汽车电气设备构造与维修教案

章

绪

案

课时

2

节

论

课题

汽车电气设备课的性质、任务、发展、构成

学习目标：掌握汽车电气设备的构成；了解本课程的性质、任务及发展。授课方法：理论教学

授课内容：

注解及补充

一、汽车电气设备的范畴：

汽车电气设备：是指汽车上凡是产生电能和需要供电才能工作的元件或部件，都是属于电气设备的范畴。

汽车的结构总体上是由四大部分组成，车身、电气设备。

该教材介绍的是汽车上除发动机、底盘以外的所有电气元件及部件。现代汽车发动机、底盘中相关的电器元件（如电喷发动机、自动变速器等的电控元件），随发动机、底盘的结构一起介绍，电气设备课程中不作讲解。

二、汽车电气设备课程的性质、任务：

《汽车电气设备构造与维修》是中等职业学校和技工学校的一门主要的专业课，也是学好汽车驾驶与维修专业其它相关专业课的必要的基础，它有很强的理论性和实践性。

通过对本课程的学习，应使学生掌握汽车电气设备的组成、结构、基本工作原理、使用、维修、检测、调整、故障诊断与排除等基本知识和技能。在学习完本课程后，应能学会用电路图分析汽车电气元件的基本工作原理；对常用的电气设备能够地完成拆装和检修、调整；能正确使用汽车电气设备维修中常用的工具、量具、仪器、仪表等。

三、该课程的学习方法和考核方法：

学习中应本着理论与实践相结合的原则，要加强实践环节，尽可能多地参加动手操作，加强操作技能的训练，掌握正确的操作方法，工具、仪器、仪表、检测设备的正确使用方法.

即发动机、底盘、

授课内容：

四、汽车电气设备的发展：

汽车自问世以来，很长一段时间内其技术发展主要表现在机构方面，在20世纪50年代以后，随着电子技术的进步，电子技术在汽车上应用和发展代表了汽车技术发展的主流和趋势。在解决汽车节能、行车安全、减少排放污染、舒适性等方面也起着越来越重要的作用。

如：汽车上使用电子点火系、电子控制燃油喷射系统、电子控制自动变速器、电子制动防抱死装置、安全气囊等节能、排污控制、安全系统；电动车窗、电动座椅、空调、音响等轻便操纵和娱乐舒适系统。

五、汽车电气设备的构成：

汽车上产生电能和需要供电后才能工作的电气元件很多，按照其作用，将汽车电气归纳为以下几个系统：

1、电源系：其作用是产生低压直流电能，并向汽车上的各用电设备提供低压直流电。

电源系包括：蓄电池、发电机、电压调节器、充电批示装置。

2、起动系：其作用是发动机从静止状态开始运转时，带动发动机曲轴转动，从而使发动机转动。

起动系包括：电源（蓄电池）、起动机、起动系控制电路等。3、汽油机点火系：其作用是将汽车的低压电变为高压电，并根据发动机的工作循环、着火顺序、不同工况及时点燃气缸中的可燃混合气。

点火系包括：电源（蓄电池或发电机）、点火线圈、分电器、火花塞、点火模块、点火信号传感器、电控单元（电脑或微型计算机）ECU、各工况伟感器等。

4、照明系：其作用是提供汽车夜间行车时的各种照明，保证汽车的行车安全。

照明系包括：汽车上各种内、外照明灯具及控制电路。5、信号系：其作用是批示汽车行驶动态或趋向，确保汽车行驶安全。

操纵性、

注解及补充

授课内容：

信号系包括：灯光信号——转向信号灯、倒车信号灯、制动信号灯及控制电路；音响信号——电喇叭及其控制电路。

6、仪表系：其作用是提示驾驶员注意汽车重要工作部位的工作情况，及时发现和处理问题，确保汽车技术状况完好。

仪表系包括：水温表、电流表（或电压表）、机油压力表、燃油表、气压表、车速里程表、发动机转速表等。

7、辅助电系：其作用是根据汽车的使用条件，提供相应的辅助作用。根据不同的汽车，辅助电器的种类、数量是不相同的。

辅助电系包括：电动刮水器、汽车空调、电动车窗、电动座椅、汽车音响、电动后视镜、点烟器等等。

8、微机控制系：其作用是对汽车某些系统采用微型计算机控制，实现对汽车的低油耗、低排放、

安全的控制，同时，

减少驾驶员的劳动强度，增加驾乘人员的舒适性。

注解及补充

作业：

1、汽车电气设备的发展趋势？

2、电子技术运用于汽车上，可以解决哪些方面的问题？3、汽车电气设备的构成？

章

绪

节

论

课题课时

2

汽车电气设备课的特点；复习电工电子基础

学习目标：掌握汽车电气设备的特点；熟悉电工电子技术基础基本知识。授课方法：理论教学

授课内容：

一、汽车电气设备的特点：

无论轿车、客车、货车，它们的结构不同，用途不同，但它们的电气设备都具有共同的特点；

1、两个电源：指汽车上具有两个电源。即蓄电池和发电机。

蓄电池：是汽车的起始电源。为汽车的辅助电源。发电机：是汽车的工作电源。为汽车的主要电源。2、低压直流：是指汽车上的电源都是低压直流电。汽车电源的电压：有

6伏、12伏、24伏几种等级。电

36伏。

压都很低，低于人体的承受电压

注解及补充

直流：是指汽车电源及用电设备的工作电流是直流电。因为汽车的起始电源蓄电池是化学电源，它只能产生直流电汽车上的发电机为了与蓄电池配合供电，也要求其输出直流电，才能满足汽车用电要求。所以，汽车电气采用的是直流电。

3、并联单线：

并联：是指汽车电气设备的电路采用并联方式连接。源的正极与用电设备的正极连接，负极与负极连接。

并联的目的：是使各电系及电器之间工作不互相干扰。单线：是指电源与用电设备之间只有正极是用导线连接，而电源与用电设备的负极不用导线连接。

4、负极搭铁：提指电源与用电设备的负极直接与汽车的金属连接，利用汽车的金属导电。

采用单线制和负极搭铁，一方面可以简化汽车电气线路，另一方面，可以节约导线。

5、在汽车上，称正极线为火线；负极线为搭铁线。

即电

授课内容：

二、电工基础知识复习内容：

1、电流：电荷的定向运动就形成电流。电流分直流和交流两大类：

直流——是大小和方向都不随时间变化的电流。交流——是大小和方向都随时间变化的电流。2、电压：能使电荷流动的电场力叫电压。

电压和电流一样，有大小，也有方向。电压的方向规定为由高电位指向低电位。

3、电阻：导体对电流的阻碍作用称为电阻。电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的物理量，客观存在的，不随导体两端电压的大小变化。导体的电阻仍然存在。

4、电路：电路是指电流流过的路径。最简单的电路由电源、用电器（也叫负载）、控制开关、导线四部分组成。

电路中电源：产生电能的设备。并向用电设备供电。电路中的负载：是用电设备。它是把电能转换成其它形式的能。如：灯、起动机、喇叭等。

电路中的中间环节：指导线、开关、继电器、金属导体等。电路的三种状态：通路、断路（开路）5、电磁：

电与磁在一定条件下可以互相转换。

电转变成磁：通电导体周围存在磁场。电流越大，磁

场越强。将导体绕在铁心上，会使磁场加强。

磁转变成电：当变化的磁场作用在导体上时，导体中

会产生电。（现代汽车上使用的很多磁感应式传感器，此原理）

就运用

、短路（搭铁）。

是导体

即使没有电压，

注解及补充

授课内容：

注解及补充

三、电子技术基础复习内容：

1、半导体：即导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，称半导体。有硅、锗、砷化镓等。

半导体中存在着两种载流子（即参与导电的粒子）是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴。

1）P型半导体：这种半导体主要靠空穴导电，称为空穴型半导体。简称

P型半导体。

N型半导体。

P型半导体和N型半导体结合

PN结。P区引出线为正极，N区引出

2）N型半导体：这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子型半导体，简称在一起时，构成一个线为负极。

2、晶体二极管：1）结构：在一个

PN结的P区和N区各引出一条引线，

经特殊封装后，就制成一只晶体二极管。

2）种类：二极管的种类很多

按所用材料分：有硅二极管和锗二极管；按PN结的结构分：有点接触和面接触型：

按用途分：有普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、光电二极管、发光二极管等。

3）特性：晶体二极管具有单向导电性。

分正向导电：即对二极管加正向电压（达一定值）管、发光二极管）

反向击穿导电：即对二极管加反向电压（达一定值）极管导通，所以把加在二极管两端的反向电压称反向击穿电压。（稳压二极管、光电二极管）。

，二，二极

管导通，加反向电压，二极管截止。（普通二极管、整流二极

3）PN结：用特殊工艺将

，一种

授课内容：

注解及补充

PN结构的一种半导体器

NPN

3、晶体三极管：

1）结构：晶体三极管是由两个型和PNP型两类。

晶体三极管有三个区：发射区、基区、集电区。两个PN结：发射和集电结。

三个电极：从发射区引出的电极叫发射级，用从其区引出的电极叫基极。用叫集电极，用c表示

2）三极管的特性

1．电流放大特性：Ib较小变化能引起Ic较大变化。集电极电流IC和变化量是基极电流

Ib变化量的80倍。

当基极电流有一微小变化时，能引起集电极电流的较大变化。也就是说基极电流对集电极电流具有小量控制大量的作用。这就是三极管的电流放大作用。

2．开关特性：

①三极管的截止状态：（相当于开关断开）Ube=0v

Ic →Ie间

时时

R≈∞

②三极管的饱和状态：（相当于开关闭合）（NPN型）Ube=0.7vIc→Ie间

R≈0

（PNP型）Ube=0.3v作业：

1、汽车电气设备有哪些特点？

2、汽车上的正极线和负极线通常称什么？3、电路由哪几部分构成？电路有几种状态？4、晶体二极管、三极管有何特性？

e表示；

b表示；从集电极引出的电极

件。根据PN结构的组成合方式不同。晶体管可分为

图形符号中带箭头的电极为发射极，

箭头方向表示发射结正向导通时的电流方向。

章

单元三

节

电源系

课题课时

2

起动型铅蓄电池的用途、组成元件用作用

学习目标：掌握汽车用起动型铅蓄电池的用途、熟悉其组成元件的作用授课方法：互动教学

授课内容：

注解及补充

一、起动型铅蓄电池的用途、组成元件及作用：（一）用途：

1．起动发动机时给起动机提供强大的起动电流达200—600A，有的柴油机用蓄电池达

2．发电机电压较低或不发电时（即向用电设备供电。

3．发动机正常运转,发电机的端电压高于蓄电池的电动势时（即V充电）。

4．发电机过载时（即用电设备供电。

5．蓄电池相当于一只大容量电容能吸收电路中出现的瞬时过电压,保护电子元件。（二）组成元件及各组件的作用：

汽车用蓄电池称铅酸蓄电池。因为蓄电池中参与化反应的活性物质主要是铅元素；参与反应的电解质是硫酸。所以称为铅酸蓄电池。

另外，由于蓄电池用于汽车上的主要作用是向起动机供电，起动汽车发动机，因此也称其为起动型铅蓄电池。

1、起动型铅蓄电池的结构：主要由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等部件组成。2、各组成元件的作用：

⑴极板：正、负极板上的活性物质与电解液反应，池电动势。

栅架：活性物质都做成膏状涂敷在的栅架上，制成正负极板。由于正极板活性物质容易脱落，所以把正极板做的比

产生电

V

发=V

蓄）,蓄电池协助发电机向

发＞V蓄时）将发电机供给的电能储存起来（即被

(一般高

1000A以上)。V

发＜V蓄）,蓄电池

负极板厚。

⑵隔板：

隔板的作用是使正负极板尽量的靠近而不至于短路，缩小蓄电池的体积，防止极板变形和活性物质脱落。为了有利于电解液渗透隔板常用具有良好的耐酸性和抗氧化性和微孔性（或多孔性）。

⑶电解液：

电解液的作用是形成电离，促使极板活性物质溶离，产生可逆的电化学反应。简单讲，就是电解液与极板上的活性物质反应，建立电池电动势。

⑷外壳

外壳的作用是用来盛装电解液和极板组，使铅蓄电池构成一个整体。

⑸联条

联条的作用是将单格电池串联起来，提高整个蓄电池的端电压。

⑹接线柱

一个普通铅蓄电池首尾两极板组的横板上焊有接线柱。一个为正接线柱，旁边标有“示。

+”或“p”记号；另一个为负

极接线柱，旁边标有“-”或“N”记号，有的用不同颜色表

作业：

1、起动型铅蓄电池的用途？

2、起动型铅蓄电池主要由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等部件组成。

3、一般正接线柱，用“+”或“p”表示；负极接线柱，用“-”或“N”表示。

章

单元三

节

电源系

课题课时

2

起动型铅蓄电池的结构及电池型号

学习目标：掌握汽车用起动型铅蓄电池各组件的结构，了解型号的内涵授课方法：多媒体教学

授课内容：

注解及补充

一、起动型铅蓄电池各组件的结构：⑴极板：

极板由栅架活性物质组成正极板：正极板：其活性物质为二氧化铅（负极板：其活性物质为海绵状纯铅（

PbO2），呈棕褐色。Pb），呈深灰色。

栅架：是用铅锑合金浇铸成的带板耳的格架。

活性物质是极板上的工作物质。活性物质都做成膏状涂敷在有一定机械强度的栅架上，制成正负极板。由于正极板活性物质容易脱落，所以把正极板做的比负极板厚。

将正负极板各一片浸入电解液中，就可获得

2V的电动

势。将多片正、负极板浸入同一份电解液中，同样只能获得2V的电动势。但是，极板片数多的电池，电容量大。说明：极板片数多，活性物质多，电池容量大。

为此，当极板片数确定，满足电容量要求后，要满足蓄电池的电压要求，通常把多片正负极板分别并联，用横板焊接成正负极板组（每个极板组中，负极板总是比正极板多一片）。根据电压的要求，构成不同数量的极板组，将各极板组分别与不同的电解液反应，然后将各极板组串联，就可以增大电池电压。通常，把一个极板组称为一个单格电池。

蓄电池通常有三个或六个单格电池串联而成。因一个单格电池是2伏，三个单格电池是

⑵隔板

为了有利于电解液渗透隔板常用具有良好的耐酸性和抗氧化性的微孔塑料制成。微孔或多孔是指隔板是可以让电解

6伏；六个单格电池是

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伏。国产车用蓄电池一般有三个单格和六个单格两种规格。