汽车电路的组成

若要构成一个完整的电路，就必须有电源、导体和负载。 绝大多数的汽车电路均包括:电源(蓄电池或发电动机)、导体(导线或电缆)、接地通路(汽车车身与蓄电池接地电缆)、负载(灯泡或电动机)、保护装置(保险或断路器)以及控制装置(开关或继电器)。 无论电路构成组件的数量有多少，或其位置如何，电流总是在一个完整回路中流动。 在汽车电路中，电流从电源出发经由负载，然后通过搭铁回到电源负极。

1. 电源

电路中的电源提供电压或电势差。 汽车的电源为蓄电池和发电机。

启动车辆时，蓄电池为起动机、点火和燃油系统等组件提供电力。 发动机熄火后，蓄电池也可为车辆提供电力。 而在车辆行驶过程中，当用电设备较多时，蓄电池又可作为一个附加电源。 发电机将发动机的机械能转变为电能。 由于发电机产生交流电，因此需要利用其内部的整流器将交流电转变为直流电。 发电机是汽车大部分工况下的供电电源。

2. 导线

汽车电器线路所用导线分为低压导线和高压导线两种。 低压导线又分为普通导线、启动电缆和搭铁电缆三种；高压导线分为铜芯线和阻尼线两种。

(1)低压导线。

1)普通低压导线。 普通低压导线为铜质多丝软线，根据外皮绝缘包层的材料不同，又分为QVR型(聚氯乙烯绝缘包层)和QFR型(聚氯乙烯-丁腈复合绝缘包层)两种。

a. 导线的截面积，主要根据用电设备的工作电流进行选择，但是对功率很小的电器，仅从工作电流的大小来选择导线，其截面将太小，机械强度差，易于折断，因此汽车电气系统中所用的导线截面至少不得小于0.5mm2。汽车用低压导线的结构与规格见表7.1，其允许电流值见表7.2，汽车12V电气系统主要线路导线截面积的推荐值见表7.3。

表7.1 低压导线的结构与规格

表7.2 各种低压导线标称截面积所允许电流值

表7.3 12V电气系统主要线路导线截面积的推荐值

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b. 导线的颜色和代号。 随着汽车电气设备的增多，导线数量也不断增加，为了便于维修，低压导线常以不同的颜色加以区分。其中截面积在4mm2以上的采用单色，而4mm2以下的均采用双色。 搭铁线均为黑色。

汽车用低压导线的颜色与代号见表7.4。 汽车电气系统中各系统导线的主色见表7.5。汽车用低压线的颜色，必须符合国家有关的规定。 单色线的颜色由表7.4所示的颜色组成，双色线的颜色由表7.4所示的两种颜色配合组成。 双色线的主色所占的比例大些，辅助色所占的比例小些。 辅助色条纹与主色条纹沿圆周表面的比例为1∶3～1∶5。 双色线的标注第一色为主色，第二色为辅助色。 电线颜色的选用程序，应符合表7.6的规定。

表7.4 低压导线的颜色与代号

表7.5 汽车电气系统中各系统导线的主色

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表7.6 导线颜色的选用程序

c. 线路图中导线的表示方法。 在汽车电气设备的线路图中，导线上一般都标注有符号，该符号用来表示导线的截面积和颜色。 导线的截面积标注在颜色代码前面，单位为毫米时不标注，如:1.25R表示导线截面积为1.25mm2的红色导线；1.0G/Y表示导线截面积为1.0mm2的双色导线，主色为绿色，辅助色为黄色。

2)启动电缆。 启动电缆用来连接蓄电池与起动机开关的主接线柱，截面有25mm2， 35mm2，50mm2，70mm2等多种规格，允许电流达500～1000A。为了保证起动机正常工作，并发出足够的功率，要求在线路上每100A的电流电压降不得超过0.1V。

3)蓄电池的搭铁电缆。 它是由铜丝编织而成的扁形软铜线，国产汽车常用的搭铁线长度有300mm，450mm，600mm，760mm四种。

(2)高压导线。

高压导线用来传送高电压。 由于工作电压很高(一般在15k V以上)，电流强度较小。 因此，高压导线的绝缘包层很厚，耐压性能好，但线芯截面积很小。

国产汽车用高压导线有铜芯线和阻尼线两种，其型号和规格见表7.7。

表7.7 高压点火线的型号和规格

为了衰减火花塞产生的电磁波干扰，目前已广泛使用了高压阻尼点火线。 高压阻尼点火线的制造方法和结构亦有多种，常用的有金属阻丝式和塑料芯导线式。

金属阻丝式又有金属阻丝线芯式和金属阻丝线绕电阻式两种。 金属阻丝线芯式是由金属电阻丝疏绕在绝缘线束上，外包绝缘体制成阻尼线；金属阻丝线绕电阻式是由电阻丝绕在耐高温的绝缘体上制成电阻，再与不同形式的绝缘套构成。

塑料芯导线式是用塑料和橡胶制成直径为2mm的电阻线芯，在其外面紧紧地编织着玻璃纤维，外面再包有高压PVC塑料或橡胶等绝缘体，电阻值一般在6～25kΩ/m。

这种结构形式的制造过程易于自动化，成本低且可制成高阻值线芯，美、日等国已大量生产，我国也已小批量生产。

3. 汽车线束

汽车线束是汽车电器的连接载体。 线束是由电线、插接件和包裹胶带组成。 各系统线束通过插接器连接起来，构成整车线束。 由于长度关系或装配方便等原因，一些汽车的线束分成车头线束(包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池)、车尾线束(尾灯总成、牌照灯、行李箱灯)和篷顶线束(车门、顶灯、音响喇叭)等。 线束上各端头都会打上标志数字和字母，以标明导线的连接对象，根据线束的标志能正确连接到对应的电线和电气装置上。 用塑料粘带或塑料波纹管包裹。 汽车线束之间、线束与电气件之间的连接，采用插接器。 插接器用塑料制成，由插头和插座组成。

现代汽车多采用网络系统，与传统线束连接比较，网络系统的应用，减少了导线及插接件的数目，使布线更为简易，而网络传输采用双绞线或光纤作为传输介质。

4. 负载装置

负载将电流转换为热能、光能或动力。 负载包括后窗除霜器(热能)、灯泡(光能)和电动机(动力)等。 汽车的电脑也是一种负载。

5. 接地通路

在一台车辆上，如果使用独立的接地导线将每个系统与蓄电池相连接将会使线路数量巨大。 使用车体搭铁可以使绝大多数的汽车电路形成完整的回路。 车体搭铁是利用车辆的车体、发动机或车架使电路通路回到电源。 这种负极线与车体相连接的方式就称为搭铁，也称为接地或接铁。

使用负极搭铁具有对电子器件干扰少、对车架及车身电化学腐蚀小、连接牢固的优点，现在绝大多数汽车是负极搭铁。 汽车上一般有两条以上主搭铁线，其中一条是蓄电池负极电线，另一条是发动机与大梁之间的搭铁线。 为了保险起见，还有变速器与大梁之间、车厢金属壳体与大梁之间的搭铁线。 这些搭铁线形式与普通导线有所不同，一般是扁平的铜质或铝质编织线，电流承载量大。

6. 控制装置

控制装置通过在电路中的某个特定点接通或切断电流，使电路导通或截止。 常见的电路控制装置有开关和继电器。 开关包括手动开关、温度开关和压力开关，电子控制系统的电脑也是电路的控制装置。 一般电路图中开关、继电器的状态为原始状态，即电路处于不工作时的状态。

7. 电路保护装置

每个电路都包含有一个或多个电路保护装置，以避免当电流过大时损坏导线和电气组件。这些装置可以是保险、易熔线、电路断路器，或是这些部件的组合装置。