汽车发动机电控系统与检修
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项目1.3 线束的更换

1.学习情境

(1)车辆基本信息

车型:一汽大众捷达,BJT发动机,1.6手动档。

VIN码:略。

行驶里程:92000km。

出厂时间:2008年1月。

(2)故障现象

顾客购买一辆二手捷达轿车,发动机舱有塑料的焦煳味,担心起火。客户要求查明原因并作处理。

2.教学目标

(1)能力目标

1)能进行接车谈话,能现场直观检查并接车,能接受客户委托,能签订维修合同。

2)能识别电控系统的元件,会插接器的插拔。

3)会进行发动机电控系统的线束检查。

4)初步学会使用万用表、试灯及跨接线来检测线束。

5)会更换发动机线束。

6)会进行工作质量检查。

7)会防止和处理安全事故。

8)能正确进行废物分类及处理。

9)会进行结算,并交付客户。

(2)知识目标

1)熟悉4S店汽车修理流程。

2)掌握接车谈话、接车和签订合同的相关知识。

3)掌握发动机电控系统的构成和基本原理。

4)了解汽车的汽车电路的组成、特点、导线、线束和电路故障类型等基本知识。

5)掌握汽车电路检查流程及安全知识。

6)掌握线束的更换工艺知识。

7)掌握工作质量检查的相关知识。

8)熟悉废物分类及处理的相关知识。

9)了解结算及交付客户方面的流程和知识。

任务1.3.1 确认故障现象

1.任务描述

要求学生能根据顾客的描述,对故障车辆的线束做仔细检查,查明故障部位,确认故障现象,并做准确记录。

2.教学目标

(1)能力目标

1)能根据客户的描述,按规定的程序,对故障车辆进行针对性的检查。

2)能初步确定故障范围及部位,能准确描述故障现象,并做好记录。

3)能依据维修资料,完成线束检查。

(2)知识目标

1)了解汽车电路图

2)了解汽车线束故障的主要类型。

3)掌握线束检查的基本流程。

4)掌握线束电路图的基本知识。

3.相关知识

(1)汽车电路图形式

1)汽车电路框图。通过带注释的框或符号表示汽车电路系统的基本组成、相互关系及其主要特征的简图。主要用于汽车电路学习和维修过程中,为方便掌握电路系统而绘制。

2)汽车电路布线图。汽车电线在车上、线束中的分布图,是按照汽车用电设备在车身上的位置来进行布线的。重点表示线路的走向、插接器连接和开关继电器的控制。

3)汽车电路原理图。通过电器图形符号并按工作顺序或功能排列,表示汽车电路的全部、部分组成和连接关系,而不考虑其实际位置的简图。能够清晰、明了地反映各电器的连接关系和电路原理,便于分析和查找电路故障。

4)汽车电路线束图。主要表明电路线束与各用电器的连接部位,连接端的标记、线头,插接器的形状及位置等,是人们在汽车上能够实际接触到的汽车电路图。常用于汽车厂总装线和修理厂的线束连接、检修、配线和更换。

(2)汽车电路线束图

线束图是主要用来说明线束的路线、布置、插接器的位置及插接器编号的电路图,以便查找故障。现代系列悦动2010款1.6升轿车的全车线束图和蓄电池线束,分别如图1-44、图1-45所示。

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图1-44 悦动2010汽车全车主要线束

(3)汽车电路接线的一般规律

汽车线路一般采用单线制、用电设备并联、负极搭铁、线路有颜色和编号加以区分,并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线,即蓄电池正极线、附件正极线(ACC线)、钥匙开关正极线。

1)蓄电池正极线。从蓄电池正极引出直通熔断器盒,也有汽车的蓄电池正极线接到起动机正极线接线柱上,再从那里引出较细的正极线。

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图1-45 悦动2010汽车蓄电池线束

2)小功率电器供电线。小功率电器供电线(如IG线或15号线)是受点火开关控制,只有当点火开关在ON(工作)和ST(起动)档时才得电,一般通过它向点火系统、预充磁、仪表系统、指示灯、信号系统、电子控制系统电路供电。

3)辅助电器装置专用线。点火开关设有ACC档,用于发动机不工作时,通过ACC线向部分电器供电,如收音机、点烟器等。发动机运行时,收音机等辅助电器装置仍需得电工作,这是通过点火开关的触点结构来保证的。德系车的点火开关一般不设ACC档,收音机、点烟器在拔出钥匙的情况下也可使用。

4)起动控制线。起动机主电路的控制开关常用电磁开关来通断,电磁开关相当于电磁接触器,其触头面积较大,可以通过较大的启动电流。电磁开关的吸引线圈、保持线圈通过由点火开关的起动档控制。大功率起动机的吸引、保持线圈电流也很大(可达40~80A),点火开关的触点容易被烧蚀,因此,经常另设起动机继电器(如东风、解放及三菱等重型车)。装有自动变速器的轿车,为了保证发动机只能在空档状态下起动,常在50号线上串有空档开关。

5)搭铁线。搭铁点分布在汽车全身,与不同金属相接(如铁、铜与铝、铝与铁)形成电极电位差,有些搭铁部位容易沾染泥水、油污或生锈,有些搭铁部位是很薄的钣金片,都可能引起搭铁不良,如灯不亮、仪表不起作用、喇叭不响等。所以,有的汽车采用双搭铁线。

6)发电机接线

①发电机与蓄电池并联,蓄电池负极必须搭铁。蓄电池正极经电流表(或直接)接电动机正极,蓄电池静止电动势常在11.5~13.5V,发电机输出电压常通过调压器调整在13.8~15V的范围。发电机工作时正常电压比蓄电池电压高0.3~3.5V,这主要是为了克服线路压降,使蓄电池充电时既能充足,又不至于过度充电。

②大众汽车的发电机外部有B+、L和DFM三个接线柱:发电输出线B+,直接与蓄电池正极相通;发电电压监控线L,通向车载电网控制单元J519,经J519处理,再经CAN数据总线和仪表控制单元J285,控制充电指示灯的点亮与熄灭;DFM线,输出发电机的负荷信号(占空比信号),通向发动机控制单元J220。此种发动机的发电电压和负荷由ECU进行调节与管理。

③国产硅整流发电机的接线柱旁均有标记或名称,“+”或“B+”,为“电枢”接线柱,此接线柱应与电流表或蓄电池“+”极相连;“F”为“磁场”接线柱,它与调节器“磁场”接线柱相连;“E”为“搭铁”接线柱,应与调节器的“搭铁”接线柱相接。

④采用外装调节器的交流发电机的磁场线圈搭铁方式由两种:一种是磁场线圈直接在发电机内部搭铁;另一种是磁场线圈不再发电机内部搭铁,而是通过调节器搭铁。

⑤调节器经常是5根线的,有1根是调节器的电源B,用于监视发电机发电电压大小的线;第2根是搭铁线E;第3根是中性点N,它和发电机电枢线圈的中性点接线柱相连,当发电机正常工作时此点对地电压为发电电压的一半,用于控制充电指示灯的亮灭;第4根是充电指示灯线L,充电指示灯是从仪表电源送进去,然后接到这根线上,它通过调节器内部搭铁,充电指示灯就亮了。发电机发电后中性点有电,控制使调节器L上的电压升高,充电指示灯两端电位相差不多灯就灭了;第5根是磁场F,它与发电机励磁线圈相连,用以传递磁场电流。

7)起动机接线。

①无启动保护的启动电路。点火开关直接控制起动机的吸引、保持线圈得电或失电,多用于1.2kW以下的起动机的轿车电路;1.5kW以上起动机的电磁开关线圈的电流在40A以上,用起动继电器触点作为开关。

②带启动保护的启动电路。电路中设有保护继电器,通常将其常闭触点串联到起动机电磁开关线圈的控制电路。正常启动时的电路为:蓄电池正极→熔断器→电流表(有的车没有)→点火开关启动触点→起动继电器线圈(一般小型车没有,但韩国现代车系均有)→保护继电器常闭触点→电磁开关线圈→搭铁→蓄电池负极,电磁开关动作,起动机得电运转。

发动机起动后,发电机中性点N的对地电压(约发电机调节电压的1.0倍)使保护继电器线圈得电,常闭触点断开,切断了电磁开关线圈的得电的控制电路。此时,即使误将点火开关扳到ST档,起动机电磁开关也不会动作,避免飞轮齿圈与起动机小齿轮的冲击,保护了起动机。

目前的大众车,在电磁开关控制电路中串联了总线端50的供电继电器J682,通过该继电器的触点来控制电磁开关吸拉、保持线圈的得失电,总线端50的供电继电器J682线圈的得失电受车载网络单元J519的控制。车载网络单元J519通过检测发动机转速和发电机电压来实现对起动系统的保护。

有的汽车,将防盗器触点串联到起动控制电路中,如果防盗系统没有收到起动信号,起动机不能转动,发动机不能起动,以此来实现防盗。

大众系列汽车的防盗功能是通过控制发动机的喷油器供电来实现的。若防盗系统起作用,将切断发动机的喷油,使发动机熄火。

(4)线束的常见故障

1)线束的外观损伤。

2)线束烧坏故障。电线束烧坏,都是突然发生的,而且燃烧速度很快,烧坏的线路中,一般无熔断装置。电线束烧坏的规律是:在电源系统的电路中,哪点搭铁,电线束就烧到哪里,其烧坏与完好部位的交接处,可认为该处电线搭铁;若电线束烧坏至某电气设备的接线部位时,则表明该电气设备故障。

3)线路之间的短路故障。电线束受到外部挤压、冲击,引起电线束内电线绝缘层损坏,导致电线之间的短路,使某些电气设备失控、熔丝熔断。判断时,可拆开电气设备与控制开关两端的电线束插接器,用万用表或试灯检测线路的短路之处。

4)导线断路故障。除明显的断裂现象外,常见故障多发生在导线与导线端子之间。有的导线断路后,外绝缘层与导线端子完好,但导线内芯线与导线端子已断路。判断时,可对怀疑断路的导电线与导线端子做拉力试验,在拉力试验过程中,如导线绝缘层逐渐变细,可确认该导线已断路。

5)线路接触不良故障。多发生在插接器内,当故障出现时,会引起电气设备不能正常工作。判断时,接通该电气设备电源,碰触或拉动该电气设备的有关插接器,当碰触某个插接器时,该电气设备的工作有时正常,有时不正常,则表明该插接器有故障。

(5)故障现象确认

1)问诊。

2)直观检查。

3)用万用表检测。

以上三项,请参考前面相关内容,此处略。

4.实训操作

(1)利用实训车辆,完成线束检查,确认线束的故障部位和故障类型。

(2)做好故障记录,填写表1-9。

表1-9 线束检查记录

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任务1.3.2 更换线束

1.任务描述

以实训车辆作为故障车,学生更换故障车辆的发动机线束。

2.教学目标

(1)能力目标

1)会检查发动机线束的外观。

2)会检查发动机线束的电气故障。

3)会更换发动机线束。

4)会进行工作质量检查。

5)会分类处理废物。

(2)知识目标

1)掌握电气系统检查与拆装的安全注意事项。

2)熟悉线束检查的方法和基本内容。

3)掌握更换线束的操作流程。

4)掌握更换线束的工作质量检查知识。

5)了解电气器件的功能、布置及原理。

3.相关知识

线束更换通常按下列程序进行:

(1)更换线束前的线束质量检查

要想安全可靠的使线束运行,使用前必须严格把控,应认真检查,发现缺陷不得使用,防止不合格产品带来的危害。有条件的情况下,最好使用仪器来检查。

检查内容包括:线束有无破损,插接器有无变形,端子有无锈蚀,插接器本身、线束与插接器有无接触不良,以及线束有无短路、断路的情况。线束的检验是必不可少的。

(2)排除车上所有的电气设备的故障,方可更换线束。

(3)线束更换

1)准备线束拆装工具。

2)拆卸故障车辆的蓄电池。

3)断开与线束相连的用电设备的插接器。

4)全程做好工作记录。

5)松开线束固定。

6)取下旧线束,装配新线束。

(4)检验新线束连接的正确性

线束插接器与电气设备的连接是否正确是要首先要确认的,还要确保蓄电池的正负极连接无误。

检查时,可以暂时不接蓄电池的搭铁线,改用灯泡(12V,20W)做试灯。在此之前,车上其他的用电设备要关闭,然后在蓄电池负极与车架搭铁端之间用试灯串连接。电路一旦有问题出现,试灯就开始变亮。

当电路的故障排除之后,把灯泡取下来,用一只容量为30A的熔断器串接在蓄电池负极与车架搭铁端之间。这时的发动机不要起动,对车上相应的电源设备一个个进行接通,并且要对相关的线路逐一地全面检查。

(5)通电工作

1)连接蓄电池搭铁线。电气设备以及相关的线路如果确认没有问题,就可以取下熔断器,连接好蓄电池搭铁线。

2)接好蓄电池正极线。

4.实训操作

(1)利用实训车,按规定的程序完成线束更换实训。

(2)做好实训记录。