第1章 绪论
(第一次课)
[教学目的与要求]
1、了解汽车电器设备及电子技术的发展概况(学生自阅) 2、了解汽车电器设备的组成及作用 3、掌握汽车电系的特点。
4、了解电路基本元件的特点及作用。 [教学内容]
1、汽车电气设备的组成、作用、基本特点及发展概况 2、汽车电路基础元件 [教学重点与难点]
1、汽车电气设备的组成、作用、电系特点。 2、电路元件
【课程的性质、任务、重要性】
本课程是汽车类专业的一门重要专业课,同时也是学好汽车专业其他相关专业课程的基 础。其任务是讲解汽车用各种电气设备的构造、基本工作原理、使用与维修方法、故障判断 与排除等方面的内容。通过学习达到以下目的:掌握汽车电气设备的构造、原理和维修,以 及全车线路的分析方法;掌握主要电器的使用、维护、调整方法;熟悉汽车电气设备检测, 维修专用仪器、设备的原理,并掌握其使用方法;掌握新型汽车电器的构造特点及检修方法。 【课程的学习方法】
在课程的学习中本着理论与实践并重的原则,要加强实践环节,要勤于动手、熟练操 作,切实掌握实践技能。
要勤于思考,善于将学到的内容与实际结合、与生产结合、与生活联系,并不断归纳、 总结,逐步培养举一反三的能力。
对于结构复杂及实践性较强的内容,要充分利用实物,采用边学习、边实践的学习方 法,加强对所学内容的理解。
对理论部分的教学内容,应加强预习于复习,以提高教学效果。 1.1汽车电气设备系统的组成及作用
现代汽车电气设备系统相当复杂,但归结起来一般由一下若干部分组成 一、电源系统
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包括蓄电池、发电机(调节器)。其中发电机为主电源,发电机正常工作时,由发电机向全车用电设备供电,同时给蓄电池充电。调节器的作用是使发电机的输出电压保持恒定。
蓄电池,蓄电池为可逆的直流电源。在汽车上使用最广泛的是起动用铅蓄电池,它与发电机并联,向用电设备供电。蓄电池的作用是:当发动机启动时,向启动机和点火系供电;在发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电;当用电设备同时接入较多,发电机超载时,协助发电机供电;当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,它可将发电机的电能转变为化学能储存起来。因此它在汽车上占有重要位置。如何正确使用和维护保养蓄电池,对延长蓄电池的使用寿命极为重要。所以,汽车修理厂要担负维护、修理及启用新蓄电池等作业项目。 二、启动系统
包括串励式直流电动机、传动机构、控制装置。其作用是用于启动发动机。 三、点火系统
点火系统有传统的蓄电池点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统之分,不同的点火系统其组成、电路结构是不同的,但其作用是相同的,都是用来产生高压电火花,点燃汽油机发动机汽缸内的混合气。
四、照明及信号指示报警系统
主要包括汽车内外各种照明累灯具、信号类灯具及装置及其控制装置。如前照灯、行车灯、制动灯、转向灯,喇叭等,主要是用来保证车辆行人安全 五、仪表系统
包括各种电器仪表,如电流表、机油压力表、水温表、燃油表、车速及里程表、发动机转速表等。用来显示发动机和汽车行驶中有关装置、系统的工作状况。 其作用是帮助驾驶员随时掌握汽车主要部分的工作情况,及时发现和排除可能出现的故障和不安全因素,以保证良好的行使状态。 六、辅助电器系统
主要包括电动刮水器、空调器、低温启动预热装置、收录机、点烟器、玻璃升降器、座椅等。 随着汽车辅助工业的发展和现代化技术在汽车方面的应用,现代汽车装用的辅助电气设备很多,除了汽车用音响设备,通讯器材和汽车电视等服务性装置外,都是一些与汽车本身使用性能有关的电气设备。如电动刮水器,电动洗窗器,电动玻璃升降器,暖风通风装置、电动座位移动机构,发动机冷却系电动风扇、电动燃料泵,冷气压缩机用电磁离合等等。 1.2汽车电气系统的特点
汽车电系不同于其它电系,它具有自身的特点: 一、双电源
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蓄电池和发电机。其作用是向全车用电设备提供电能,蓄电池主要是启动和启动前的供电;发电机主要是在发动机启动后向用电设备供电,同时给蓄电池充电。 二、低压直流
由于蓄电池的充电电流为直流,所以汽车上所有的用电设备都使用直流。汽车上用电电压都是低压,一般汽油机多采用12V,柴油机一般都采用24V。 三、并联单线制
所有用电设备都是并联的,从电源到用电设备只有一根导线(火线)供电,而用汽车底盘、车架和发动机等金属机体作为各种用电器的另一支路,这一支路经常被称为搭铁(接地),从而构成电流通路,故称为并联单线线制。其电流回路为:蓄电池(发电机)→ 用电设备→车身等金属部分→蓄电池(发电机)负极→蓄电池(发电机)正极。 四、负极搭铁
采用并联单线制供电时,将蓄电池的负极接车架就成为负极搭铁。
具体的汽车电系特点是由汽车类型及配置所决定的。汽车的类型和配置不同,其车身电气系统和附属电气设备的多少与型号也不相同。
五、微机闭环控制系统中,微机对各种电气设备控制原理基本相同,如下图所示:
此外,为了防止因电源短路(火线搭铁)或电路过载而烧毁电气设备(元件)、线束,电路中一般设有保护装置,如熔断器(短路保护)、易熔线(过载保护等),再者汽车导线都有颜色和编号特征。
1.3 现代汽车电气设备的现状及发展趋势
一、电子技术的应用目前已经深入到汽车所有的系统
发动机系统:电控燃油喷射系统、怠速自动控制、废气再循环、微机控制点火系统。 电控自动变速器:根据行驶路况可以改变换档规律,如经济模式、运动模式、动力模式。 电控悬架:根据路况的不同改变悬架的弹性系数、减振器的阻尼系数、车身高度。
防抱死制动系统、驱动防滑控制系统:最大限度的利用路面上的附着系数,使车辆在制动和起步、加速过程中,避免 “滑拖”和“滑转”。
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电控动力转向系统、自动空调系统、车载信息等。 二、汽车电子技术的应用趋势
(一)信息化:时速表、发动机转速表和油量表已远远不能显示汽车数百个故障码,反光镜和后视镜看起来也不方便,为此,传统的“三表”可能集体“退休”,取而代之的是全方位的后视和侧视摄像头,以及一块集网络、诊断和数字显示功能于一体的触摸式液晶屏幕.信息化的另一个应用是车载动态信息系统,将集成已有的道路自主导航、电子地图、车辆定位动态显示和轨迹回放等技术. (二)节能化:电动助力转向系统、电控自动变速器的应用。开车的人都知道,高速行时,方向盘转向很容易,而缓速转弯时,打方向盘很吃力。这种发动机带动助力装置的工作方法,会增加2%左右的油耗。新研发的电动助力转向系统只在转弯时启动,直线行使就“稍息”,节省能源。 (三)舒适化:自动空调系统和智能化空调系统根据乘员设定的温度,自动搜集车内外温度、湿度、阳光及车速等一系列信号,按一定的数学模型计算,获得最佳空调运行模式,并随时自动调节。
1.2汽车电路基础元件
1.2.1 导线与插接器 一、导线
汽车电系的导线有低压线和高压线两种。
1、低压导线 低压线中又有普通线、屏蔽线、起动电缆和蓄电池搭铁电缆之分。
(1)普通低压导线 汽车电源系统、照明、信号、仪表、报警系统和辅助电气设备均采用普通低压导线。
(2)屏蔽线 屏蔽线也称同轴射频电缆,在外层绝缘层中带有金属纺织网管或很多股导线装在一层编织金属网内,再在网管外套装一层护套,称为屏蔽网。其作用是将导线与外界的磁场隔离,避免导线受外界磁场影响而产生干扰,尤其在防止汽油发动机高压点火干扰方面非常有效。屏蔽线常用于低压微弱信号线路。
(3)电缆线 起动机与蓄电池的连接导线、蓄电池搭铁线均为电缆线。 2、低压导线的选用原则
依据负载的电流大小来选择导线的截面积,但对于工作电流很小的用电器,为了满足导线机械强度的要求,其导线的截面积最小不得低于0.5mm2 。 表1-1汽车12V电系主要电路导线截面推荐值
电路名称 尾灯、指示灯、仪表灯、牌照灯、刮水器电动机、电钟 标称截面/mm2 0.5 4
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