汽车电气设备的定义与核心组成
汽车电气设备这个东西, 它是车上所有跟电有关的装置、线路还有控制系统的整体叫法。它一共要承担三大核心的功能, 这三大功能是供电、用电以及信号传输与控制。这东西的基本组成, 可以分成五大板块来看待。
第一个板块是电源系统, 这个里面具体包含了蓄电池和交流发电机。第二个板块是起动机和点火系统。第三个板块是照明系统和信号系统。第四个板块是辅助用电系统, 这个部分包括空调、音响、电动车窗还有座椅加热等物品。
第五个板块是电子控制单元以及传感器网络。你得把这五个大板块的具体工作原理搞清楚, 并且明白它们之间是怎么互相联系、互相影响的。只有先把这些给弄明白了, 才算是有了排查电路故障的基本能力, 也才有可能真正看懂整车电路图纸里面的意思。
电源系统：供电与充电的核心
电源系统是整个车辆的能量基础。一般的乘用车大多是用12V的铅酸蓄电池或者是AGM蓄电池, 而商用柴油车多数是采用24V的双电池串联的方案。当发动机还没有启动的时候, 蓄电池是单独地给起动机、ECU、还有一些灯光设备来进行供电的。
等到发动机开始运转之后, 交流发电机经过整流桥输出直流电, 来接管全车的供电工作, 同时还会给蓄电池充电。电压调节器的作用就是把发电机的输出电压稳定在13.5V到14.5V这个区间里面, 这样做是为了防止出现过充电的情况, 也为了防止出现欠充电的情况。
如果你想要判断现在的电源系统到底是什么状态的话, 就需要核心去看两个数值了, 这第一个数值是蓄电池的静态开路电压，它的正常标准应该是大于或等于12.4V, 这第二个数值是发电机在负载情况下的电压, 它的正常标准是在13.8V到14.4V之间。
点火系统与主要用电设备
燃油车里的那个点火系统, 是由点火线圈、火花塞, 还有点火控制模块这三个东西, 一起组合起来构成的。它的主要任务是什么呢, 就是把12V的低压电, 升压到2万伏, 或者4万伏这么一个范围, 然后在压缩行程快要结束的时候, 击穿火花塞中间的那个间隙, 从而点燃混合气。
说到用电设备这一块呢, 前照灯, 不管是卤素的、LED的, 还是激光的, 还有转向灯, 雾灯, 倒车灯, 雨刮电机, 电动车窗升降电机, 中控锁, 空调鼓风机, 以及压缩机电磁阀等等这些, 全部都是属于用电系统的范畴。
然后, 都是由车身控制模块, 也就是俗称的那个BCM, 来进行统一的分配供电回路, 并且还要实施过载保护与短路熔断。
电子控制单元与现代电气架构
当下的汽车已经变成了一个包含了机械设备还有电气元件以及电子部件和软件系统的一个综合性的融合体。
发动机的控制单元、变速箱的控制单元、还有防抱死制动系统的控制器或者车身稳定程序的控制器、车身的控制模块以及中央网关模块这些总计有几十个电控单元, 它们是相互通过通用的串行通信总线也就是那一种CAN总线, 或者是低速率的局域网总线LIN总线, 又或者是车载以太网这种方式互相连接起来的。
各种各样的传感器, 譬如说像曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、氧传感器、车轮速度传感器等等这些东西, 它们是在持续不断地收集着相关的数据信息, 而相对应的执行器机构, 例如喷油嘴装置、节气门电机驱动器、刹车卡钳等组件, 则是严格地按照预先设定的指令去执行具体的动作操作。
理解各个控制单元的功能边界, 并且搞清楚总线通信的协议是怎么回事, 这就是在排查那些非常复杂的电气故障的时候, 所需要具备的一个关键性的能力。
常见故障与检修基本原则
高频故障的情况是这样的, 比如蓄电池出现亏电现象, 或者其内阻增加得比较多, 再比如发电机根本不发电, 或者是充电的能力不足, 还有起动机转动的时候显得非常无力, 某一个电路的灯光全部都熄灭了, 以及电子设备控制单元报告说存在通信方面的故障码等等。
在检修的时候, 必须要遵循先外后内、先静态后动态、先简后繁这样的原则。第一步是检查保险丝, 还有继电器以及线束插接件, 看它们是否松动或者氧化了。第二步是使用万用表来测量关键节点的电压以及对地电阻的情况。
第三步需要运用OBD诊断仪去读取故障码, 然后通过结合数据流分析的方法来定位造成问题的根本原因, 这一点非常重要, 一定要切记不可以盲目地去更换部件。
延伸学习资源
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