项目一-汽车电气设备的认知

汽车电气设备构造与维修项目一汽车电气设备的认知项目二电源系统的检修项目三起动系统的检修项目四照明及信号系统的检修项目五仪表和报警装置的检修项目六汽车辅助电气设备的检修项目七空调系统的检修与维护项目八汽车电路图的读识与分析项目一汽车电气设备的认知通过对本项目的学习,学生能够:1.了解汽车电气设备的现状及其发展趋势;2.掌握汽车电气设备的基本组成、分类和特点;3.了解汽车电气设备故障诊断的方法和步骤;4.掌握汽车电气设备检测工具的使用方法。任务一汽车电气设备的认识 1.理论目标掌握汽车电气设备的基本组成、分类及其特点;了解电子技术在汽车上的应用现状和发展趋势。2.技能目标能够正确指认汽车主要电气设备的型号、额定工作电压、安装位置、搭铁方式;能够正确指认灯光系统和信号装置的种类、数量、颜色、控制开关;能够结合电路图分析电路的特点及其组成。3.素养目标养成积极主动的学习态度;严格遵守岗位操作规程,确保工具、设备和自身的安全;具有良好的团队协作精神和较高的组织沟通能力;树立“6S”的管理理念。 随着现代电子技术的发展,电子电气装置在汽车上得到了日益广泛的应用。汽车电气设备在汽车上所占的比重已经超过30%,是汽车重要的组成部分。现代汽车电气设备的种类和数量都很多,一般包括电源、用电设备和配电装置及全车电路三大部分。一、汽车电气系统的基本组成和分类1.电源系统汽车电源系统包括:蓄电池、发电机及其电压调节装置。2.用电设备(1)起动系统起动系统用于起动发动机,主要包括起动机和控制电路。(2)照明信号系统照明系统用于提供当车辆夜间安全行驶时必要的照明,包括车外照明和车内照明;信号系统用于提供安全行车时所必需的信号,包括音响信号和灯光信号。(3)仪表报警系统仪表报警系统用来监测汽车的工作情况,使驾驶员能够通过仪表报警系统装置及时得到汽车运行过程中的各种参数和异常情况,确保汽车正常的运行。(4)辅助电气系统辅助电气系统主要包括车辆的电动车窗、电动后视镜、电动座椅、电动天窗、风窗刮水器、中控门锁等电气设备,其作用是减缓驾驶员的驾驶强度,提高驾驶及乘坐的舒适性。(5)空调系统空调系统用于保持车内适宜的温度和湿度,主要包括制冷、采暖、通风和空气净化等装置。(6)汽车电子控制系统汽车电子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、电控点火系统、电控自动变速器、防抱死制动系统、电控悬架系统等。汽车电气系统的组成如图1-1所示。图1-1汽车电气系统的组成二、汽车电气设备的特点1.低压直流电汽车电气系统为直流电系统。汽油车普遍采用电压为12V的电源,柴油车多采用电压为24V的电源,必须用直流电向蓄电池充电后由蓄电池在向起动机供电。2.并联单线汽车各用电设备均采用并联连接,如图1-2所示为所有用电设备,都接于汽车直流电源的正负极之间。单线制是指从电源到用电设备只用一根导线连接,另一根用车身金属部分作为电器回路的方式。这种方式节省导线、线路简化清晰、安装和检修方便,并且电气部件也不需要与车体绝缘。所以现代汽车电气设备普遍采用单线制,如图1-3所示。图1-2用电设备并联图1-3单线制电气图1-4蓄电池和发电机a)蓄电池b)发电机3.两个电源两个电源包括蓄电池和发电机,如图1-4所示。4.负极搭铁当汽车采用单线制时,蓄电池的负极接到车架或车身上,故称为负极搭铁。汽车的底盘及发动机是由金属制造的,具有良好的导电性能。因此,汽车电气设备的负极直接或间接由导线与车架或车身金属部分相连,即用汽车的金属机体作为一条公共的零线。三、现代汽车电气设备的现状及趋势1.电子技术在汽车上的应用(1)发动机系统电子技术在发动机系统中主要应用在电控燃油喷射系统、怠速自动控制系统、废气再循环系统、电子点火系统。(2)电控自动变速器根据行驶路况改变换挡规律(如经济模式、运动模式、动力模式)。(3)电控悬架根据不同的路况改变悬架的弹性系数、减振器的阻尼系数、车身高度。(4)防抱死制动系统、驱动防滑控制系统最大限度地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”。(5)电控动力转向系统当汽车在中高速区域转向时,既能提供最优的动力放大倍率又能保证稳定的转向手感,提高了高速行驶的操纵稳定性。(6)自动空调系统自动空调系统能够根据驾驶员所设定的温度,不断地检测车内外温度,进行自动调节,保持车内的温度和湿度在最佳范围内。(7)车载信息系统车载信息系统是运用计算机、卫星定位、通讯、控制等技术提供安全、环保及舒适性等功能和服务的汽车电子设备。2.汽车电子技术的应用趋势(1)信息化传统的车速里程表、发动机转速表、燃油表已远不能显示需要的信息,倒车镜、后视镜使用起来也不方便,传统的“三表”可能集体淘汰,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。(2)安全性新的发展方向是主动安全性。通过采用雷达、光学和超声波传感器等技术测量汽车与周围物体的距离及汽车接近物体时的速度。该数据可用于提醒驾驶员控制车速,避免可能发生的碰撞事件。(3)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,自动搜集车内外的温度、湿度、阳光及车速等信号,而获得空调运行最佳的模式,并且随时自动调节。 表1-1任务计划表通过课前预习,分组讨论,制订任务计划,填写表1-1。按照下列要求,结合桑塔纳2000轿车电路实验台(或教学实习用车)按系统进行操作,观察。一、就车指认汽车主要的电气设备识别蓄电池、发电机、起动机的型号及额定电压、安装位置、搭铁极性及搭铁位置,填写表1-2。表1-2汽车电源和起动机特征的识别认别灯光系统、信号装置的种类、数量、颜色、控制开关的名称,填写表1-3。表1-3汽车灯光和信号装置的识别二、就车指认汽车灯光和信号装置图1-5汽车电气设备连线示意图三、分析电路图分析图1-5的含义,填写表1-4。表1-4汽车电路特点的分析 任务二汽车电气电路常用诊断工具的使用1.理论目标了解汽车电气电路常用诊断工具的名称;掌握汽车电气系统的故障种类;熟知电气系统故障检测的流程。2.技能目标掌握检测工具的使用方法;掌握检测汽车电气系统故障的两种方法。3.素养目标养成积极主动的学习态度;严格遵守岗位操作规程;确保工具、设备和自身的安全;具有良好的团队协作精神和较高的组织沟通能力;树立“6S”的管理理念。 一、汽车电气系统故障的种类1.电气设备故障机械损坏、烧毁;电子元件击穿、老化等。2.线路故障短路、断路、接触不良或绝缘不良。二、汽车电气系统故障检修的流程汽车电气电路的故障主要由零部件质量差与老化、装配安装质量差、使用不当、环境因素等原因引起的。为了提高工作效率,迅速排除故障,故障检修应该遵循以下流程。如图1-6所示。图1-6汽车电气设备故障诊断检测的流程三、汽车电气系统故障诊断的常用方法1.直观法当汽车电气系统某个部分发生故障时,会出现冒烟、火花、异响、焦臭、高温等异常现象。通过人体的感觉器官,对汽车电气进行直观检测,判断出故障的所在部位,提高了检修速度。当汽车电气系统出现故障时,首先应查看保险是否完好。如汽车在行驶过程中,若某个电器突然停止工作,同时该支路上的熔断器熔断,说明该支路有搭铁故障存在;某个系统的保险反复烧断,则表明该系统一定有类似搭铁的故障存在,不应只更换熔断器。3.低压搭铁试火法低压搭铁试火法应用于判断线束或导线有无开路。拆下用电设备的某一线头对汽车的金属部分搭铁碰试,根据火花的有无,判断是否开路。注意:试火不宜用来检测汽车电子电路,以免损坏电子元件。2.检查保险法用一个汽车灯泡作为临时试灯,检测线束是否开路或短路,电器或电路有无故障等。此方法特别适合检测不允许直接短路的带有电子元件的电器。当使用试灯法时应注意试灯的功率不要太大,在测试电子控制器的控制(输出)端是否有输出时尤其要慎重,防止控制器超载损坏。5.短路法短路法又叫短接法,即将某段导线或某一电器短接后观察用电器的变化。4.试灯法6.替换法替换法用于故障原因比较复杂的情况,对可能产生的故障原因逐一进行排除。具体的做法是:用完好的零部件替换被认为有故障的零部件,这样做可以试探出怀疑是否正确。若替换后故障消除,说明怀疑成立;否则,安装回原件,进行新的替换,直至找到真正的故障部位。7.模拟法模拟法是对发生故障的条件模拟验证后,进行诊断故障。常见的模拟方法有:车辆振动模拟、热敏感性(温度)模拟(注意:不要将电气元件加热到60℃以上)、浸水模拟(注意:不得将水直接喷在电气元件上)、电负载模拟、冷起动或热起动模拟等。8.仪器法随着汽车电气设备的日趋复杂,在维修中,特别是电子设备较多的车辆,使用专用的仪器是十分必要的。现代汽车上计算机控制系统越来越多,利用故障诊断仪读取故障码和数据流进行故障诊断非常快捷,能有效的缩小故障范围,甚至能直接完成故障定位。因此对于计算机控制系统的故障,应该优先采用故障诊断仪的方法。四、汽车电气系统检修时的注意事项1)当拆卸蓄电池时,先拆下负极(-)电缆;当安装蓄电池时,最后连接负极(-)电缆。2)当拆卸或安装元件时,应切断电源。3)当更换烧坏的熔断丝时,用同规格的熔断丝。4)无论好坏器件,都应轻拿轻放。避免其承受过大的冲击。5)检修传统汽车电气故障时用试火法判断故障的部位,而在装有电子设备的汽车上,不允许使用这种方法。 通过课前预习,分组讨论,制订任务计划,填写表1-6。表1-6任务计划表 一、用短路法检测电路故障如图1-7所示,闭合开关,灯泡不亮,用跨接线短路法找出故障原因。图1-7跨接线短路检测法使用时注意:切勿将跨接线直接跨接在蓄电池的两端或蓄电池正极和搭铁之间。二、用试灯法检测图1-8所示电路并且找出故障原因图1-8试灯检测法汽车专用数字式万用表(图1-9)不但具有测量电压与电流、电阻、频率、电容、占空比、温度、闭合角、转速的功能,而且具有自动断电、自动变换量程、模拟条图显示、峰值保持、数据锁定、电池测试等功能。汽车万用表还配有一套配套件,如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器及AC/DC感应式电流钳等。汽车专用数字式万用表的使用方法如下:三、汽车专用数字式万用表的使用图1-9汽车专用数字式万用表1—4位数字及模拟量显示器2—功能按钮3—测试项目(功能)选择开关4—测量温度插座5—测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比与转速公用插座6—公共接地插座7—测量电流插座1.信号频率的测试测试项目选择开关置于频率(Fred)挡,黑线(自汽车万用表搭铁插孔引出)搭铁,红线(自汽车万用表公用插孔引出)接被测信号线,显示屏显示被测频率。2.温度的检测测试项目选择开关置于温度(Temp)挡,按下功能按钮(℃/℉),黑线搭铁,探针线插头端插入汽车万用表温度测量插孔,探针端接触被测物体,显示屏显示被测温度。3.点火线圈一次侧电路闭合角的检测测试项目选择开关置于闭合角(Dwell)挡,黑线搭铁,红线接点火线圈负接线柱,发动机运转,显示屏显示点火线圈一次侧电路闭合角。4.频宽比的测量测试项目选择开关置于频宽比(DutyCycle)挡,黑线搭铁,红线接电路信号,发动机运转,显示屏显示脉冲信号的频宽比。测试项目选择开关置于转速(r/min)挡,将转速测量专用插头插入搭铁插孔与公用插孔中,感应式转速传感器(汽车万用表附件)夹在某一缸的高压点火线上,发动机运转,显示屏显示发动机转速。6.起动机起动电流的测量测试项目选择开关置于“400V”挡(1mv相当于1A的电流,即用测量电流传感器电压的方法来测量起动机起动电流),把霍尔电流传感器夹在蓄电池正极导线上,其引线插头插入电流测量插孔,按下最小/最大功能按钮,拆下高压点火线,用起动机转动曲轴2~3s,显示屏显示起动电流。5.转速的测量7.氧传感器的测试拆下氧传感器线束连接器,测试项目选择开关置于“4V”挡,按下DC功能按钮,使显示屏显示“DC”,再按下最小/最大功能按钮,将黑线搭铁,红线与氧传感器相连;然后发动机以怠速(2000r/min)运转,使