汽车电气系统基础知识.docx
《汽车电气系统基础知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车电气系统基础知识.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
汽车电气系统基础知识
∙汽车电气系统基础知识
下载该文档 文档格式：
PPT 更新时间：
2010-12-4
第1章汽车电气系统基础知识
新疆交通职业技术学院
学习目标
了解汽车电气系统的特点.
描述汽车电气设备电路组成模式.
掌握汽车电路中间装置的结构和检修.
1.1汽车电气系统的特点
1.单线制
2.负极搭铁
3.两个电源
4.用电设备并联
5.低压直流供电
1.1汽车电气系统的特点
1.单线制
所谓单线制,就是利用汽车发动机和底盘,车身等金属机件作为各种用电设备的共用连线（俗称搭铁）,而用电设备到电源只需另设一根导线.任何一个电路中的电流都是从电源的正极出发,经导线流入到用电设备后,通过金属车架流回电源负极而形成回路.
采用单线制不仅可以节省材料（铜导线）,使电路简化,而且便于安装和检修,降低故障率.但在一些不能形成可靠的电气回路或需要精确电子信号的回路,采用双线.
2.负极搭铁
所谓搭铁,就是采用单线制时,将蓄电池的一个电极用导线连接到发动机或底盘等金属车体上.若蓄电池的负极连接到金属车体上,称为负极搭铁;反之,若蓄电池的正极连接到金属车体上,称为正极搭铁.我国标准中规定汽车电器必须采用负极搭铁.目前世界各国生产的汽车也大多采用负极搭铁方式.
1.1汽车电气系统的特点
3.两个电源
所谓两个电源,就是指蓄电池和发电机两个供电电源.蓄电池是辅助电源,在汽车未运转时向有关用电设备供电;发电机是主电源,当发动机运转到一定转速后,发电机转速达到规定的发电转速,开始向有关用电设备供电,同时对蓄电池进行充电.两者互补可以有效地使用电设备在不同的情况下都能正常地工作,同时也延长了蓄电池的供电时间.
4.用电设备并联
所谓用电设备并联,就是指汽车上的各种用电设备都采用并联方式与电源连接,每个用电设备都由各自串联在其支路中的专用开关控制,互不产生干扰.
5.低压直流供电
汽车电气设备采用低压直流供电,柴油车大多采用24伏直流供电,汽油车大都采用12伏直流电压供电.
1.2汽车电气设备电路组成
汽车电气系统主要由电源,用电设备和中间装置组成.如图1.1所示是广州本田雅阁轿车点烟器系统电路.
任何电气设备和电控装置要想获得电源供应,中间装置的连接必不可少.常见的连接装置有汽车线束,开关装置,保险装置,继电器,连接端子和连接器等等,这些中间装置的选用和装配直接影响到用电设备的运行状况.
1.2.1汽车线束
1.汽车用电线
按承受电压的高低分类:
高压导线和低压导线.
⑴导线截面积的正确选择
根据用电设备的负载电流大小选择导线的截面积.
其一般原则为:
长时间工作的电气设备可选用实际载流量60%的导线;短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%-100%之间的导线.
同时,还应考虑电路中的电压降和导线发热等情况,以免影响用电设备的电气性能和超过导线的允许温度.
为保证一定的机械强度,一般低压导线截面积不小于0.5mm2.
1.2.1汽车线束
1.汽车用电线
⑴导线截面积的正确选择
下表为各种铜芯导线标称截面积的允许载流量.
铜芯电线截面积（mm2）
0.5
0.75
1.0
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
载流量（60%）
7.5
9.6
11.4
14.4
19.2
25.2
33
45
63
82.5
102
129
载流量（100%）
12.5
16
19
24
32
42
55
75
105
138
170
215
1.2.1汽车线束
1.汽车用电线
⑴导线截面积的正确选择
下表为汽车12V电系主要电路导线截面积选择的推荐值.
起动机电缆
16-95
电源线
4-25
电热塞
4-6
其他连接导线
1.5-4
前照灯的电线束（接保险器）,电喇叭（3A以上）
1.5
前照灯的单线（不接保险器）,电喇叭（3A以下）
1.0
转向灯,制动灯,停车灯,分电器
0.8
后灯,顶灯,指示灯,仪表灯,牌照灯,燃油表,雨刮器电机
0.5
轿车
货车
挂车
用途
标称截面积（mm2）
汽车类型
1.2.1汽车线束
1.汽车用电线
⑵导线的颜色
为便于安装和检修,汽车采用双色导线,主色为基础色,辅色为环布导线的条色带或螺旋色带,且标注时主色在前,辅色在后.以双色为基础选用时,各用电系统的电源线为单色,其余为双色,双色线的主色见下表.
Y
黄
车身内部照明系统
V
紫
收放音机,点烟器等系统
G
绿
灯光信号系统
Gr
灰
各种辅助电机及电气操纵系统
R
红
电源系统
Bl
蓝
前照灯,雾灯等外部照明系统
W
白
点火起动系统
Br
棕
仪表,报警指示和喇叭系统
B
黑
电气装置接地线
代号
电线主色
系统名称
代号
电线主色
系统名称
1.2.1汽车线束
1.汽车用电线
⑵导线的颜色
标称截面积大于1.5mm2的双色线,主辅颜色的搭配见下表.
○
○
○
○
—
○
○
灰（S）
Δ
○
—
○
○
○
—
紫（P）
○
○
—
○
○
○
○
棕（N）
○
—
○
○
○
○
○
绿（G）
Δ
○
○
○
○
○
○
白（W）
—
—
Δ
○
○
○
○
蓝（U）
Δ
Δ
Δ
○
○
○
○
黄（Y）
○
○
—
○
○
○
—
红（R）
蓝（U）
绿（G）
棕（N）
黑（B）
白（W）
黄（Y）
红（R）
辅色
主色
注:
○-容许搭配的颜色;
Δ-不推荐搭配的颜色.
1.2.1汽车线束
2.汽车线束
为使全车线路规整,安装方便及保护导线的绝缘,汽车上的全车线路除高压线,蓄电池电缆和起动机电缆外,一般将同区域的不同规格的导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束,称为线束.
1.2.1汽车线束
2.汽车线束
⑴线束的包扎
①电缆半叠包扎法,涂绝缘漆,烘干,以增加电缆的强度和绝缘性能.
②新型线束,局部塑料包扎后放入侧切口的塑料波纹管内,使其强度更高,保护性能更好,查找线路故障方便.
⑵线束的安装
同一种车型的线束在制造厂里按车型设计制造好后,用卡簧或绊钉固定在车上的既定位置,其抽头恰好在各电气设备接线柱附近位置,安装时按线号装在其对应的接线柱上.各种车型的线束各不相同,同一车型线束按发动机,底盘和车身分多个线束.
1.2.2开关装置
汽车上所有用电设备的接通和停止,都必须经过开关控制.对开关的要求是坚固耐用,安全可靠,操作方便,性能稳定.
1.开关的符号
图1.3
1.2.2开关装置
2.点火开关
点火开关是汽车电路中最重要的开关,是各条电路分支的控制枢纽,是多档多接线柱开关.其主要功能是:
锁住转向盘转轴（Lock）,接通点火仪表指示等（ON或IG）,起动（ST或Start）挡,附件挡（Acc主要是收放机专用）,如果用于柴油车则增加（HEAT）挡.其中起动,预热挡因为工作电流很大,开关不易接通过久,所以这两挡在操作时必须用手克服弹簧力,扳住钥匙,一松手就弹回点火挡,不能自行定位,其他挡均可自行定位.点火开关的结构及表示方法如图所示.
1.2.2开关装置
1.2.2开关装置
3.组合开关
多功能组合开关将照明（前照灯,变光）开关,信号（转向,危险警告,超车）开关,刮水器/清洗器开关等组合为一体,安装在便于驾驶员操纵的转向柱上.下图为日产轿车组合开关的挡位和接线柱关系.
1.2.2开关装置
1.2.3保险装置
当电路中流过超过规定的过大电流时,汽车电路保险装置能够切断电路,从而防止烧坏电路连接导线和用电设备,并把故障限制在最小范围内.汽车上的保险装置主要有:
熔断器,易熔线和断路器.
1.熔断器和易熔线符号
1.2.3保险装置
2.易熔线
易熔线是一种大容量的熔断器,用于保护电源电路和大电流电路.
注:
⑴绝对不允许换用比规定容量大的易熔线.
⑵易熔线熔断,可能是主要电路发生短路,因此需要仔细检查,彻底排除隐患.
⑶不能和其他导线绞合在一起.
蓄电池正极
易熔线
1.2.3保险装置
3.熔断器（保险）
⑴保险选用原则
保险装置标称值=电路的电流值/0.8
例如,某电路设计的最大电流为12A,应选用15A的保险.
⑵熔断器熔断后的应急修理
行驶途中的应急修理,可用细导线代替熔断器.一旦到达目的地或有新熔断器时,应及时换上.
注:
⑴更换熔断器,一定要用与原规定相同的熔断器.汽车上增加用电设备时,不要随意改用容量大的熔断器,最好另外再安装熔断器.
⑵熔断器熔断,必须真正找到故障原因,彻底排除隐患.
⑶熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象.如发现支架有氧化现象或脏污必须及时清理.
1.2.3保险装置
4.断路器
断路器在电路中用于防止有害的过载（额外的电流）.断路器是机械装置,它利用两种不同金属（双金属）的热效应断开电路.如果额外的电流经过双金属带,双金属带弯曲,触点开路,阻止电流通过.当电路断路器冷却,触点再次闭合,电路导通.当无电流时,双金属带冷却而使电路重新闭合,电路断路器复位.
1.2.4继电器
继电器可以实现自动接通或切断一对或多对触点,完成用小电流控制大电流,可以减小控制开关的电流负荷,保护电路中的控制开关.如进气预热继电器,空调继电器,喇叭继电器,雾灯继电器,中间继电器,风窗刮水器/清洗器继电器,危险报警与转向闪光继电器等.
1.2.4继电器
继电器分为:
常开继电器,常闭继电器和常开,常闭混合型继电器.继电器的每个插脚都有标号,与中央接线盒正面板的继电器插座的插孔标号相对应.
1.2.4继电器
小技巧:
用继电器实现电路扩展
要想在原车上安装额外的电子附件,简单的接入已有的电路中可能会使保险装置或配线过载.采用继电器扩展可有效解决这一问题.
1.2.5连接器
连接器又叫插接器,现代汽车上使用很普遍.为防止在汽车行驶过程中脱开,均采用闭锁装置.
1.连接器的符号和实物示意图.
1.2.5>'>
温馨提示：
如果这篇汽车电气系统基础知识文档不完整，请从下面的下载地址下载到您的电脑浏览全文。
下一篇汽车电器系统基础知识
汽车电器系统——基础知识
任课教师:
万霞
基本电子元器件
电阻
电容
电磁原理
电感
基本波形
固定电阻
稳定和调节电路中的电流和电压,其次还有限制电路电流,降低电压,分配电压等功能.
碳膜,金属氧化膜,绕线电阻
可变电阻
不连续可变电阻和连续可变电阻
电位计（节气门,空调调整,电动座椅位置）
热敏电阻（空调,冷却液）
光敏电阻（前照灯自动开灯系统）
电容
充电:
储存电脑
放电
控制电路:
滤波,耦合电路
电磁原理
磁场基本概念:
最强处在两极
磁场内部的磁力线,封闭,不相交,任何一点之切线方向即是该点磁场方向
磁场强度较大者,其磁力线亦较密,磁场最强处在两极
磁力线有弹性,排他性.故异性相吸,同性相斥
磁的概念及其在汽车上的应用
磁力线的数量称为磁通量
磁通密度:
单位面积内,垂直通过的磁力线数目
磁化
磁阻:
磁场分布中的磁力线总是寻找一条磁阻最小的回路.（继电器,电磁阀）
磁性变态:
磁铁处于常温的磁性达到768℃时失去,此温度称居里温度.
磁的概念及其在汽车上的应用（续）
涡流:
当铁心上的磁场因为电流的改变或是因为运动而产生变化时,在铁心上会感应出一个反向电压,此感应所生成的电流会在铁心内流动——涡流制动器
电磁关系
电磁效应
安培右手法则
自感与互感
电磁感应:
磁场的变化产生电流
法拉第电磁感应定律
楞次定律
弗莱明右手定则
弗莱明左手定则
霍尔效应
汽车电气基本元件
二极管和三极管
开关
继电器
电路保护装置
插接器
导线
二极管
单方向导通
硅
汽车常用的硅二极管是交流发电机整流电路中使用10A～50A,汽车电子电路中常用的是数十mA小容量二极管.
稳压管
发光二极管
三极管
控制电流的流动,在电路中作开关和放大器
PNP和NPN
开关作用
放大作用
单刀单掷开关（SPST）
SPST开关设计来实现瞬时接触
单刀双掷开关（SPDT）
前照灯电路中的SPDT调光器示意图
点火开关中的MPMT开关
水银开关
线圈的电磁作用使继电器的触点闭合
继电器在喇叭电路中用作大电流开关
4引脚继电器
5引脚继电器
测试继电器线圈的连通性
测试继电器触点的连通性
电路保护装置
熔断器（保险丝）
易熔线
断电器
熔断器盒中的熔断器
三种熔断器
熔断器盒盖三标有熔断器的详细信息
熔断器保护整个并联电路
单独的熔断器保护并联电路的支路
手动断路器
自动断路器
连接器
汽车导线颜色代码
O
V
Gr
BL
Br
Y
G
R
W
B
代号
橙
紫
灰
蓝
棕
黄
绿
红
白
黑
导线颜色
基本波形
直流波与交流波
发波与脉冲
三角波与锯齿波
稳定直流波和脉动直流波
周期,频率和振幅
T:
当波形出现规律性变化时,波形重复出现一周,完成一次循环所需的时间.
f:
一秒钟内产生的周期数
振幅:
正峰值,负峰值,峰-峰值
交流电
方向,极性交变
电压,电流随时间变化
适于变压
易于作放大
可作为放大器的信号输入及输出
方波与脉冲
方波:
边缘之上下变化急速,且呈周期性出现的矩形波
脉冲
占空比的不同
窄幅波,宽幅波
搭铁端控制与电源端控制
模拟信号,数字信号
三角波与锯齿波
脉冲信号表示
线束分布图
东风EQ1090汽车总电气线路图
点火系统电路图
汽车维修技师基础知识系列讲座
换档互锁系统
在停车挡时,P1打开（关闭）,P2关闭（打开）.此时,可以取出钥匙,但变速杆要锁止在当前位置.如果变速杆在停车挡以外其他档位时,P1关闭（打开）,P2打开（关闭）,这时不能取出钥匙.槽销是定位装置的一部分,定位装置要求按下变速杆按钮,才能使变速杆在停车档上下,手动2档及手动低档移动.换档锁止板安装在靠近制动片的地方.处于停车档时,槽销插在换挡板上面的凹槽内.当电磁阀未激活时,换档锁止板受到制动片的限制.
换档锁止超速按钮为了把变速杆移出停车档位置,点火开关必须置于附件或者开启的位置,而且要踩下刹车踏板.踩下刹车踏板后,ECU就打开电磁阀,移动制动片,让换档锁止板随着槽销下移.如果换档锁止电磁阀失效,变速杆无法移动,于是汽车也就不能启动了.这时可以使用换档锁止超速按钮把制动片从换档锁止板中分开,变速杆就可以从停车档位置移出.换档锁止ECUECU通常位于变速杆附近.换档锁止系统中的电脑通过档位位置开关和刹车灯开关信号来控制主锁止电磁阀和换档锁止电磁阀的工作情况.主互锁系统凸轮轴位于点火开关的末端.这类凸轮轴有一个带有闭合部分的凸轮,凸轮的冲程是从ACC位置到ON或者启动位置.如果电流打开,主锁止电磁阀锁销就会伸出凸轮,电流关闭时,就会被回位弹簧拉回.当变速杆处于停车档以外其它档位时,电流从电脑流经主锁止电磁阀,这样锁销就会伸出.如果在此位能通过锁销带动点火开关,由于凸轮对锁销有反推力,则只可以转到ACC位置.这样就可以控制点火开关不能转到锁止位置.如果变速杆处于停车档位时,回位弹簧拉回锁销,这时流经主锁止电磁阀的电流就被切断.这样点火开关可以转到锁止位置,并且可以拔出钥匙.换档锁止系统电脑换档锁止系统电脑通过档位位置开关和刹车灯开关信号,控制主锁止电磁阀及换挡锁止电磁阀的工作情况.主锁止电磁阀控制
译自2
汽车维修技师基础知识系列讲座
换档互锁系统
如果变速杆处于停车档以外其它档位时,档位位置开关P2状态为打开（关闭）.点火开关ACC和ON端子的电流流经定时器电路到Tr2.Tr2基本电路通过P2开关接地,Tr2则为主锁止电磁阀提供能量,及防止钥匙到锁止位置.在点火开关从ON到ACC,同时主锁止电磁阀开关关闭后约一小时,定时器电路则会切断到Tr2的电流,定时器电路防止电瓶放电.把变速杆调到停车档,开关P2关闭（打开）,电流就不会流到Tr2基本电路.这样电磁阀没有通电,电磁阀塞会撤回,这时可以取出钥匙.换档锁止电磁阀控制如果变速杆在停车档位置,换档位置开关P1打开,Tr3发射电路则接地.通过打开的刹车灯开关为Tr3基本电路供电.未踩下刹车踏板时,Tr3关闭.Tr3控制Tr1基本电路,只要Tr3关闭,换档锁止电磁阀就会关闭,变速杆则会锁定在停车档位置.如果踩下刹车踏板,刹车灯开关打开,为Tr3基本电路提供电流.当Tr3工作时,基本电流流经Tr1,Tr1开始工作,这样就会导致电流流到换档锁止电磁阀,同时释放变速杆.如果变速杆不在停车档位置,那么换档位置开关P1关闭,Tr1则把换档锁止电磁阀转换到关闭位置.
电子/机械换档锁止类型电子/机械换档锁止类型使用换档锁止装置的电子控制和主锁止装置的机械控制.主互锁装置和前面提到的结构类似,凸轮轴位于点火开关的末端.凸轮轴有一个带有闭合部分的凸轮,凸轮的冲程是从ACC位置到ON或者启动位置.锁销被安装在停车锁止线缆的尾部,并随着控制杆的运动而滑动.控制杆是安装在变速杆装置上的,这种控制杆与换档锁止板是分开的,但又由换挡锁止板激活.注意启动槽开槽于换档锁止板中.它有一个切开角,当换档锁止板向上或向下移动时,它就可以使控制杆围绕B点转动.如下图所示.
译自
3
汽车维修技师基础知识系列讲座
换档互锁系统
变速杆处于停车档位置时,控制杆围绕B点以逆时针方向转动,这样拉紧停车锁止线缆,锁销就不会干扰凸轮轴运动.此时,钥匙能够拧到锁止位置并取出.当变速杆移出停车档位置时,用变速杆按钮和槽销向下推动锁止板.这时换档锁止板以顺时针方向朝控制杆转动,拉紧停车锁止线缆并将锁销锁止在凸轮轴中.此时,不可以把钥匙拧到锁止位置,也不可以把钥匙从点火位置取走,如下图所示.
机械换档锁止类型机械类型使用换档锁止装置和主锁止装置的机械控制.线缆从刹车踏板支架伸到变速杆控制轴支架.锁销把变速杆锁定在停车挡位置直到踩下刹车踏板.刹车踏板支架上的线缆末端恰好位于刹车灯开关的下面.线缆上附带有活塞,安装在导线引导管内,这样可以滑进滑出.当没有踩下刹车踏板时,刹车踏板回位弹簧会保持活塞在原位.
线缆的另一末端安装在变速杆控制轴支架的锁销上.锁销是一个可以解除变速杆内轴锁止的
译自4
汽车维修技师基础知识系列讲座
换档互锁系统
弹簧.
当变速杆处于停车挡位置时,而未踩下刹车踏板,这时线缆压缩1号回位弹簧,推动锁销插入内轴圆洞,这样就锁定变速杆在停车挡位置.当踩下刹车踏板,变速器在停车挡位置时,1号弹簧朝刹车踏板方向往外推动线缆,锁销及活塞.这时释放活塞,变速杆就可以移出停车挡位置.当变速杆处于停车挡以外其它档位时,松开刹车踏板,刹车踏板回位弹簧朝变速杆控制轴方向往回推动活塞及线缆.这时锁销无法进入内轴,因此2号回位弹簧压缩.配有锁销弹簧后,当变速杆切换到停车挡位置时,就会立即锁止.
第一章切削加工基础知识
一,本章的教学目的与要求
本章主要介绍了机械加工基础知识.重点应掌握切削运动及切削用量概念;切削刀具及其材料基本知识;切削过程的物理现象及控制;砂轮及磨削过程基本知识;材料切削加工性概念;机械加工工艺过程基本概念;机械加工质量的概念等.掌握本章内容为后续内容的学习打基础,为初步具备分析,解决工艺问题的能力打基础,为学生了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础.学生学习本章要注意理论联系生产实践,才能更好体会,加深理解.可通过课堂讨论,作业练习,实验,校内外参观等及采用多媒体,网络等现代教学手段学习,以取得良好的教学效果.为学好本章内容,可参阅邓文英主编《金属工艺学》第4版,傅水根主编《机械制造工艺基础》（金属工艺学冷加工部分）,李爱菊等主编《现代工程材料成形与制造工艺基础》下册及相关机械制造方面的教材和期刊.
二,授课主要内容
1切削运动和切削要素
主要学习零件表面的形成,切削运动,切削用量,切削层参数
2切削刀具和切削过程
主要学习切削刀具材料,车刀,刨刀,镗刀,麻花钻,铣刀的结构及刀具几何角度,切削的形成及形态,积屑瘤,切削力,切削热和切削温度,刀具磨损和刀具耐用度
3磨具和磨料切削
主要学习磨具和磨削原理
4材料的切削加工性
主要学习衡量材料切削加工性能的指标,常用材料的切削加工性,改善材料切削加工性的方法
5机械加工工艺过程基本概念
主要学习工艺过程的基本概念,工件的安装和夹具,基准及其选择原则,工件在夹具中的定位
6机械加工质量的概念
主要学习机械加工精度,机械加工表面质量
重点,难点及对学生的要求（掌握,熟悉,了解,自学）
让学生重点掌握切削运动及切削用量概念,切削刀具及其材料基本知识,切削过程,砂轮及磨削过程,材料切削加工性,机械加工工艺过程基本概念;机械加工质量等概念.
要外语词汇
主运动:
primarymotion
进给运动:
feedmovement
车刀:
turningtools
刀具材料:
cuttingtoolsmaterials
切削过程:
cuttingprocess
磨具:
abrasivegrindingtools
表面质量:
machiningqualityofmachinedsurfaces
五,辅助教学情况（多媒体课件,板书,绘图,标本,示数等）
主讲（板书）+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物
六,复习思考题
1.试说明下列加工方法的主运动和进给运动:
a.车端面;b.在钻床上钻孔;c.在铣床上铣平面;d.在牛头刨床上刨平面;e.在平面磨床上磨平面.
2.试说明车削时的切削用量三要素,并简述粗,精加工时切削用量的选择原则.
3.车外圆时,已知工件转速n=320r/min,车刀进给速度vf=64mm/min,其它条件如题图1-1所示,试求切削速度vc,进给量f,背吃刀量ap,切削层公称横截面积AD,切削层公称宽度bD和厚度hD.
4.弯头车刀刀头的几何形状如题图1-2所示,试分别说明车外圆,车端面（由外向中心进给）时的主切削刃,刀尖,前角γ0,主后角ao,主偏角kr和副偏角.
题图1-1题图1-2
5.简述车刀前角,后角,主偏角,副偏角和刃倾角的作用及选择原则.
6.机夹可转位式车刀有哪些优点
7.刀具切削部分材料应具备哪些基本性能常用的刀具材料有哪些
8.高速钢和硬质合金在性能上的主要区别是什么各适合做哪些刀具
9.切屑是如何形成的常见的有哪几种
10.积屑瘤是如何形成的它对切削加工有哪些影响生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么
11.设用γ0=15°,ao=8°,kr=75°,=10°,=0°的硬质合金车刀,在C6132型卧式车床上车削45钢（正火,
升级会员 