汽车维修电工培训之_基础电路

十堰职业技术学院汽车工程系2/12/2020汽车维修电工中级工培训主讲：赵艳杰汽车维修电工级别说明汽车维修电工初级汽车维修电工中级（四级）汽车维修电工高级（三级）汽车维修电工技师（二级）汽车维修电工高级技师（一级）3汽车维修电工中级职业要求一、工作前的准备1.工、量具与仪器、仪表的准备及使用2.识读、分析汽车电路图二、电器与冷气的性能检测1.汽车电器的一般检测（电子点火系性能、充电系性能、转向及警报灯系的性能、仪表、报警、防盗等信号的性能检测）2.汽车冷气的性能检测41.汽车冷气性能的一般检测2.风机调速性能的一般检测三、电器与冷气的修理1.汽车电气修理（电源系、点火系、起动系及转向灯等主要装置的修理EFI、ECT、ABS等主要装置电气部件的一般修理辅助电气设备的修理）2.汽车冷气修理空调电控装置及线路的修理空调压缩机、风机的修理汽车维修电工中级职业要求5四、电气与冷气的故障诊断1、汽车电气故障的诊断与排除2、汽车冷气常见故障的诊断与排除汽车维修电工中级职业要求61.检查、清洁火花塞2.点火系统的检查和调整3.蓄电池的维护4.灯光、仪表、信号装置的检查及调整汽车电器一级维护基本项目7汽车电器二级维护基本项目l.清洁蓄电池表面及极柱,在接线头上涂润滑脂，检查电解液密度，视情加注蒸馏水。.2.清除发电机滑环表面油污，清洗检查轴承，填充润滑脂，检查二极管。3.检查调整发电机调节器。4.清洁起动机，清洗检查轴承，填充润滑脂。5.检查灯光、仪表、信号、暖风装置的工作情况，检查紧固全车线路。单元一电工技术基础知识一、电路和电路图电路是指电流流过的路径。完整的电路有电源、负载、中间环节三个基本要素组成。1.电源是指把化学能、机械能等非电能转化成电能的装置。如发电机、蓄电池等。2.负载即用电设备3.中间环节指电路中不产生，也不消耗电的导线、开关、保险器、继电器、测量仪表、变压器、控制器等。电路图一、短路、断路——汽车电气设备线路常见故障1．开路（断路）故障（右图）2．短路（短接）故障（下图）3．接触不良（接触电阻过大）故障自然界中只有正、负两种电荷，而电荷的定向移动就形成了电流，用I来表示。我们将正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的单位为安培，简称安，用A来表示。电流大小：单位时间内通过导体截面的电量；dtdqi二、电流如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。I正值I负值(a)(b)二、电流电流的测量电流可以通过电流表进行测量。试问：该如何对电路中电流进行测量？1A=103mA=106μA=109nA电流的换算：三、电压电路两端之间的电势差成为电路两端的电压，也就是电场力将单位正电荷从一点移动到另一点的能力，当电场力将1库仑（C）的正电荷从一点移动到另一点，所做的功为1焦耳（J）时，则该两点间的电压为1伏特（V）。电压用U来表示，单位为伏特，简称伏，用V来表示，电压可以通过电压表测量。试问：如何测量两点间电压？1V=103mV=10－3KV四、电阻电流在导体中流动，要受到一定的阻力。导体对通电表现出的阻力称为电阻。电阻用R来表示，单位为欧姆，用来表示。电阻产品实物图R电阻元件图符号2121211111PPPIIIRRRRn212121PPPUUURRRRUIR2R1UII1I2R1R2IUU1U2电阻的串联电阻的并联等效电路串联各电阻中通过的电流相同。并联各电阻两端的电压相同。如果两个串联电阻有：R1R2，则R≈R1如果两个并联电阻有：R1R2，则R≈R2电阻的串联与并联电阻的混联计算举例解：Rab=R1+R6+(R2//R3)+(R4//R5)R1R2R3R4R5R6ab由a、b端向里看，R2和R3，R4和R5均连接在相同的两点之间，因此是并联关系，把这4个电阻两两并联后，电路中除了a、b两点不再有结点，所以它们的等效电阻与R1和R6相串联。电阻混联电路的等效电阻计算，关键在于正确找出电路的连接点，然后分别把两两结点之间的电阻进行串、并联简化计算，最后将简化的等效电阻相串即可求出。分析：五、电容在两个导体之间夹上一层绝缘物质（也称电解质）所构成的电器元件称为电容器。电容器是容纳电荷电器元件（充电和放电），用C表示，其单位为法拉F。C支路：一个或几个二端元件首尾相接中间没有分岔，使各元件上通过的电流相等。（m）结点：三条或三条以上支路的联接点。（n）回路：电路中的任意闭合路径。（l）网孔：其中不包含其它支路的单一闭合路径。abm=3l=3n=211232网孔=23+_R1US1+_US2R2R3各物理量间的关系A安培电流W瓦特功率欧姆电阻V伏特U电压单位表示单位物理量符号物理量IRP欧姆定律:U=R.I(V)()(A)P=U.I(W)(V)(A)六、基尔霍夫第一定律（KCL）基尔霍夫定律包括结点电流定律和回路电压两个定律，是一般电路必须遵循的普遍规律。基尔霍夫电流定律是将物理学中的“液体流动的连续性”和“能量守恒定律”用于电路中，它指出：任一时刻，流入任一结点的电流的代数和恒等于零。数学表达式：（直流电路的电流）（任意波形的电流）00IiI1I2I3I4a–I1+I2–I3–I4=0若以指向结点的电流为正，背离结点的电流为负，则根据KCL，对结点a可以写出：I=?I1I2I3例例I1+I2=I3I=0IU2+_U1+_RU3+_RRR广义节点电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面广义节点七、基尔霍夫第二定律（KVL）基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间关系的电压定律。回路电压定律依据“电位的单值性原理”，它指出：任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。数学表达式为：ΣU=0然后根据：U=0I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4得：-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0–R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0–R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4电阻压降可得KVL另一形式：∑IR=∑US电源压升先标绕行方向八、电源元件任何电源都可以用两种电源模型来表示，输出电压比较稳定的，如发电机、干电池、蓄电池等通常用电压源模型(理想电压源和一个电阻元件相串联的形式)表示；各种形式的电源设备图输出电流较稳定的：如光电池或晶体管的输出端等通常用电流源模型(理想电流源和一个内阻相并联的形式)表示。US+_R0ISR0柴油机组汽油机组蓄电池（1）电压源（2）电流源两种电源之间的等效互换两种电源模型之间等效变换时，电压源的数和电流源的数值遵循欧姆定律的数值关系，但变换过程中内阻不变。bIR0Uab+_US+_aISR0USbIR0Uab+_a等效互换的原则：当外接负载相同时，两种电源模型对外部电路的电压、电流相等。Us=IsR0内阻改并联Is=UsR0内阻改串联单元二电磁学基础一、电磁学的基本概念1.磁性：能吸引铁、钴、镍及其合金等物质2.磁体：永磁、天然磁体、人工磁体3.磁极：N、S4.磁场5.电磁铁6.磁通量：φ单位韦伯（Wb）7.磁感应强度：B单位特斯拉二、安培定则1.直线电流的安培定则2.通电螺线管的安培定则三、电磁感应1.电磁感应现象2.右手定则四、楞次定律与感应线圈仲的感应电动势1.楞次定律闭合回路中感应电流产生的磁场，总是阻止原有磁场磁通量的变化。楞次定律可用来确定感应电动势和感应电流的方向。2.线圈中的感应电动势当线圈中的磁通量发生变化时，线圈中就会产生感应电动势，其方向由楞次定律和右手螺旋定则确定。单元三电子学知识一、半导体二极管1、半导体的种类（1）本征半导体：完全纯净、具有晶体结构的半导体称为本征半导体。（2）N型半导体（掺入五价元素P.As.Sb）电子型半导体（3）P型半导体（掺入三价元素B.Al.Ga）空穴型半导体2半导体二极管把PN结用管壳封装，然后在P区和N区分别向外引出一个电极，即可构成一个二极管。二极管是电子技术中最基本的半导体器件之一。根据其用途分有检波管、开关管、稳压管和整流管等。硅高频检波管开关管稳压管整流管发光二极管电子工程实际中，二极管应用得非常广泛，上图所示即为各类二极管的部分产品实物图。二极管的基本结构和类型点接触型：结面积小，适用于高频检波、脉冲电路及计算机中的开关元件。外壳触丝N型锗片正极引线负极引线N型锗面接触型：结面积大，适用于低频整流器件。负极引线底座金锑合金PN结铝合金小球正极引线普通二极管图符号稳压二极管图符号发光二极管图符号DDZD使用二极管时，必须注意极性不能接反，否则电路非但不能正常工作，还有毁坏管子和其他元件的可能。2.二极管的伏安特性U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060(A)4020二极管的伏安特性是指流过二极管的电流与两端所加电压的函数关系。二极管既然是一个PN结，其伏安特性当然具有“单向导电性”。二极管的伏安特性呈非线性，特性曲线上大致可分为四个区：外加正向电压超过死区电压(硅管0.5V，锗管0.1V)时，内电场大大削弱，正向电流迅速增长，二极管进入正向导通区。当外加正向电压很低时，由于外电场还不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动的阻力，故正向电流很小，几乎为零。这一区域称之为死区。外加反向电压超过反向击穿电压UBR时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性，进入反向击穿区。死区正向导通区反向截止区反向击穿区反向截止区内反向饱和电流很小，可近似视为零值。U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060(A)4020死区正向导通区反向截止区反向击穿区当外加正向电压大于死区电压时，二极管由不导通变为导通，电压再继续增加时，电流迅速增大，而二极管端电压却几乎不变，此时二极管端电压称为正向导通电压。硅二极管的正向导通电压约为0.7V，锗二极管的正向导通电压约为0.3V。在二极管两端加反向电压时，将有很小的、由少子漂移运动形成的反向饱和电流通过二极管。反向电流有两个特点：一是它随温度的上升增长很快，二是在反向电压不超过某一范围时，反向电流的大小基本恒定，而与反向电压的高低无关(与少子的数量有限)。所以通常称它为反向饱和电流。3.二极管的应用举例注意：分析实际电路时为简单化，通常把二极管进行理想化处理，即正偏时视其为“短路”，截止时视其为“开路”。UD=0UD=∞正向导通时相当一个闭合的开关+－+－+－D+－D+－+－DPN+－反向阻断时相当一个打开的开关+－DPN(1)二极管的开关作用(2)二极管的整流作用将交流电变成单方向脉动直流电的过程称为整流。利用二极管的单向导电性能就可获得各种形式的整流电路。二极管半波整流电路二极管全波整流电路桥式整流电路简化图B220V~RLDIN4001B220V~RLD1D2二极管桥式整流电路D4B220V~RLD1D2D3B220V~RL4.二极管的简易检测二极管的极性一般在管壳上注有箭头或线条图形标记，箭头指向的一端或具有线条图形的一端未负极，如无标记，可用万用表电阻挡测量正、反向电阻进行区别。测试时将万用表拨到R×100或R×1K挡，两只表笔任意接到二极管的两个电极上，如二极管正常，两个数值应相差很大，数值小的是二极管的正向电阻，数值大的是反向电阻。NNP5.双极型三极管三极管是组成各种电子电路的核心器件。三极管的产生使PN结的应用发生了质的飞跃。（1）双极型三极管的基本结构和类型双极型晶体管分有NPN型和PNP型，虽然它们外形各异，品种繁多，但它们的共同特征相同：都有三个分区、两个PN结和三个向外引出的电极：发射极e发射结集电结基区发射区集电区集电极c基极bNPN型PNP型PPN（2）晶体管的电流放大作用（3）三状态（放大、截止、饱和）（4）简易检测a.检测判断管子的基极b.检测判断管子的类型用数字万用表的正极接基极，负极分别接另外两电极，如测得阻值都很小，说明为NPN型管子，如测得阻值都很大说明为PNP管子单元四汽车电路的组成及基本检修方法主要内容：汽车电路的组成和特点汽车电路图的识图方法汽车电路的故障