汽車(chē)電器教案(電源分配).doc

課程名稱汽車(chē)電器構(gòu)造與維修課題名稱實(shí)訓(xùn)十七、 汽車(chē)電源分配 授課時(shí)間授課地點(diǎn)授課時(shí)數(shù)講授示范學(xué)生實(shí) 操學(xué)生實(shí)操考核授課班級(jí)第十八周汽車(chē)負(fù)一樓實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地10.52.521651Z4Z51651D2、169701教 學(xué)目 的要 求知識(shí)目標(biāo)1了解汽車(chē)電源分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、型號(hào)。2了解工作原理，訓(xùn)練邏輯思維的能力、想象能力。3. 了解電源分配系統(tǒng)故障及其排除方法能力目標(biāo)1掌握汽車(chē)電源分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、型號(hào)。2能正確的檢測(cè)汽車(chē)電源分配系統(tǒng)。3能在實(shí)車(chē)進(jìn)行電源分配系統(tǒng)的檢查和更換。素質(zhì)目標(biāo)1形成良好的紀(jì)律觀念，遵守行業(yè)法律法規(guī)；2樹(shù)立工具、設(shè)備使用的安全意識(shí)；3形成良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；4鍛煉組織溝通能力，能夠與團(tuán)隊(duì)其他成員協(xié)同解決問(wèn)題；5培養(yǎng)良好的5S習(xí)慣教學(xué)重點(diǎn)1電源分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理。3.電源分配系統(tǒng)影響因素、使用、維護(hù)和故障診斷方法。教學(xué)難點(diǎn)1. 汽車(chē)電源分配系統(tǒng)的故障分析與檢測(cè)方法。2. 能在實(shí)車(chē)進(jìn)行電源分配系統(tǒng)的檢查和更換。教學(xué)策略教學(xué)方 法 分組討論法 案例教學(xué)法 任務(wù)教學(xué)法 教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師進(jìn)行適當(dāng)講解、并進(jìn)行引導(dǎo)、監(jiān)督、評(píng)估。教學(xué)資 源教師準(zhǔn)備學(xué)生準(zhǔn)備1.器材：整車(chē)6輛（3輛2013款科魯茲 3輛2014款新桑塔納）1.穿好工作衣（整理儀容儀表）2.耗材：汽油、抹布3.資料：維修手冊(cè)（2013款科魯茲 3輛2014款新桑塔納）2.汽車(chē)電器構(gòu)造與維修教科書(shū)、練習(xí)冊(cè)、筆記本、筆4.工量具：世達(dá)工具、連接線、萬(wàn)用表、試燈巡 回指 導(dǎo)內(nèi) 容1. 討論、提問(wèn)、操作。每組67人。2.電源分配系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能及原理。3.電源分配系統(tǒng)的拆解及檢測(cè)方法。授課過(guò)程教 師 活 動(dòng)學(xué) 生 活 動(dòng)一組織學(xué)生站隊(duì)、收手機(jī)、行上課禮、做好考勤、宣布課堂紀(jì)律。課堂情況（考勤表）授課班級(jí)應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)請(qǐng)假人數(shù)曠課人數(shù)課堂情況記錄2 導(dǎo)入新課：由整車(chē)的成本目標(biāo)和競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型的電器功能方面的分析，電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員需掌握該新開(kāi)發(fā)車(chē)型電器方面的技術(shù)要求，確定此車(chē)的不同配置車(chē)型 ( 基本型、舒適型、豪華型) 的電器配置，并確定該車(chē)有可能的改型車(chē)的電器方面的配置要求，在整車(chē)電源分配上盡可能地考慮預(yù)留、通用，這樣就可以在改型車(chē)后期滿足電器設(shè)備用電量預(yù)留。1 活動(dòng)一：電源分配控制策略答：在汽車(chē)的行駛過(guò)程中，駕駛員根據(jù)需要和規(guī)定發(fā)出必需的音響信號(hào)，警告行人和引起其他車(chē)輛注意，保證交通安全，同時(shí)還用于催行與傳遞信號(hào)。在概念設(shè)計(jì)期間，需要勾畫(huà)出整車(chē)的控制策略框架，計(jì)算整車(chē)電路系統(tǒng)大概包括哪些用電單元，功率多大，用電單元采取何種控制方式，如何控制? 需體現(xiàn)出保險(xiǎn)絲、繼電器及其所掛負(fù)載的連接關(guān)系，同時(shí)需要對(duì)整車(chē)的用電器進(jìn)行初步確定，并設(shè)計(jì)整車(chē)電源分配圖，計(jì)算出需要的電源分配中心、電源系統(tǒng)來(lái)滿足整車(chē)電器的需求。電源分配圖是反映整車(chē)熔斷絲以及繼電器同用電設(shè)備之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖紙。常規(guī)電源分配圖一般由蓄電池、發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、熔斷絲、繼電器、導(dǎo)線、負(fù)載等幾個(gè)部分組成，各部分注意事項(xiàng)如下:( 1) 熔斷絲應(yīng)標(biāo)明名稱、容量和類型; ( 2) 繼電器應(yīng)注明功率、繪制出控制圖;( 3)導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線截面積，如有可能線號(hào)及顏色可以標(biāo)注上去;( 4) 在圖紙繪制布局時(shí)盡量保證同一熔斷絲控制單元電路繪制在一起，避免交叉布置，這樣可以為后期熔斷絲盒的設(shè)計(jì)提供很大便利。2 電源分配設(shè)計(jì)架構(gòu)對(duì)于一個(gè)新開(kāi)發(fā)車(chē)型，一般按照?qǐng)D 1 所示流程逐步完成整車(chē)電源分配流程圖，根據(jù)整車(chē)的配置、性能指標(biāo)、功能，完成電源系統(tǒng)功能分解，其功能是: 整車(chē)供電、充電、起動(dòng)機(jī)等。圖 2 所示為某車(chē)型電源系統(tǒng)分配架構(gòu)示例?；顒?dòng)二：查找資料了解電源分配系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)、分類1 配置表:配置表是一項(xiàng)至關(guān)重要的文件，它對(duì)該新車(chē)型的所有子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都起到至關(guān)重要的作用。就整車(chē)電器而言，配置表分解會(huì)影響到整車(chē)電器零部件采用情況，幫助設(shè)計(jì)者在項(xiàng)目初期對(duì)整車(chē)電器有總體上的、較為具體的把握，同時(shí)為整車(chē)控制策略的確定、電器盒的選型、電源分配、原理設(shè)計(jì)、三維線束布線、二維線束圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等方面，同時(shí)為整車(chē)電器控制策略的確定、負(fù)載選型提供依據(jù)。就電源分配設(shè)計(jì)而言，要對(duì)配置表逐條進(jìn)行分析，所有涉及電路部分均應(yīng)被單獨(dú)羅列出來(lái)，以便下一步的負(fù)載設(shè)備確定，在配置分析時(shí)要注意以下幾項(xiàng):( 1) 分析整理用電設(shè)備應(yīng)以配置表上的最高配置來(lái)實(shí)施，電源分配圖是后期進(jìn)行配電盒設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，一般來(lái)說(shuō)高配車(chē)型所用到的繼電器盒熔斷絲數(shù)量要高于低配車(chē)型，如果按照低配車(chē)型設(shè)計(jì)電源分配，在設(shè)計(jì)高配車(chē)型時(shí)，配電盒預(yù)留的熔斷絲和繼電器數(shù)量就無(wú)法滿足。( 2) 低配車(chē)型所用到的熔斷絲或繼電器反而比高配車(chē)型多的情況比較少見(jiàn)，但也不代表沒(méi)有，隨著電氣技術(shù)模塊化、集成化，繼電器和熔斷絲由模塊自帶，而低配車(chē)型無(wú)此模塊需要繼電器盒提供安裝位置，這也是在電源系統(tǒng)分配設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。表 1收音機(jī)配置信息序號(hào)動(dòng)力總成1. 5-MT備注型號(hào)實(shí)力型進(jìn)取型豪華型尊貴型1電 調(diào) 收 音 機(jī) +MP3 接口2單碟 CD+MP3 接口34 個(gè)揚(yáng)聲器46 個(gè)揚(yáng)聲器注:代表車(chē)型配置收音機(jī)是把電臺(tái)發(fā)射的無(wú)線電波中的音頻信號(hào)取出來(lái)，加以放大，然后通過(guò)揚(yáng)聲器還原出聲音。具體講: 從天線接收到電臺(tái)的高頻信號(hào)，通過(guò)輸入回路選出其中需要的電臺(tái)信號(hào)送入變頻級(jí)的基極，同時(shí)，由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生高頻等幅波信號(hào)，其頻率高于被選電臺(tái)載波送入變頻級(jí)的發(fā)射極，二者通過(guò)晶體管的非線性變換，將高頻調(diào)幅波變換成中頻調(diào)幅波信號(hào)。變換后的中頻信號(hào)通過(guò)變頻級(jí)集電極接的 LC 并聯(lián)回路，被送到中頻放大器，放大后，再送入檢波器進(jìn)行幅度檢波，然后通過(guò)低頻電壓放大和功率放大，再去推動(dòng)揚(yáng)聲器，還原出聲音。此系統(tǒng)工作由設(shè)備電路板內(nèi)部處理完成，所以該系統(tǒng)沒(méi)有用到繼電器保護(hù)。2. 搭鐵點(diǎn)負(fù)載確定示意圖上需表達(dá)出搭鐵點(diǎn)在整車(chē)上所處的大致位置，同時(shí)需附加表格以表達(dá)出某搭鐵點(diǎn)上所掛負(fù)載，如圖 3 所示某車(chē)型搭鐵示意圖。附表左后燈具搭鐵點(diǎn)負(fù)載序號(hào)搭鐵點(diǎn)號(hào)所帶負(fù)載左后轉(zhuǎn)向燈1G301左后霧燈左后制動(dòng)燈3.接地分配接地點(diǎn)分配，主要遵循以下幾個(gè)原則:整車(chē)電器件采用就近共用搭鐵點(diǎn)的原則，但針對(duì) ECU、安全氣囊、ABS 等影響整車(chē)安全性的電器件和音響、油位傳感器等對(duì)干擾較敏感的電器件，要求單獨(dú)搭鐵。大電流負(fù)載 ( 電機(jī)等) 和小電流負(fù)載 ( 傳感器等) 要求分開(kāi)搭鐵。搭鐵位置的確定應(yīng)遵循:( 1) 搭鐵點(diǎn)盡量布置在容易維護(hù)的地方，便于搭鐵點(diǎn)維護(hù);( 2) 選擇就近搭鐵。即在用電器附近搭鐵，這樣就可以將在某一范圍內(nèi)的用電器的地線合并在一起;( 3) 對(duì)燈具、風(fēng)扇等電器電路中的搭鐵，可以在線束中設(shè)計(jì)一個(gè)打卡點(diǎn)，然后再連接到車(chē)身上搭鐵點(diǎn)，就可以減少導(dǎo)線的使用，降低線束的直徑與質(zhì)量;( 4) 對(duì)于控制單元、傳感器、儀表等電路的搭鐵，為避免搭鐵信號(hào)的干擾，應(yīng)直接從電器件引線到搭鐵點(diǎn);( 5) 搭鐵位置優(yōu)先選擇在各主要的梁上，除非特殊情況外，不允許使用支架搭鐵，避免搭鐵不良;( 6) 遵守一些電器件搭鐵的特殊要求。如發(fā)動(dòng)機(jī)的搭鐵要求在距離控制模塊 200 mm 以內(nèi)，應(yīng)該優(yōu)先滿足4.引導(dǎo)觀察：回路保護(hù)分級(jí)以表 2 所示某車(chē)型發(fā)電機(jī)正極回路熔斷絲為例 ( 前艙電器盒部分) 。( 1)一級(jí)保護(hù)表 2前艙電器盒一級(jí)保護(hù)序號(hào)容量 /A類型負(fù)載功能布置位置180MIDI儀表電器盒總保險(xiǎn)240J-CASEABS 電源350J-CASEEPS 電源前艙電器盒430J-CASE風(fēng)扇低速515mini左近光、左遠(yuǎn)光( 2)二級(jí)保護(hù)表 3 所示為儀表電器盒總?cè)蹟嘟z次級(jí)保護(hù) ( 儀表電器盒部分) 。表 3儀表電器盒總?cè)蹟嘟z次級(jí)保護(hù)序號(hào)容量 /A類型負(fù)載功能布置位置140J-CASE點(diǎn)火開(kāi)關(guān)225mini后除霜330mini天窗儀表電器盒430J-CASE鼓風(fēng)機(jī)520mini左前玻璃升降器(3) 三級(jí)保護(hù)表 4 所示為點(diǎn)火開(kāi)關(guān)熔斷絲次級(jí)保護(hù) ( 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)部分) 。表 4點(diǎn)火開(kāi)關(guān)熔斷絲次級(jí)保護(hù)序號(hào)容量 /A類型負(fù)載功能備注110miniBCM、天窗、音響ACC220mini點(diǎn)煙器310miniICM410miniSDMIGN1515mini前雨刮電機(jī)5.建立電源屬性表建立電器屬性表是一個(gè)數(shù)據(jù)收集過(guò)程，收集數(shù)據(jù)只是為了更好地設(shè)計(jì)電源分配圖，屬性表內(nèi)容應(yīng)至少包括供應(yīng)商信息，各針腳額定電壓 / 電流、峰值電壓 / 電流、堵轉(zhuǎn)電流 ( 電動(dòng)機(jī)類) ，接插件型號(hào)、供電模式等。6.整車(chē)電源功率表確定表 5 所示為某車(chē)型電源功率確定表示例 ( 前艙部分) 。表 5某車(chē)型電源功率確定耗用電線路設(shè)計(jì)保險(xiǎn)絲參考序號(hào)用電設(shè)備名稱功率 /W導(dǎo)線截面額定電參考載流備注流 /A電流 /A積 /mm2流 /A( 35 A)1發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間251201502散熱風(fēng)扇150 25013 212 5303330工作時(shí)長(zhǎng)時(shí)間用3空調(diào)離合器544 51151820打開(kāi)空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間用4左前大燈554 51151810長(zhǎng)時(shí)間用右前大燈554 511518105前左右霧燈120101 5202220長(zhǎng)時(shí)間用6轉(zhuǎn)向燈9581151815短時(shí)用7位置燈3530 571010長(zhǎng)時(shí)間用8刮雨器40 703 3 5 81151815長(zhǎng)時(shí)間用9單音喇叭554 61151815短時(shí)用10雙音喇叭1008 31151815短時(shí)用7.負(fù)載設(shè)備位置分析負(fù)載設(shè)備分布位置分析的主要目的是依據(jù)負(fù)載的位置確定其熔斷絲和繼電器的合理位置。位置分析是否到位關(guān)系到整車(chē)線束，關(guān)系到整車(chē)導(dǎo)線的用量以及負(fù)載設(shè)備的電器性能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要貫徹的原則: 適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)控制線路長(zhǎng)度，以盡可能地使起執(zhí)行作用的導(dǎo)線最短。這樣做的目的是盡可能地使電源到負(fù)載時(shí)電損耗最小，同時(shí)，起執(zhí)行作用的導(dǎo)線一般線徑較粗，這樣也能節(jié)約一定的成本，降低整車(chē)質(zhì)量。負(fù)載布置注意以下幾項(xiàng):( 1) 負(fù)載布置直接影響整車(chē)線束的布置方式、線束在整車(chē)中的走向、線束直徑的大小，進(jìn)一步影響著車(chē)身的結(jié)構(gòu)與線束布置方案以及整車(chē)的質(zhì)量。合理的布置還可以節(jié)約一定的線束成本;( 2)負(fù)載設(shè)備可維修性考慮。對(duì)于整車(chē)電器系統(tǒng)，不可避免地會(huì)存在維護(hù)工作，如不同線束間的連接器、電器盒熔斷絲、繼電器的更換、OBD 接口的使用、ECU 的檢測(cè)維護(hù)等;3) 要根據(jù)設(shè)備特性、環(huán)境要求進(jìn)行布置?；顒?dòng)三： 熔斷絲和繼電器確定1.選定熔斷絲的流程( 1) 決定熔斷絲種類、額定電流。 計(jì)算使用回路的負(fù)載電流; 確認(rèn)負(fù)載波形的模式; 從負(fù)載規(guī)格選定熔斷絲種類;從負(fù)載電流值、通電模式計(jì)算出熔斷絲容量。一般情況下導(dǎo)線的工作電流按照在常溫 ( 25 ) 下選擇額定電流的 75% 為工作電流，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熔斷絲的載流能力會(huì)下降，下面有經(jīng)驗(yàn)公式可以在確定保險(xiǎn)絲容量時(shí)作為參考:InIf = ( 0. 75)式中: If 為保險(xiǎn)絲的理想值; 為溫度折減系數(shù); In 為正常工作電流值。例如: 一個(gè)快熔保險(xiǎn)絲在 90條件下工作，并在 1. 5 A 時(shí)工作，溫度折減率 是 95% 。那么保險(xiǎn)絲理想值是:1. 5If= ( 0. 95 0. 75) = 2. 1 A這種情況下根據(jù)保險(xiǎn)絲的實(shí)際規(guī)格可以選擇 3 A 的保險(xiǎn)絲來(lái)保護(hù)線路。( 2) 選定連接電線尺寸、確認(rèn)上限長(zhǎng)度。 ( 3) 測(cè)試確認(rèn)溫度上升、短路測(cè)試。確保待測(cè)物的可靠度; 確認(rèn)零部件均在溫度范圍內(nèi)使用及有無(wú)異常上升 。3. 選定熔斷絲種類 ：( 1) 小電流負(fù)載;( 2) 短時(shí)間電流脈沖負(fù)載; ( 3) 大電流負(fù)載; ( 4) 長(zhǎng)時(shí)間電流脈沖負(fù)載; ( 5) 鎖電流負(fù)載。在選用保險(xiǎn)絲種類過(guò)程中，需要對(duì)保險(xiǎn)絲做以上 5 項(xiàng)試驗(yàn)，在確保規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及負(fù)載下確認(rèn)零部件無(wú)異常問(wèn)題發(fā)生。3.1繼電器確定 ( 1) 繼電器有如下幾種作用: 擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開(kāi)斷、接通多路電路; 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路; 綜合信號(hào)。例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過(guò)比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果; 自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。( 2) 繼電器的選擇: 按使用環(huán)境選型，使用環(huán)境條件主要指溫度 ( 最大與最小) 、濕度 ( 一般指 40 下的最大相對(duì)濕度) 、低氣壓 ( 使用高度 1 000 m 以下可不考慮) 、振動(dòng)和沖擊; 按輸入信號(hào)不同確定繼電器種類，若整機(jī)供給繼電器線圈是恒定的電流應(yīng)選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電壓繼電器; 繼電器額定電流的選擇，繼電器額定電流的 70% 不應(yīng)該小于負(fù)載的平時(shí)的正常工作電流;例如:工作電流為10. 5 A的負(fù)載應(yīng)選用額定容量不小于 15 A 的繼電器，這樣繼電器才能長(zhǎng)久地可靠地工作。確定所選用的繼電器各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足電路設(shè)計(jì)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求; 根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種類和容量。國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐證明，約 70% 的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見(jiàn)正確選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要; 繼電器線圈參數(shù)的選定，繼電器動(dòng)作后，如果降低保持電壓會(huì)減弱產(chǎn)品的抗震性，有可能在汽車(chē)顛簸時(shí)發(fā)生誤動(dòng)作。推薦使用的保持電壓應(yīng)高于 80% 的額定電壓。繼電器的釋放電壓一般為 10% 的額定電壓，當(dāng)線路上殘余電壓過(guò)大時(shí)，會(huì)造成繼電器不釋放。為保證低動(dòng)作電壓 ( 60% 額定電壓) 的要求，線圈一般設(shè)計(jì)功耗較高，長(zhǎng)期施加在線圈上的最大工作電壓一般應(yīng)小于 120% 額定電壓，以防止高溫老化、線圈匝間短路而使繼電器失效。三、 集合，對(duì)各小組考核進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其存在問(wèn)題，表?yè)P(yáng)優(yōu)秀的學(xué)生，對(duì)表現(xiàn)差的學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，督促課后鞏固學(xué)習(xí)。 打掃衛(wèi)生，做考勤，填寫(xiě)教學(xué)日志，下課！一、站隊(duì)、交手機(jī)、行上課禮、識(shí)記課堂紀(jì)律。二、提問(wèn)，查找相關(guān)資料，總結(jié)。三、討論、解答下列問(wèn)題：1、明確本門(mén)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)方法。2、答問(wèn)電源分配系統(tǒng)系統(tǒng)的組成、功能及電路連接特點(diǎn)。3、了解電源分配系統(tǒng)功能？ 4、自學(xué)電源分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類5、電源分配系統(tǒng)的工作原理？四、掌握如下知識(shí)1、學(xué)習(xí)電源分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程。2、分析影響電源分配系統(tǒng)的主要的因素？3、怎樣進(jìn)行電源分配系統(tǒng)的調(diào)整？4、電源分配系統(tǒng)的識(shí)別？5、怎樣辯認(rèn)及排除電源分配系統(tǒng)的故障？課后小結(jié)及作業(yè)1、 敘述配電系統(tǒng)的接地點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及工作原理？2、 我們配電盒的主要配電線路有及部分組成？