第1章 轿车电路元器件与电路图的识读

1.1 轿车电路常用元器件介绍

轿车电路的基础器件主要有导线、线束、连接器（插接器）、电路开关、保护装置、继电器等，下面分别进行介绍。

1.1.1 导线

轿车电气设备的连接导线，分为低压线和高压线两种，低压线用在普通电路中，而高压线则主要用在点火系统的升压电路（10～20kV）中。

1.低压线

根据不同的用途，低压线可分为普通低压线、起动电缆和搭铁电缆（即蓄电池搭铁线）三种。

（1）普通低压线

普通低压线也称普通导线，为带绝缘包层的铜质多丝软线。在修理时，要注意轿车普通导线的横截面积和颜色。

普通导线的横截面积主要是根据用电设备的工作电流值确定。为保证导线有足够的机械强度，规定其截面积不能小于0.5mm2。各种低压导线标称截面积所允许的电流值见表1-1。

导线标称横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。轿车12V电气系统中，主要电路低压导线的标称横截面积推荐值见表1-2。

随着轿车电器的增加，导线的数量也在不断增加，为了便于识别和维修，低压线采用了不同颜色。导线的各种颜色均用字母表示，其代号规定见表1-3。

在轿车低压线中，横截面积在4mm2以上的采用单色，4mm2以下的均采用双色（主色和辅助色），搭铁线均用黑色。轿车各电气系统中低压线主色的规定见表1-4。

在轿车电路图中，导线上一般都标注有数字和字母符号，用来表示导线的横截面积和颜色。例如，1.5GY，数字1.5表示导线的横截面积，单位为mm2；第一个字母G表示导线的主色；第二个字母Y表示导线的辅助颜色，即表示轴向条纹状或螺旋状的颜色。

（2）起动电缆

起动电缆为带绝缘包层且横截面积较大的铜质或铝质多丝软线电缆。起动电缆是一种专用连接电缆，接在蓄电池正极与起动机电源端子之间，其横截面积有25mm2、35mm2、50mm2、70mm2等多种规格，允许电流高达500A乃至1000A以上。为了保证起动机正常工作并产生足够的驱动力矩，要求起动电路上每100A电流产生的电压降不得超过0.1～0.15V。

（3）搭铁电缆

搭铁电缆为由铜丝编织而成的扁形软铜线电缆，或带绝缘包层且横截面积较大的铜质多丝软线电缆。搭铁电缆也是一种专用连接电缆，连接在蓄电池负极与车身金属或发动机机体之间。国产轿车常用的搭铁电缆长度有300mm、450mm、600mm、760mm等几种。

2.高压线

高压线是一种输送高电压的专用导线。由于高压线的工作电压很高（一般在10～20kV），电流强度较小。因此，高压线的绝缘包层很厚，线芯截面积很小，但耐压性能很好。目前，已广泛使用的高压线主要是高压阻尼导线。

1.1.2 线束

线束由同路的导线包扎而成，可使导线不凌乱，便于安装，而且起到了保护导线的作用。一辆轿车可以有多个线束。

1.1.3 连接器

连接器是电路与各电气设备之间、电路与电路之间的连接部件。现代轿车由于采用了线间连接器，使线束设计的自由度增加，给安装、检修和更换带来了方便。

连接器由插头和插座两部分组成，轿车上不同位置所用连接器的端子数目、几何尺寸和形状各不相同。为保证连接可靠，连接器设有锁止装置，大多数连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。在轿车电路图中，连接器用特定的图形符号表示，如图1-1所示。

1.1.4 电路开关

1.电路开关的种类

轿车上各种电路开关的功能是接通或切断电器电路。从操纵形式上，常用的开关分为旋转式、推拉式、压力式、翘板式和组合开关等几种。

（1）旋转式开关

旋转式开关有点火开关、空调鼓风电动机开关和车灯开关等。点火开关是一个多挡开关，需用相应的钥匙才能对其进行操纵。点火开关通常用于控制点火电路、仪表电路、发电机励磁电路、起动电路及一些辅助电器电路等。

（2）推拉式开关

推拉式开关通常用于控制照明灯和刮水器，主要由拉钮、中心拉杆、绝缘滑块、接触片、接线柱和壳体组成。拉钮上标有表示开关用途的图形符号，按拉钮的控制挡位分为单挡式、两挡式、三挡式三种。当拉动拉钮时，滑块移动便使动触点与静触点位置按规定的排列组合移动，从而使外接电路接通或切断来达到控制目的。

（3）压力式开关

压力式开关通常用做高低压警报灯开关、前照灯变光开关等。

（4）翘板式开关

翘板式开关主要用于控制工作电流较小或某一种电器部件的电路，如控制仪表灯、顶灯、驻车灯、雾灯、危急警报灯或继电器线圈电路等。在翘板式开关的翘板上，印制有表示开关用途的图形符号。在开关内部，安装有照明灯，以便夜间使用。

（5）组合开关

组合开关由两种或两种以上的开关组成。例如，将警报灯开关、灯光开关、前照灯变光开关、刮水器开关、洗涤开关等组装在一起，安装在便于驾驶员操纵的转向柱管上，使操纵更加方便。在组合开关的操纵手柄上，一般印制有表示用途的图形符号。

2.常用电路开关介绍

下面介绍轿车中比较复杂的两种开关：点火开关和组合开关。

（1）点火开关

点火开关又称起动开关或点火锁，主要用来控制点火电路，另外还控制发电机磁场电路、仪表电路、起动继电器电路以及一些辅助电器等，一般都具有拔出时方向盘能自动锁住的功能。常用的点火开关有三挡位式与四挡位式。

三挡位式点火开关具有0、Ⅰ、Ⅱ挡，或LOCK（用于锁住方向盘）、ON（接通点火仪表指示灯）、START（起动）挡位。0挡时点火开关钥匙可自由插入或拔出，顺时针旋转40°至Ⅰ挡，继续再旋转40°为Ⅱ挡，外力消除后能自动复位到Ⅰ挡。图1-2所示为捷达轿车点火开关工作原理图。

点火开关位于0位置时，点火开关处于关闭状态，轿车方向盘被锁死，具有防盗功能。此时电源总线30与P接通，操作驻车灯开关，可使驻车灯点亮，与点火开关钥匙是否拔下无关。如将点火开关钥匙插入，将使30与SU端接通，蜂鸣器可工作。

起动后，松开点火开关钥匙，点火开关将自动反时针旋转回到Ⅰ挡，这是工作挡。这时P端子无电，而15、X、SU三端子通电，15通电，点火系统继续工作；X通电可使前照灯、雾灯等工作，以满足夜间行驶的需要。

如果一次起动失败，想再次起动，必须先将点火开关钥匙转回到Ⅰ挡，间隔30s后，重新转到Ⅱ挡起动。

在点火开关内还装有防止重复起动的装置。在正常行驶状况下，若误操作将点火开关钥匙从Ⅰ挡转向Ⅱ挡，稍稍转过一个小角度就会被卡住，从而使起动机电源无法接通，避免了损坏起动机和发动机飞轮。

点火开关位于Ⅱ挡时，电源总线30与50、15、SU端子接通，使起动机运转；30与15接通使点火系统分电器等进入工作。因P断电，驻车灯不能工作；因X断电，前照灯、雾灯等不能工作。这样就将前照灯、雾灯等耗电量大的用电设备关闭，达到卸荷目的，以满足起动时需要瞬间大电流输入起动机的需要。发动机起动后，应立即松开点火开关钥匙，使其回到Ⅰ挡，切断起动机的电流，起动机驱动齿轮退回。

现代轿车大量采用四挡位式点火开关，它具有0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四个挡位，分别对应LOCK、ACC、ON、START挡位。它比三挡点火开关增加了一个ACC挡，为电气附件挡，一般用于音响供电。另外，对于柴油车，点火开关一般还会增加一个HEAT挡，也称为预热挡。

（2）组合开关

轿车多采用组合开关将各种不同功能的电气开关组装在一个组合体内，安装在转向柱上，具有控制前照灯、远近变光、超车信号、前小灯、尾灯、驻车灯、转向信号灯、刮水器、洗涤器等功能，操作灵活，使用方便。

图1-3所示为捷达轿车转向柱组合开关。它采用一体式结构，通过下部的点火锁锁体固定于方向盘下方的转向柱上。它共有两个操作手柄，左右对称布置，左侧为转向信号灯、前照灯变光等功能的操纵手柄；右侧为刮水及清洗装置开关操纵手柄；组合开关的下方为点火锁体及点火开关。

1.1.5 保护装置

轿车电路中都设有保护装置，当线路因负荷超载、短路故障而电流过大时，保护装置自动断开电源电路，以防止线路或用电设备烧坏，常用的保护装置有熔断器、易熔线和断路器三种。

1.熔断器

熔断器有插片式和玻璃管式两种，插片式熔断器如图1-4（a）所示，主要由塑料壳、熔丝和导电片组成；玻璃管式熔断器主要由熔断片、安装熔断片的玻璃管壳和金属帽组成，如图1-4（b）所示。每个熔断器都有一个额定电流值，熔断器允许长时间通过额定电流而不熔断。当通过熔断器的电流超过其额定值时，熔断片或熔丝发热熔断，电路被切断，从而保护了用电设备不被烧坏。

轿车上常用熔断器的额定电流主要有2A、3A、5A、7.5A、10A、15A、20A、25A、30A等，并标示在熔断器壳体上。熔断器通常集中安装在中央配电盒中，各熔断器都按编号排列，有的还在熔断器上涂以不同的颜色，以便于检修时识别。熔断器的缺点是只能使用一次，熔丝烧断后必须更换，且必须使用相同规格的熔断器，否则就起不到保护作用。

2.易熔线

易熔线是一种能够长时间通过较大电流的合金导线或铜芯导线。主要用于保护总电源电路和电流较大的电路。易熔线的截面积小于被保护线路的截面积。当电流超过易熔线额定电流数倍时，易熔线首先熔断，确保电路或电气设备免遭损坏。易熔线的绝缘护套有棕、绿、红、黑四种颜色，分别表示不同规格，见表1-5。

3.断路器

断路器又称为断路保护器，主要用于保护门锁电动机、刮水电动机等电流较大、容易过载的电气设备。断路器有自恢复式和按压恢复式两种。

（1）自恢复式断路器

自恢复式断路器如图1-5所示，当被保护电路中的电流超过规定值时，双金属片受热弯曲使触点张开而切断电路。电路断电后，双金属片因无电流通过而逐渐冷却伸直，触点又重新闭合，接通电路。如果电流过大的原因未及时排除，自恢复式断路器就会使电路时而接通，时而切断，以限制通过电路的电流，起到了电路过载保护的作用。

（2）按压恢复式断路器

按压恢复式断路器如图1-6所示，当被保护电路中的电流超过规定值时，双金属片受热向上弯曲，使两端的触点张开而切断电路。向上弯曲的双金属片冷却后不能自行恢复原形，若要重新接通电路，必须按下按钮才能使双金属片复位。这种断路器的限定电流是可调的，需要调整时，松开锁紧螺母，旋动调节螺钉，改变双金属片的挠度即可。

1.1.6 继电器

在轿车电器中，广泛使用的继电器有电磁继电器、干簧继电器、双金属片继电器和固态继电器等。

1.电磁继电器

电磁继电器在轿车中应用十分广泛，它是利用电磁原理制成的一种继电器，当给继电器输入电压、电流等电量并达到规定值时，继电器的触点便接通或断开所控制的电路。

（1）继电器的工作原理

继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组成，前者用于反映输入量的高低，后者用于接通电路或分断电路。图1-7所示是继电器的工作原理示意图。

由图1-7可见，继电器是由铁心、线圈、衔铁、触点以及底座等构成的。触点有动触点和静触点之分，在工作过程中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。当线圈中通过电流时，线圈中间的铁心被磁化，产生磁力，将衔铁吸下，衔铁通过杠杆的作用推动簧片动作，使触点闭合；当切断继电器线圈的电流时，铁心失去磁力，衔铁在簧片的作用下恢复原位，触点断开。图1-8所示是轿车中常见继电器的外形图。

（2）继电器的作用

继电器在轿车中主要起保护开关和自动控制的作用。

①保护控制开关：控制开关只控制继电器线圈的通/断，由继电器线圈产生电磁力来通/断控制开关要控制的电路。加继电器后，控制开关只流过较小的继电器线圈电流，以保护开关触点不被烧蚀。主要有电源继电器、起动继电器、灯光继电器、喇叭继电器、鼓风机继电器、空调压缩机电磁离合器继电器等。

②实现自动控制：一些继电器线圈电流由电路中的特定工作电压控制，当电路中的受控电压达到设定的继电器动作电压时，继电器触点改变工作状态，从而实现自动控制。

（3）继电器的分类

轿车中应用的继电器型号很多，按外形不同，分为圆形和方形两种；按插接端子多少，继电器分为三端子、四端子、五端子、六端子等几种；按工作状态可分为常开、常闭和混合型继电器。常开继电器的触点在静态时处于断开状态，继电器动作后触点闭合，接通控制电路。常闭继电器的触点在静态时处于闭合状态，继电器动作后触点断开，切断控制电路。混合型继电器在静态时常闭触点处于接通状态，常开触点处于断开状态；当继电器线圈通电时，触点则处于相反的状态，即常闭触点断开，常开触点接通。图1-9所示是常开、常闭和混合型继电器的电路符号。需要说明的是，继电器电路符号中的线圈，既可用图中所示的电感符号表示，也可用一个“画有斜线的矩形”符号表示，如图1-10（b）所示。

有些继电器从外形来看，引脚较多，比较复杂，但其内部电路仍然是由线圈、触点组成。图1-10所示为15脚继电器外形及内部电路图。从图中可以看出，该继电器由两个继电器组合而成，图中的二极管起保护作用，用以降低线圈在通/断瞬间产生的感应电动势。

（4）继电器的检测

①判别触点的数量和衔铁工作情况。拆开继电器，仔细观察继电器的触点结构，即可看出该继电器有几对触点。

用手拨动衔铁，看衔铁活动是否灵活，是否有卡死现象。如果衔铁活动受阻，应认真找出原因加以排除。另外，也可用手将衔铁按下，然后再放开，看衔铁是否能在弹簧（或簧片）的作用下返回原位。注意，弹簧比较容易锈蚀，应作为重点检查部位。

②测量触点接触电阻。对于常开触点，用万用表电阻挡检测时，阻值应为无穷大，按下衔铁时常开触点闭合，电阻应变为零。对于常闭触点，用万用表电阻挡检测时，阻值应为零，分开衔铁时常闭触点断开，电阻应变为无穷大。

如果触点闭合后接触电阻极大，看上去触点已经熔化，那么被测继电器不能再继续使用；若触点闭合后接触电阻时大时小不稳定，看上去触点完整元损，只是表面颜色发黑，可在触点空载情况下，给继电器线圈加上额定工作电压，使其吸合、释放几次，然后再测量一下接触电阻是否恢复正常。另外，也可用细砂纸轻擦触点表面，使其接触良好。

③测量线圈电阻。根据继电器标称直流电阻值，将万用表置于适当的电阻挡，可直接测量继电器线圈的电阻值。例如，继电器标明R=1000Ω，则将万用表拨至R×1k挡或R×100挡，然后将两表笔接到继电器线圈的两引脚，万用表指示应基本符合继电器标称直流电阻值。如果线圈有开路现象，可检查一下线圈的引出端，看看线头是否脱落；如果断头在线圈的内部或看上去线包已烧焦，那么必须进行更换。

2.干簧继电器

（1）干簧继电器的结构原理

干簧继电器也称舌簧继电器，其结构简图如图1-11所示，主要由线圈、干簧片及玻璃管等组成。当线圈通入电流时，就会在其内部产生磁场，由导磁材料做成的干簧管内的干簧片即被磁化，一片为N极，另一片为S极。由于N极和S极相互吸引，两干簧片相接触，将电路导通；当线圈无电流通过时，干簧片利用本身的弹性断开电路。

干簧继电器具有灵敏度高、动作速度快、结构简单、体积小、成本低等优点，加之干簧继电器的触点密封在保护气体（通常是氮气或惰性气体）中，因而其寿命很长。由于干簧片触点的面积较小，所以允许通过触点的电流也较小。干簧管继电器在轿车上常用做液位报警开关。

（2）干簧继电器的检测

将万用表置于电阻挡，两表笔分别接干簧片的两个引脚，阻值应为无穷大。用一块小磁铁靠近干簧管，此时电阻应很小或为零，说明两簧片已接通，然后将小磁铁移开，电阻再回到无穷大。测试时，若磁铁靠近干簧管时，簧片不能吸合，说明簧片的接点间隙过大或已发生位移；若移开磁铁后，簧片不能分开，说明簧片弹性已经减弱。这样的干簧管是不能使用的。

3.双金属片继电器

图1-12所示为双金属片继电器的结构示意图。其工作原理是：用两种热膨胀系数显著不同的金属片叠合在一起构成双金属片，当温度变化时，利用两片金属片变形率不同，即可构成反映温度或热量变化的热继电器。当继电器的电阻丝通入电流时，便对双金属片进行加热，由于上层金属片的热膨胀系数大，变形量大，就使整个双金属片向下弯曲，使原来闭合的触点断开，原来断开的触点闭合，从而实现了开关的功能。

4.固态继电器

固态继电器简称SSR，是一种由集成电路和分立元器件组合而成的一体化无触点电子开关器件，因此，一般也称为电子继电器。

固态继电器的功能与电磁继电器基本相同，但又有突出的特点。固态继电器的输入端仅需要很小的控制电流，它的输出回路采用大功率晶体管或双向晶闸管作为开关器件来接通或断开负载电源。由于在开关过程中无机械接触部件，因此具有工作可靠、寿命长、噪声低、开关速度快和工作频率高等特点。目前，这种器件已在轿车的许多装置中取代了电磁式继电器。常用固态继电器的外形如图1-13所示。

固态继电器的种类很多，常用的主要有直流型和交流型两种。图1-14所示是固态继电器内部原理图及电路符号。

从图1-14中看出，固态继电器采用了光耦合方式进行控制端与输出端的隔离和传输。

1.2 轿车电路图的识读

1.2.1 轿车电路图中常用图形符号识读

轿车电路图一般为电路原理图和接线图，由于器件、连接繁多，使电路图错综复杂，较为密集，很难看懂。但只要掌握了电路图中的图形符号和相关标志，以及各电气系统的工作原理，就可以完全掌握不同形式的电路图了。

轿车常用图形符号主要分为：限定符号，导线、端子和导线连接线的连接符号，触点与开关符号，元器件符号，仪表符号，传感器符号和电气设备符号等。由于目前国际上还没有轿车电气设备图形符号的统一标准，所以各个轿车生产厂家对某些轿车电器所采用的图形符号有所不同，与国家标准规定有一些差异，这给识读电路图造成一定困难，但图形符号基本结构的组成相似，只要了解它们的区别，就能避免识读错误。目前，国产轿车制造企业大都采用电气技术行业标准，而合资轿车制造企业大都沿用国外的原标准，所以在识图过程中应不断总结，找出不同电路采用的图形符号的差异，以提高识图速度。表1-6给出了大众轿车常用图形符号。

1.2.2 轿车电路常见标志

轿车电路的常见标志有导线标志和图形标志，下面分别介绍。

1.导线标志

导线标志归纳起来主要有以下几种：

（1）用颜色作为导线标志

按电路的重要程度将导线编号，重点电路导线选用醒目的颜色。单色导线颜色为红、黄、蓝、白、黑、棕、紫、灰、绿、粉；双色导线主要颜色是红/白、红/黑、白/红、白/黑、棕/红、棕/白、棕/黑、绿/红、绿/白、绿/黑等。

（2）用具有一定含义的颜色作为导线标志

目前，我国汽车电气系统导线广泛使用双色标，与日本标志相近，这种标志能较快地识别导线属于哪个电路系统，能大致找到控制开关。如果一个开关控制的电器属于一个系统，则底色就完全相同。

（3）用数字和字母作为导线主要标志，颜色作为辅助标志

当电路特别复杂时，仅用颜色作为导线标志容易混淆，因此，在导线上印上数字或字母作为各条电路的识别标志，可做到准确无误。

2.图形标志

在轿车转向柱和仪表盘上通常安装有许多开关和各种指示灯，为了区别它们的功能，通常将各种图形标志印在其表面，有些车型还使用英文字母来表示。用这种方式既形象又简明，便于人们认识。仪表盘内的各种图形标志（指示灯）在其所工作的系统正常工作时是不会点亮的，只有当某个系统工作失常时，指示该系统的指示灯才会点亮，表示该系统必须进行检查和维修。一般仪表盘内的指示灯多以红色和黄色为主。

1.3 如何识读轿车电路图

要看懂轿车电路图，首先要具备一定的电路基础知识，熟悉轿车电器与电子控制设备的结构原理，了解我国规定的以及进口车型采用的轿车电路图所用图形符号的意义，了解轿车电气电路一般的结构特点；其次，在识图时，要先从比较熟悉的车型入手，由简到繁、逐步深入，以至触类旁通，举一反三。下面简要介绍轿车电路识图时一些常用的方法和技巧。

1.将整车电路化整为零

轿车电路具有单线制、负极搭铁、各用电器互相并联的连线特点，为把整车电路化整为零，进行读图提供了方便，可以对各个局部电路逐一进行分析。对于各个局部电路，同样可以采取各个击破的办法进行识读，例如发动机电子控制系统，可分为燃油喷射控制、微机控制点火控制、排放控制等不同电路。

2.以“回路”为突破口

无论什么电器，要想正常工作，必须与电源（发电机或蓄电池）的正负两极构成通路，即回路。

轿车电路一般由电源（如蓄电池）、保护器件（如熔断器）、控制器（如开关）、用电设备和导线组成，它的电流流向必定是从蓄电池正极出发，经熔断器、开关等到达用电设备，再通过导线搭铁回到蓄电池负极，从而构成一个完整的回路。在识读轿车电路时，要时时想着回路的概念，否则，面对密密麻麻的电路，很难理出头绪。

3.借助图注和地址码识图

电路图的图注说明了电路图中各元器件的名称、位置等，通过阅读，可以帮助读者尽快了解该轿车上安装了哪些电气装置，再通过元器件间的电路走向，就可以掌握各元器件的控制关系。

对于庞大复杂的电路，为了防止电路交叉错乱又使读图方便，在电路图下都标有地址码，在电路图中未连到所处位置的线头也标注有应到位置的对应地址码，只要两处地址码完全相同，即说明两处导线相连。

4.熟悉线路的配线和颜色标记

由于电路中线路的走向是按照一定规律进行布置的，因此，在电路图中也会将电路走向按照不同的配线装置进行划分，在分析时，一定要先阅读各系统的配线说明。另外，对于配线颜色也要有所了解，特别是要记住各种颜色的字母标记。这样，即使电路的跨距很远也不会读错。

5.熟悉控制开关的作用

在轿车电路图中，控制开关随处可见。开关在电路图中的状态和各位置的功能，必须首先了解；其次，要掌握电源是通过什么路径到达该开关的，各个接线柱分别与哪些元器件连接；同时要知道在不同的挡位时，有哪些接线柱可以通电，哪些接线柱不能通电。

6.注意电路中开关或继电器的状态

大多数电器或电子设备都是通过开关（包括电子开关）或继电器的不同状态而形成回路，或改变回路实现不同的功能。例如，轿车中的汽油泵回路，必须在汽油泵继电器触点闭合时才能形成，而汽油泵继电器触点闭合的条件是继电器线圈得电导通。对于采用多挡点火开关或组合开关的电路，还应注意蓄电池（或发电机）电流是通过什么途径到达这个开关的，中间是否经过其他开关或熔断器，火线接在开关的哪个接线柱上；多挡开关共有几个挡位，开关内部有几个同时或分别动作的触刀，在每一挡位各接通或关断哪些电器；组合开关由哪些开关或按钮组合而成，各通过哪些触点接通电路或改变回路等。