6.2 汽车电气设备总线路图（教案）《汽车电气设备构造与维修》同步精品课堂（高教版·第3版）

《汽车电气设备构造与维修》教案 课 题 6.2 汽车电气设备总线路图 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《汽车电气设备构造与维修》中第六单元全车线路第2节汽车电气设备总线路图，要求学生能够全面了解汽车电路图的种类及其特点，掌握汽车电路图的识读方法；学生能够根据汽车电路图识别各系统电路组成，分析电路工作原理，解决简单电路故障。选用的教材是由高等教育出版社出版的《汽车电气设备构造与维修》（第三版）。 学情分析 知识储备：对汽车的电源系统、起动系统、点火系统、照明、信号、仪表、警报系统、汽车空调系统已有基础了解。 能力水平：对全车线路尚无认知。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：学生能够全面了解汽车电路图的种类及其特点，掌握汽车电路图的识读方法。 能力目标：学生能够根据汽车电路图识别各系统电路组成，分析电路工作原理，解决简单电路故障。 情感目标：培养学生对汽车电路图的兴趣和探索欲，增强解决实际电路问题的自信心和责任感。 学习重难点 学习重点：汽车电路图的种类及其特点，电路图的识读方法。 学习难点：根据电路图识别和分析各系统电路组成及工作原理，解决电路故障。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 一、汽车电路图的种类 1. 介绍汽车电路图的四种主要类型：接线图、线束图、线路图、电路原理图。 2. 展示每种电路图的实例，解释其特点和用途。 3. 强调电路图在汽车电气系统维修中的重要性。 1.接线图 接线图是一种专门用来标记接线与连接器的实际位置、色码、线型等信息的指示图,专门用于检修时查寻线束走向、线路故障及线路复原,并不论及所连电器的工作原理及型号。虽然接线图中的导线以接近于线束的形式从相应的连接点引出,便于维修时按线、按色查找线路故障,但却不便于进行电路分析。接线图可以是整车电路的接线图,也可以是子系统的接线图。丰田公司、日产公司的车辆都采用这种方法。 2.线束图 线束图是能反映线束走向和有关导线颜色、接线柱编号等内容的线路图。在这种画成树枝样的图上,着重标明各导线的序号和连接的电气设备名称及接线柱的名称、各插接器插头和插座的序号。只要将导线或插接器按图上标明的序号,连接到相应的电器接线柱或插接器上，便完成了全车线路的装接,这种图给安装和维修带来了极大的方便。该图的特点是不说明线路的走向和原理,线路简单。图6-17是哈弗H6汽车机舱线束图。 3.线路图 线路图是将所有汽车电器按车上的实际位置用相应的外形简图画出来,并用线条一一连接起来的图形。汽车电器的实际位置及外形与图中所示方位相符,且较为直观,便于循线跟踪查找导线的分支和节点。但由于线路图线束密集、纵横交错,图的可读性较差,电路分析过程相对较为复杂。 4. 电路原理图 电路原理图是按规定的图形符号,把仪表及各种电气设备,按电路原理,由上到下合理地连接起来,然后再进行横向排列形成的电路图。它可以是子系统的电路原理图(此时多为详图),也可以是整车电路原理图(此时多为简图,电器则用简明图形符号表示)。这种画法对线路图做了高度简化,图面清晰,电路简单明了、通俗易懂,电路连接控制关系清楚,因此对分析 系统的工作原理、进行故障诊断非常有利。目前,应用较为广泛的电路原理图是从左到右排列,不走折线,图上不出现(或很少出现)导线交叉,一般按电源、起动、点火、仪表和指示灯、照明和信号、刮水器和洗涤器等顺序编排。有些较复杂的电气设备线路,图上采用断线代号(即连接代号,用线条位置坐标或线条来源/去向、用途、结构特性等表示)法解决,采用断线代号法时,断线代号一定是成对出现的。图 6-18~图6-42是部分哈弗H6汽油车的电路原理图。 1. 观察并比较四种电路图，记录各自的特点。 2. 分组讨论电路图在维修中的实际应用，分享个人见解。 3. 总结电路图种类及其在汽车电气系统中的重要性。 通过直观展示和分组讨论，帮助学生理解汽车电路图的种类及其特点，为后续学习打下基础。 二、汽车电路图识读 （一）电源系统 1. 展示电源系统电路图，解释发电机、蓄电池及其连接线路。 2. 分析电源系统的工作原理和电流路径。 电源系统由发电机、蓄电池、充电指示灯等组成。采用12V60A·h(汽油车)免维护蓄电池;为了保护充电线路,蓄电池和发电机之间的线路设有125A的易熔线;整体式交流发电机除了连接蓄电池的“B+”接线柱外,还有两个接线柱“IG”和“L”分别连接点火开关和充电指示灯调节器可以按照蓄电池电压检测法工作,有利于保证蓄电池充电状态。点火开关接通后,蓄电池通过点火开关为发电机提供他激电流,发动机起动后,充电指示灯熄灭表示电源系统工作正常。 （二）起动系统 1. 展示起动系统电路图，介绍起动机、点火开关等部件。 2. 分析起动系统的工作原理和起动过程。 起动系统起动系统由蓄电池、起动机、起动继电器、点火开关等组成。起动机采用继电器控制电磁强制啮合方式,由点火开关和变速器换挡开关共同控制。当变速器置P或N挡、变速器换挡开关接通时,将点火开关置“ST”(起动)挡位,起动继电器才可以接通,起动机才能工作。起动机运转期间,点火开关“ACC”和“IG2”接线柱都与电源断开,使“ACC”控制的音响等附件和“IG2”控制的刮水器、卸荷继电器及其控制的所有电气设备都停止工作,以使蓄电池将尽可能多的电量用于起动机,提高起动转速。 （三）点火系统 1. 展示点火系统电路图，解释点火线圈、火花塞等部件。 2. 分析点火系统的工作原理和点火时序。 采用单缸独立点火方式,点火开关除了“B+”“IG1”“ACC”“ST”接线柱外,增加了“IG2”接线柱和两个插入开关接线柱(K1、K2);四个气缸都有各自的点火线圈组件和火花塞;传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、爆震传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、进气压力和温度传感器等。点火开关钥匙插入到位后,接线柱K1、K2接通,为BCM 提供信号,同时通过防盗线圈为防盗控制系统提供匹配信息。各缸点火线圈组件分别固定于该缸火花塞上方,每个点火线圈组件的三个低压接线柱分别与主继电器触点、ECU 和搭铁相连二次绕组输出端通过高压接头连接火花塞;由点火开关通过主继电器控制四个点火线圈组件电源火线,每个点火线圈组件都由发动机控制系统ECU单独控制,发动机控制系统ECU首先根据电源电压和各传感器信息确定一次电路导通角、点火提前角,进而按发动机工作顺序依次准确控制对应气缸点火线圈一次电路的接通和断开,以适时地为各缸火花塞提供点火高压。点火开关钥匙能否拔出由BCM通过“ACC”接线柱、点火锁电磁阀继电器触点控制。点火开关位于“ON”或“START”挡位时,点火锁电磁阀继电器通电,动断触点断开,点火锁电磁阀断电防止钥匙拔出;只有变速器置于P挡,P挡开关接通时,点火锁电磁阀继电器动断触点搭铁BCM 才能通过“ACC"接线柱为点火锁电磁阀通电,允许点火开关钥匙拔出;点火开关钥匙拔出,K1和K2断开,BCM停止为点火锁电磁阀供电,减少蓄电池电量消耗。 （四）组合仪表及警报系统 1. 展示组合仪表及警报系统电路图，介绍各仪表和警报灯。 2. 分析系统工作原理和信号传输路径。 组合仪表有两种配置,分别为3.5寸彩屏组合仪表(组合仪表A)和全彩数字虚拟组合仪表(组合仪表B)。组合仪表A由车速里程表、转速表、燃油表、警报灯(水温高报警灯、水温低报警灯、燃油低报警灯、防盗指示灯、制动故障指示灯、安全带未系指示灯、机油压力低指示灯等)、仪表照明光源、LCD显示屏、印制线路板、连接器及结构件等组成,燃油表、燃油低报警灯水温高报警灯、水温低报警灯、车速里程表和转速表信号皆取自IC模块(连接燃油传感器,并通过LIN、CAN分享BCM、ABS、TCU 和防盜控制器等信息),机油压力指示灯受机油压力开关控制,安全带未系指示灯受安全带开关控制,制动故障指示灯受制动液位开关(液压制动)或制动气压开关(气压制动)控制。组合仪表B由一块12.3in的液晶显示屏、印制电路、连接器及结构件等组成。水温高报警灯和水温低报警灯配合使用省去了冷却液温度表,当冷却液温度过低时,水温低报警灯点亮;当冷却液温度过高时,水温高报警灯点亮;冷却液温度正常时,两个报警灯都不亮。 （五）照明与信号装置 1. 展示照明与信号装置电路图，介绍大灯、转向灯等部件。 2. 分析系统工作原理和控制方式。 照明与信号装置包括前照灯、昼间行车灯、雾灯、仪表灯、位置灯、牌照灯、制动灯、倒车灯转向与危险警报灯、电喇叭及相应的开关、继电器和熔断器等,借助BCM 集中控制,不仅有利于保护开关,节省线材,而且便于实现灯光智能控制及有关电器的未来升级控制。前照灯变光、转向灯及雾灯由组合开关控制,当组合开关接通后,将信号传递给BCM,再由BCM 控制其工作。制动开关接通,BCM点亮制动灯。BCM可以根据制动灯工作电流识别其是否正常,必要时(如制动灯断路等)点亮后位置灯应急。在点火开关处于 0N 模式、发动机处于运行状态位置灯未点亮或者危险报警灯未点亮时,BCM自动控制间行车灯点亮;打开单侧转向灯时对应侧昼间行车灯熄灭。 （六）刮水器与洗涤器 1. 展示刮水器与洗涤器电路图，介绍电机、开关等部件。 2. 分析系统工作原理和操作流程。 前、后风窗玻璃都有刮水器与洗涤器。 刮水器电动机通过连杆机构,将电动机(及其内部的减速机构)的旋转运动转化为刮水器臂安装处输出轴的摇摆运动,实现刮水器臂的摇摆刮刷。 前刮水器有低速、高速、INT(AUTO)和MIST(间歇)四个挡位,BCM 根据前刮水器开关位置和雨量灯光传感器输人信息通过前刮水器继电器(包括电源继电器和高速继电器)控制刮刷频率。低速和高速挡位的刮刷频率由刮水器电动机结构确定,MIST挡位的刮刷频率(间歇时间)驾驶员可以通过前刮水器开关内的电位器进行调整、设定,AUTO挡位的刮刷频率由BCM根据雨量灯光传感器信息自动控制。驾驶员操作前刮水器开关到某一挡位后,通过连通相应接线柱向BCM提供该挡位运转请求,BCM再通过控制电源继电器和高速继电器使前刮水器以选定挡位的刮刷频率运行。譬如,前刮水器开关置低速挡位,前刮水器开关的接线柱2、4与接线柱8连通、搭铁,向BCM提出了低速运转请求,BCM则将电源继电器接通使前刮水器以低速运行:置高速挡位,前刮水器开关的接线柱4与接线柱8连通、搭铁,向BCM 提出高速运转请求.BCM在接通电源继电器的同时接通高速继电器,使前刮水器以高速运行;置MIST挡位,前刮水器开关的接线柱3与接线柱8连通、搭铁,向BCM 提出“间歇”运转请求，BCM 将根据驾驶员对刮水器开关内的电位器设定情况,将电源继电器间断接通进行控制;置INT(AUTO)挡位,前刮水器开关的接线柱2与接线柱8连通、搭铁,向BCM提出自动运转请求,BCM将根据雨量灯光传感器信息接通前刮水器电源继电器(甚至前刮水器高速继电器)自动控制前刮水器以间歇、低速或高速运行。 后刮水器只有一个速度挡位,通过后刮水器开关和后刮水器继电器控制。 风窗洗涤器系统由洗涤器开关(即刮水器开关的洗涤挡位)通过洗涤器继电器控制。洗涤器开关接通后,洗涤器继电器工作、接通风窗洗涤器电机,利用风窗洗涤器电机将洗涤液通过洗涤管路输送到前、后喷嘴,从喷嘴位置喷射洗涤液,加上刮片的转动,实现对风窗的清洗功能。 （七）空调系统及其他 1. 展示空调系统电路图，介绍压缩机、风扇等部件。 2. 分析空调系统工作原理和温度控制。 3. 简要介绍其他辅助系统电路图，如音响、电动窗等。 空调电控部分包括空调控制器、日照温度传感器、室外温度传感器、室内温度传感器、蒸发器温度传感器、空调高低压力开关、空调中压开关和总线等信息传输装置、压缩机电磁离合器及其继电器、模式风门执行器(带位置传感器/风门模式选择)、循环风门执行器、调温风门执行器(带位置传感器/手动调温开关)以及鼓风机继电器、鼓风机调速模块、鼓风机高速继电器、左右冷却风扇及风扇继电器等。空调控制器根据接收到的信息(相关传感器、开关、总线等提供),控制压缩机电磁离合器继电器和冷却风扇继电器(借助总线通过发动机控制ECU实现)、模式风门执行器、循环风门执行器、调温风门执行器以及鼓风机继电器、鼓风机调速模块、鼓风机高速继电器等,实现出风模式、室内外循环(循环风门)和温度(调温风门)出风速度(鼓风机速度)调节控制。 发动机控制ECU将根据空调高低压力开关、空调中压开关、冷却液温度传感器等信息和总线有关空调控制器的信息,控制电磁离合器通断、冷却系左风扇和右风扇转速。譬如,接收到空调控制器 A/C接通信号后,如果空调中压开关接通,发动机控制ECU 将通过电磁离合器继电器使电磁离合器工作;如果空调制冷循环压力过高(或过低)、空调高低压力开关状态改变发动机控制ECU将断开电磁离合器继电器,停止电磁离合器工作,以保护制冷循环系统(或避免制冷剂不足时空调压缩机空转);发动机控制ECU根据冷却液温度传感器和有关空调控制器的信息,通过三个风扇继电器联合控制,实现左右风扇同时低速、左风扇高速、左右风扇同时高速等不同模式运转。 空调控制器还可以根据风门模式选择,实现风窗玻璃和外后视镜除霜。前风窗玻璃除霜(除雾),由空调控制器通过控制向前风窗玻璃送风实现;后风窗玻璃和外后视镜除霜,由空调控制器通过除霜继电器控制电热式后风窗玻璃除霜器和外后视镜除霜器实现。 该车的中控锁系统由左前门锁、右前门锁、左后门锁,右后门锁、后背门锁电机、BCM、中控锁开关、闭锁继电器、开锁继电器及控制电路等组成。操作中控锁开关将闭锁/开锁信号发送至BCM,BCM根据输入信号通过相应继电器使各车门锁电动机动作,以闭锁/开锁所有车门。该车配备车窗玻璃电动升降装置,驾驶员可以集中统一控制,各车门乘员也可以分别单独控制,个别(或全部)车门的车窗玻璃具有防夹功能:还配备有电动天窗,由天窗控制模块驱动。天窗控制模块根据驾驶员操作的天窗开关或由BCM自动控制(停车后定时关闭等)。 该车前排座椅还具有电加热功能,驾驶员座椅加热开关或副驾驶座椅加热开关可以控制电热丝的串联和并联,实现两挡温度控制:BCM 可以通过节电继电器对座椅加热丝、阅读灯、顶灯进行自动关断控制,以免蓄电池过度放电。另外,车上还设有车载电源接口等,提高使用便利性。 1. 观察各系统电路图，记录关键部件和连接线路。 2. 分组讨论各系统工作原理，尝试绘制简化电路图。 3. 分享讨论结果，提出问题并寻求解答。 4. 尝试根据电路图分析简单故障，提出解决方案。 通过逐步展示和分析各系统电路图，帮助学生掌握电路图的识读方法，提高电路分析和故障排查能力。 六、知识总结 汽车电路图分为接线图（直观展示元件连接）、线束图（显示线束走向与分支）、线路图（按实际路径绘制线路）及电路原理图（简化电路逻辑）。识读需掌握各系统电路：电源系统（蓄电池与发电机）、起动系统（起动机控制）、点火系统（高压电生成）、组合仪表及警报（显示与提示）、照明与信号（灯光控制）、刮水器与洗涤器（清洁装置）、空调系统（温控电路）及其他辅助功能。 1. 记录本节课的重点内容。 2. 分享自己本节课的学习收获。 3. 提出疑问或需要进一步了解的内容。 帮助学生巩固所学知识，明确学习成果，激发进一步学习的动力。 作业布置 1. 绘制汽车电源系统、起动系统、点火系统的简化电路图。 2. 分析组合仪表及警报系统、照明与信号装置的工作原理，并撰写分析报告。 3. 根据给定的汽车电路图，尝试排查一个简单故障，提出解决方案并说明理由。 板书设计 二、电路图识读 - 电源系统 - 起动系统 - 点火系统 - 组合仪表及警报系统 - 照明与信号装置 - 刮水器与洗涤器 - 空调系统及其他 汽车电气设备总线路图 一、电路图种类 - 接线图 - 线束图 - 线路图 - 电路原理图 教学反思 评估学生对汽车电路图种类和识读方法的掌握情况，特别是难点部分的理解程度。 分析学生在分组讨论和作业完成过程中的表现，发现潜在的学习障碍和兴趣点。 根据学生反馈和作业完成情况，调整后续教学内容和方法，确保学生能够全面掌握汽车电路图的识读和分析技能。同时，鼓励学生多实践、多思考，培养解决实际电路问题的能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$