作者：杨智勇、惠怀策 主编
出版社：化学工业出版社
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图解汽车电器维修试读：
第一章 知识准备
第一节 了解汽车电器
一、汽车电器的组成与特点
1 汽车电器的组成
汽车电器的功能是保证车辆在行驶过程中的可靠性、安全性和舒适性。汽车电器可分为以下几部分。（1）电源系统 包括蓄电池、交流发电机及其调节器。（2）启动系统 包括起动机、启动继电器等。（3）点火系统 包括点火开关、点火线圈、分电器（多数车型已取消分电器）、电控单元（ECU）、信号发生器、点火控制器、火花塞、高压导线等。（4）照明系统 包括前照灯、雾灯、牌照灯、顶灯、阅读灯、仪表板照明灯、行李厢灯、门灯、发动机舱照明灯等。（5）仪表系统 包括车速里程表、燃油表、水温表、发动机转速表等。（6）信号系统 包括音响信号和灯光信号装置（如制动信号灯、转向信号灯、倒车信号灯以及各种报警指示灯）等。（7）空调系统 包括暖风、制冷与除湿装置等。（8）其他辅助用电设备 包括电动玻璃升降器、中央控制门锁、电动后视镜、风窗刮水器、洗涤器、电喇叭、点烟器及电动天窗、巡航控制系统、安全气囊、电动座椅等。
2 汽车电器的特点（1）低压 汽车用电设备的额定电压有12V、24V两种。汽油车多采用12V电源电压，而大型柴油车多采用24V电源电压。（2）直流 主要从蓄电池的充电来考虑。因为蓄电池充电时必须用直流电，所以汽车电源必须是直流的。（3）单线制 汽车上所有用电设备都是并联的，电源到用电设备只用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替，作为公共回路，这种连接方式称为单线制。单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修，并且用电设备无需与车体绝缘，因此现代汽车广泛采用单线制。（4）负极搭铁 采用单线制时，蓄电池的一个电极必须接到汽车车体或发动机机体的金属部分，俗称“搭铁”。小提示◆若将蓄电池的负极接到汽车车体或发动机机体的金属部分，便称为“负极搭铁”。目前各国生产的汽车基本上都采用“负极搭铁”。
二、汽车电器设备的布置
汽车电器设备的安装位置基本上可参照图1-1所示。其中，电源系统、启动系统、点火系统、空调系统的大部分部件都安装在发动机舱内，仪表系统安装在驾驶室内，照明系统、信号系统安装在车身的前后部位，电动玻璃升降器、中央控制门锁、电动后视镜、风窗刮水器、电动天窗等安装在车身上。图1-1 汽车电器设备的布置1—双音喇叭；2—空调压缩机；3—交流发电机；4—雾灯；5—前照灯；6—转向指示灯；7—空调储液干燥器；8—中间继电器；9—电动风扇双速热敏开关；10—风扇电动机；11—进气电预热器；12—化油器怠速截止电磁阀；13—热敏开关；14—机油油压开关；15—起动机；16—火花塞；17—风窗清洗液电动泵；18—冷却液液面传感器；19—分电器；20—点火线圈；21—蓄电池；22—制动液液面传感器；23—倒车灯开关；24—空调、暖风用鼓风机；25—车门接触开关；26—扬声器；27—点火控制器；28—风窗刮水器电动机；29—中央接线盒；30—前照灯变光开关；31—组合开关；32—空调及风量旋钮；33—雾灯开关；34—后窗电加热器开关；35—危急报警灯开关；36—收放机；37—顶灯；38—油箱油面传感器；39—后窗电加热器；40—组合后灯；41—牌照灯；42—电动天线；43—电动后视镜；44—中央控制门锁；45—电动摇窗机；46—电动天窗开关；47—后盖集控锁；48—行李厢灯
第二节 汽车电器故障诊断常用工具
一、跨接线
跨接线就是一段专用导线，不同形式的跨接线主要是其长短和两端接头不同，如图1-2所示。跨接线两端的接头一般是不同形式的插头或鳄鱼夹，以适应对不同位置的跨接。图1-2 跨接线
跨接线主要用于电路故障诊断。当某个电器不工作时可用跨接线将被检元件的搭铁端子直接搭铁，若电器工作恢复正常，则说明该元件搭铁电路有故障。同理，若用跨接线将蓄电池正极跨接到被检元件电源端子上时，电器工作恢复正常，则说明该电源电路有故障。
使用跨接线应注意以下两点。小提示◆用跨接线将蓄电池正极跨接到被检元件的电源端子上时，必须弄清被检元件规定的电源电压值。若将12V电源直接加在被检元件上，可能导致被检元件损坏。◆不要用跨接线将被检元件电源端子直接搭铁，以免导致电源短路。
二、测试灯（测电笔）
测试灯实际就是带导线的电笔，主要用来检查电器电路的通、断。测试灯带有显示电路通、断的指示灯，对电路进行检测时，根据指示灯的亮度还可判断被测电路的电压高低。测试灯分为不带电源测试灯（12V测试灯）和自带电源测试灯两种类型。
1 不带电源测试灯
如图1-3所示，不带电源测试灯（12V测试灯）以汽车电源作为电源，由12V测试灯、导线和各种不同的端头组成，主要用来检查系统内电源电路是否给电器各部件供电，举例如下。图1-3 不带电源测试灯
① 将12V测试灯一端搭铁，另一端接电器部件电源插头。如灯亮，说明该电器部件电路无故障。
② 如果灯不亮，再将12V测试灯接电源的一端去接电源方向的第二个接点。如果灯亮，说明故障在第一接点和第二接点之间，电路出现断路故障。
③ 如果灯仍不亮，则去接第三个接点、第四个接点……越来越接近电源，直至灯亮为止，且断路发生在最后被测接点与前一个被测接点之间。
2 自带电源测试灯
如图1-4所示，自带电源测试灯以其手柄内装有的两节干电池作为电源，其余同于12V测试灯，也是用于检查线路断路与短路故障。图1-4 自带电源测试灯
① 检查断路 断开电器的电源电路，将自带电源测试灯的一端连接在电路首端，将另一端一个一个地分别连接其他各接点。如果灯亮，说明测点与电路首端导通；如果灯不亮，则断路发生在测点与前一接点之间。
② 检查短路 断开电器的电源电路，将自带电源测试灯一端搭铁，将另一端连接电器部件电路。如果灯亮，表示有短路故障。可一步一步地采取将电路接点脱开、开关打开或拆除部件等办法，直至使电源测试灯熄灭，则短路出现在最后开路与前一开路部件之间。
需要指出的是，如无特殊说明，不可用12V测试灯和自带电源测试灯检测电子控制单元（ECU）。
三、万用表
万用表是检测电子电路时最常用的仪表之一，它以携带及使用方便、可测参数多等显著特点而深受汽车修理人员的青睐。万用表可用来测量交流与直流电压、电流和导体电阻等。汽车修理中常用万用表来测量电阻、电压、电压降等，以判断电路的通断和电器设备的技术情况。万用表可分为模拟式（指针式）万用表和数字式万用表两种类型，如图1-5所示。图1-5 万用表
1 汽车万用表使用方法（1）直流电压的测量方法 将开关转到直流电压（V）挡（选择合适的量程），将测试表笔接至被测元件两端。用测电压的方法可以检查电路上各点的电压（信号电压或电源电压）以及电器部件上的电压降。（2）电阻的测量方法 将万用表开关转到电阻（Ω）挡的适当位置并校零后，即可测量电阻值。汽车上很多电器设备的技术状态可用检测其电阻值的方法来判断，可检查被测元件和线路的断路、短路等故障。（3）断路（开路）的检测方法 图1-6所示的配线有断路故障，可用“检查导通”或“检查电压”的方法来确定断路的部位。图1-6 检查断路的方法（4）“检查导通”的方法 如图1-7所示，脱开连接器和，测量它们之间的电阻值。若连接器端子1与连接器端子1之间的电阻值为∞，则它们之间不导通（断路）；若连接器端子2端与连接器端子2之间的电阻值为0Ω，则它们之间导通（无断路）。图1-7 检查配线是否导通（5）“检查电压”的方法 如图1-8所示，在ECU连接器端子加有电压的电路中，可以用“检查电压”的方法来检查断路故障。在各连接器接通的情况下，ECU输出端子电压为5V的电路中，如果依次测量连接器的端子1、连接器的端子1和连接器的端子1与车身（搭铁）之间的电压，测得的电压值分别为5V、5V和0V，则可以判定：在的端子1与的端子1之间的配线有断路故障。图1-8 测量电压
2 汽车万用表使用注意事项
① 除在测试过程中特殊指明外，不能用指针式万用表测试ECU和传感器，应使用高阻抗数字式万用表，万用表内阻应不低于10kΩ。
② 首先检查熔丝、易熔线和接线端子的状况，在排除这些地方的故障后再用万用表进行检查。
③ 在测量电压时，点火开关应接通（ON），蓄电池电压应不低于11V。
④ 测量电阻时要在垂直和水平方向轻轻摇动导线，以提高准确性。
⑤ 检查线路断路故障时，应先脱开ECU和相应传感器的连接器，然后测量连接器相应端子间的电阻，以确定是否有断路或接触不良的故障。
⑥ 检查线路搭铁短路故障时，应拆开线路两端的连接器，然后测量连接器被测端子与车身（搭铁）之间的电阻。电阻值大于1MΩ为无故障。
⑦ 在拆卸发动机电子控制系统线路前，应首先切断电源，即将点火开关断开（OFF），拆下蓄电池极柱上的接线。
⑧ 连接器上接地端子的符号因车型的不同而不同，应注意对照维修手册辨认。
⑨ 测量两个端子间或两条线路间的电压时，应将万用表（电压挡）的两个表笔与被测量的两个端子或两根导线接触［图1-9（a）］。
⑩ 测量某个端子或某条线路的电压时，应将万用表的正表等与被测的端子或线路接触，而将万用表的负表笔与地线接触［图1-9（b）］。图1-9 用万用表测量端子或线路的电压
⑪ 检查端子、触点或导线等的导通性，是指检查端子、触点或导线等是否通电而没有断开，可用万用表电阻挡测量电阻值的方法进行检查。
⑫ 在测量电阻或电压时，一般要将连接器拆开，这样就将连接器分成两部分，其中一部分称为某传感器（或执行部件）连接器，另一部分称为某传感器（或执行部件）导线束连接器或导线束一侧的某传感器（或执行部件）连接器（或连接器套）。例如，拆下喷油器上的连接器后，其中一部分称为喷油器连接器，另一部分则称为喷油器导线束连接器或导线束一侧的喷油器连接器。在测量时，应弄清楚是哪一部分连接器。
⑬ 所有传感器、继电器等装置都是和ECU连接的，而ECU又通过导线和执行部件连接，所以在检查故障时，可以在ECU连接器的相应端子上进行测试。
四、专用示波器
专用示波器主要用来显示汽车电器控制系统中输入、输出信号的电压波形，以供维修人员根据波形分析判断汽车电器的故障。示波器比一般电子设备的显示速度快，是唯一能显示瞬时波形的检测仪器，是汽车电器尤其是点火系统故障诊断中的重要设备。汽车专用示波器如图1-10所示。图1-10 汽车专用示波器
1 汽车专用示波器类型
汽车专用示波器可分为模拟式示波器和数字式示波器。模拟式示波器显示速度快，但显示波形不稳定（抖动），且没有记忆功能，给故障波形的分析判断带来困难。数字式示波器由微处理器控制，由于将模拟信号转换成数字信号需要一定的时间，所以显示速度较模拟式示波器慢，但数字式示波器显示波形稳定，且具有记忆功能，可在测试结束后使故障波形重现，便于对故障波形进行进一步的分析判断。
模拟式示波器一般采用开关、按键和旋钮等来实现对波形垂直幅度、水平幅度、垂直位置、水平位置和亮度等的调整。数字式示波器多采用菜单式操作，只需在各级菜单上选择测试项目，无需任何设定和调整，可以直接观测波形，使用起来非常方便。（1）四通道示波器（模拟式示波器） 可测试各种传感器、执行元件、电路和点火系统等电压波形。四通道示波器连接方法如图1-11所示。图1-11 四通道示波器连接方法1—主机；2—发动机分析测试卡；3—蓄电池；4—蓄电池电缆；5—搭铁电缆；6—示波器电缆；7—连接传感器；8—点烟器电缆（2）数字式示波器 除了可测试各种传感器、执行元件、电路和点火系统等电压波形外，还具有汽车万用表功能，可对测试内容进行记录、回放，能提供在线帮助，包括提供系统工作原理、测试连接方法、接线颜色等。其连接方法如图1-12所示，可测试电压、电阻、闭合角、喷油脉冲、喷油时间、点火电压等。有的示波器内部还存有汽车数据库和标准波形，使判断故障更为方便。图1-12 数字式示波器的汽车万用表连接方法1—主机；2—发动机分析测试卡；3—蓄电池；4—蓄电池电缆；5—搭铁电缆；6—示波器电缆；7—连接被测元件；8—点烟器电缆
2 使用汽车示波器的注意事项小提示◆测试点火高压线时，必须使用专用的电容探头，不能将示波器探头直接接入点火次级电路。◆使用汽车示波器时，注意远离热源，如排气歧管、催化器等，温度过高会损坏仪器。◆汽车示波器在测试时要注意测试线尽量离开风扇叶片、传动带等转动部件。◆路试中，不要将汽车示波器放在仪表台上方，最好是拿在手中测试。
五、点火正时灯
点火正时灯（正时枪）外形如图1-13所示，它既可以制成单一功能便携式，又可以和其他仪表组合成多功能综合式。其指示装置既可以是表头式、数码管式，也可以是显示屏式，带有打印功能的还可以打印输出。指示装置还应有显示瞬时转速的功能，以便在规定转速下测得点火提前角。图1-13 点火正时灯
有的点火正时灯不仅能用闪光法测出发动机的点火提前角，而且能够测出发动机的转速、触点闭合角以及电压、电阻等参数。
第三节 汽车电器故障诊断方法
一、汽车电器故障类型
汽车电器故障总体上可分为两种类型：一种是电器设备的故障；另一种是控制电路的故障。
1 电器设备的故障
电器设备的故障是指电器设备自身丧失其原有机能，包括电器设备的机械损坏、烧毁、电子元件的击穿、老化、性能减退等。在实际使用和维修中，常常因电路故障而造成电器设备故障。电器设备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
电路故障包括断路、短路、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，就有可能造成电器设备开关失控，电器设备工作出现混乱。这是因为有的搭铁线多为几个电器设备共用，一旦该搭铁线出现接触不良，就把多个电器设备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设备工作异常。（1）短路故障
① 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，如图1-14所示。图1-14（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，会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，还会引起线路或其他部件烧毁甚至燃烧。
另一种形式的搭铁短路故障如图1-14（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。图1-14 搭铁短路故障简单示意
② 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。与电源短路故障简单示意如图1-15所示。图1-15 与电源短路故障简单示意
如图1-15（a）所示，一个电路用电设备前面的导线和一个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1-15（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可以。（2）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。电路中的任一部分出现问题都有可能导致断路，如导线断裂、电路部件烧毁、接头松动等。
① 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：串联电路断路简单示意如图1-16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1-16 串联电路断路简单示意
② 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1-17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1-17 并联电路断路简单示意（3）高电阻（高阻抗） 高电阻现象在汽车电路中经常出现，高电阻会使整个电路或某个器件断断续续导通，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。所以在日常行车过程中要经常检查和注意保养汽车电器。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。
二、汽车电器故障诊断流程和检修注意事项
1 汽车电器故障诊断流程
现代汽车是由许多零件组成的复杂系统，当汽车电器出现故障时，不仅故障的种类是多种多样的，而且故障的原因和部位也是多种多样的，既可能是一般的机械故障，又可能是电器控制系统的故障。因此，在对汽车电器进行检修时，要按照一定的基本原则和维修工艺进行。否则，不但会浪费大量的时间，而且还有可能“旧病未除又添新病”。
从原则上讲，要诊断和排除一个汽车电器故障，首先要认真向用户了解故障现象，确认故障症状，然后通过系统或部件的工作原理分析引起故障的各种原因，最后进行具体的故障诊断，直至排除故障。
汽车电器故障诊断一般流程如图1-18所示。图1-18 汽车电器故障诊断一般流程
另外，利用故障诊断仪读取故障码和数据流进行故障诊断非常快捷，能有效地缩小故障范围，甚至能直接完成故障定位。因此对于微型计算机控制系统故障或相关故障，注意优先采用故障诊断仪。
2 汽车电器故障检修注意事项小提示◆拆卸和安装汽车电器时，应切断电源。◆更换熔丝时，一定要与原规格相同，切勿用导线替代。◆正确拆卸导线插接器（插头与插座）。为了防止插接器在汽车行驶中脱开，所有的插接器均采用了闭锁装置。要拆开插接器时，首先要解除闭锁，然后把插接器脱开，不允许在未解除闭锁的情况下用力拉导线，这样会损坏闭锁或连接导线。◆在检修传统汽车电路故障时，往往采用“试火”的办法逐一判断故障部位。在装有电子设备的汽车上，不允许使用这种方法，否则会给某些电路和电子元件造成意想不到的损害。◆在发动机工作时，不要拆下蓄电池接线。◆不允许使用欧姆表及万用表的R×100以下低阻欧姆挡检测小功率晶体管，以免电流过载损坏晶体管。
三、汽车电器故障诊断基本方法
为了能迅速准确地诊断汽车电器的故障，下面介绍几种常用的诊断方法。
1 直观诊断法
汽车电器发生故障时，有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常现象。这些现象可通过人的眼、耳、鼻、身感觉到，从而可以直接判断出故障所在部位。
例如，在汽车行驶过程中，突然发现转向信号灯与转向指示灯均不亮，用手一摸，发现闪光器发热烫手，说明闪光器已被烧坏。
2 断路法
汽车电器设备发生搭铁（短路）故障时，可用断路法判断。将怀疑有搭铁故障的电路段断路后，根据电器设备中搭铁故障是否还存在，判断电路搭铁的部位和原因。
例如，在汽车行驶时，听到电喇叭长鸣，则可以将继电器“按钮”接线柱上的导线拆开，此时如果喇叭停鸣，则说明喇叭按钮至继电器这段电路中有搭铁现象。
3 短路法
汽车电路中出现断路故障，可以用短路法判断。将怀疑有断路故障的电路短接，观察仪表指针变化或电器设备工作状况，从而判断出该电路中是否存在断路故障。
例如，怀疑汽车电路中的各种开关有故障，可用导线将开关短接来判断开关是好是坏。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]