐色物質自底部上升至表面。主要原因大電流過充電。過充電會引起水的電解，產生大量的氫和氧，當氫氣從負極板的孔隙內向外沖出時，會使活性物質脫落。電解液相對密度過高、低溫大電流放電，都會加速活性物質的脫落。故障排除將蓄電池過量放電后，倒出電解液，用蒸餾水注入蓄電池內，清洗數次，然后再加電解液，重新充電。如果發現電解液已呈深褐色，表示沉淀物過多，應該更換極板。河南機電高等專科學校11233內部短路故障現象蓄電池組開路端電壓過低，起動機運轉無力，或起動時電壓迅速下降充電時，某格電池電解液相對密度上升很慢，產生氣泡很少，溫度上升很快，電壓很低或者是零。主要原因部分極板拱曲、隔板損壞，極板活性物質沉積過多，都會造成極板的短路。故障排除查出短路或有故障的某格電池，用烙鐵燙開此格電池的封口膠，鋸斷該格電池兩端的連接條，取出該格電池的極板組。根據情況校正極板的拱曲度，或更換新的極板組。然后重新裝入蓄電池內，焊好鋸斷的連接條，封好口后，須單獨對修復的電池進行充電，最后對整個電池組進行充電，并調整各格電池的電解液相對密度。234自放電故障現象蓄電池放置幾天后，在無負荷的情況下，儲電量會下降，甚至會無電。主要原因電解液中含雜質過多（如銅、鐵等）、電解液相對密度偏高或蓄電池外部不清潔，如蓋上灑有電解液，使正、負極柱間產生漏電，均會引起蓄電池自行放電。故障排除配制電解液時必須用蓄電池專用硫酸和蒸餾水，絕對不可用工業硫酸或自來水配制電解液用的器皿必須是耐酸材料，配制好的電解液必須保管好，嚴防臟物掉人蓄電池加液孔蓋要蓋嚴，以免雜質掉入將蓄電池蓋上的酸泥等臟物用清水沖洗干凈，并保持干燥。河南機電高等專科學校12第三章交流發電機及調節器發電機是汽車電器的主要電源，由汽車發動機驅動，在發動機正常工作時，發電機對除起動機以外的所有用電設備供電，并向蓄電池充電以補充蓄電池在使用中所消耗的電能。31交流發電機的結構普通交流發電機從整體上看，由一臺三相同步交流發電機和6只硅二極管構成的三相橋式全波整流器所組成。如圖2所示，它主要由轉子、定子、電刷、整流器、前后端蓋、風扇、皮帶輪等組成。圖2交流發電機結構圖311轉子轉子的功用是產生旋轉磁場。轉子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環、轉子軸組成轉子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內裝有磁場繞組轉子線圈和磁軛。集電環由兩個彼此絕緣的銅環組成，集電環壓裝在轉子軸上并與軸絕緣，兩個集電環分別與磁場繞組的兩端相連。河南機電高等專科學校13312定子定子的功用是產生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成定子鐵心由內圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能產生三相交流電。313整流器交流發電機整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變為直流電。6管交流發電機的整流器是由6只硅整流二極管組成三相全波橋式整流電路，6只整流管分別壓裝（或焊裝）在兩塊板上。314端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起固定轉子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。后端蓋上裝有電刷組件，有電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷的作用是將電源通過集電環引入磁場繞組。32交流發電機的工作原理如圖3、圖4所示是交流發電機的工作原理圖圖3交流發電機工作原理圖河南機電高等專科學校14圖4交流發電機工作原理圖發電機的三相定子繞組按一定規律分布在發電機的定子槽中，互相差120電角度交流發電機的磁路是轉子爪極的磁力線從轉子的N極出發，穿過轉子與定子之間很小的氣隙進入定子鐵心，最后又經過空氣隙回到相鄰的S極，并通過磁軛構成了磁回路轉子磁極呈鳥嘴形，可使定子繞組感應的交流電動勢近似于正弦曲線的波形當轉子旋轉時，由于定子繞組與磁力線有相對的切割運動，所以在三相繞組中產生頻率相同，幅值相等，相位互差120電角度的正弦電動勢為EA、EB和EC33整流原理和過程在交流發電機中，整流器是利用硅二極管的單向導電性能進行整流的在三相橋式全波整流電路中，三個正二極管的正極引出線分別同三相繞組的首端相連在某一瞬間，只有與電位最高的一相繞組相連的正二極管導通同樣，三個負二極管的引出線也同三相繞組的首端相連在同一瞬間，只有與電位最低的一相繞組相聯的負二極管導通這樣反復循環、6只二極管輪流導通，在負載兩端便得到一個較平穩的脈動的直流電壓下圖為6只二極管組成的三相橋式全波整流電路及產生的電壓波形圖。河南機電高等專科學校15圖4整流電路及電壓波形圖34交流發電機常見故障診斷與排除341充電指示燈常或不亮故障現象發動機啟動后，充電指示燈常亮；或發動機熄火后，點火鑰匙位于“ON”檔，充電指示燈不亮。排除方法檢查發電機皮帶，是否因皮帶斷裂、偏槽、松動而打滑；核實排除插座老化、接觸不良的情況；拔下交流發電機的插座，打開點火開關至“ON”檔，用試燈一端搭鐵，一端分別與插座兩根線接觸，正常情況下，試燈都應當亮，否則檢查相應的保險和充電指示燈。確認上述檢查無問題，為發電機故障。342發電機調節電壓過高故障現象關閉負載下,發動機轉速約2000R/MIN時,用檢測儀X431測量電壓大于148V，充電時間過長,蓄電池有電解液滲出。判斷方法河南機電高等專科學校16檢查并排除發電機皮帶的張緊度過緊；排除發電機搭鐵線路松動、虛接等情況；確認上述檢查無問題，為發電機故障。343發電機調節電壓過低故障現象關閉負載下發動機轉速約2000R/MIN時，用檢測儀X431測量電壓小于134V，發動機啟動后，充電指示燈灰亮。判斷方法檢查并排除發電機皮帶的張緊度過松；檢查充電線路接頭是否松動，接觸是否良好，有無虛接、老化現象；確認上述檢查無問題，為發電機故障。344發電機異響故障現象發電機工作狀態下發出異常響聲，與同狀態下的車輛相比，聲音有明顯的區別；判斷方法檢查是否有異物掉入發電機內部。檢查發電機安裝是否松動，是否與其它零件干涉發出異響。檢查皮帶輪張緊狀態是否過緊。發電機故障，如軸承磨損或臟污、固定螺栓松動、定子有故障等引起噪音。河南機電高等專科學校17第四章起動機起動機可以將蓄電池的電能轉化為機械能，驅動發動機飛輪旋轉實現發動機的起動。41起動系統的組成起動系統將儲存在蓄電池內的電能變成機械能，要實現這種轉換，必須使用起動機。起動系統包括以下部件蓄電池、點火開關（起動開關）、起動機總成、起動繼電器等，如圖所示。42起動機的結構起動機是起動系統的核心部件。起動機由串勵直流電動機、傳動機構和控制裝置三大部分組成。起動機的結構如圖5所示。圖5起動機的結構43起動機的工作原理大體上說，起動機用三個部件來實現整個起動過程。直流電動機引入來自蓄電池的電流并且使起動機的驅動齒輪產生機械運動；傳動機構將驅動齒輪嚙合入飛輪齒圈，同時能夠在發動機起動后自動脫開；起動機電路的通斷則由一個電磁開關來控制。河南機電高等專科學校1844起動機常見的故障診斷與維修起動機常見的故障有起動機不運轉、起動機運轉無力、起動機空轉、起動機運轉不停、起動機異響等。441起動機不運轉1故障現象將點火鑰匙旋至點火開關啟動位置時，起動機不運轉。2故障原因1蓄電池虧電，或連接導線斷路、接頭松脫。2起動繼電器觸點嚴重燒蝕或其線圈斷路。3起動機電磁開關的觸點嚴重燒蝕或其吸拉線圈斷路。4起動機直流電動機內部繞組斷路或短路。5起動機電樞軸彎曲，軸與軸承間隙過緊。6換向器嚴重燒蝕，電刷磨損過多，電刷在刷架內卡住或壓刷彈簧過軟。3故障診斷按下起動機開關起動機不轉時，開大燈或按喇叭，檢查電路是否有電。若大燈不亮，喇叭不響，則應檢查蓄電池及導線是否無電或斷路。若大燈亮、喇叭響，說明蓄電池有電，這時可用螺絲刀將起動機開關兩接柱搭接，若起動機空轉，則系起動機開關有問題；如果起動機不轉，并伴有強烈火花，則系起動機內部有短路或搭鐵處。如果既不轉動，也無火花，則說明起動機內部有斷路處。短接繼電器的蓄電池接線柱和起動機接線柱后，如果起動機仍不工作，應對電磁開關連接線進行檢查。如果在點火開關旋至超動位置時，起動繼電器“嗒”地一聲微響，觸點閉合并接通起動機接線柱電路，說明繼電器電路正常。檢查電磁開關時，用一根導線的一端接起動機開關的電池接線柱，另一端接電磁開關的線圈接柱。如果這時起動機工作，說明電磁開關和起動機電路良好，繼電器至電磁開關的電路不通；如仍無反應，可用螺絲刀接通起動機主電路，若起動機工作，說明起動機內部電路正常，故障是電磁開關線圈斷路、接觸河南機電高等專科學校19不良或活動鐵芯卡滯不能移動，應進一步檢修或更換開關。若起動機仍不動，說明起動機內部斷路起動機內部斷路后，吸拉線圈的回路不通，不產生磁力，吸不動活動鐵芯，故電磁開關不工作，應對起動機解體修理。442起動機運轉無力1故障現象將點火鑰匙旋至點火開關起動位置時，起動機能起動，但轉動緩慢無力，帶不動發動機。2故障原因1蓄電池存電不足或起動電路導線接頭松動而接觸不良。2電刷與換向器接觸不良，電動機繞組局部短路。3電動機軸轉動不靈活或發動機裝配過緊而使轉動阻力過大。3故障診斷在使用中起動機出現無力時，首先檢查蓄電池是否充足電；其次檢查線路中有無接觸不良部位。如果上述均無問題，則系起動機本身的問題。443起動機空轉1故障現象接通點火開關后，起動機只是高速空轉，而不能帶動發動機運轉。2故障原因1單向離合器打滑或損壞。2撥叉變形或撥叉聯動機構松脫。3起動機驅動齒輪與發動機齒環行程調整不當，或驅動輪不能自由滑動。3故障診斷起動機空轉時轉速很高，可聽到“嗡嗡”的高速旋轉聲，一般為單向離合器打滑或損壞。可先用手正反向轉動驅動齒輪，若均能轉動，則證明是離合器失效。為了進一步確認，可檢查單向離合器的鎖止力矩。若起動時伴有撞擊聲，應檢查撥叉的聯動機構是否松脫；起動機固定螺絲是否松動；驅動齒輪的行程是否合適。河南機電高等專科學校20444起動機運轉不停1故障現象當發動機啟動后，將點火開關關斷，起動機仍然不能停止運轉，并發出尖叫聲。2故障原因1單向離合器卡死。2起動機驅動齒輪緩沖彈簧復位力過小或折斷。3起動繼電器觸點或電磁開關觸點燒結焊死。3故障診斷出現這種故障應立即切斷電源，否則會損壞起動機。在斷電熄火后，先檢查起動繼電器觸點和電磁開關觸點是否燒結焊死，以排除電路不能斷開的故障；再檢查單向離合器是否卡死、緩沖彈簧是否折斷或過軟等機械故障，使驅動齒輪不能退出啃合位置而被飛輪反拖。445起動機異響1故障現象起動機在起動瞬間出現異常的撞擊聲。2故障原因1齒頂缺損不能正常啃合。2起動機安裝不當，齒側間隙太小。3緩沖彈簧過軟或折斷。3故障診斷按下起動機開關有撞擊聲，則說明起動機驅動小齒輪嚙入困難。這時用手搖把將曲軸轉一個角度，再按下起動機開關試驗。如果此時撞擊聲消失并能啟動發動機工作，則系飛輪齒圈部分齒輪嚙入端打壞。若曲軸轉過任何角度撞擊聲都出現，驅動小齒輪始終不能嚙入，則就有可能是起動機撥叉行程或電磁開關行程過短，導致驅動小齒輪尚未嚙入即高速旋轉。此外，起動機固定螺栓或離合器固定螺栓松動，也可出現撞擊聲。河南機電高等專科學校21第五章點火系統在現代汽油發動機中，氣缸內的可燃混合氣是采用高壓電火花點燃的。為了在汽缸中產生電火花，必須采用專門的點火裝置，即點火系統。51點火系統的分類目前，汽車上最廣泛應用的點火系統一般為電感放電式蓄電池點火系統，電感放電式點火系統又分為傳統點火系統、電子點火系統和電控點火系統三大類。511傳統點火系統俗稱蓄電池點火系統，點火線圈初級電路的通斷由觸電（俗稱“白金”）控制，而觸電的開閉則由凸輪軸控制。1傳統點火系統的組成傳統點火系統主要由電源、點火開關、點火線圈、配電器、火花塞等組成，如圖6所示。（1）電源電源為蓄電池和發電機，供給點火系統所需電能，標稱電壓一般是12V。（2）點火開關點火開關的作用是接通或斷開點火系統初級電路。（3）點火線圈點火線圈即變壓器，其功用是將蓄電池12V的低壓電變為1520KV的高壓電。（4）配電器配電器的功用是接通和切斷低壓電路，使點火線圈及時產生高壓電，按發動機各氣缸的點火順序送至火花塞；同時可調整點火時間。（5）電容器減小斷電器的火花，防止觸點燒蝕，延長其使用壽命，同時加速點火線圈中磁通的變化速率，提高點火高電壓。（6）火花塞其功用是將高壓電引入燃燒室產生電火花，點燃混合氣。（7）高壓導線用以連接點火線圈至配電器中心電極和配電器旁電極至各缸火花塞。河南機電高等專科學校221點火開關2電流表3蓄電池4啟動機5高壓導線6阻尼電阻7火花塞8斷電器9電容器10點火線圈11附加電阻12配電器圖6傳統點火系統的組成2傳統點火系統的工作原理在傳統點火系統中，由蓄電池或發電機供給12V的低壓電，是借點火線圈和斷電器將其轉變為高電壓，再通過配電器分配到各缸火花塞，使其電極之間產生電火花。其工作原理如圖7所示。圖7傳統點火系統的工作原理512電子點火系統1半導體點火系概述河南機電高等專科學校23電子點火系統與機械式點火系統完全不同，它有一個點火用電子控制裝置，內部有發動機在各種工況下所需的點火控制曲線圖MAP圖。通過一系列傳感器如發動機轉速傳感器、進氣管真空度傳感器發動機負荷傳感器、節氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器等來判斷發動機的工作狀態，在MAP圖上找出發動機在此工作狀態下所需的點火提前角，按此要求進行點火。然后根據爆震傳感器信號對上述點火要求進行修正，使發動機工作在最佳點火時刻。半導體點火系統大體分為無觸點電子點火系統、有分電器的計算機電子點火系統、無分電器電子點火系統三類513微機控制點火系統點火線圈電路的通斷由大功率晶體管控制，但大功率晶體管的導通與截止是由微機來控制的。并且取消了點火提前角的機械調節裝置，由微機根據各傳感器信號直接調節。它主要由傳感器、電子控制器、點火器、點火線圈等組成，如圖8所示。圖8無高壓線微機控制點火系統組成1傳感器及傳遞信號傳感器是監測發動機各種運行工況信息的裝置。主要傳感器有曲軸位置傳感器、空氣流量計（絕對壓力傳感器）、水溫傳感器、氧傳感器、節氣門位置傳感器、車速傳感器、空檔開關、點火開關、空調器開關、蓄電池、進氣溫度傳感器、爆震傳感器。2電子控制器（電控單元ECU）電子控制器的作用是根據發動機各傳感器的輸入信息及內存數據，進行運算、處理、判斷，然后輸出指令（信號），控制執行器的動作，達到快速、準確控制發動機的工作目河南機電高等專科學校24的。電子控制器的基本構成包括輸入回路、輸出回路、A/D轉換器、微型計算機以及電源電路、備用電路等。3點火器點火器的作用是根據電子控制器輸出的指令（信號），通過內部大功率管的導通與截止，控制初級電流的通斷完成點火工作。有些還具有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點火監視等功能。52常見故障及診斷521點火系統無高壓火1故障現象接通點火開關，起動機能帶動發動機曲軸運轉，點火系統無高壓火2故障原因1低壓電路故障原因曲軸位置傳感器連接電路斷路或短路；曲軸位置傳感器工作性能不良；點火控制模塊性能失效或連接線束松脫、斷路或短路；點火線圈的初級繞組斷路。2高壓電路故障原因點火線圈的次級繞組斷路；火花塞工作不良。3故障診斷啟動發動機，檢查“CHECKENGINE”警告燈是否長亮。警告燈常亮，應該取故障碼，并根據故障碼的內容診斷低壓電路的故障；警告燈正常，則應檢查點火系統的高壓電路。河南機電高等專科學校25522點火時間過早1故障現象打開點火開關，搖轉發動機，曲軸有反轉現象；用起動機起動時，起動阻力大，曲軸運轉困難；發動機加速時有嚴重爆震聲，有時有敲缸聲響；怠速運轉不平穩、容易熄火。2故障原因分電器沿分火頭旋轉方向的逆方向轉動過多；斷電觸點間隙過大3診斷及排除首先將分電器沿分火頭旋轉的方向轉動少許，若起動后加速時仍有過早現象，一般是斷電觸點間隙過大，此時應調整觸點間隙至標準值。有條件時，應使用點火正時儀調校點火提前角至該發動機規定值。523點火時間過遲1故障現象起動時，發動機旋轉輕快；加速時，發動機沉悶無力，動力下降；消聲器聲響沉重，有時有“放炮”、“回火”；發動機溫度過高。2故障原因分電器沿分火頭旋轉方向轉動過多；分電器殼緊固螺釘松脫；斷電觸點間隙過小；離心或真空點火提前機構工作不良。3診斷及排除擰松壓板固定螺栓，將分電器沿分火頭旋轉方向轉動少許若運轉正常，則為分電器沿分火頭旋轉方向轉動過多。河南機電高等專科學校26檢查調整觸點間隙至035045MM；檢查離心調節器或真空調節器。離心調節器在分電器軸固定不動時，使凸輪向其工作方向轉至極限，放松時應立即返回原位。真空調節器在手動真空泵對其施加負壓時，膜片能帶動拉桿移動，負壓消失，拉桿能迅速回位。檢查化油器至分電器的真空管是否漏氣。524點火錯亂1故障現象發動機不易起動，起動時有嚴重的“回火”、“放炮”現象；發動機起動后，有規律地“回火”、“放炮”，加速尤甚；怠速不穩，容易熄火；發動機動力性、經濟性嚴重下降。2故障原因高壓分線排列順序錯亂；高壓分線對缸或鄰缸相互插錯；分電器蓋或高壓分線嚴重竄電；點火正時嚴重失準；分電器凸輪或分電器蓋安裝方向與原方向相差180。3診斷及排除檢查高壓分線排列順序與該發動機做功順序是否一致（應沿分火頭旋轉方向插排高壓分線）。檢查分電器是否竄電，可檢查分電器蓋的中央插孔間有無竄電。檢查時將分電器蓋懸空，拔出火花塞端所有分線距離缸體5MM左右，拔動觸點，若某根高壓分線跳火，表明該缸插孔與中央插孔竄電；也可檢驗旁插孔間是否竄電。檢驗時將中央高壓線與高壓分線插入兩相鄰旁插孔內，拔動觸點，若高壓分線距缸體端跳火，表明被測兩插孔間竄電。河南機電高等專科學校27525個別缸不工作1故障現象發動機在各種轉速運轉時，消聲器均發出有節奏的聲音；發動機運轉不穩、抖動；有時有“回火”、“放炮”現象，排氣管冒黑煙；動力下降，怠速不穩易熄火。2故障原因個別高壓分線脫落或漏電；分電器凸輪磨損不均勻。分電器軸松曠偏擺；個別火花塞工作不良；高壓線插錯。3診斷及排除查看高壓分線有無脫落、漏電或插錯；在發動機中、低速時，作逐缸斷火試驗。若某缸斷火后發動機轉速明顯下降或熄火，表明該缸工作良好；若某缸斷火后，發動機無任何變化，表明該缸工作不良；拔出不工作缸的高壓分線，距火花塞5MM左右作跳火試驗。若有火，則為該缸火花塞工作不良或發動機機械故障；若無火，應檢查該缸的旁插孔或高壓分線是否漏電；河南機電高等專科學校28第六章照明系統、信號系統及報警裝置為了保證汽車夜間行駛的安全，以及提高其行駛速度，在汽車上裝有多種照明設備和燈光信號裝置，俗稱燈系，它已成為汽車上不可缺少的一部分。汽車報警裝置主要用于指示汽車某系統的工作狀況，保證行車安全。61照明系統的組成、結構及工作原理611照明系統的作用汽車照明系統是為了保證汽車在夜間及能見度較低的情況下安全、高速行駛，改善車內駕乘環境，便于交通安全管理和車輛使用、檢修。612照明系的組成汽車照明系統由電源、照明裝置及其控制部分組成。控制部分包括燈光開關、繼電器等。照明裝置包括車外照明、車內照明和工作照明三部分。車外照明裝置包括前照燈、霧燈、倒車燈、牌照燈等。車內照明裝置包括儀表燈、頂燈、閱讀燈等。工作照明裝置包括行李箱燈、發動機罩燈等。613常用照明燈1前照燈前照燈也稱為前大燈，用于夜間行車時照亮前方道路，包括遠光燈和近光燈兩種，有兩燈制和四燈制之分。前照燈的光學系統包括反射鏡，配光鏡和燈泡三部分，如圖9所示。河南機電高等專科學校29圖9前照燈反射鏡反射鏡一般用0608的薄鋼板沖壓而成。反射鏡的表面形狀呈旋轉拋物面，其內表面鍍銀、鋁或鍍鉻，然后拋光，其作用就是將燈泡的光線聚合并導向前方。配光鏡配光鏡又稱散光玻璃，它是用透光玻璃壓制而成是很多塊特殊的棱鏡和透鏡的組合，其幾何形狀比較復雜，外形一般為圓形和矩形。配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束進行折射，使車前路面和路緣都有良好而均勻的照明。燈泡目前汽車前照燈的燈泡有白熾燈泡、鹵鎢燈泡、高壓放電氙燈2倒車燈倒車燈供倒車時車后的照明，并起到信號作用，燈光一般為白色，功率一般為20W25W。倒車燈一般由裝在變速器上的倒擋開關控制。倒車時，倒檔開關接通，倒車燈亮。3牌照燈牌照燈用以照明汽車后牌照，燈光一般為白色，功率一般為5W10W。由燈光總開關控制，燈光總開關接通，牌照燈就亮。4霧燈在有霧、下雪、暴雨或塵埃彌漫等情況下，用來改善道路的照明情況。每車一只或兩只，安裝在比前照燈稍低，一般離地面約50左右，射出的光線傾斜度大，光色為黃色或橙色。5儀表燈裝在儀表板上，用來照明儀表。6頂燈裝在車廂或駕駛室內頂部，作為內部照明之用。河南機電高等專科學校307閱讀燈一些車輛，為了便于乘客閱讀等，設置了閱讀燈，燈光一般為白色，由閱讀燈開關控制8行李箱燈、發動機罩燈行李箱燈在夜間行李箱門打開時照亮行李箱，燈光一般為白色，由燈光總開關和行李箱門控開關共同控制。發動機罩燈在夜間發動機罩打開時照亮發動機，燈光一般為白色，由燈光總開關和發動機罩開關共同控制。614照明系統基本電路照明系統基本電路可分為兩種由電源、開關、照明裝置組成的電路和由電源、開關、繼電器、照明裝置組成的電路。前一種電路，開關直接控制照明裝置；后一種電路，開關經過繼電器控制照明裝置，減少了開關的工作電流，有利于減少開關的故障。在轎車上，這兩種電路往往混合使用。615常見故障診斷與排除1前照燈不亮故障原因前照燈保險絲燒斷；電源線松動或脫落；搭鐵線打鐵不良或插接件接觸不良；車燈開關或變光開關有故障。診斷排除方法診斷時，應根據不同的故障現象采取不同的診斷方法。一個燈絲不亮不論遠光還是近光，如果只有一個燈絲不亮，故障往往是該燈絲或其保險絲燒斷所致，如果燈絲和保險絲正常而燈不亮，說明該燈線路斷路或接觸不良檢查排除即可。遠光燈和近光燈都不亮如果遠光燈和近光燈都不亮，故障往往是變光開關有故障或變光開關上的遠光燈或近光燈接線脫落或保險絲燒斷，如果變光開關及其接線和保險絲正常而燈不亮，再檢修燈絲和線路。前照燈都不亮河南機電高等專科學校31如果遠光燈和近光燈都不亮，往往是變光開關火氣電源線有故障。應首先檢查儀表等是否正常，如果儀表燈工作正常，說明車燈開光的電源線正常。將點火開關接通（必要的話），車燈開關置于2擋（前照燈接通）位置，見車變光開關上的火線接線柱電壓是否正常，若電壓為零，說明車燈開關至變光開關之間的線路斷路或車燈開關有故障；若電壓正常，可以短接變光開關實驗，燈亮，說明變光開關損壞，應更換；否則檢查變光開關后的線路和燈絲，必要時給予修理和更換。2前照燈光暗淡故障原因蓄電池容量不足，端電壓降低；發電機不發電或發電量不足，輸出電壓低；散光玻璃或反射鏡上有塵埃；電線接頭松動和銹蝕，使電阻增大；燈絲蒸發、功率降低。診斷排除方法診斷時，應根據不同的故障現象采取不同的診斷方法。個別燈絲暗淡如果只有一個燈絲暗淡，故障往往是該燈絲功率偏低或其線路接觸不良，可更換燈泡對比檢查，若更換燈泡后，亮度正常，表明燈泡有故障；否則，檢修線路。一個燈的兩個燈絲都比較暗淡如果一個燈的兩個燈絲都比較暗淡，故障往往是該反射鏡、配光鏡表面臟污或燈絲功率偏低或搭鐵線搭鐵不良。如果一個燈的兩個燈絲都非常暗淡，故障往往是該燈搭鐵線短路。如果該燈良好搭鐵后，亮度正常，表明原來搭鐵線斷路或搭鐵不良，重新接好搭鐵線；否則，檢查燈泡和反射鏡、配光鏡，必要時進行清潔或更換。前照燈都比較暗淡如果前照燈都比較暗淡，故障往往是電源電壓偏低或前照燈性能降低或線路接觸不良。應首先檢查電源電壓是否正常，如果偏低，檢查充電系統；否則檢查前照燈及其線路接觸情況，視情修理。3前照燈絲經常燒壞故障原因電壓調節器有故障或線路連接錯誤，導致發電機輸出電壓過高。診斷排除方法檢查充電系統，使發電機在各種情況下輸出電壓都不超過規定值。河南機電高等專科學校3262信號系統的組成及工作原理621信號系統的作用汽車信號系統的作用是通過聲、光信號向其他車輛的駕駛員和行人發出有關車輛運行狀況或狀態的信息，以引起有關人員的注意，確保車輛的行駛安全。622信號系統的組成汽車信號系統由聲信號裝置和燈光信號裝置組成。623常用信號系統1聲信號系統聲信號裝置包括氣喇叭、電喇叭和蜂鳴器等，在汽車起步、超車或倒車、轉向時，提醒行人和其他車車輛注意。2燈信號裝置燈光信號裝置包括轉向信號燈、制動信號燈、危險警告燈及示廓燈、停車燈霧燈、門燈等。轉向信號燈轉向信號燈簡稱轉向燈，在汽車起步、超車、調頭和停車時，左側或右側的轉向信號燈會發出明暗交替的閃光信號，以示汽車改變行駛方向。轉向信號燈每側至少兩個前、后轉向信號燈，有的還有側轉向信號燈。轉向信號燈由轉向燈開關控制。制動信號燈簡稱制動燈，裝在汽車尾部兩側，在汽車制動時，發出較強的紅光，以示汽車緊急減速，提醒后面的車輛和行人注意。制動燈由安裝在制動踏板下面或制動總泵上的制動燈開關控制。危險警告信號燈危險警告信號燈又稱為危險報警燈，前、后、左、右危險警告信號燈同時閃爍表示車輛有緊急情況需要處理。危險警告信號燈與轉向信號燈采用同一套燈具，閃爍頻率要求與轉向信號相同。河南機電高等專科學校33示廓燈示廓燈是指標志汽車寬度和高度方向輪廓的信號燈，分別稱為示寬燈和示高燈。示廓燈包括裝在車前部的小燈、車后部的尾燈，它們裝在汽車前后兩側的邊緣，在汽車夜間行駛時，以示汽車的寬度。63電喇叭汽車上喇叭的作用是用來警告行人和其他車輛、以引起注意，保證行車安全。電喇叭按有無觸電分為普通電喇叭和電子電喇叭。普通電喇叭主要是靠觸電的閉合和斷開，控制電磁線圈激勵膜片振動而產生音響的；電子電喇叭中無觸點，它是利用晶體管電路激勵膜片振動產生音響的。631普通電喇叭的構造與工作原理圖10盆型電喇叭結構示意圖盆形電喇叭由鐵芯（1）、磁性線圈（2）、觸點（6）、銜鐵（5）、膜片（3）等組成，如圖10所示。當司機按下按鈕（8）時，電流經觸點通過線圈，線圈產生磁力吸下銜鐵（5）強制膜片移動，銜鐵移動使觸點斷開，電流中斷磁力消失，膜片在本身的彈性和彈簧片作用下又同銜鐵一起恢復原位，觸點閉合電路接通，電流再通過觸點流經線圈產生磁力，重復上述動作。如此反復循壞膜片不斷振動，從而出音響。共鳴板（4）與膜片剛性聯接，可使振動平順發出聲音更加悅耳。河南機電高等專科學校34632電子電喇叭盆形電子電喇叭的結構和電路如圖11、圖12所示1罩蓋2共鳴板3絕緣膜片4上銜鐵5絕緣墊圈6喇叭體7線圈8下銜鐵9鎖緊螺母10調節螺釘11托架12導線圖11電子電喇叭圖12電子電喇叭電路圖633喇叭繼電器裝用一只喇叭時，喇叭工作電流直接通過喇叭按鈕。當裝用雙喇叭時，因為喇叭消耗電流較大（15A20A），用按鈕直接控制時，按鈕容易燒壞。為了避免這個缺點，常采用喇叭繼電器，其構造和接線方式如圖所示。當按下按下按鈕時，線圈因有電流通過而產生電磁吸力，吸下觸點臂，使觸點閉合接通喇叭電路。因喇叭的大電流不再經過按鈕，從而保護了喇叭按鈕。當松開按鈕時，線圈內電流中斷，磁力消失，觸點在彈簧作用下斷開，即可切斷喇叭電路，使喇叭停止發音。河南機電高等專科學校35634電喇叭常見的故障與檢修電喇叭電路有帶繼電器與不帶繼電器兩類。目前以單線制、帶繼電器的蝸牛型喇叭應用較為廣泛，電喇叭常見故障及原因如下故障1喇叭不響故障原因喇叭電源線路斷路、喇叭線圈燒壞或有脫焊處、喇叭銜鐵氣隙過大、滅弧電容擊穿電路、繼電器觸點燒蝕、喇叭按鈕接觸不良、接地不良或其導線斷路。故障2聲音不正常故障原因蓄電池電壓過低或喇叭電源線路接觸不良、喇叭觸點燒蝕接觸不良、銜鐵與鐵心間隙及觸點壓力不正常、振動膜片破裂或喇叭筒破裂、固定螺栓松動（搭鐵不良）、繼電器觸點接觸不良。故障3時響時不響故障原因喇叭本身不良、喇叭接線松動、按鈕搭鐵不良、繼電器工作不良。故障4喇叭不響但耗電量大故障原因電容器（或電阻）短路、電喇叭觸點不能打開、喇叭線圈有搭鐵處。故障5喇叭觸點經常燒壞故障原因裝有滅弧電阻的喇叭，電阻值增大或斷路、裝有滅弧電阻的喇叭，電容斷路或其電容量過大或過小、喇叭觸點間隙過小或線圈匝間短路，工作電流過大、發電機電壓過高。64報警裝置為了指示汽車某系統的工作狀況、引起車外行人及車輛或本駕駛員的注意，保證行車安全，防止事故發生所設置的燈光或聲音信號裝置稱為報警裝置。一般分為對內（車輛駕駛員）和對外（行人及其他車輛）兩類報警裝置。對內報警通常由報警燈和報警開關組成，當被監測的系統或總成不正常時，開關自河南機電高等專科學校36動接通而使指示燈發亮，用以提醒駕駛員注意。如機油壓力報警燈、車門未關好報警、制動液壓不足指示燈、燃油不足報警燈、發動機故障指示燈、變速器故障指示燈、制動系統故障報警、防盜報警等。對外報警裝置通常有危險報警閃光裝置、轉向蜂鳴器、倒車報警蜂鳴器、汽車防撞報警、座椅安全帶報警、前照燈未關及點火鑰匙未拔報警系統等。一般都帶有聲音信號或同時有燈光信號。河南機電高等專科學校37第七章汽車儀表為了能使駕駛員隨時了解汽車主要部件的工作情況，以便及時發現和排除可能出現的故障，汽車上安裝有各種儀表，如電流表、機油壓力表、水溫表、燃油表、車速里程表和轉速表等。這些儀表顯示汽車運行的主要常規參數。71電流表電流表以指示蓄電池充電或放電的電流值，它串聯在蓄電池和發電機之間的電路中。當發電機向蓄電池充電時，其指示值為“”；當蓄電池向用電設備供電時，其指示值為“”。72機油壓力表機油壓力表用來指示發動機潤滑系統的機油壓力，由裝在發動機主油道上的油壓傳感器和儀表板上的機油壓力表組成。73水溫表用來指示發動機冷卻水工作溫度。它由裝在汽缸蓋上的溫度傳感器和裝在儀表板上的水溫表組成。，水溫表的主要形式有雙金屬片式和電磁式。74燃油表燃油表的作用是用來指示燃油箱內儲存的燃油量的多少，它由傳感器和指示表組成。傳感器均為可變電阻式，但指示表有電磁式和雙金屬片式兩種。75車速里程表河南機電高等專科學校38車速里程表是由指示汽車行駛速度的車速表和記錄汽車所行駛過距離車速里程表實際上由兩個表組成，一個是車速表，另一個是里程表，如圖13所示。圖13車速里程表76轉速表轉速表是為了檢查和調整發動機，并監視發動機的工作狀況，更好地掌握換擋時機。轉速表信號源主要有兩種。河南機電高等專科學校39第八章輔助電器設備汽車上的輔助電器，雖不像主要電氣設備那樣對汽車的正常運行有重大影響，但它可以減輕駕駛員的勞動強度，改善行車安全性及乘坐舒適性。81刮雨器現代汽車普遍采用具有兩種速度且能間歇工作的雨刮器，而雨刮器中的雨刮片一般均為鉸接式，以便對擋風玻璃的外形及不同運行條件具有良好的適應性。811系統組成及工作原理電動雨刮器的一般組成如圖14所示，其驅動部分是一個電動機，它通過蝸輪蝸桿機構驅動搖臂轉動，從而帶動拉桿作往復運動，最終使雨刮片左右擺動。1、5刮片架；2、4、6擺桿；3、7、8連桿；9蝸輪；10蝸桿；11永磁式電動機；12支架圖14電動雨刮器刮水器電動機，如圖15所示。河南機電高等專科學校401電樞2永久磁鐵磁極3蝸桿4蝸輪5自動停位滑片圖15刮水器電動機三刷式電動機變速原理，如圖16所示。圖16三刷電動機變速原理永磁式雙速刮水器控制電路，如圖17所示。圖17永磁式雙速刮水器控制電路電子間歇刮水器控制電路，如圖18所示。河南機電高等專科學校41圖18電子間歇刮水器控制電路故障檢修與普通直流電動機一樣，雨刷電機的常見故障也是換向器及電刷容易燒壞，如果出現