《汽车电气设备构造与维修》 （第4版） 课件 .第五章 车身电器

汽车电气设备构造与维修

（第4版）第一节灯系第二节仪表、报警系统第三节电喇叭第四节风窗刮水和除霜系统

第五章车身电器Contents第五节电动车窗、座椅、后视镜第六节中控门锁和防盗系统第七节主动安全系统第八节被动安全系统第一节灯系一、汽车灯系的组成汽车灯系分为车内照明和车外照明两部分。车外照明灯包括前照灯、雾灯、示宽灯与尾灯、刹车灯、转向信号与危险警告灯、牌照灯、倒车灯。将前照灯、前转向信号灯、示宽灯等组合起来，称为组合前灯；将尾灯、后转向信号灯、刹车灯、倒车灯等组合起来称为组合后灯。第一节灯系一、前照灯

1.对前照灯的基本要求

（1）前照灯应能保证车前有明亮而又均匀的照明，使驾驶员能够看清车前100米内路面上的物体。随着现代汽车行驶速度的不断提高，对前照灯的要求也越来越高，现代高速汽车前照灯的照明距离应达到200—250米。（2）前照灯应防止眩目，以避免夜间两车相会时，使对方驾驶员眩目，而造成交通事故。第一节灯系

2.前照灯的组成

前照灯由反射镜、防尘玻璃和灯泡（灯丝）三部分组成。（1）反射镜反射镜的作用是最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光束，以增加照射距离。（2）灯泡（灯丝）汽车前照灯的灯泡主要使用两种，即白炽灯泡和卤钨灯泡，两种灯泡的灯丝都是用钨丝制成的。此外，当前LED前照灯逐步成为前照灯的主流。第一节灯系反射镜形式：1）抛物面式反射镜2）多反射面的反射体3）自由曲面前照灯3.前照灯的防炫目措施

首先要有交通法规的强制约束，我国交通法规规定，夜间会车时，须在距对面来车150米以外互闭远光灯，改用防眩目近光灯。此外，要通过配光形式的变化防止近光灯产生炫目。对称性配光配光屏配光第一节灯系前照灯的配光光形第一节灯系4.前照灯的分类、检测与调整（1）前照灯的类型

１)投射式前照灯。

投射式前照灯采用了凸形配光镜，反射镜为椭圆形。投射式前照灯投射式雾灯第一节灯系

2)氙灯。是一种含有氙气的新型前大灯，又称高强度放电灯或气体放电灯，英文简称HID（HighIntensityDischargeLamp）。

氙灯灯泡氙灯总成

氙灯由小型石英灯泡、变压器和电子单元组成。接通电源后，通过变压器，在几微秒内升压到2万伏以上的高压脉冲电加在石英灯泡内的金属电极之间，激励灯泡内的物质（氙气、少量的水银蒸气、金属卤化物）在电弧中电离产生光亮。第一节灯系3）全LED前照灯。

LED是LightEmittingDiode（发光二极管）的缩写，LED车灯是目前最新研制的车灯，具有功耗低、亮度大、便于控制和布置等优点。奥迪Ａ８Ｌ车型ＬＥＤ前照灯外观及结构

第一节灯系（2）前照灯的检测前照灯的检测内容：发光强度和照射位置。1）前照灯的国家检测标准：«机动车运行安全技术条件»(GB７２５８—２０１７)，下表为发光强度的检查标准。发光强度标准/灯制注册新车（cd）在用车（cd）两灯制1800015000四灯制1500012000检测发光强度时，要求汽车的电源系统应处于充电状态。2）前照灯照射位置的检查，采用屏幕法或仪器检查法要求轮胎气压正常、场地平整、前照灯配光镜表面清洁、汽车空载、驾驶室内只有一名驾驶人。

第一节灯系屏幕检测法：前照灯在距屏幕10m处。若H为前照灯基准中心高度，若H≤1000mm，其光束明暗截止线转角或中点的高度应不高于近光光束透光面中心所在水平线以下50mm且不低于近光光束透光面中心所在水平下以下300mm。

若H＞1000mm，其光束明暗截止线转角或中点的高度应不高于近光光束透光面中心所在水平线以下100mm且不低于近光光束透光面中心所在水平下以下350mm。其水平位置向左、右均不得大于100mm。标准：前照灯近光光束明暗截止线转角或重点的水平方向位置，与近光光束透光面中心所在的处置面相比，向左偏移应≤170mm，向右偏移应≤350mm。前照灯的发光强度最大点的水平位置，与远光光束透光面中心所在的垂直面相比，左灯向左偏移应≤170mm，向右偏移≤350mm，右灯向左向右偏移均≤350mm。第一节灯系5.前照灯电路

传统的前照灯电路主要由灯光控制总开关、大灯继电器、前照灯、线路、插接器、保险等组成。

请分析该电路中前照灯近光灯电路、远光灯电路和闪光电路的工作过程。第一节灯系

采用电脑控制的前照灯电路，前照灯开关作为信号输入给控制单元，再由控制单元依据输入的信号控制近光灯或远光灯点亮，工作电路中也要设置保险丝、继电器等。第一节灯系推杆式灯光开关旋钮式灯光开关第一节灯系6.前照灯的自动控制（1）前照灯会车自动变光。光敏器件检测到150—200m以外对方车辆灯光信号时，能够自动地将本车的远光变为近光，避免了给对方驾驶员带来的眩目，两车交会后，又可自动恢复为远光。（2）自动前照灯。环境光照传感器检测外部环境的亮度，检测到外界光照强度过低时，将信号送给灯光控制单元，从而自动开启大灯近光/驻车灯/侧灯/牌照灯和仪表板背景灯。（3）灯光未关提示警报系统及或自动关闭系统。驾驶员忘记关闭灯光控制开关时，能够自动发出警报，警告驾驶员关闭大灯和尾灯，或者在一段时间后自动关闭灯光，防止蓄电池过度放电。（4）智能前照灯系统。包括：全天候自动灯光、大灯动态转弯调整、大灯动态垂直调整、静态转弯灯光、在前大灯中集成雾灯、组合仪表的故障提示等。第一节灯系三、其他照明和信号灯1.转向信号灯转向信号灯电路主要包括转向开关、信号灯、闪光器或控制电脑。闪光器控制的转向灯电路电脑控制的转向灯电路第一节灯系2.制动信号灯制动信号灯电路主要包括制动开关或传感器、制动信号灯、控制电脑等。早期的车辆采用制动开关直接控制制动灯的亮灭，当前车辆大多使用制动踏板位置传感器，踩下制动踏板后，该传感器将制动信号输入给控制电脑，由控制电脑点亮制动信号灯。3.倒车信号灯倒车灯安装于车辆尾部，给司机提供额外照明，使其能够在夜间倒车时看清车的后部，也对后车驾驶员或行人进行倒车警告。手动变速器的倒车开关装在变速器盖上，可以直接接通倒车灯电路，也可将倒车信号送给控制单元。自动变速器中将其集成在档位开关中，当点火开关接通且变速器换至倒车档时，倒车信号送给控制单元，由控制单元控制倒车灯点亮。第一节灯系2018款科鲁兹转向、制动和倒车灯开关第一节灯系2018款科鲁兹制动和倒车灯灯泡控制电路第一节灯系四、更换灯泡时的注意事项(１)当卤素灯泡(前照灯或前雾灯)表面被机油弄脏后ꎬ在灯泡打开发热时，它的工作寿命会缩短；(２)由于卤素灯泡(前照灯或前雾灯)的内部压力很高，要小心操作，一旦灯泡掉落会造成爆炸，玻璃碎片会飞溅；(３)如果车灯玻璃和灯泡一起被拆下很长一段时间，玻璃会被灰尘和水蒸气弄脏，所以在更换灯泡时要做好车灯内部的防尘；(４)更换时，始终采用相同功率的灯泡；(５)安装好灯泡后，要插紧插座，安装好密封胶套，否则玻璃会变模糊或者有水蒸气泄漏。第一节灯系五、汽车灯系统故障诊断

1.灯光系统常见的故障现象（1）灯光不亮（2）亮度下降2.灯光系统故障的诊断方法全电气电路一般检查顺序为熔丝、灯泡、线路、控制开关电脑控制的灯光电路先使用诊断仪读取开关信号，对灯泡进行主动测试根据检查结果再检查熔丝、灯泡、线路、控制开关第二节仪表、报警系统一、概述为使驾驶员随时掌握车辆的各种状况，并及时发现和排除潜在的故障，汽车上在驾驶员座位前方的仪表板上装有各种信息显示仪表。传统模拟式仪表和数字仪表。1-发动机水温表

2-发动机转速表3-左、右转向信号指示灯

4-驾驶员信息显示屏5-车速表

6-燃油表第二节仪表、报警系统二、仪表的工作原理

汽车组合式仪表一般由仪表控制单元、显示装置、供电、搭铁、通讯线路等组成。部分信息如外界温度传感器信息直接传输给仪表，大部分信息由相应的控制单元通过车载网络系统传递给仪表，仪表控制单元经过计算后进行相应的显示。

以发动机转速表为例，发动机曲轴位置与转速传感器测得发动机转速信息后传递给发动机控制单元，发动机控制单元通过CAN总线将信息传递给车载电网控制单元，再由车载电网控制单元传输给组合仪表控制单元，仪表控制单元经过计算后在仪表盘（显示屏）上进行发动机转速信息显示。第二节仪表、报警系统1.汽车车速表

车速表是用来显示汽车行驶速度。车速传感器一般安装于变速器的输出轴上，信号首先传递给自动变速器控制单元或发动机控制单元（手动变速器），再通过车载网络将车速信息传递给仪表模块。车速信息的不同显示方式第二节仪表、报警系统2.发动机转速表

发动机转速表用来显示发动机曲轴的转速，单位为转/分钟。发动机曲轴位置与转速传感器测得发动机转速信息后传递给发动机控制单元，通过车载网络传输给组合仪表控制单元，仪表控制单元经过计算后在仪表盘上显示发动机转速信息。第二节仪表、报警系统3.燃油表

燃油表用来显示燃油箱的剩余油量。浮子式燃油液位传感器安装于邮箱内部，由燃油浮子带动滑变电阻器的滑片滑动。第二节仪表、报警系统4.发动机水温表

发动机水温表用来显示发动机冷却液温度。冷却液温度传感器一般为负温度系数的热敏电阻，安装于发动机缸体水道中。冷却液温度信号也会通过发动机控制单元传输给仪表控制单元。第二节仪表、报警系统三、仪表指示及报警系统1.系统工作指示灯第二节仪表、报警系统2.系统提示或故障警告灯第二节仪表、报警系统四.仪表及报警灯工作电路

仪表及报警电路主要包括仪表电路、报警电路以及指示电路灯。以下为别克威朗轿车仪表电路及仪表信息显示原理图。第二节仪表、报警系统五.仪表故障的诊断及维修方法

对于传统的仪表，当部分仪表不工作或工作不良时，应按照电路图对其显示灯泡、线路、传感器进行检查，同时也要检查机械传动装置是否存在问题。

对于新型的组合式数字仪表，应判断故障是由仪表本身引起的，还是由于相关的网络传输线路、控制电脑、传感器等引起的，需要借助诊断仪进行数据流分析或对仪表进行主动测试检测加以判断。当前的组合式仪表大多无法单独修复，损坏后需要更换总成。第三节电喇叭一、概述电喇叭是汽车的音响信号装置。在汽车的行驶过程中，司机根据需要和规定发出必须的音响信号，警告行人和其它车辆引起注意，同时还用于催行与传递信号。二、电喇叭的结构及工作原理电喇叭原理图第四节风窗刮水和除霜装置一、概述为保证汽车在雨天或雪天时良好的视线，确保行驶安全，在汽车的挡风玻璃上装有刮水器。二、风窗刮水器、除霜装置的结构、工作原理1.刮水器的组成电动刮水器主要由直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆、摆臂和刮水片等组成。第四节风窗刮水和除霜装置2.刮水器电动机的结构和工作原理

刮水器电动机有绕线式和永磁式两类。绕线式刮水器电动机的磁极绕有励磁绕组，通电流时产生磁场，而永磁式刮水器电动机的磁极用永久磁铁制成。下图为雨刮电动机结构及调速原理。第四节风窗刮水和除霜装置3.刮水器电动机的自动复位原理

铜环式刮水器自动复位装置

第四节风窗刮水和除霜装置4.风窗玻璃洗涤装置

风窗玻璃洗涤装置与刮水器配合使用，主要由储液罐、洗涤泵、输液管、喷嘴等组成。

第四节风窗刮水和除霜装置5.风窗刮水器控制电路迈腾B8L轿车雨刮器控制电路。请分析开关的原理和雨刮器工作过程。

E22-间歇式刮水器控制开关E34-后窗玻璃刮水器开关E38-间歇时间调节开关E44-车窗玻璃洗涤泵开关G397-雨水和光照强度传感器J400-刮水器电机控制单元V–车窗玻璃刮水器马达V5-车窗玻璃清洗泵马达J519-车载电网控制单元第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜一、电动车窗1.电动车窗的组成电动车窗主要由车窗玻璃、玻璃升降器，直流电动机，继电器、开关（主控开关、分控开关）等组成。第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（1）玻璃升降器

玻璃升降器是把电动机的旋转运动变为车窗的上下移动。常见的玻璃升降器有绳轮式式、交叉传动臂式、齿条式。

绳轮式玻璃升降器齿条式玻璃升降器第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（2）电动机

电动车窗使用双向直流电动机。如图所示为车窗电动机总成。

第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（3）控制开关

电动车窗的主控制开关一般安装在驾驶员侧车门扶手上，由驾驶员操作，可控制每个车窗的升降。分开关分别安装在每个乘客车门上，可单独控制某个车窗升降。电动车窗主控开关电动车窗分控开关第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜2.电动车窗控制电路老款卡罗拉电动车窗控制电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜科鲁兹车窗电路图第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜科鲁兹车窗电路图第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜3.电动车窗的常见故障及诊断思路

（1）所有车窗均不能升降

故障原因：熔断器断路、总线路断路、主控开关损坏、搭铁不实。（2）部分车窗不能升降或只能向一个方向运动

故障原因：该车窗的按键开关损坏、该车窗的电动机损坏、连接导线断路、主控开关损坏。根据实车设置相应的故障，结合维修手册进行故障分析并诊断排除。第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜二、电动天窗

1.电动天窗的组成

电动天窗主要由天窗玻璃、天窗电动机、传动机构、控制开关和继电器模块等组成。第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（1）天窗电动机天窗电动机为双向直流电动机，它通过传动机构为天窗开闭提供动力，即通过改变流过电机的电流方向来改变旋转方向，实现天窗的开闭。（2）天窗的传动机构电动天窗的传动机构包括滑动机构、连接机构和驱动机构。电动天窗滑动机构电动天窗外观第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（3）控制装置电动天窗的控制装置由天窗控制开关、限位开关、天窗控制继电器组成。汽车天窗开关限位开关第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜2.电动天窗的工作原理及控制电路（1）电动天窗基本控制原理别克凯越电动车窗第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜2019年款科鲁兹电动天窗电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜2016年款卡罗拉电动天窗控制电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜三、电动座椅

1.电动座椅的组成与工作原理

目前汽车上使用的电动座椅有两种类型：无存储功能的普通电动座椅和具有存储功能的自动座椅。

（1）普通电动座椅1）基本组成。普通电动座椅由若干个双向电动机、传动机构和控制开关等部分组成。电动座椅调节示意图第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜电动座椅各部件的布置示意图第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜电动座椅开关示意图电动座椅开关第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（2）电动座椅工作原理说明：E端子为搭铁端子。请分析某个电动机的正反向工作电路。第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜（2）自动座椅

1）基本组成。自动座椅一般由电子控制单元(ＥＣＵ)、位置传感器、双向电动机、传动装置和座椅调节装置等组成。

座椅位置存储开关自动座椅示意图第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜滑动电位计自动座椅位置传感器霍尔式自动座椅位置传感器第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜自动座椅工作电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜四、电动后视镜1.电动后视镜的基本组成。电动后视镜一般由镜片、电动机、驱动机构及控制开关等组成。电动后视镜结构示意图第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜2.电动后视镜的工作原理后视镜工作开关电动后视镜工作电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜带驾驶姿势存储功能的电动后视镜工作电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜后视镜位置传感器结构

每个后视镜里装有2个位置传感器（水平和垂直），其主要作用是检测后视镜所处的位置。根据后视镜的位置，后视镜ECU将位置传感器的电压信号储存到存储器里，与ECU所设定的准电压进行比较，直至后视镜的位置与所存储的位置相适合，后视镜调节系统才开始调节。第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜3.电动后视镜常见故障

电动后视镜的常见故障有:电动后视镜都不工作、电动后视镜部分功能不正常。故障原因

电动后视镜都不工作的主要原因:熔断器熔断、线路断路、控制开关损坏等。电动后视镜部分功能不正常的主要原因:线路断路、控制开关损坏、电动机有故障等。第六节中控门锁和防盗系统（一）中控门锁。为方便司机和乘客开关车门，现在大部分轿车中都安装了中央控制门锁系统。1.中控门锁的组成中控门锁系统一般包括门锁控制开关、钥匙操纵开关、门锁总成、行李箱开启器及门锁控制器等。中控门锁系统部件示意图中控门锁控制开关（1）门锁控制开关（2）门锁总成门锁开关门锁传动机构第六节中控门锁和防盗系统门锁传动机构门锁基本电路原理2.中控门锁的工作原理第六节中控门锁和防盗系统第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜集成电路（IC）－继电器控制的中控门锁控制电路第五节电动车窗、电动座椅、电动天窗、电动后视镜丰田卡罗拉轿车中央门锁控制电路科鲁兹中控门锁电路图一第五节中控门锁和防盗系统科鲁兹中控门锁电路图二第五节中控门锁和防盗系统科鲁兹中控门锁电路图三第五节中控门锁和防盗系统科鲁兹中控门锁电路图四第五节中控门锁和防盗系统（二）汽车防盗系统

汽车防盗器可分为机械式和电子式。机械式防盗器是用机械的方法对油路、变速杆、转向盘、制动器等进行控制。电子防盗系统一是使中央门控锁功能增强，例如测量门锁钥匙电阻、加装密码锁、遥控器增加保险功能等；二是能强汽车的锁止功能，例如使起动机无法工作、使发动机无法工作、使发动机电脑处于非工作状态。第五节中控门锁和防盗系统防盗系统原理图第五节中控门锁和防盗系统奥迪轿车无钥匙进入及防盗系统示意图(１)驾驶员将使用和起动授权按钮Ｅ408

完全按下这个按钮将“点火开关接通”和“发动机起动”信息发送到使用和起动授权开关Ｅ415和使用和起动授权控制单元J518上。

(2)使用和起动授权开关将这个按钮信息通过数据线继续传至使用和起动授权控制单元，在这里两个按钮信息进行比较。

(３)控制单元Ｊ518将钥匙查询信息发送给无钥匙式使用授权天线读入单元Ｊ723天线读入单元通过所有的使用和起动授权天线将一个信号发送给车钥匙;

(4)车钥匙根据这个信号来确定钥匙在车上的位置ꎬ并将其信息发送给中央门锁/防盗警报装置天R47。

(5)中央门锁/防盗警报装置天线收到这个信息ꎬ然后该信息通过使用和起动授权开关Ｅ415

被传送给使用和起动授权控制单元使用。(６)根据钥匙的使用情况Ｓ－触点信号就被发送CAN舒适总线上,电子转向柱锁解锁.(７)电子转向锁完全打开后,电源将接线柱15接通.(８)接线柱15接通后,发动机控制单元与使用和起动授权控制单元之间就开始经CAN数据总线进行数据交换后，防盗锁被停用。

第五节中控门锁和防盗系统别克凯越防盗原理第五节中控门锁和防盗系统第七节主动安全系统为预防汽车发生事故，避免人员受到伤害而采取的安全设计，称为主动安全设计，如ABS，EBD，TCS，LDWS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性，尽力防止车祸发生。1.汽车制动防抱死系统（ABS）汽车制动防抱死系统(Anti-Lo