单元一汽车电气设备总体认知课件

1、2022/7/24汽车电气设备构造与检修 全国交通运输职业教育教学指导委员会 组织编写李建明 主 编全国交通运输职业教育高职汽车运用与维修技术专业规划教材2022/7/24汽车起动系统构造与检修汽车点火系统构造与检修汽车照明和信号系统构造与检修汽车仪表和报警系统构造与检修单元三单元四单元五单元六单元七单元八单元九汽车辅助电器构造与检修 汽车空调系统构造与检修 汽车电路分析 单元二汽车电源系统构造与检修单元一汽车电气设备总体认知 单元一 汽车电气设备总体认知学习任务1 汽车电气设备认知学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用思考与练习 学习任务1 汽车电气设备认知学习目标知识目标 1了解汽车电气

2、设备的发展方向； 2了解汽车电气设备的类型和特点； 3了解汽车电气设备的特点； 4了解汽车电气应用的基础元器件。技能目标 1能在实车上识别主要电气部件； 2能叙述汽车电气主要部件的功用； 3能识别汽车电气常见的基础元器件。建议课时 4课时。 学习任务1 汽车电气设备认知 一、理论知识准备 汽车电气设备是汽车的重要组成部分之一，其性能好坏直接影响汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、舒适性以及排放等性能。汽车电气是现代汽车发展水平的一个重要标志，其科技含量已成为衡量现代汽车档次的重要指标之一。随着科技的发展，集成电路和微型电子计算机在汽车上的广泛应用，电器的数量在增加、功率在增大，产品的质量、性

3、能在提高，结构更趋于完善。 自汽车问世一百多年来，汽车发展给整个世界和人类的生活带来巨大的变化，汽车技术也取得了令人瞩目的进步，汽车电气设备的结构与性能也在不断进步，特别是电子技术在汽车上的广泛应用，在解决汽车节能降耗、行车安全、减少排放污染方面起着越来越重要的作用。 学习任务1 汽车电气设备认知 1汽车电气设备的组成和特点 1）汽车电气设备的组成和特点 现代汽车的电气设备种类和数量都很多，但总体来说，大致可以分为以下三个部分。 （1）电源。 汽车电源包括蓄电池、整体式交流发电机（含调节器）。发动机不工作时由蓄电池向用电设备供电，发动机起动后，转由发电机供电。在发电机向用电设备供电的同时，也给

4、蓄电池充电。 学习任务1 汽车电气设备认知 （2）用电设备。 汽车上主要的电气设备如图1-1所示。图1-1 汽车上主要的电气设备 学习任务1 汽车电气设备认知 起动系统。 起动系统包括起动机、起动继电器等，主要作用是起动发动机。 点火系统。 点火系统包括点火开关、点火线圈、分电器（有的车型已取消分电器）、电控单元（ECU）、信号发生器、点火控制器、火花塞、高压导线等。该系统用于汽油发动机上，其任务是产生高压电火花，点燃汽油发动机汽缸内的可燃混合气。 照明系统。 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、行李舱灯、门灯、发动机舱照明灯等，主要作用是提供车内外照明，保证车辆在视

5、野条件不佳时的行车安全。 仪表系统。 仪表系统包括各种电器仪表（电流表、电压表、机油压力表、冷却液温度表、燃油表、车速及里程表、发动机转速表等），主要作用监测或显示汽车各部分的状态。 学习任务1 汽车电气设备认知 信号系统。 信号系统包括音响信号和灯光信号装置，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，主要作用是保证车辆运行时的人车安全。 空调系统。 空调系统包括暖风、制冷与除湿装置等，主要作用是给驾乘人员提供舒适的温度和湿度。 其他辅助用电设备。 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、风窗玻璃刮水器和洗涤器、电喇叭、点烟器及电动天窗、电动座椅等。主要作用

6、是给驾驶员提供舒适的乘坐环境。 （3）全车电路及配电装置。 全车电路及配电装置包括中央接线盒、熔断装置、继电器、线束及插接件、电路开关等，使全车电路构成一个统一的整体。 学习任务1 汽车电气设备认知 2）汽车电气设备的特点 （1）低压。 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。 蓄电池作为汽车上的电源之一，使用的是直流电，当蓄电池放完电后必须使用直流电源对其进行充电，所以汽车上的发电机也必须输出直流电，汽车电气设备也均使用直流电。 （3）单线制。 单线制就是从电源到用电设备使用一根导线连接，用电设备的另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。单线制可

7、节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修。 （4）负极搭铁。 将蓄电池的负极接到汽车车体，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。 学习任务1 汽车电气设备认知 2汽车电气基础元件 1）开关 汽车电路中的开关有信号开关和负载开关两种。开关的主要作用是接通或切断电路连接，以实现汽车电路控制。 （1）电源开关。 有的车辆上装有电源总开关，用于切断蓄电池与外电路的连接，以防止车辆停驶过程中蓄电池经外电路漏电。电源开关主要有闸刀式和电磁式两种。闸刀式电源开关直接由手动切断或接通，电磁式电源开关则由电磁吸力控制触点的吸合或断开。 学习任务1 汽车电气设备认知 （2）点火开关。 点火开关是

8、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，图1-2所示为普通点火开关。点火开关常见挡位结构图表示法、表格表示法、图形符号表示法如图1-3所示。图1-2 普通点火开关 学习任务1 汽车电气设备认知图1-3 点火开关示意图 学习任务1 汽车电气设备认知 目前，大部分汽车点火开关的钥匙采用了电子钥匙，其具有防盗功能。图1-4所示为电子钥匙防盗系统。其原理是：点火钥匙上装有一个晶片。每把钥匙所用的晶片有一特定的阻值，其范围在38012300。点火钥匙除了像普通钥匙那样必须与锁体匹配之外，其晶片电阻值还要与起动机电

9、路相匹配。图1-4 电子钥匙防盗系统 学习任务1 汽车电气设备认知 当点火钥匙插入锁体时，电阻晶片与电阻检测触头接触。当锁体转到ST挡（START）时，钥匙晶片的电阻值输送到电子钥匙解码器。若钥匙晶片的电阻值与电子钥匙解码器中存储的电阻值一致，则起动机工作，同时，起动信号送给发动机ECU，发动机ECU控制燃油喷射系统及点火系统，完成发动机的起动过程。若钥匙晶片的电阻值与电子钥匙解码器中存储的电阻值不一致，电子钥匙解码器便禁止起动机工作。尽管锁体已经转到了起动位置，发动机仍然不能起动。 智能钥匙系统也称无钥匙进入系统，不同厂家的称呼略有不同。智能钥匙系统大多包括无钥匙进入车内和无钥匙起动功能，部

10、分车型只具有无钥匙进入功能，不能无钥匙起动。目前，宝马、本田、大众、丰田等众多车型采用智能钥匙及无钥匙一键起动。 智能钥匙系统采用先进的RFID（无线射频识别）技术，通过车主随身携带的智能钥匙里的芯片感应自动开关门锁。无钥匙进入系统具有良好的防盗功能，每个智能钥匙都有唯一的ID码与车辆ID码对应。即使简单复制了钥匙，没有ID码也不能起动车辆。 学习任务1 汽车电气设备认知 采用智能钥匙的车型，驾驶员只需按下起动按钮就可以起动发动机，部分车型则需将智能钥匙插入起动按钮下方的一个插槽中来起动车辆（如迈腾B7车型），如图1-5所示。图1-5 智能钥匙点火开关 学习任务1 汽车电气设备认知 图1-6所

11、示为迈腾 B8 车型能无钥匙进入系统，无钥匙系统的功能如下：图1-6 迈腾无钥匙进入系统 学习任务1 汽车电气设备认知 当携带智能钥匙走到距驾驶侧车门把手1.5m以内时，车体外部的信号发射器即可识别到智能钥匙，这时只需轻轻拉动门把手，4个车门便会全部解锁，解除防盗系统。 在关闭所有车门并离开车辆后，门锁会自动上锁进入防盗状态。 当携带智能钥匙靠近行李舱中央位置1.5m以内时，置于尾部的信号发射器也可识别到钥匙内置的ID码，按下行李舱盖上的开启按键，行李舱即可解锁并开启。 当驾驶员携带智能钥匙进入车内后，只需按下起动装置按键E378，即可完成车辆点火和发动机起动。 学习任务1 汽车电气设备认知

12、（3）灯光开关。 灯光开关按操纵的形式分主要有推拉式、旋转式、按压式三种。图1-7所示为迈腾 B8 车型灯光开关。图1-7 迈腾 B8 车型灯光开关1-灯光开关（关闭、自动、示廓灯、近光灯）；2-前雾灯开关；3-后雾灯开光 学习任务1 汽车电气设备认知 （4）组合开关。 组合开关由两种及两种以上的开关如转向灯开关、警报灯开关、灯光开关、前照灯变光开关、刮水器开关、洗涤器开关等集装在一起，可使操纵更加方便。 学习任务1 汽车电气设备认知 2）配电盒 配电盒是多功能电子化控制器件，它将车上的熔断器、断路器、继电器集中布置。使用配电盒，能实现集中供电、减少接线回路、简化线束、减少插接件、节省空间、减

13、小整车质量等。图1-8所示为大众配电盒布置图。 学习任务1 汽车电气设备认知图1-8 大众配电盒布置图A1-8孔插头（黄色），前照灯线束；A2-8孔插头（黄色），前照灯线束；B-6孔插头（绿色），用于前照灯清洗系统；C-8孔插头（黄色），用于任选线束；D-12孔插头（绿色），用于附加设备；E-5孔插头（绿色），仪表线束；F-9孔插头（白色），发动机舱右侧线束；G1-12孔插头（白色），发动机舱右侧线束；G2-12孔插头（白色），发动机舱右侧线束；H1-10孔插头（红色），转向柱开关线束；H2-8孔插头（红色），转向柱开关线束；J-10孔插头（红色），转向柱开关线束；K-12孔插头（黑色），尾部

14、线束；L-7孔插头（黑色），尾部线束；M-6孔插头（黑色），尾部线束；N-6孔插头（绿色），空调线束；P-9孔插头（蓝色），后风窗及前雾灯开关线束；Q-6孔插头（蓝色），仪表线束；R-10孔插头（蓝色），灯光开关线束；S-5孔插头（白色），发动机舱右侧线束；T-2孔插头（绿色）；U1-14孔插头（蓝色），仪表板线束；U2-14孔插头（蓝色），仪表板线束；V-4孔插头（绿色），多功能指示器线束；W-6孔插头（绿色），ABS线束；X-8孔插头（绿色），警告指示灯（拖挂设备、ABS系统）线束；Y-单孔插头，接线柱；Z-单孔插头，接线柱；30-单孔插头，接线柱30；30B-单孔插头 学习任务1 汽车电

15、气设备认知 3）熔断装置 汽车电路中都设有熔断装置，当线路因负荷超载、短路故障而电流过大时，熔断装置自动断开电源电路，以防止线路或用电设备烧坏，常见规格的熔断丝实物如图1-9所示。迈腾 B8 车型驾驶室内熔断器安装位置如图1-10所示。图1-9 熔断丝 学习任务1 汽车电气设备认知图1-10 迈腾 B8 车型驾驶室内熔断器安装位置示意图 学习任务1 汽车电气设备认知 4）继电器 继电器的基本组成件是电磁线圈和带复位弹簧的触点，其工作方式利用通电线圈产生的电磁力来改变触点的原始状态。车用继电器主要起保护开关和自动控制作用，类型有常开式和常闭式等。汽车上常用的继电器形状及电路示意如图1-11所示。

16、图1-11 汽车上常用的继电器形状及电路示意图 学习任务1 汽车电气设备认知 5）导线 车辆电气设备的连接导线，是电气线路的基础元件，均采用多股铜线。 （1）导线的截面面积。 导线的截面面积根据所接用电设备的电流值确定。各种低压导线标称截面面积代表不同的允许截流值。 （2）导线的颜色。 为了便于识别和维修，电线束中的导线都采用了不同颜色。电线的各种颜色均用字母表示，主流车系使用的导线颜色代号见表1-1。 学习任务1 汽车电气设备认知 学习任务1 汽车电气设备认知 6）线束 为了使全车线路规整、安装方便及保护导线的绝缘，汽车上的全车线路除高压线、蓄电池和收放机天线的电缆外，一般都将同区域不同规格

17、的导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为线束，如图1-12所示。图1-12 汽车线束 学习任务1 汽车电气设备认知 汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路（图1-13）。目前，不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车，线束装配的形式基本上是一样的，一般由导线、端子（或称孔）、插接器插头或插座、护套等组成。一般汽车的线束分为发动机线束、仪表板线束、车身线束等。 随着汽车功能的增加，电子控制技术的普遍应用，电气元件越来越多，电线也会越来越多，线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了CAN总线配置，采用多路传输系统。与传统线束比较，多路传输装置大大减少了导线及接插件数目，使布线

18、更为简易。 学习任务1 汽车电气设备认知图1-13 常见汽车线束示意图 学习任务1 汽车电气设备认知 7）插接器 插接器和电线焊片接头是线路与各电气设备之间、线路与线路之间的连接部件（图1-14）。插接器是一种连接分线束与分线束之间、线束与用电设备之间、线束与开关之间的电气装置，又称为连接器。因为插接器连接可靠、检修方便，所以在汽车上得到广泛采用。插接器不能松动、腐蚀，为保证插接器的可靠连接，其上都有锁紧装置，而且为了避免安装中出现差错，插接器还制成不同的规格、形状。常见插接器端子定义见图1-15。图1-14 常见插接器的结构 学习任务1 汽车电气设备认知图1-15 常见插接器端子定义 学习任

19、务1 汽车电气设备认知 插接器端子上设有倒刺片，装入护套内以防脱出。拔开插接器时，不能直接拉拔导线，应当先将插接器的锁止扣解除，再向两边用力拉动壳体将插头与插座拔开，如图1-16所示。有些插接器采用钢丝扣进行锁止，压下钢丝扣后才能将插接器的插头与插座拔开。图1-16 常见插接器拆卸示意图 学习任务1 汽车电气设备认知 为了保证插接器能可靠连接，有的插接器上设有双重锁定机构，如图1-17所示，其作用是：锁定插接器插头与插座，防止插接器脱开。双重锁定机构在插接器插头上设有主锁和两个凸台，在插座上设有锁柄能够转动的副锁。当主锁未锁定时，插头上的两个凸台就会阻止副锁锁定，如图1-17a）所示；当主锁完

20、全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定，如图1-17b）所示；当主锁与副锁双重锁定后，插头与插座可靠连接，如图1-17c）所示，从而防止插接器脱开。 当插接器出现端子接触不良或导线断路故障时，先将插接器插头与插座拔开，然后用小螺钉旋具或专用工具从插接器中取出导线与端子，进行修理或更换后再装复使用。图1-17 常见插接器上的锁定机构 学习任务1 汽车电气设备认知 二、任务实施迈腾 B8 车型汽车电气设备结构认知 1准备工作 （1）将实训车辆停放在检测区域。 （2）检查实训室通风系统设备工作是否正常。 （3）准备车辆挡块、翼子板布、三件套等。 2技术要求与注意事项 实训过程应注意对车辆保护，实训完成后应

21、对场地进行清洁。 学习任务1 汽车电气设备认知 3操作步骤 （1）在实训车辆上找出电源系统主要部件位置，并记录在表1-2中。 学习任务1 汽车电气设备认知 （2）在实训车辆上找出起动系统主要部件位置，并记录在表1-3中。 学习任务1 汽车电气设备认知 （3）在实训车辆上找出配电系统主要部件位置，并记录在表1-4中。 学习任务1 汽车电气设备认知 （4）在实训车辆上找出点火系统主要部件位置，并记录在表1-5中。 学习任务1 汽车电气设备认知 （5）在实训车辆上找出照明和信号系统主要部件位置，并记录在表1-6中。 学习任务1 汽车电气设备认知 （6）在实训车辆上找出空调系统主要部件位置，并记录在表

22、1-7中。 学习任务1 汽车电气设备认知 （7）在实训车辆上找出主要辅助电器位置，并记录在表1-8中。 学习任务1 汽车电气设备认知 三、评价与反馈 1自我评价 （1）完成本学习任务后，回答以下问题： 汽车电气设备主要由哪些系统组成？_。 汽车电气设备的特点有哪些？_。 （2）迈腾 B8 车型配电系统主要由哪些部件组成？_。 （3）实训过程完成情况如何？_。 （4）你认为自己的知识和技能还有哪些欠缺？_。签名：_ _年_月_日 学习任务1 汽车电气设备认知 学习任务1 汽车电气设备认知 四、技能考核标准（表1-10） 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用学习目标知识目标 1了解汽车电气设备

23、维修作业常见的工具种类； 2掌握汽车电气设备维修作业常见的工具使用方法； 3了解汽车电气设备常见诊断方法。技能目标 1能正确使用汽车电气设备维修工具； 2能正确运用汽车电气设备常见诊断方法。建议课时 2课时。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 一、理论知识准备 1汽车电气设备常见维修工具 在汽车电气设备维修作业中，经常使用的工具有试灯、跨接线、万用表、汽车故障诊断仪、示波器。 1）试灯 汽车电路的检测试灯有无源试灯和有源试灯两种。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 （1）无源试灯。 无源试灯就是在一段导线中连接一个灯泡，如图1-18所示。当试灯一端搭铁另一端接触到带电的导体时，

24、灯泡就会点亮，如图1-19所示。它不能像电压表一样显示被检电路点的电压，只能显示是否有电压。图1-18 无源试灯 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用图1-19 无源试灯测试方法 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 （2）有源试灯。 有源试灯同无源示灯类似，只是自带一个电池电源，连接到一条导线的两端上时，试灯内灯泡点亮。可用于测试线路的通、断，如图1-20所示。不能用有源示灯测试带电电路，否则会损坏试灯。图1-20 有源试灯 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 2）万用表 万用表有指针式和数字式两种，数字式万用表具有测试精确的电子电路，准确度远远超过指针式万用表，普遍用于汽车电

25、气诊断与检测。 不同的汽车万用表功能及结构不尽相同，但基本都是由数字及模拟量显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量插孔、公用插孔（用于测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比和转速等）、搭铁插孔、电流测量插孔、测试探针（或大电流钳）等全部或部分构成。普通汽车万用表如图1-21所示。图1-21 世达数字万用表 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 4）汽车故障诊断仪（图1-22） 故障诊断仪通过数据通信线获得控制电脑的实时数据参数，包括故障信息、实时运行参数、控制电脑与诊断仪之间的相互控制指令。故障诊断仪有通用诊断仪和专用诊断仪两种。 （1）通用诊断仪。 通用诊断仪的主要功能有：控制电脑版

26、本的识别、故障代码的读取和清除、动态数据参数显示、执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。 （2）专用诊断仪。 专用诊断仪除具有通用诊断仪的功能之外，还能完成某些特殊功能，诊断的内容更深、更完善。图1-22 汽车故障诊断仪 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 5）汽车示波器 常见的汽车专用示波器按功能一般可分为专用型示波器和综合型示波器两种。图1-23所示为双通道数字示波器。图1-23 双通道数字示波器 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 （1）专用型示波器。 这类示波器专用性比较强，可以精确地显示各种变化的波形，如点火初级次级波形、各种传感

27、器的输入输出电压波形、脉冲宽度和占空比等，缺点是功能比较单一。 （2）综合型示波器。 除了具有专用型示波器的一般功能外，通常还具有读取与消除故障代码功能和动态数据分析功能等，部分诊断仪还具有发动机动力性能测试功能等。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 2汽车电气系统故障常用诊断方法 汽车电路发生的故障主要有：断路、短路、电气设备的损坏等。 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。 2）断路法 汽车电气设备发生搭铁（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

28、路后，根据电器中搭铁故障是否还存在，判断电路搭铁的部位和原因。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 3）短路法 汽车电路中出现断路故障，还可以用短路法判断。将怀疑有断路故障的电路短接，观察仪表变化或电器工作状况，从而判断出该电路中是否存在断路故障。 4）试灯法 试灯法就是用试灯对电路进行检查，检查电路中有无断路故障。 5）仪表法 观察汽车仪表板上的电流表、冷却液温度表、燃油表、机油压力表等的指示情况，判断电路中有无故障。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 6）高压试火法 对高压电路进行搭铁试火，观察电火花状况，判断点火系统的工作情况。具体方法是：拆下点火线圈和火花塞，将火花塞压在

29、发动机汽缸盖上，然后接通起动开关，转动发动机，看火花塞跳火情况。如果火花强烈，呈天蓝色，且跳火声较大，则表明点火系统工作基本正常；反之，则说明点火系统工作不正常。 7）专用检测仪器法 汽车电气设备维修作业中，通过使用蓄电池分析仪、故障诊断仪和示波器等专用监测仪器，对汽车电气设备进行检测，可为快速排查故障提供帮助。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 二、任务实施汽车电气设备维修工具使用 1准备工作 （1）将实训车辆停放在检测区域。 （2）检查实训室通风系统设备工作是否正常。 （3）准备万用表、试灯、诊断仪、示波器、车辆挡块、翼子板布、三件套等教学用具。 2技术要求与注意事项 （1）使用数

30、字万用表前应先校准，应在电阻挡进行校准。 （2）连接诊断仪，应先关闭点火开关，连接完毕后，打开点火开关，再打开诊断仪。 （3）拆卸诊断仪前应关闭点火开关。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 3操作步骤 （1）万用表的使用。 认知万用表，说明万用表每一个挡位、按键、接口的作用。 将万用表调至电阻挡，连接红、黑表笔，进行万用表校准，观察万用表读数并记录。 将使用万用表调至直流电压挡，测试蓄电池电压，红色表笔接蓄电池正极，黑色表笔接蓄电池负极，记录蓄电池电压值。 （2）试灯的使用（无源）。 检查试灯外观，将试灯（无源）两端连接蓄电池正负极，观察试灯（是/否）点亮，反接蓄电池正负极，观察试灯（是/否）点亮。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 （3）诊断仪的使用。 关闭点火开关，连接诊断仪。 打开点火开关，打开诊断仪。 进入诊断系统，读取当前故障代码，并记录在表1-11中。 学习任务2 汽车电气设备常见维修工具使用 清除故障代码，再次读取，查看系统内是否存在故障。 使用诊断仪，进入仪表系统，读取数据流，并记录在表1-12中。