《汽車電工》教學課件：1第一章 汽車電路的電氣與電子元件

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1、一、保險裝置一、保險裝置 保險裝置主要指的是保護電氣線路或用電設備（用電器）的易熔線和熔斷器（保險絲）。1 1、易熔線（圖、易熔線（圖1-11-1）：）： 易熔線通常用來保護電源和大電流干線，它在5秒內熔斷的電流和普通熔絲相比，相當于有200A300A電流通過，因此絕對不允許換用比規(guī)定容量大的易熔線。2 2、熔斷器（保險絲）：熔斷器（保險絲）： 熔斷器一般安裝在儀表盤附近或發(fā)動機罩下面的熔斷器盒內，常與繼電器組裝在一起，構成全車電路的中央接線盒。熔斷器外觀與熔值標注如圖1-2所示：圖圖1-1 1-1 易熔線易熔線第一節(jié)第一節(jié) 汽車電路中的電氣元件汽車電路中的電氣元件二、繼電器二、繼電器 1 1

2、、繼電器的概念：、繼電器的概念： 繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，它是利用電磁感應原理以較小的電流來控制較大電流的自動開關，在電路中起著自動操作、自動調節(jié)、安全保護等作用。2 2、繼電器的類型：、繼電器的類型： 繼電器的種類很多，常用的有電磁式和干簧式兩種。 圖圖1-2 1-2 熔斷器與其熔值標注熔斷器與其熔值標注3 3、汽車繼電器的典型應用：、汽車繼電器的典型應用： 汽車上許多電器部件需要用開關進行控制。在汽車上常用的繼電器有：起動繼電器、喇叭繼電器、閃光（轉向）繼電器、刮水繼電器等，起動繼電器、喇叭繼電器、閃光（轉向）繼電器、刮水繼電器等，下面做簡單介紹。 （1 1）起動繼電器：）起

3、動繼電器： 在采用電磁嚙合式起動機的起動電路中，起動開關常與點火開關制成一體，通過起動機電磁開關的電流很大（大功率起動機可達3040A），而使點火開關早期損壞，如圖1-3所示。 圖圖1-3 1-3 電磁嚙合式起動機的控制電路電磁嚙合式起動機的控制電路MA起動機蓄電池點火起動機“起動機”接線柱起動繼電器常開觸點線圈“搭鐵”接線柱“點火開關”接線柱點火開關電流表蓄電池接線柱起動 機電磁開關（2 2）閃光繼電器：）閃光繼電器： 閃光繼電器又稱為閃光器，按其結構不同，可分為阻絲式、電容式和電子式三種。其中阻絲式又可分為熱絲式（電熱式）和翼片式（彈跳式）。 熱絲式閃光器，熱絲式閃光器，也被稱為電熱式閃光

4、器。熱絲式閃光器的結構與工作原理如圖1-4 所示。轉向燈的閃光頻率為50110 次/分鐘，但一般控制6095次/分鐘。圖圖1-4 1-4 熱絲式閃光繼電器熱絲式閃光繼電器 （3 3）刮水繼電器，）刮水繼電器，圖1-5 為汽車上常見的間歇刮水器線路圖。圖圖1-5 間歇式雨刮線路圈間歇式雨刮線路圈“0”擋時雨刮處于靜止狀態(tài)“”擋擋時時雨雨刮刮處處于于間間歇歇狀狀態(tài)態(tài)“”擋時雨刮處于靜止狀態(tài)“”擋時雨刮處于靜止狀態(tài)三、三、 點火線圈點火線圈 點火線圈能將汽車電源系統(tǒng)提供的低壓電，變?yōu)楦哌_幾千伏甚至上萬伏的高壓電，用于點燃發(fā)動機內的汽油混合氣。點火線圈分為開磁路式和閉磁路式兩類。1 1、開磁路式點火線

5、圈：、開磁路式點火線圈： 開磁路式點火線圈的結構如圖1-6所示，點火線圈的上端裝有膠木蓋，其中央突出部分為高壓接線柱，其他的接線柱為低壓接線柱。 開磁路式點火線圈的磁路圖圖1-6 開磁路式點火線圈開磁路式點火線圈2 2、閉磁路式點火線圈：、閉磁路式點火線圈： 閉磁路式點火線圈的結構如圖1-8所示。 在“日”字形鐵心內繞有一次繞組，在一次繞組的外面繞有二次繞組，其磁路如圖1-9所示。由圖可知，磁感線經鐵心構成閉合磁路。閉磁路式點火線圈的優(yōu)點是漏磁少，磁路的磁阻小，因而能量損失小，能量變換率高，可達75（開磁路式點火線圈只有60）。閉磁路式點火線圈體積小，可直接裝在分電器蓋上，省去了點火線圈與與分

6、電器之間的高壓導線，并可使二次電容減小，所以在電子點火系統(tǒng)中得到了廣泛使用。圖圖1-9 閉磁路式點火線圈的磁路閉磁路式點火線圈的磁路圖圖1-8 閉磁路式點火線圈閉磁路式點火線圈四、直流電動機：四、直流電動機： 直流電動機是利用磁場的相互作用將電能轉化成機械能，在磁場內通電導線受到磁場力的作用而產生移動的傾向。 直流電動機的原理如圖1-10所示，在磁場中放置一個線圈，線圈的兩點分別與兩片換向片連接，兩只電刷分別與兩片換向片接觸，并與蓄電池的正極或負極接通。圖圖1-10 直流電動機原理圖直流電動機原理圖永磁三刷式電動機：永磁三刷式電動機： 如圖1-11所示為永磁三刷式電動機示意圖，電刷B3為高、低

7、速公用，電刷B1用于低速，與電刷B1位置相差60處有一個用于高速的電刷B2，電樞繞組采用對稱疊繞式。圖圖1-11 三刷式刮水電動機示意圖三刷式刮水電動機示意圖第二節(jié)第二節(jié) 汽車電路中的電子元件汽車電路中的電子元件一、電阻一、電阻1 1、電阻的基本定義：、電阻的基本定義： 電阻有固定電阻和可變電阻（可變電阻常又稱為電位器）兩種。固定電阻阻值的標注主要有直標法和色標法兩種常見的標注方法。（1 1）直標法：）直標法： 將電阻的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母印在電阻上（無誤差標示為允許誤差20）。（2 2）色標法：）色標法： 色標法是將不同顏色的色環(huán)涂在電阻上來表示電阻的標稱值及允許誤差，各種顏色所對應的

8、數(shù)值如表1-1所示。固定電阻色環(huán)標志讀數(shù)識別規(guī)則如圖1-12所示。表表1-1 1-1 電阻電阻色環(huán)符號意色環(huán)符號意2 2、可變電阻，、可變電阻， 如圖1-13（a）所示：3 3、電阻的連接：、電阻的連接：（1）電阻的串連，如圖1-13（b）所示：（2）電阻的并聯(lián)，如圖1-13（d）所示：圖圖1-13 電阻的連接原理圖電阻的連接原理圖圖圖1-12 1-12 固定電阻色環(huán)標志固定電阻色環(huán)標志4 4、特殊電阻在汽車上的應用：、特殊電阻在汽車上的應用：（1 1）熱敏電阻：）熱敏電阻： 電阻值隨溫度升高而減少的熱敏電阻稱為負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻，如圖1-14所示。 （2 2）壓敏電阻：）壓敏電阻：

9、 進氣壓力傳感器是由壓力轉換元件（硅片）、把轉換元件輸出信號進行放大的混合集成電路和真空室組成。如圖1-15所示。圖圖1-14 冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器圖圖1-15 進氣壓力傳感器進氣壓力傳感器（3 3）光敏電阻：）光敏電阻： 光敏電阻是利用半導體的光電效應制成的。在受光時，半導體受光照產生載流子，由一電極到達另一電極，有效地參與導電，從而使光電導體的電阻率發(fā)生變化。光照強度越強，電阻越小。 例如：自動空調上的日光傳感器。二、電容二、電容 利用電容器充電、放電和隔直流、通交流的特性，在電路中用于隔直流、耦合交流、旁路交流、濾波、定時和組成振蕩電路等。電容器用符號C表示，電容的單位是法拉

10、（F）。電容的識別方法（見圖1-16）。圖圖1-16 進氣壓力傳感器進氣壓力傳感器三、半導體器件三、半導體器件1 1、半導體：、半導體： 半導體包括二極管、三極管、晶體管等。制造半導體最常用的材料是硅晶體和鍺晶體。晶體是具有確定的原子結構的材料，純的晶體不能用來制作半導體，需要在這兩種晶體中摻雜極小比例的其他元素。根據摻雜元素的不同，可以把半導體分為P型半導體和N型半導體。2 2、二極管：、二極管： 當N型半導體和P型半導體結合在一起，得到的PN結就是二極管（如圖1-17所示）。二極管按制造材料可分為硅二極管、鍺二極管。圖圖1-17 進氣壓力傳感器進氣壓力傳感器3 3、晶體三極管：晶體三極管：

11、（1 1）三極管基本概念：）三極管基本概念： 半導體三極管也稱為晶體三極管。它是由兩個相距很近的PN結組成的，是在一塊半導體晶片上制造三個摻雜區(qū)，形成兩個PN結，再引出三個電極，用管殼封裝。 三極管可分為NPN型如圖1-18（a）、（b）所示和PNP型如圖1-18（c）、（d）所示兩種。 圖圖1-18 1-18 三極管的結構示意圖和符號三極管的結構示意圖和符號（2 2）三極管的三種工作狀：）三極管的三種工作狀： 根據三極管連接的外部電路條件，三極管有以下三種工作狀態(tài)。根據三極管連接的外部電路條件，三極管有以下三種工作狀態(tài)。 截止：截止： 當NPN型三極管連接成如圖1-19（a）所示電路時，基極

12、b與發(fā)射極e電位差小于0.7 V，在這種狀態(tài)下，三極管不導通，沒有電流流動，稱為三極管的截止狀態(tài)。圖圖1-19 1-19 三極管的截止狀態(tài)三極管的截止狀態(tài) 放大：放大： 如圖1-20（a）所示，當NPN管的基極b與發(fā)射極e電位差大于0.7V，這種情況稱為基極加了正向偏壓。在這種狀態(tài)下，三極管導通，集電極c向發(fā)射極e有電流，而且流過的電流的大小與基極b流入的電流成正比，稱為三極管的放大狀態(tài)。圖圖1-20 1-20 三極管的放大狀態(tài)三極管的放大狀態(tài) 飽和：飽和： 在放大狀態(tài)，三極管c、e之間的電流是隨著基極b的電流增大而增大的。但是，當三極管的基極電流增加到一定值時，再增大正向偏壓，加大基極電流，c、e之間的電流維持在一個最大值而不再增大了，這種狀態(tài)稱為三極管的飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)，三極管c、e之間電位差很小，幾乎為零，相當于一個開關的兩端閉合。在分析汽車電路中，如果遇到三極管飽和的狀態(tài)，可認為c、e電位相等。 三極管在汽車電子電路中通常有兩種應用，一種是利用三極管的放大功能，對微弱的傳感器信號進行放大后，傳給ECU；另一種是利用三極管的截止與飽和兩個狀態(tài)互相變換，作為一個電子開關，控制其他電子元件。