汽车电气设备构造及维修教案.docx

1、汽车电气设备构造及维修教案汽车电气设备构造与维修教 案章 节课 题课时绪 论汽车电气设备课的性质、任务、发展、构成2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：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，即发动机、底盘、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

2、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独立地完成拆装和检修、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

3、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.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、操纵性、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

4、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、

5、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。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

6、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。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 节课 题绪 论汽车电气设备课的特点；复习电工电子基础授课方法：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

7、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。电压都很低，低于人体的承受电压36伏。 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。即电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。

8、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。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

9、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，是导体客观存在的，不随导体两端电压的大小变化。即使没有电压，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）、短路（搭铁）。 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

10、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，就运用此原理）授课内容： 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），一种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。 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N型半导体。 3）PN结：用特殊工艺将P型半导体和N型半导体结合在一起时，构成一个PN结。P区引出线为正极，

11、N区引出线为负极。 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），二极管导通，加反向电压，二极管截止。（普通二极管、整流二极管、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），二极管导通，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）。授

12、课内容：3、晶体三极管：1）结构：晶体三极管是由两个PN结构的一种半导体器件。根据PN结构的组成合方式不同。晶体管可分为NPN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e表示；从其区引出的电极叫基极。用b表示；从集电极引出的电极叫集电极，用c表示 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。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

13、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：三极管的截止状态：（相当于开关断开）Ube=0v Ic Ie间 R三极管的饱和状态：（相当于开关闭合）（NPN型）Ube=0.7v时 IcIe间 R0（PNP型）Ube=0.3v时作业：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？章 节课 题课时单元三 电源系起动型铅蓄电池的用途、组成元件用作用2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： 一、起动型铅蓄电池的用途、组成元件及作用：（一

14、）用途：1起动发动机时给起动机提供强大的起动电流(一般高达200600A，有的柴油机用蓄电池达1000A以上)。2发电机电压较低或不发电时（即V发V蓄）,蓄电池向用电设备供电。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发V蓄时）将发电机供给的电能储存起来（即被充电）。4发电机过载时（即V发=V蓄）,蓄电池协助发电机向用电设备供电。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

15、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：极板：正、负极板上的活性物质与电解液反应，产生电池电动势。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负极板厚。 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）。 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

16、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。 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。 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。 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“+”或“p”记号；另一个为负极接线柱，旁边标有“-”或“N”记号，有的用不同颜色表示。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 节课 题课时单元三 电源系起动型铅蓄电池的结构及电池型

17、号2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： 一、起动型铅蓄电池各组件的结构：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（PbO2），呈棕褐色。负极板：其活性物质为海绵状纯铅（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

18、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6伏；六个单格电池是12伏。国产车用蓄电池一般有三个单格和六个单格两种规格。 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

19、是可以让电解液从其间穿过。 电解液电解液是化学纯净的硫酸和蒸馏水按一定的比例配制。电解液的相对密度一般为1.241.28之间。选择电解液相对密度的大小，要根据地区和气温条件。高温时，选择低相对密度的电解液；低温时，选择较高相对密度的电解液。但是，在不至结冰的情况下，尽量采用较低相对密度的电解液。电解液有温度要求：各个国家的要求不同，国产蓄电池电解液的标准温度规定为15。电解液有高度要求：国产蓄电池电解液的标准高度为：高出极板顶1015mm。 外壳外壳材料由硬橡胶和塑料两种。外壳的外观是一个长方体，其内部是壁隔成不同的单格，我国蓄电池外壳的单格电池个数有三个单格和六个单格两种。另外，普通蓄电池外

20、壳的底部制有凸筋，目的是将蓄电池极板组顶起不与底部接触，形成一定的空间，让电池中的机械杂质沉积而不通过极板底部将正负极板连接短路。外壳上各单格电池的盖，与外壳是密封的，各单格电池盖上留加液孔，加液孔上加盖（称加液孔盖），加液孔盖上又留有通气小孔。联条 联条是由铅锑合金制成，有外露式和内藏式两种。 接线柱（也称极桩）是每个单格电池的正、负极板板耳浇铸在一起构成的。每个单格电池有正、负两个极桩，只有蓄电池最外端的两个单格电池的正极桩或负极桩构成蓄电池的接线柱，其余的极桩通过联条串联在一起。新蓄电池：是将极板组装入外壳单格电池中，浇铸好联条，盖好电池盖并密封，将加液孔密封即可，未启用的新蓄电池是不加

21、电解液的。二、型号：蓄电池的型号由三部分组成，各部分之间用破折号分开：1 第一部分为串联单格电池数，用阿拉伯数字表示。国产蓄电池有3或6两种。它表示蓄电池的额定电压大小。3表示6伏电池；6表示12伏电池。2 第二部分为电池类型和特征，常用汉字的第一个字母表示。电池特征为附加部分，仅在同类用途的产品具有第二种特征（A-表示干荷电、H-表示湿荷电、W-表示免维护S-表示少维护、Q-表示起动、I-表示胶质电解液）3 第三部分为电池的额定容量，用具体的数据表示。其单位是用Ah（安培*小时）一般在型号中可略去不写。有时在额定额量后面用一个字母表示特出性能：G-表示高起功率、S-表示塑料外壳，D-表示低温

22、启动性能。例如：夏利轿车用6-QA-40S型蓄电池：由6个单格电池组成，额定电压为12V（62V=12V）额定容量为40Ah的起动用干荷电铅蓄电池采用了塑料外壳。作业：1、解释：6-QA-100 2、电解液是化学纯净的硫酸和蒸馏水按一定的比例配制3、电解液的相对密度一般为1.241.28之间4、国产蓄电池电解液的标准温度规定为15。电解液有高度要求：国产蓄电池电解液的标准高度为：高出极板顶1015mm。 5、在不至结冰的情况下，尽量采用较低相对密度的电解液。 6、未启用的新蓄电池不加电解液。章 节课 题课时单元三 电源系铅蓄电池的工作原理、容量与使用2学习目标：掌握铅蓄电池的使用方法 熟悉影响

23、容量的使用因素 了解铅蓄电池的工作原理授课方法：理论教学授课内容：一、铅蓄电池的工作原理： 蓄电池的工作状态：放电和充电。即蓄电池放电时是在工作，其充电时也是在工作。只要它内部产生电化学反应，它就是在工作。放电原理：蓄电池的放电过程，就是将化学能转换成电能的过程。放电过程总反应式为：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O在放电过程中，消耗了硫酸，生成水，所以电解液密度不断下降。由于活性物质生成了硫酸铅，所以，蓄电池的容量和端电压是逐渐下降的。蓄电池放完电的标志：单格电池电压下降到1.75伏,电解液相对密度下降到1.11最小值.充电原理：蓄电池的充电过程，就是将电能转换成化学能的过程

24、。充电过程的总反应式：2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4在充电过程中，消耗了水生成了硫酸，硫酸铅还原成活性物质，电解液的密度上升。蓄电池的容量和端电压是逐渐增大的。 充足电的标志: 蓄电池内产生大量气泡，电解液呈“沸腾”状，端电压和相对密度上升到最大值且2-3小时内不再增加。二、铅蓄电池容量的影响因素：影响蓄电池容量的因素很多，根据该专业特点，只考虑使用方面的因素。具体有：1、放电电流的大小：放电电流越大，电池容量下降越快。2、电解液温度：电解液温度降低，蓄电池的输出容量减小，一般在正常范围内，电解液温度每下降1，电池容量约下降1%。所以，在正常温度范围内，适当增加电解液温度，

25、可增大容量。 但电解液温度不能超过40，温度过高，会使极板翘曲变形，极板上的活性物质疏松、脱落，减少蓄电池的寿命3、电解液相对密度：电解液的相对密度在一定的范围，不能过大。实践证明，采用较低的电解液相对密度，可以提高蓄电池输出大电流的能力和大电流放电时的容量。相对密度过大，电解液电阻会增加，反而使蓄电池容量下降。因此：冬季，在不致结冰的前提下，应尽量采用稍低相对密度的电解液。三、铅蓄电池的使用：蓄电池的正确使用，为了延长蓄电池的使用寿命，蓄电池在使用中应注意“三抓”和“五防”：1、三抓： 1）抓正确及时充电：放完点的蓄电池应在24h内及时去充电车上正在使用的蓄电池一般每两个月补充充电一次，蓄电

26、池的放电程度，冬季不得超过25，夏季不得超过50。停放的蓄电池，每两个月补充充电一次2）抓正确操作使用： 超过连续使用起动机每次起动时间不得超过5s，如果一次未能起动发动机应休息15s以上再第二次起动，连续三次起动不成功，应查明原因排除故障后再起动发动机。 装、搬运蓄电池应轻搬轻放，不可随便敲打或在地上拖拽，蓄电池在车上固定要牢固以防行车时颠簸授损。3）抓清洁维护： 经常清里蓄电池表面灰尘污物，保持蓄电池外表清洁。 接柱和电线连接要牢固，出现氧化物时应及时清除，并涂上润滑脂 经常疏通蓄电池通气孔2、五防：一防充电电流过大和长时间充电；二防过度放电；三防电解液面过低；四防电解液密度过高；五防电解

27、液内混入杂质。作业：1、蓄电池的放电过程，就是将化学能转换成电能的过程。2、电解液温度不能超过40，温度过高，会使极板翘曲变形，极板上的活性物质疏松、脱落，减少蓄电池的寿命。： 3、起动机每次起动时间不得超过5s，如果一次未能起动发动机应休息15s以上再第二次起动4、影响蓄电池容量的使用因素有哪些？章 节课 题课时单元三 电源系电解液的配制及蓄电池的充电2学习目标： 熟悉电解液的配制，了解蓄电池的充电方法授课方法：理论教学 互动教学授课内容：一、电解液的配制： 配制电解液：用相对密度为1.83-1.84的纯净硫酸与蒸馏水配制. 配制成分的百分比：可按体积比,也可按质量比。（见课本第75页表3-

28、3）。配制时注意：应先将容器中加入蒸馏水，然后将硫酸沿容器壁慢慢注入水中。二、铅蓄电池的充电： 1、充电的方法：定流充电（也称串联充电法）：充电过程中充电电流保持不变的方法。定流充电的优点是：适用性好，可任意选择和调整充电电流，有益于延长蓄电池的使用寿命。这种充电方式可用于各种不同的蓄电池，如新蓄电池的初充电、去硫充电、补充充电等，均可采用这种方式。缺点是：充电时间长，且需要经常调节充电电流。定压充电（也称并联充电法）：充电过程中充电电压保持不变的方法。定压充电的优点：一是充电效率高。开始充电4h5h内，蓄电池就能获得9095的充电量，因而可大大缩短充电时间。二是操作方便，不易过充电。定压充电

29、的缺点：由于充电初期电流太大，易造成电解液温升过快、极板弯曲、活性物质脱落，从而影响蓄电池的技术性能和使用寿命。因此，这种方法除在短时间补充充电的情况下，一般很少使用。2、充电种类：铅蓄电池的充电分初充电、补充充电和快速脉冲充电。充电过程都分两个阶段进行。第一阶段：选择合适的充电电流，从充电开始至单格电池电压上升到2.4伏左右、电解液开始出现气泡为止：第二阶段：紧接着改变充电电流（即将第一阶段充电电流减半）后，继续充电至充足电。充足电的表现为：蓄电池内产生大量气泡，电解液呈“沸腾”状，端电压和相对密度上升到最大值且2-3小时内不再增加。3、初充电：是指对新蓄电池进行的第一次充电。初充电的步骤：

30、（见课本第7677页）注意：初充电的充电时间需要5070小时。4、补充充电：对使用后电量消耗的蓄电池进行的恢复容量的充电。 蓄电池电量消耗的具体表现：通过仪器、仪表测量判断：电解液相对密度下降到1.2以下；冬季放电超过25%，夏季放电超过50%；通过经验判断：（看大功率用电设备的工作情况）起动机起动无力；前照灯灯光暗淡；电喇叭沙哑等。补充充电的步骤：（见课本第77页）补充充电的时间需要1316小时。5、快速脉冲充电：这种充电方法对被充电蓄电池有要求，即是新蓄电池、有故障的蓄电池不能采用这种方法充电。作业：1、蓄电池电量消耗的具体表现是什么？2、解释：初充电 补充充电3、章 节课 题课时单元三 电源系铅蓄电池的维护、故障诊断及新型电池简介2学习目标：掌握铅蓄电池的维护项目 了解蓄电池的常见故障及车用新型电池授课方法：理论教学 互动教学 实验教学授课内容：一、蓄电池的维护保养