汽车电工电子技术

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项目七汽车喇叭控制及变压器学习任务一磁场特征基本物理量学习任务二电磁铁学习任务三变压器学习任务四继电器学习任务五汽车喇叭电路的连接项目描述喇叭是汽车安全系统中一个不可缺少的电气组件。喇叭声音作为一种汽车特有的语言用于车辆之间以及车人之间的信息沟通，尽管它会带来噪声问题，但它的提示和警告作用不可替代。通过汽车喇叭电路项目的学习，读者可以掌握磁学、电磁铁、继电器、喇叭控制原理等相关知识，从而奠定检测、维修喇叭电路的基础能力。项目七汽车喇叭控制及变压器学习目标知识目标了解磁性和磁场；理解电和磁的关系，磁场的基本物理量；理解磁场的欧姆定律。学习任务一磁场特征基本物理量技能目标掌握磁路的分析方法。素质目标规范课堂6S管理；养成团队协作的好习惯；养成独立思考问题的好习惯。学习任务一磁场特征基本物理量任务导入磁石或磁铁是唯一具有磁性的物质么？现代科学研究和实际应用已经充分证实：任何物质都具有磁性，只是有的物质磁性强，有的物质磁性弱；任何空间都存在磁场，只是有的空间磁场高，有的空间磁场低。也就是说，包含物质磁性和空间磁场的磁现象是普遍存在的。如今，磁技术已经渗透到日常生活的各个方面，人们已经越来越离不开磁性材料的广泛应用。汽车作为现代的一种重要交通工具，同样离不开磁学。一般汽车上的发电机、电动机、传感器、点火线圈等都使用了磁性材料和磁性器件，所以学好磁学对于维修汽车至关重要。学习任务一磁场特征基本物理量内容引导学习任务一磁场特征基本物理量引导问题1什么是磁性与磁场？简单来说，磁性是物质放在不均匀的磁场中会受到磁力作用的性质。在相同的不均匀磁场中，由单位质量的物质所受到的磁力方向和强度来确定物质磁性的强弱。因为任何物质都具有磁性，所以任何物质在不均匀磁场中都会受到磁力的作用。磁力线学习任务一磁场特征基本物理量引导问题2电和磁的关系是怎样的？如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”来确定：将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，拇指的方向为电流方向，而其余四指的方向是磁场的方向，如右图所示。1.电生磁右手定则学习任务一磁场特征基本物理量磁性物质的相互吸引等就是通过磁场进行的。我们知道，物质之间存在万有引力，它是一种引力场。磁场与之类似，是一种布满磁极周围空间的场。磁场的强弱可以用假想的磁力线数量来表示，磁力线密的地方磁场强，磁力线疏的地方磁场弱，如图下图所示。单位截面上穿过的磁力线数目称为磁通量密度。磁通量学习任务一磁场特征基本物理量通电以后，螺线管的每一匝都会产生磁场，磁场的方向如下图圆形箭头所示。那么，在相邻的两匝之间的位置，由于磁场方向相反，总的磁场相抵消；而在螺线管内部和外部，每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来，最终形成了下图所示的磁场形状。也可以看出，在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。螺旋管电磁场学习任务一磁场特征基本物理量如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计，在螺线管内部放置一根磁铁。当把磁铁很快地抽出螺线管时，可以看到检流计指针发生了偏转，而且磁铁抽出的速度越快，检流计指针偏转的程度越大。同样，如果把磁铁插入螺线管，检流计也会偏转，但是偏转方向和抽出时相反。2.磁生电学习任务一磁场特征基本物理量感应电流涡流学习任务一磁场特征基本物理量引导问题3磁场的基本物理量有哪些？1.磁感应强度3.磁导率2.磁通4.磁场强度学习任务一磁场特征基本物理量引导问题4如何分析磁场？在电器、电动机、变压器及各种铁磁组件中常用磁性材料制成一定形状的铁心。铁心的磁导率比周围空气或其他物质的磁导率高得多，磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路。所谓磁路是指磁通的闭合路径，如图所示。磁路1.磁路学习任务一磁场特征基本物理量磁路与电路的关系2.磁路的欧姆定律学习任务一磁场特征基本物理量引导问题5用通电线圈替换磁铁重做磁生电实验，观察检流计的变化。各小组成员根据下面实训内容制定实施本次实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表7-1-1中。学习任务一磁场特征基本物理量引导问题6完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？学习任务一磁场特征基本物理量任务实施

一、任务要求任务要求见附录1。学习任务一磁场特征基本物理量

二、任务步骤步骤二门电路测试步骤一培训器材的认识及检查认识和检查相关实训器材。实验电路学习任务一磁场特征基本物理量步骤三实训过程检查步骤四评价与反馈评价与反馈内容见附录2。学习任务一磁场特征基本物理量学习任务二电磁铁知识目标了解电磁铁在汽车上的应用；理解交直流电磁铁的特性与区别。学习目标技能目标掌握利用电磁铁进行控制电路设计的方法。素质目标规范课堂6S管理；养成团队协作的好习惯；养成独立思考问题的好习惯。学习任务二电磁铁任务导入电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。如果衔铁带动其他机件，则产生机械联动；如果衔铁是被加工的工件，则可使工件固定在某一位置上。正是基于电磁铁的这些特性，在我们的生活中随处可见它的身影。例如，电磁起重机可用来起卸各种钢、铁材料及其制件；在机床中也常用电磁铁操纵气动或液动传动机构的阀门和控制变速机构；尤其在自动化和半自动化的装置中，经常用它来控制电路的接通或断开，以实现各种控制和保护作用。本任务旨在使读者知道电磁体是如何工作的以及它在汽车上的应用。学习任务二电磁铁内容引导学习任务二电磁铁引导问题1电磁铁有哪几种类型？几种常见电磁铁的结构示意图学习任务二电磁铁1.直流电磁铁2.交流电磁铁学习任务二电磁铁引导问题2电磁铁在汽车上有何应用？1.电控燃油喷射系统中的喷油器喷油器当发动机ECU发出喷油信号，电磁线圈通电后，产生电磁吸力，吸引衔铁沿着轴向向上移动，并带动针阀克服弹簧弹力离开阀座，燃油即开始喷射。当发动机ECU发出停止喷油指令时，切断喷油器电磁线圈的搭铁回路，电磁吸力消失，在弹簧弹力作用下针阀关闭，喷射停止。学习任务二电磁铁单触点式电压调节器触点式电压调节器通过触点开闭接通和断开磁场电路，从而改变磁场电流大小。学习任务二电磁铁引导问题3如何利用电磁铁设计一个电铃控制电路？各小组成员根据下面实训内容制定实施本次实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表7-2-1中。学习任务二电磁铁引导问题4完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？学习任务二电磁铁任务实施

一、任务要求任务要求见附录1。

二、任务步骤认识和检查相关实训器材。学习任务二电磁铁

二、任务步骤步骤一实训器材的认识及检查电路连接

1.按照图7-2-6完成实验电路，分析电路控制原理，并记录电磁铁参数及触点能够吸合的临界电压值。2.连接好电路，检查无误后打开电源开关，按照任务要求，仔细观察实验现象，并做好相关记录。学习任务二电磁铁步骤三实训过程检查步骤四评价与反馈评价与反馈内容见附录2。学习任务二电磁铁学习任务三变压器学习目标知识目标了解变压器在汽车上的应用；理解变压器的结构、工作原理及作用；理解变压器的外特性。技能目标掌握变压器的使用及外特性测试方法。素质目标规范课堂6S管理；养成团队协作的好习惯；养成独立思考问题的好习惯。学习任务三变压器任务导入变压器种类很多，应用十分广泛。电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电，到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用，以此减少传输过程中电能的损耗；电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压，再通过整流和滤波，得到电路所需要的电压；放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹配；汽车上点火系统中也应用到变压器。各种变压器虽然大小悬殊，用途各异，但其基本结构和工作原理却是相同的。学习任务三变压器内容引导学习任务三变压器引导问题1变压器是如何工作的？单相变压器的结构和符号变压器原理图学习任务三变压器引导问题2汽车上为什么安装变压器？汽车点火系统为了保证汽车的正常工作，会按照各缸点火次序，定时地供给火花塞以足够高能量的电压（约15～30kV），使火花塞产生足够强的火花，点燃可燃混合气。但是，汽车上普遍采用的是12V和24V的低压电，如何才能获得到如此高的点火电压呢？答案就是利用变压器。汽车上所用的变压器指的是点火系统中的点火线圈。点火线圈主要由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯等组成。现代汽车采用的无分电器的计算机点火系统通常将点火线圈和火花塞制成一体。学习任务三变压器点火线圈的结构1—瓷杯；2—铁心；3—初级绕组；4—次级绕组；5—钢片；6—外壳；7—“－”接线柱；8—胶木盖；9—高压接线柱；10—“＋”接线柱或开关接线柱；11—“＋”接线柱；12—附加电阻学习任务三变压器引导问题3变压器有哪些作用？变压器负载运行1.变电压作用

因此变压器有无负载对电压比的影响不大,可以认为负载运行时变压器原、副绕组的电压比仍然基本上等于原、副绕组匝数之比。学习任务三变压器2.变电流作用变压器的额定电流是指按规定工作方式（长时连续工作或短时工作或间歇工作）运行时一次、二次绕组允许通过的最大电流，它们是根据绝缘材料允许的温度确定的。学习任务三变压器变压器除了具有变压和变流的作用外，还有变换阻抗的作用。负载阻抗的等效变换2.变电流作用学习任务三变压器引导问题4什么是变压器的外特性？变压器外特性曲线学习任务三变压器引导问题5完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？学习任务三变压器任务实施

一、任务要求任务要求见附录1。学习任务三变压器

二、任务步骤步骤二简单电路的连接步骤一实训器材的认识及检查认识和检查相关实训器材。学习任务三变压器步骤三实训过程检查步骤四评价与反馈评价与反馈内容见附录2。学习任务三变压器学习任务四继电器学习目标知识目标了解汽车继电器的功能及类型；理解汽车电磁继电器的故障现象。技能目标掌握汽车继电器的使用方法；掌握汽车继电器的检修方法。素质目标规范课堂6S管理；养成团队协作的好习惯；养成独立思考问题的好习惯。学习任务四继电器任务导入继电器是自动控制系统中常用的一种电子器件，常见的通用继电器有电磁继电器、固态继电器、风速继电器、时间继电器、温度继电器、热继电器等。而大部分轿车只要掀起发动机盖都能找到继电器安装盒，在那里通常可以找到汽车灯光、雨刮器、起动机、空调机、电动座椅、电动门窗、防抱死装置、悬挂控制、音响等控制继电器。汽车继电器的实质是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转化电路等作用。由于汽车继电器的工作环境恶劣，所以必须保证它能经受沙尘、水、盐、油的侵害；同时，抗振、抗冲能力一定要强。学习任务四继电器内容引导学习任务四继电器引导问题1汽车上为什么要使用继电器？汽车上使用继电器主要是由于操纵开关的触点容量较小，不能用来直接控制用电量较大的负荷，只能通过继电器来控制它的通断。例如，当汽车起动工作时，起动机工作电流可以达到200~600A，如果直接用操纵开关控制电流的通断，往往会使操纵开关很快烧坏。学习任务四继电器引导问题2汽车继电器有哪几种类型？

（1）电气开关型继电器（2）方向控制型继电器（3）集成型继电器学习任务四继电器引导问题3汽车继电器的常见故障有哪些？学习任务四继电器汽车继电器的常见故障现象有线圈烧断、匝间短路（绝缘老化）、触点烧蚀、热衰变以及无法调整初始动作电流等。学习任务四继电器喇叭继电器连接电路案例1：喇叭继电器控制线圈断路故障。故障现象：一辆2008款一汽大众捷达FV7160CIF轿车车身喇叭不响。

故障检修：首先检查喇叭是否损坏。按压转向盘上的喇叭按钮开关，未听到明显的喇叭继电器的吸合声，同时用万用表检测喇叭插头处电压，为0V，说明故障在喇叭的控制线路部分。故障排除：更换零件号为141951253B的喇叭继电器，故障排除。学习任务四继电器案例2：变光继电器回位弹簧故障。故障现象：一辆2008款一汽大众捷达FV7160CIF轿车，熄火后出现前照灯近光灯仍然点亮的偶发故障。学习任务四继电器案例2：变光继电器回位弹簧故障。故障现象：一辆2008款一汽大众捷达FV7160CIF轿车，熄火后出现前照灯近光灯仍然点亮的偶发故障。故障检修：2004款以后的捷达轿车，为了解决组合变光开关触点承受的电流有限、变光时容易产生过大电流导致触点处产生电弧及过热现象，加装了变光继电器，以使变光开关触点的耐电流满足负载的额定电流。但如果继电器的电气参数不符合要求，仍会产生变光开关线路故障。故障排除：更换零件号为1GD919433的前照灯变光继电器J12，故障彻底排除。引导问题4如何利用继电器设计液位自动报警控制电路？设计要求：当液位在标准液面以上时，绿灯亮起，表明水位正常；当液位超过警戒水位时，红灯亮起报警。各小组成员根据下面实训内容制定实施本次实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表7-4-1中。学习任务四继电器引导问题6完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？学习任务四继电器任务实施

一、任务要求任务要求见附录1。学习任务四继电器

二、任务步骤步骤二简单时序电路的测试

步骤一实训器材的认识及检查认识和检查相关实训器材。电路连接学习任务四继电器步骤四实训过程检查步骤五评价与反馈评价与反馈内容见附录2。学习任务四继电器学习任务五汽车喇叭电路的连接学习目标知识目标了解常用汽车喇叭的类型；理解喇叭的发声和控制原理。技能目标掌握汽车喇叭音调和音量的调整方法；掌握汽车喇叭电路的连接方法。素质目标规范课堂6S管理；养成团队协作的好习惯；养成独立思考问题的好习惯。学习任务五汽车喇叭电路的连接任务导入喇叭作为重要的汽车配件之一，在警示方面发挥着重要的作用。本任务旨在通过对汽车喇叭电路的连接，使读者能够理解喇叭发声和电路控制原理及喇叭音量和音调的调整方法，为日后的汽车维修工作奠定基础。学习任务五汽车喇叭电路的连接内容引导学习任务五汽车喇叭电路的连接引导问题1汽车喇叭的类型与发声原理。电喇叭的工作原理1—接蓄电池正极；2—磁场线圈；3—部分外壳；4—内装电阻；5—触点；6—衔铁；7—膜片常用的汽车喇叭有电喇叭和气喇叭两种。电喇叭外形多是蜗牛形和盆形，多用于轻型乘用车上。蜗牛形汽车电喇叭附带扬声筒，扬声筒卷成蜗牛形以压缩体积，音质优美响亮。盆形汽车电喇叭不带扬声筒，形状扁平，体积较小，重量轻且安装方便，音质略逊但使用广泛。学习任务五汽车喇叭电路的连接引导问题2汽车喇叭音调和音量的调整方法。1.音调的调整音调的高低取决于膜片振动的频率，改变铁心间隙可以改变膜片的振动频率，从而改变音调（有的在制造时已经调好，工作中不用调整）。松开锁紧螺母，旋转铁心（间隙减小时音调提高，间隙增大时音调降低），调至合适音调时，旋紧螺母即可。学习任务五汽车喇叭电路的连接2.音量的调整音量的大小与