《汽车电气设备构造与维修》项目1 汽车电气设备的认识（讲义） 河南省汽修类 考点讲练测

编写说明：河南省《汽车运用与维修类考点讲练测》专辑，是依据河南省中等职业学校毕业生对口升学考纲（汽车运用与维修类）的考试范围与要求编写的。紧密围绕汽车运用与维修类专业考纲所涉及的四门课程的 25 个项目的要求，精心编撰了52套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题或高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测九个环节。 本讲属于河南省《汽车运用与维修类考点讲练测》的第30套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有河南省《汽修类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 河南省《汽车运用与维修类考点讲练测》 【汽车电气设备构造与维修】 项目1 汽车电气设备的认识 讲义 [考纲要求] 1.了解汽车电气设备的作用与发展； 2.掌握汽车电气没备的构成及特点。 [思维导图] [知识梳理] 任务 常用汽车电气设备的识别 常用的汽车电气设备包括电源系统(充电系统)，起动系统，点火系统，照明、仪表和信号系统及附属电气装置等。 一、汽车电气设备的作用及发展 1. 早期汽车电气设备的特点 早期汽车电气设备的数量少、自动化程度低、可靠性差，仅为附属设备，处于附属地位，运用它们只能完成一些基本的操纵任务。 2. 现代汽车电气设备的特点 现代汽车工业将电子、计算机及航空技术等应用到汽车上，所以现代汽车电气设备的数量多、自动化程度高、可靠性好。 3. 现代汽车电气设备的作用 现代汽车电气设备的性能好坏直接影响汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、舒适性及排放性。汽车电气设备在很大程度上决定了汽车的性能。 4. 汽车电气设备的发展方向 汽车操纵逐步实现自动化和智能化。 二、汽车电气设备的构成 1. 电源系统(充电系统) (1) 组成：蓄电池、发电机、调节器、充电指示装置等。 (2) 作用：向用电设备提供低压直流电能。 2. 起动系统 (1) 组成：起动机及其控制电路。 (2) 作用：在起动发动机时，起动机带动发动机曲轴转动，并使其达到起动转速。 3. 点火系统 (1) 组成：点火开关、点火线圈、分电器总成、火花塞等。 (2) 作用：将电源提供的 12V 低压直流电转变为20kV 左右的高压电，适时点燃发动机气缸内的可燃混合气(柴油发动机没有此系统)。 4. 照明、仪表和信号系统 (1) 组成：照明系统包括车内、外各种照明灯及其控制装置；仪表系统包括电压表、水温表、燃油表、车速里程表等；信号系统包括灯光信号和声响信号。 (2) 作用：照明系统能提供夜间或隧道行车的照明，以保障车辆的行驶安全； 仪表系统能显示汽车运行参数及有关信息； 信号系统能引起驾驶员和行人的注意，指示汽车行驶趋向、操纵状态，警示运行性机械故障，以提高汽车行驶和停车的安全性、可靠性。 5. 附属电气装置 (1) 组成：电动刮水器、风窗清洗装置、空调系统、低温起动预热装置、汽车音响、车窗玻璃电动升降器、电动座椅调节器、防盗装置等。附属电气装置有日益增多的趋势，主要向舒适、保障安全等方向发展。车辆的豪华程度越高，附属电气装置就越多。 (2) 作用：为驾驶员提供良好的工作条件，为乘员提供舒适的乘坐环境。 三、汽车电气设备的基本特点 1. 两个电源 两个电源为蓄电池和发电机，采用双电源并联。蓄电池是辅助电源，发电机是主电源。蓄电池主要在发动机起动时为其供电，发电机在汽车正常运行时向用电设备供电，同时也对蓄电池进行充电。 2. 低压直流 汽车电源电压主要有 12V 和 24V 两种。目前，汽油发动机车辆普遍采用 12V 电源，重型柴油发动机车辆多采用24V 电源。 3. 并联单线 汽车电路均为并联电路，蓄电池和发电机并联工作。单线是指从电源到用电设备只用一根导线连接，汽车发动机、底盘等金属机体作为另一根公用导线，又称单线制(常以名词解释题出现)。 4. 负极搭铁 由于汽车电路采用单线制，因此汽车电气系统的两条电路中的一条必须用汽车的金属机体来代替，在接线时，电源的一极及用电设备的一端要与金属机体相连，这样的连接称为搭铁。对直流电系统来说，汽车电气系统的正极或负极均可作为搭铁极，但按照国际通行的做法和我国的汽车电气系统标准规定则采用负极搭铁。 5. 汽车电气设备的连接导线有颜色和编号特征，汽车电气系统的电路均有颜色和编号，以便查找和识别。 6. 汽车电子控制系统 汽车电子控制系统主要由电子控制单元(包括软件)、传感器和执行器组成。汽车电子控制系统事先将一系列的指令程序储存在 ECU(电子控制单元) 中，这些指令程序在制造时就已定好。ECU 输入信号来自汽车电子控制系统的各个传感器，ECU 把这些输入信号与存储器中的“标准参数”进行比较，控制执行器工作。 四、汽车电气设备的故障原因及诊断方法 1. 故障原因 故障原因主要有短路、断路、接触不良、漏电等。 2. 诊断方法 诊断方法主要有两种，即人工经验诊断法和仪器设备诊断法。 (1)人工经验诊断法。在汽车不解体或局部解体的情况下，检查人员通过试问、眼看、耳听、手摸、鼻嗅等方法，凭实际经验对汽车性能和故障进行定性诊断。 (2)仪器设备诊断法。在汽车不解体的情况下，检查人员用仪器设备获取汽车性能和故障的信息参数，并与正常汽车状况相比较，给出汽车性能和故障的诊断结论。 五、新能源汽车大三电和小三电 新能源汽车采用动力电池提供电能，电能驱动电机运转，从而驱动整车前行。新能源汽车以电为核心，其核心部件概括为大三电和小三电。 1. 大三电 大三电由动力电池、电机控制器、驱动电机构成。 (1)动力电池。动力电池是新能源汽车的储能部件，通常安装在汽车底盘上，占整车质量的 10%左右，具有 IP67 或IP68的防护等级。其一般由多个单体串接组成，单体电压在3.6V 左右。动力电池由电池管理系统(BMS)控制，通过其单体温度、单体电压的一致性保证整车电压的稳定性。 (2)电机控制器。电机控制器通过接收车身控制器的控制指令，从而控制整车的前进、后退等动作。 (3) 驱动电机。驱动电机的类型主要包括永磁同步电机和交流异步电机，采取水冷或风冷的方式进行冷却。当温度升高时，电机功率下降；当温度升高到一定界限时，电机关闭输出。 2. 小三电 小三电由 DC/DC转换器、车载充电机、高压配电盒构成。 (1) DC/DC 转换器。DC/DC 转换器将某一直流电源电压转变为任意直流电压。例如，为汽车低压蓄电池充电，为整车低压电气设备提供所需的电力等。 (2)车载充电机。车载充电机(OBC) 由电源部分和控制主板组成。220V 交流电通过电源部分转变为直流电，控制主板具有对电源部分进行控制、监测、计算、修正、保护及与外界网络通信等功能，是车载充电机的“中枢大脑”。车载充电机根据电池管理系统提供的数据，动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。 (3) 高压配电盒。高压配电盒是新能源汽车高压系统中的高压电源分配单元。新能源汽车高压配电盒中有铜母线、断路器、空气开关、接触器、软启动器、变频器、变压器、高压继电器、熔断器、浪涌保护器、互感器、电流表、电压表、转换开关等元件。动力电池、 电机控制器、变频器逆变电源、电动空调、电动除霜器、充电插座等与高压配电盒相连接。 [师生互动] 1.现代汽车电气设备有哪些特点？ 【答案】现代汽车电气设备的特点包括数量多、自动化程度高、可靠性好，其性能好坏直接影响汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、舒适性及排放性，在很大程度上决定了汽车的性能。 2.汽车电气设备的电源系统由哪些部分组成？其作用是什么？ 【答案】电源系统由蓄电池、发电机、调节器、充电指示装置等组成。其作用是向用电设备提供低压直流电能。 3.汽车电气设备的基本特点有哪些？ 【答案】汽车电气设备的基本特点包括两个电源（蓄电池和发电机，采用双电源并联，蓄电池是辅助电源，发电机是主电源）、低压直流（电源电压主要有 12V 和 24V 两种）、并联单线（从电源到用电设备只用一根导线连接，汽车发动机、底盘等金属机体作为另一根公用导线）、负极搭铁（汽车电气系统采用负极搭铁）、汽车电气设备的连接导线有颜色和编号特征、汽车电子控制系统（主要由电子控制单元、传感器和执行器组成）。 4.新能源汽车的大三电由哪些部分构成？ 【答案】新能源汽车的大三电由动力电池、电机控制器、驱动电机构成。 [概念强化] 1.（单项选择题）早期汽车电气设备的特点是（ ） A. 数量多 B. 自动化程度高 C. 可靠性好 D. 数量少 【答案】D 2.（单项选择题）汽油发动机车辆普遍采用的电源电压是（ ） A. 12V B. 24V C. 36V D. 48V 【答案】A 3.（单项选择题）汽车电气系统中，控制执行器工作的是（ ） A. 传感器 B. 电子控制单元 C. 电源 D. 导线 【答案】B 4.（单项选择题）新能源汽车的小三电不包括（ ） A. DC/DC 转换器 B. 车载充电机 C. 电机控制器 D. 高压配电盒 【答案】C 5.（判断题）汽车照明系统能指示汽车行驶趋向。（ ） 【答案】× 6.（判断题）汽车电气系统采用正极搭铁。（ ） 【答案】× 7.（判断题）新能源汽车的动力电池具有防护等级。（ ） 【答案】√ 8.（判断题）汽车电气设备故障诊断只有仪器设备诊断法。（ ） 【答案】× [高考模拟] 1.（单项选择题）汽车电气设备中，属于附属电气装置的是（ ） A. 起动机 B. 点火线圈 C. 电动座椅调节器 D. 分电器总成 【答案】C 2.（单项选择题）汽车电路中，电源到用电设备只用一根导线连接，另一根导线是（ ） A. 火线 B. 零线 C. 金属机体 D. 备用导线 【答案】C 3.（单项选择题）新能源汽车的驱动电机通常采用的冷却方式是（ ） A. 油冷 B. 水冷 C. 风冷 D. 水冷或风冷 【答案】D 4.（单项选择题）以下哪个不是汽车电气设备故障的原因（ ） A. 短路 B. 开路 C. 过载 D. 短路和开路 【答案】C 5.（单项选择题）汽车电气设备中，能将 12V 低压直流电转变为 20kV 左右高压电的是（ ） A. 发电机 B. 起动机 C. 点火系统 D. 照明系统 【答案】C 6.（判断题）汽车电气设备故障诊断的人工经验诊断法需要汽车解体。（ ） 【答案】× 7.（判断题）新能源汽车的电机控制器能控制整车的前进、后退等动作。（ ） 【答案】√ 8.（判断题）汽车仪表系统能显示汽车运行参数及有关信息。（ ） 【答案】√ 9.（判断题）汽车电气系统的两个电源中，蓄电池是主电源。（ ） 【答案】× 10.（判断题）汽车电气设备故障的诊断方法只有人工经验诊断法和仪器设备诊断法。（ ） 【答案】√ 11.（名词解释题）单线制 【答案】从电源到用电设备只用一根导线连接，汽车发动机、底盘等金属机体作为另一根公用导线。 12.（名词解释题）负极搭铁 【答案】对直流电系统来说，汽车电气系统中电源的负极与金属机体相连的连接方式。 [课堂练习] 一、名词解释题 1. 电源系统 【答案】由蓄电池、发电机、调节器、充电指示装置等组成，向用电设备提供低压直流电能。 2. 电子控制单元（ECU） 【答案】汽车电子控制系统的核心部件，输入信号来自传感器，通过与存储器中的“标准参数”比较，控制执行器工作。 3. 车载充电机 【答案】由电源部分和控制主板组成，将 220V 交流电转变为直流电为动力电池充电，并根据电池管理系统数据动态调节充电参数。 二、单项选择题 4. 以下不是新能源汽车大三电的是（ ） A. 驱动电机 B. 电机控制器 C. 车载充电机 D. 动力电池 【答案】C 5. 汽车电气设备中，为汽车低压蓄电池充电的是（ ） A. 发电机 B. 起动机 C. DC/DC 转换器 D. 高压配电盒 【答案】C 6. 汽车电气设备故障诊断中，通过仪器获取汽车性能和故障信息参数的方法是（ ） A. 人工经验诊断法 B. 仪器设备诊断法 C. 两者都是 D. 两者都不是 【答案】B 7. 重型柴油发动机车辆多采用的电源电压是（ ） A. 12V B. 24V C. 36V D. 48V 【答案】B 8. 新能源汽车的动力电池管理系统主要控制（ ） A. 电池温度 B. 电池电压 C. 整车电压 D. 以上都是 【答案】D 三、判断题 9. 汽车电气设备中，起动机属于电源系统。（ ） 【答案】× 10. 新能源汽车的高压配电盒中有熔断器。（ ） 【答案】√ 11. 汽车电气设备故障的短路和断路会同时发生。（ ） 【答案】× 12. 汽车电气系统的导线没有颜色和编号特征。（ ） 【答案】× 13. 新能源汽车的小三电对整车性能影响不大。（ ） 【答案】× [课堂小结] 1. 汽车电气设备的作用及发展 2. 汽车电气设备的构成和基本特点 3. 汽车电气设备的故障原因及诊断方法 4. 新能源汽车大三电和小三电 学科网（北京）股份有限公司 $$