汽车车身电气设备检修 课件 项目一 汽车车身电气系统基础知识

汽车电气设备与维修汽车电气设备构造与维修电器维修汽车车身电气系统基础知识任务一

车身电气系统的组成及特点知识目标1.掌握汽车电气系统的结构组成。2.掌握电阻的识别方法。3.掌握继电器的结构及工作原理。能力目标能够对保险装置、插接器、开关、继电器进行检测。任务目标随着汽车结构的改进与性能的不断提高，汽车上装备的传统电器正面临着巨大的冲击。近年来，伴随电子工业的发展，电子技术在汽车上的应用越来越广，车用电子装置的新产品不断涌现，特别是大规模集成电路及微型处理机的应用，大大推动了汽车工业的发展，同时也给汽车的控制装置带来了巨大的变革。本任务将介绍车身电气系统的组成及特点。任务引入汽车电源有两个：蓄电池和发电机。发电机是主要电源，蓄电池是辅助电源。在发动机停转或起动时，由蓄电池供给电能；发动机达到某一转速后，由发电机供电。当发电机向用电设备供电的同时，也给蓄电池充电。发电机供电时要采用电压调节器来保持其输出电压的稳定。一、汽车电气设备的组成电源1相关知识（1）起动系统（2）点火系统（3）照明系统（4）信号装置（5）仪表及报警装置（6）辅助电器设备（7）汽车电子控制系统用电设备2全车电路及配电装置3全车电路及配电装置包括中央接线盒、熔断装置、继电器、电线束及插接件、电路开关等，使全车电路构成一个统一的整体。由于现代汽车所采用的电控系统越来越多，所占的比例越来越大，且汽车电控系统往往都自成系统，将电子控制与机械装置相结合，形成了较为典型的机电一体化系统，因此本教材除了涉及传统电气设备中的电子控制装置外，不涉及诸如电控燃油喷射、电子控制自动变速器、制动防抱死系统，这些计算机控制系统将由专门的教材予以介绍。综上所述，电气设备的组成如图1-1所示。汽车一般采用12V电压，部分大功率柴油机采油24V。低电压由于电功率较小，不适应汽车用电设备日益增多的要求，酝酿中的汽车电系电压标准是42V/14V电压体系。有些汽车电控系统的电脑电源使用+5V电源二、汽车电气设备的特点低压电源1所有低压用电设备均采用并联方式连接，受有关装置控制，电压相同。电气设备间均为并联开关，熔断器均串联在电源和相应的用电设备之间，电流表申联在供电汽车电路上，电气仪表与其传感器之间串联。直流电源2所有低压用电设备均采用并联方式连接，受有关装置控制，电压相同。电气设备间均为并联开关，熔断器均串联在电源和相应的用电设备之间，电流表申联在供电汽车电路上，电气仪表与其传感器之间串联。并联制3电源和所有用电设备的负极均搭铁、车架车身、发动机体便成为一条公共的地线。单线连接是汽车线路的特殊性，现代汽车上所有电气设备的正极均用导线连接，该导线通常称为“火线”;而所有的负极则与车身金属相连，称之为“搭铁”。任何一个电路中的电流都是从电源的正极出发经导线流人用电设备后，由电器设备自身或负极导线搭铁，通过车架或车身流回电源负极而形成回路。部分要求比较高的线路也采用双线连接方式，如发电机与调节器之间的连接。单线制、负极搭铁4电阻是利用金属与非金属材料制成便于安转的电路元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。三、汽车电气系统基本元件与器件电阻1①电阻的种类常见的电阻种类很多，按其结构形式可分为固定电阻、可变电阻和电位器三种；按制造材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻器、贴片电阻（如图1-2所示）等；按功能分为负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等。②电阻的标称值与允许误差大多数电阻上都标有电阻的数值，这就是电阻的标称阻值，简称标称值。电阻的标称值往往和它的实际阻值不全相同。电阻的实际阻值与其标称值的偏差，除以标称值所得到的百分比，叫做电阻的误差，电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差。误差代码：F、G、J、K等，常见的误差范围是：0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、0.25%、1%、2%、5%等，如图1-3所示。保险装置2易熔线一般安装在蓄电池正极接线柱上。如图1-4所示，易熔线可分为两种，管式易熔线、线式易熔线，其中线式易熔线比较常见。易熔线主要用来保护电源和大电流线路。如：充电易熔线、点火开关电源易熔线，它可以通过100-200A的大电流，因此绝对不允许换用比规定容量大的易熔线。当易熔线熔断时，要仔细查找原因，彻底排除故障。在正常的维修中，如果易熔线熔断后，找到故障点并排除后，但无相同规格的易熔线时，可以暂时用同容量的保险丝或导线串联在电路中代替，购买符合要求的易熔线时应即时更换。①电阻的种类插片式保险丝装在驾驶室内保险盒或发动机舱内保险盒，与继电器组合在一起，构成了全车电路的中央接线盒。如图1-5所示为汽车驾驶室保险盒及保险盒盖，在保险盒盖的对应位置标有保险丝及继电器的识别标识，使检查及更换这些电气装置时更加容易查找。保险盒中的每个保险丝都有颜色，且标有规格容量值，这是由于全车各个用电设备的功率不同，所以消耗的电流也不同。相应的把保险丝分为如图1-6所示的几类，它可以按颜色来判别：绿色为30A、白色为25A、黄色为20A、蓝色为15A、红色10A、棕色为7.5A或5A。②保险丝（插片式）继电器是自动控制电路中常用的一种元件，它是利用电磁感应原理以较小的电流来控制较大电流的自动开关，在电路起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。在汽车电气系统中所使用的继电器体积较小，触点控制的电流也较小，属于小型继电器。如图1-7所示分别为汽车上的供电继电器、雨刮继电器。继电器3（1）电磁继电器的工作原理（2）继电器的类型汽车上广泛使用电磁式继电器，这种电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。去除外壳后的继电器结构如图1-8所示。下面用电路图来说明继电器的工作原理。如图1-9所示，若一个由电源，开关及灯泡组成的电路设备，要求用强电流直接接线，则开关及接线都要有承受此强电流的能力，然而，可使用一开关利用弱电流去接通和断开一继电器，然后由后者通过的大电流去接通或断开灯泡。①当开关闭会时，电流经过触点1及2使线圈激磁，线圈的磁力吸引点3和4之间的活动触点，结果触点3、4接通并使电流流向灯泡。②当开关断开时，线圈断电，线圈的磁力也随之消失，活动触点就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点释放。①常开型，这一类型的继电器不工作时是开路的，只有在其线圈受激时才闭合。②常闭型，这种类型的触点不工作时是闭合的，只有在其线圈受激时才断开。③枢纽式，这种类型在两个触点之间切换，由线圈受激状态决定。图1-11是大众汽车上的15号供电继电器，当继电器线圈通电工作时，触点30与触点87闭合。车灯4（1）外部照明灯（2）内部照明灯①前照灯，如图1-12所示，常用的大灯灯泡有H4、H7卤素大灯泡、H1氙气灯泡。②雾灯，雾灯（图1-13）安装在汽车头部或尾部。③牌照灯，装于汽车尾部牌照上方或左右两侧，用来照明后牌照。④倒车灯，安装在汽车尾部，当变速器挂倒档时，自动发亮，照明车后侧，同时警示后方车辆行人注意安全。⑤制动灯，俗称“刹车灯”（图1-14），安装在汽车尾部。⑥转向灯，主转向灯（图1-15）一般安装在汽车头、尾部的左右两侧，用来指示车辆行驶趋向。⑦示位灯，又称“示宽灯”、“位置灯”，安装在汽车前面、后面和侧面，夜间行驶接前照灯时，示位灯、仪表照明灯和牌照灯同时发亮，以标志车辆的形位等。常见内部灯具有顶灯、阅读灯、行李厢灯、门灯、踏步灯、仪表照明灯、工作灯、仪表板警指示灯等。如图1-16所示为用于顶灯和阅读灯的双尖灯泡及仪表照明指示灯。①顶灯②阅读灯③行李厢灯④门灯⑤踏步灯⑥仪表照明灯⑦仪表照明灯导线与线束4（1）低压导线（2）高压导线（3）汽车线束①导线的截面积，各种低压导线标称截面积所允许的负载电流见表1-1所示。汽车12V电系主要线路导线标称截面积推荐值见表1-2所示。②导线颜色，各国车系的导线颜色代号如表1-3所示。在汽车点火线圈或点火模块至火花塞之间的电路使用高压点火线，简称高压线。高压点火线每缸一根，它分为普通铜芯高压线及高压阻尼点火线。带阻尼的高压线可抑制和衰减点火系产生的高频电磁波，降低对无线电设备及电控装置的干扰。如图1-18所示，为四缸发动机上的高压点火阻尼线。在现代汽车上，汽车线束特别多，全车线束包括发动机线束、仪表架线束、车身线束、安全气囊线束等。如图1-19所示分别为汽车发动机线束和前照灯线束实物图。任务实践实践名称基本电器元件的检测工作准备（1）各种开关、保护装置、继电器、车灯若干。（2）万用表、试灯或发光二极管、试电笔、蓄电池、有关工具等若干个，导线若干根。技术要求与注意事项1.明确操作规范和职责范围，预防潜在危险。2.熟悉各种开关、熔断器、继电器、连接器的类型。3.掌握开关、继电器的状态判别和静态及动态检测。4.检测时如发动生触电事故或其他异常现象（元件冒烟、发烫或有异味），应立即关断电源。操作步骤及方法1）开关状态的识别及检测2）熔断器及相关电路x的检测点火系统3）继电器及相关电路的检测4）插接器的检测5）线路的检查1）开关状态的识别一般情况下，都可以从用途上判断出它的工作状态，如点火开关的工作状态；当处于LOCK位置时，转向盘被锁住；当处于OFF位置时，所有经过点火开关控制的电路被切断；当处于ACC位置时，电源通过点火开关向附件系统（音响设备）供电；当处于ON位置时，电源通过点火开关向除了起动机外所有电气装置供电；当处于ST（起动）位置时，电源通过点火开关向除了附件系统外所有电气装置供电。2）开关检测①开路检测用万用表电阻档或用数字式万用表二极管档直接检测其通断情况即可。对于组合开关的检测，可根据其工作状态逐一地作通断检查。②加电压检测用万用表直流电压档，将开关拨到相应的位置测是否有电压，若有电压，开关接通；若无电压，开关不通。1）直接观察对于缠绕式、插接式、玻璃管式熔丝（片或管）拔下时可直接观察。2）开路检测用万用表电阻档或用数字式万用表二极管档直接测量熔断器是否熔断，如图1-20熔断器的检查所示。3）电压检测用万用表直流电压档或试灯直接接入，测试输入和输出端是否有电压，或试灯是否亮。1）直接观察继电器引脚功能的判断可以通过两种方法判别：第一种方法是掌握各种继电器的引脚排列方式和引脚标注，第二种方法是利用万用表进行检测，通过检查继电器在常态下的导通方式可以确定。2）继电器好坏的检测①开路检测采用万用表测阻法，如图1-21所示的继电器为例，用万用表R×1档检查：1号端子2号端子有电阻且符合标准值，3号端子4号端子通，3号端子5号端子电阻∞，则正常，否则继电器存在故障。②电压检测在测阻法检查无故障的情况下，可在继电器线圈的l号端子和2号端子之间加12V电压，则3号端子4号端子不通，3号端-5号端子通，为正常，否则继电器有故障。用万用表两表针插入插接器尾部的线孔内进行检查，如有故障可用专用工具压端子并将导线从插接器上拆下进行检修，如图1-22所示。在检查线路的电压或导通情况时，不必脱开插接器，线路检查一般采用两种方法，一种是利用万用表的电压档，沿着电路图中的线路分段用万用表检查电压，或用试灯测试亮灭的情况；另一种方法是从电器上拆下，用万用表的电阻档测量相应导线的通断程度及搭铁情况，如图1-23和图1-24所示。结束汽车电气设备与维修汽车电气设备构造与维修电器维修汽车车身电气系统基础知识任务二

汽车电气检测工具与设备知识目标1.掌握数字式万用表的使用方法。2.掌握示波器的功能。能力目标1.能够利用示波器测量电压。2.能够利用数字万用表测量电气元件。任务目标汽车上的用电设备种类繁多，其线路的连接方式多变且复杂，当某一个用电设备出现故障时，可能会引起其他电气设备也不能正常工作，为了更好地检查出故障点，使电气设备快速恢复工作，本任务将介绍部分常用电气设备检测工具、仪器的使用方法及注意事项。任务引入跨接线就是一段多股导线，它的两端分别接有鳄鱼夹或不同形式的插头，主要用于诊断电路故障（旁通某一部分电路）。工具箱内必须有多种形式的跨接线，以用于特定位置的测量，如图1-25所示。一、跨接线相关知识无电源测试灯如图1-26所示。测试电路时，将12V测试灯一端搭铁，另一端接电气部件电源接头。如灯亮，说明电气部件的电源电路无故障；如灯不亮，再连接至电源的第二个接线点，如灯亮，则故障在第一接点与第二接点之间，电路出现的是断路故障。如灯仍不亮，则再去接第三接点，依此类推，直到灯亮为止。若故障在最后被测接点与上一个被测接点间的电路上，大多为断路故障。二、测试灯无电源测试灯1断路检查。首先断开与电气部件相连接的电源电路，将测试灯一端搭铁，另一端接电路各接点（从电路首端开始）。如果灯不亮，则断路出现在被测点与搭铁之间，如灯亮，断路则出现在此时被测点与上一个被测点之间。短路检查。首先断开电气部件电路的电源线和搭铁线，测试灯一端搭铁，另一端与余下电气部件电路相连接，如灯亮，表示有短路故障（搭铁）存在，然后逐步将电路中插接器脱开，开关打开，拆除部件，直到灯灭为止，则短路出现在最后开路部件与上一个开路部件之间。自带电源测试灯2常见的万用表可分为数字式万用表、指针式万用表、专用万用表等。下面只讲解数字式万用表的使用。数字式万用表是一种多用途的电子测量仪器，在电子线路的实际操作中有着重要的用途。它不仅可以测量电阻，还可以测量电流、电压、电容、二极管、三极管等电子元件和电路，如图1-28所示。三、万用表的使用①首先红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔。②量程旋钮打到“Ω”量程挡适当位置。③分别用红黑表笔接到电阻两端金属部分。④读出显示屏上显示的数据，如图1-29所示。电阻的测量步骤与注意事项1

1测量步骤2注意事项①量程的选择和转换。量程选小了显示屏上会显示“1.”，此时应换用更大的量程；反之，量程选大了的话，显示屏上会显示一个接近于“0”的数，此时应换用更小的量程。②如何读数：显示屏上显示的数字再加上边挡位选择的单位就是它的读数。要提醒的是在“200”挡时单位是“Ω”，在“2k—200k”挡时单位是“kΩ”，在“2M-2000M”挡时单位是“MΩ”。③如果被测电阻值超出所选择量程的最大值，将显示过量程“1.”,应选择更大的量程，对于大于1MΩ或更高的电阻，要几秒钟后读数才能稳定，属于正常。④当没有连接好时，例如开路情况，仪表显示“1”。⑤当检查被测线路的阻抗时，要保证移开被测线路中的所有电源，所有电容放电。被测线路中，如有电源和储能元件，会影响线路阻抗测试的正确性。⑥万用表的200MΩ挡位短路时，后位数字会显示101.0，测量一个电阻时，应从测量读数中减去后位数字1.0。如测一个电阻时，显示为101.0，应从101.0中减去后位数字1.0。被测元件的实际阻值为100MΩ。直流电压的测量步骤与注意事项2①红表笔插入VΩ孔。②黑表笔插入COM孔。③量程旋钮打到V-（直流电压）挡位置。④读出显示屏上显示的数据。如图1-30所示。

1测量步骤2注意事项①把旋钮选到比估计值大的量程挡（注意：直流挡是V-,交流挡是V~），接着把表笔接电源或电池两端，保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取。②若显示为“1.”，则表明量程太小，那么就要加大量程后再测量。③若在数值左边出现“-”，则表明表笔极性与实际电源极性相反，此时红表笔接的是负极。交流电压的测量步骤与注意事项3①红表笔插入VΩ孔。②黑表笔插入COM孔。③量程旋钮打到V~（交流电压）挡位置。④读出显示屏上显示的数据，如图1-31所示。

1测量步骤2注意事项①表笔插孔与直流电压的测量一样，不过应该将旋钮打到交流挡“V~”处所需的量程。②交流电压无正负之分，测量方法跟前面相同。③无论测交流还是直流电压，都要注意人身安全，不要随便用手触摸表笔的金属部分。直流电流的测量步骤与注意事项4①断开电路。②黑表笔插入COM端口，红表笔插入mA或者20A端口。③功能旋转开关打至A-（直流电流）挡，并选择合适的量程。④断开被测线路，将数字式万用表串联在被测线路中，被测线路中电流从一端流入红表笔，经万用表黑表笔流出，再流入被测线路中。⑤接通电路，读出LCD显示屏数字，如图1-32所示。

1测量步骤2注意事项①估计电路中电流的大小。若测量大于200mA的电流，则要将红表笔插入“10A”插孔并将旋钮打到直流“10A”挡；若测量小于200mA的电流，则将红表笔插入“200mA”插孔，将旋钮打到直流200mA以内的合适量程。②将万用表串进电路中，保持稳定，即可读数。若显示“1.”，就要加大量程；如果在数值左边出现“-”，则表明电流从黑表笔流进万用表。交流电流的测量步骤与注意事项5①断开电路。②黑表笔插入COM端口，红表笔插入mA或者20A端口。③功能旋转开关打至A~（交流），并选择合适的量程。④断开被测线路，将数字式万用表串联在被测线路中，被测线路中电流从一端流入红表笔，经万用表黑表笔流出，再流入被测线路中。⑤接通电路，读出显示屏数字。

1测量步骤2注意事项①测量方法与直流相同，不过挡位应该打到交流挡位。②电流测量完毕后应将红表笔插回VΩ孔，否则易损坏万用表。如果使用前不知道被测电流范围，将功能开关置于最大量程并逐渐下降。③如果显示器只显示“1”，表示过量程，功能开关应置于更高量程。④万用表最大输入电流为200mA，过量的电流将烧坏熔丝，应再更换，20A量程无熔丝保护，测量时不能超过15秒。电容的测量步骤与注意事项6①将电容两端短接，对电容进行放电，确保数字万用表的安全。②将功能旋转开关打至电容“F”测量挡，并选择合适的量程。③将电容插入万用表CX插孔。④读出LCD显示屏上数字。如图1-33所示。

1测量步骤2注意事项①测量前电容需要放电，否则容易损坏万用表。②测量后也要放电，避免埋下安全隐患。③仪器本身已对电容挡设置了保护，故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况。④测量电容时，将电容插入专用的电容测试座中（不要插入表笔插孔COM、VΩ）。⑤测量大电容时稳定读数需要一定的时间。⑥电容的单位换算：1μF=106pF，1μF=103nF。①红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔。②转盘打在()挡。③判断正负，红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极，如图1-34所示。④读出显示屏上数据。⑤两表笔换位，若显示屏上为“1”，正常；否则此管被击穿。二极管的测量步骤与注意事项7

1测量步骤2注意事项二极管正负极好坏判断。红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔，转盘打在（）挡然后颠倒表笔再测一次。如果两次测量的结果是：一次显示“1”字样，另一次显示零点几的数字。那么此二极管就是一个正常的二极管，假如两次显示都相同的话，那么此二极管已经损坏，显示屏上显示的数字即是二极管的正向压降：硅材料为0.6V左右，锗材料为0.2V左右。根据二极管的特性，可以判断此时红表笔接的是二极管的正极，而黑表笔接的是二极管的负极。三极管的测量步骤与注意事项8①红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔。②转盘打在（）挡。③找出三极管的基极b。④判断三极管的类型（PNP或者NPN）。⑤转盘打在hFE挡。⑥根据类型插入PNP或NPN插孔测量。⑦读出显示屏中测量值，如图1-35所示。

1测量步骤2注意事项①e、b、c引脚的判定：表笔插位同上，其原理同二极管。先假定A脚为基极，用黑表笔与该脚相接，红表笔与其他两脚分别接触，若两次读数均为0.7V左右，然后再用红表笔接A脚，黑笔接触其他两脚，若均显示“1”，则A脚为基极，否则需要重新测量，且此管为PNP管。②集电极和发射极如何判断，利用“hFE”挡来判断：先将挡位打到“hFE”挡，可以看到挡位旁有一排小插孔，分为PNP和NPN管的测量。前面已经判断出管型，将基极插入对应管型“b”孔，其余两脚分别插入“c”“e”孔，此时可以读取数值，即测量值；再固定基极，其余两脚对调；比较两次读数，读数较大的引脚位置与表面“c”“e”相对应。示波器的型号很多，但其基本结构类似。示波器主要由示波管、X轴与Y轴衰减器和放大器、锯齿波发生器、整步电路、电源等组成，如图1-36所示。四、示波器的使用示波器的结构原理1①示波管②X轴与Y轴衰减器和放大器③锯齿波发生器用示波器测量电气元器件的方法2①电压的定量测量②直流电压测量将“