汽車(chē)電路基礎(chǔ)技能培訓(xùn)教材引言：點(diǎn)亮汽車(chē)的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”在現(xiàn)代汽車(chē)的心臟——發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴之外，還有一套靜默卻至關(guān)重要的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”在支撐著車(chē)輛的每一次啟動(dòng)、每一次轉(zhuǎn)向、每一次燈光的閃爍。這就是汽車(chē)電路系統(tǒng)。從最初簡(jiǎn)單的點(diǎn)火和照明功能，到如今集成了發(fā)動(dòng)機(jī)控制、安全氣囊、車(chē)載娛樂(lè)、導(dǎo)航通訊等復(fù)雜功能的電子架構(gòu)，汽車(chē)電路的發(fā)展日新月異，其技術(shù)含量和復(fù)雜程度也日益提高。對(duì)于每一位從事汽車(chē)維修、保養(yǎng)或相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員而言，扎實(shí)的汽車(chē)電路基礎(chǔ)技能如同打開(kāi)汽車(chē)電子世界大門(mén)的鑰匙。它不僅是診斷和排除電氣故障的前提，更是理解汽車(chē)各系統(tǒng)工作原理、進(jìn)行正確操作和維護(hù)的保障。本教材旨在引領(lǐng)初學(xué)者逐步踏入汽車(chē)電路的殿堂，從最基本的概念入手，逐步掌握必要的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，為未來(lái)的深入學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第一章：汽車(chē)電路的基石——基本概念與定律1.1電路的基本構(gòu)成要素任何一個(gè)完整的電路，無(wú)論其簡(jiǎn)單或復(fù)雜，都離不開(kāi)幾個(gè)基本構(gòu)成要素：*電源(PowerSource)：提供電能的裝置，是電路的動(dòng)力來(lái)源。在汽車(chē)中，主要的電源是蓄電池和發(fā)電機(jī)。蓄電池提供啟動(dòng)時(shí)的大電流以及發(fā)動(dòng)機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電能，發(fā)電機(jī)則在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向用電設(shè)備供電，并同時(shí)為蓄電池充電。*負(fù)載(Load)：消耗電能并將其轉(zhuǎn)換為其他形式能量（如機(jī)械能、光能、熱能、聲能等）的裝置。汽車(chē)上的負(fù)載種類(lèi)繁多，例如燈泡（光能）、電動(dòng)機(jī)（機(jī)械能，如啟動(dòng)機(jī)、雨刮電機(jī)）、電熱絲（熱能，如座椅加熱）、揚(yáng)聲器（聲能）等。*導(dǎo)線(Conductor)：連接電源與負(fù)載，形成電流通路的導(dǎo)體。汽車(chē)導(dǎo)線通常由多股銅絲絞合而成，以保證良好的導(dǎo)電性和一定的柔韌性。*控制裝置(ControlDevice)：用于控制電路的通斷、電流大小或電路狀態(tài)的裝置。如各種開(kāi)關(guān)、繼電器、保險(xiǎn)絲、斷路器以及復(fù)雜的電子控制單元（ECU）等。1.2電路的基本物理量理解電路，首先要掌握幾個(gè)核心的物理量：*電壓(Voltage,U或V)：也稱(chēng)為電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。它是促使電荷定向移動(dòng)形成電流的原因。電壓的單位是伏特（Volt,V）。在汽車(chē)電路中，我們通常關(guān)注的是蓄電池電壓（標(biāo)稱(chēng)值通常為12V或24V）、各用電器兩端的工作電壓等。*電流(Current,I)：電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流的單位是安培（Ampere,A），常用的還有毫安（mA）和微安（μA）。電流如同水流，有大小和方向（在分析電路時(shí)，我們通常采用正電荷定向移動(dòng)的方向作為電流的正方向）。*電阻(Resistance,R)：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。不同材料的導(dǎo)體，其電阻大小不同；同一材料的導(dǎo)體，其電阻與長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比，并受溫度影響。電阻的單位是歐姆（Ohm,Ω），常用的還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ）。所有的用電設(shè)備在電路中都表現(xiàn)為一定的電阻。1.3歐姆定律——電流、電壓與電阻的關(guān)系歐姆定律是電學(xué)中最基本、最重要的定律之一，它揭示了在一段電路中，電流、電壓和電阻三者之間的定量關(guān)系。由德國(guó)物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆發(fā)現(xiàn)。歐姆定律的內(nèi)容：在同一電路中，通過(guò)某段導(dǎo)體的電流(I)跟這段導(dǎo)體兩端的電壓(U)成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻(R)成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：I=U/R*其中：I的單位是安培(A)，U的單位是伏特(V)，R的單位是歐姆(Ω)。歐姆定律是分析和計(jì)算電路的基礎(chǔ)，理解并能熟練運(yùn)用歐姆定律，是解決電路問(wèn)題的關(guān)鍵。例如，當(dāng)我們知道一個(gè)燈泡的電阻和它兩端的電壓時(shí)，就可以計(jì)算出通過(guò)它的電流；反之，如果知道電流和電阻，也可以計(jì)算出所需的電壓。1.4電路的基本狀態(tài)電路在不同的條件下會(huì)呈現(xiàn)不同的狀態(tài)：*通路(ClosedCircuit/Path)：也稱(chēng)為閉合電路。此時(shí)，電路中的開(kāi)關(guān)閉合，電源、負(fù)載和導(dǎo)線形成一個(gè)完整的電流通路，電流能夠正常流過(guò)負(fù)載，負(fù)載正常工作。*斷路(OpenCircuit/Break)：也稱(chēng)為開(kāi)路。電路中某處斷開(kāi)，電流無(wú)法形成完整的回路。此時(shí)，負(fù)載不工作。斷路可能是由于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、導(dǎo)線斷裂、連接器接觸不良等原因造成的。*短路(ShortCircuit)：指電源的正負(fù)極之間或負(fù)載的兩端未經(jīng)負(fù)載而直接用導(dǎo)線連接起來(lái)。短路時(shí)，電路中的電阻極小，根據(jù)歐姆定律，電流會(huì)變得極大，可能導(dǎo)致電源損壞、導(dǎo)線過(guò)熱甚至引發(fā)火災(zāi)。因此，汽車(chē)電路中通常設(shè)有保險(xiǎn)裝置來(lái)防止短路造成嚴(yán)重后果。第二章：汽車(chē)電路的核心構(gòu)成——主要部件與功能2.1電源系統(tǒng)汽車(chē)電源系統(tǒng)的主要任務(wù)是為汽車(chē)上所有用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電能，并保證電源系統(tǒng)自身的正常工作。*蓄電池(Battery)：*功能：?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)提供強(qiáng)大的啟動(dòng)電流；發(fā)動(dòng)機(jī)不工作或發(fā)電量不足時(shí)，為用電設(shè)備供電；吸收電路中出現(xiàn)的瞬時(shí)過(guò)電壓，保護(hù)電子元件；穩(wěn)定電源電壓，改善供電質(zhì)量。*結(jié)構(gòu)與類(lèi)型：汽車(chē)上廣泛使用的是鉛酸蓄電池，主要由極板、隔板、電解液、外殼和極樁等組成。近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，鋰離子電池等也開(kāi)始在輔助電源或動(dòng)力電池領(lǐng)域得到應(yīng)用。*發(fā)電機(jī)(Alternator)：*功能：發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)發(fā)電，向用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電，補(bǔ)充蓄電池在啟動(dòng)和放電過(guò)程中消耗的電能。*結(jié)構(gòu)與類(lèi)型：汽車(chē)用發(fā)電機(jī)多為三相交流發(fā)電機(jī)，經(jīng)整流器整流后輸出直流電。其主要由定子、轉(zhuǎn)子、整流器、電壓調(diào)節(jié)器和端蓋等組成。電壓調(diào)節(jié)器是關(guān)鍵部件，用于將發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)（通常為13.5V-14.5V）。2.2用電設(shè)備汽車(chē)用電設(shè)備種類(lèi)繁多，根據(jù)其功能可大致分為以下幾類(lèi)：*啟動(dòng)系統(tǒng)：主要包括啟動(dòng)機(jī)（起動(dòng)機(jī)）及其控制電路，用于將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。*點(diǎn)火系統(tǒng)：（針對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)）將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，并按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和點(diǎn)火時(shí)刻，適時(shí)、準(zhǔn)確地將高壓電送至各氣缸的火花塞，點(diǎn)燃可燃混合氣。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)已逐漸被電子點(diǎn)火系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)取代。*照明與信號(hào)系統(tǒng)：*照明系統(tǒng)：包括前照燈、霧燈、示廓燈、牌照燈、室內(nèi)照明燈等，用于保證汽車(chē)在各種行駛條件下的照明和駕駛員的操作視野。*信號(hào)系統(tǒng)：包括轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、倒車(chē)燈、危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈、喇叭等，用于向其他車(chē)輛和行人傳遞車(chē)輛的行駛狀態(tài)和意圖。*儀表與報(bào)警系統(tǒng)：*儀表：如車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、里程表、燃油表、水溫表等，用于指示汽車(chē)的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。*報(bào)警裝置：如機(jī)油壓力報(bào)警燈、水溫過(guò)高報(bào)警燈、制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警燈、安全帶未系報(bào)警等，用于在車(chē)輛出現(xiàn)異常情況時(shí)提醒駕駛員。*輔助電器：如刮水器與洗滌器、電動(dòng)車(chē)窗、電動(dòng)座椅、空調(diào)系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、中控門(mén)鎖、防盜系統(tǒng)等，用于提高汽車(chē)的舒適性、便利性和安全性。2.3連接導(dǎo)線與線束導(dǎo)線是連接電源、開(kāi)關(guān)、用電器等部件的導(dǎo)體，是電流流通的路徑。*導(dǎo)線的規(guī)格：導(dǎo)線的截面積決定了其允許通過(guò)的最大電流。截面積越大，允許通過(guò)的電流越大。汽車(chē)導(dǎo)線通常用線徑（如AWG標(biāo)準(zhǔn)）或截面積（mm2）來(lái)表示。*導(dǎo)線的顏色：為便于識(shí)別和維修，汽車(chē)導(dǎo)線通常采用不同的顏色。主色代表導(dǎo)線的基本顏色，輔助色代表導(dǎo)線的條紋或色環(huán)顏色，通過(guò)主色和輔助色的組合來(lái)區(qū)分不同電路。*線束(Harness)：為使全車(chē)導(dǎo)線排列整齊、安裝方便、保護(hù)導(dǎo)線不受損傷，將同一路徑或相關(guān)系統(tǒng)的多根導(dǎo)線用絕緣材料（如膠帶、波紋管、線束護(hù)套等）包扎在一起，形成線束。線束的布置應(yīng)考慮防水、防塵、防高溫、防振動(dòng)和電磁干擾等因素。2.4保險(xiǎn)裝置保險(xiǎn)裝置是汽車(chē)電路中不可或缺的安全保護(hù)元件，用于在電路發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)，迅速切斷故障電路，保護(hù)用電設(shè)備和導(dǎo)線不受損壞。*保險(xiǎn)絲(Fuse)：*功能：當(dāng)電路中電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，保險(xiǎn)絲的熔體（由低熔點(diǎn)合金制成）因過(guò)熱而熔斷，從而切斷電路。*類(lèi)型：插入式保險(xiǎn)絲（片式、管式）、螺栓固定式保險(xiǎn)絲等。有不同的額定電流規(guī)格，必須根據(jù)電路的要求選用。*斷路器(CircuitBreaker)：*功能：與保險(xiǎn)絲類(lèi)似，但斷路器在電路故障排除后，可以手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位，不必更換。常用于一些間歇性過(guò)載的電路，如雨刮器電路、電動(dòng)車(chē)窗電路等。2.5控制裝置控制裝置用于控制電路的通斷、電流方向或調(diào)節(jié)用電設(shè)備的工作狀態(tài)。*開(kāi)關(guān)(Switch)：用于手動(dòng)或自動(dòng)控制電路的通斷。如點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、燈光開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)、雨刮開(kāi)關(guān)等。*繼電器(Relay)：*功能：一種利用小電流控制大電流的電磁開(kāi)關(guān)。當(dāng)控制電路通電時(shí)，電磁鐵吸合，帶動(dòng)觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)，從而控制主電路的通斷。*應(yīng)用：在汽車(chē)電路中，許多大功率用電設(shè)備（如啟動(dòng)機(jī)、前照燈、空調(diào)壓縮機(jī)等）的控制電路中都使用繼電器，這樣可以減小控制開(kāi)關(guān)的電流負(fù)荷，保護(hù)開(kāi)關(guān)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。*電子控制單元(ECU/ECM)：隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的控制功能由電子控制單元（ECU）來(lái)完成。ECU接收各種傳感器的信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算和判斷后，發(fā)出控制指令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、制動(dòng)、車(chē)身等系統(tǒng)的精確控制。第三章：汽車(chē)電路圖的“語(yǔ)言”——識(shí)圖基礎(chǔ)3.1電路圖的作用與種類(lèi)汽車(chē)電路圖是用圖形符號(hào)和文字符號(hào)，按一定規(guī)則繪制的、表示汽車(chē)電路的組成、連接關(guān)系和工作原理的簡(jiǎn)圖。它是汽車(chē)電路設(shè)計(jì)、制造、維修和故障診斷的重要技術(shù)資料。*作用：直觀地展示電路的結(jié)構(gòu)和工作原理；指導(dǎo)電路的安裝與接線；為電路故障診斷和排除提供依據(jù)。*常見(jiàn)種類(lèi)：*原理框圖(BlockDiagram)：用方框表示電路的主要組成部分及其相互關(guān)系和信號(hào)流向，簡(jiǎn)潔明了地展示電路的整體功能和系統(tǒng)構(gòu)成。*電路原理圖(SchematicDiagram)：用圖形符號(hào)詳細(xì)表示電路中各元器件的連接關(guān)系和工作原理，是故障診斷和分析的主要依據(jù)。*線束圖(HarnessDiagram)：表示線束的組成、導(dǎo)線的顏色、截面積、長(zhǎng)度以及連接器的位置和編號(hào)等，主要用于線束的安裝和維修。*定位圖(LocationDiagram)：指示電氣元件在車(chē)上的實(shí)際安裝位置。3.2常用圖形符號(hào)與文字符號(hào)圖形符號(hào)和文字符號(hào)是繪制和識(shí)讀電路圖的“語(yǔ)言”。*圖形符號(hào)：用規(guī)定的圖形來(lái)代表電路中的各種元器件，如電源、開(kāi)關(guān)、燈泡、電阻、電容、電感、二極管、三極管、繼電器、電機(jī)等。圖形符號(hào)應(yīng)簡(jiǎn)潔、規(guī)范，易于識(shí)別。學(xué)習(xí)識(shí)圖，首先要熟悉這些常用的圖形符號(hào)。*文字符號(hào)：用字母或字母組合來(lái)表示元器件的名稱(chēng)、功能或種類(lèi)，如“B”表示蓄電池，“G”表示發(fā)電機(jī)，“L”表示指示燈，“S”表示開(kāi)關(guān)，“R”表示電阻等。文字符號(hào)通常標(biāo)注在圖形符號(hào)旁邊或附近。3.3導(dǎo)線的表示方法與編號(hào)規(guī)則在電路原理圖中，導(dǎo)線通常用實(shí)線表示。*導(dǎo)線顏色的標(biāo)注：導(dǎo)線的顏色通常用字母代號(hào)標(biāo)注在導(dǎo)線上方或旁邊，如“BLK”表示黑色，“RED”表示紅色，“WHT”表示白色，“GRN”表示綠色等。對(duì)于雙色導(dǎo)線，一般主色在前，輔助色在后，如“WHT/BLK”表示白色帶黑色條紋。*導(dǎo)線截面積的標(biāo)注：有時(shí)也會(huì)在導(dǎo)線上標(biāo)注其截面積，單位通常為mm2或AWG線號(hào)。*導(dǎo)線編號(hào)：為了便于查找和區(qū)分，汽車(chē)電路圖中的導(dǎo)線通常有編號(hào)。不同廠家的編號(hào)規(guī)則可能有所不同，但通常會(huì)包含電路系統(tǒng)代碼、線束代碼、導(dǎo)線順序號(hào)等信息。3.4識(shí)讀電路圖的基本步驟與方法識(shí)讀汽車(chē)電路圖需要掌握一定的方法和技巧，并結(jié)合實(shí)際電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析。*了解電路圖的整體布局：首先瀏覽全圖，了解電路圖的大致結(jié)構(gòu)、主要系統(tǒng)和元器件的分布情況。*熟悉圖形符號(hào)和文字符號(hào)：這是識(shí)讀電路圖的基礎(chǔ)，遇到不認(rèn)識(shí)的符號(hào)應(yīng)及時(shí)查閱相關(guān)資料。*從電源入手，順藤摸瓜：通常從蓄電池或發(fā)電機(jī)的正極出發(fā)，沿著電流的流向，依次分析各控制開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)裝置、繼電器、用電設(shè)備，直至搭鐵（電源負(fù)極）。*化整為零，各個(gè)擊破：將復(fù)雜的全車(chē)電路圖分解為若干個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)（如電源系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等），逐一進(jìn)行分析。*注意電路的連接關(guān)系：注意連接器（插頭、插座）的表示方法，以及導(dǎo)線在連接器中的位置。注意開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)的工作狀態(tài)（常開(kāi)、常閉、轉(zhuǎn)換）。*結(jié)合原理，理解功能：不僅要看懂電路的連接，更要理解各元器件在電路中的作用以及整個(gè)電路的工作原理。*利用參考資料：查閱該車(chē)型的維修手冊(cè)、電路圖集等資料，獲取更詳細(xì)的信息和技術(shù)參數(shù)。第四章：汽車(chē)電路故障診斷的“利器”——常用工具與基本操作4.1必備測(cè)量工具準(zhǔn)確診斷汽車(chē)電路故障，離不開(kāi)合適的測(cè)量工具。*萬(wàn)用表(Multimeter)：*功能：是汽車(chē)電路檢測(cè)中最常用的工具，可以測(cè)量電壓、電流、電阻，有些多功能萬(wàn)用表還可以測(cè)量二極管、電容、溫度、頻率等。*類(lèi)型：指針式萬(wàn)用表和數(shù)字式萬(wàn)用表。數(shù)字式萬(wàn)用表因其讀數(shù)直觀、精度高、輸入阻抗大等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)維修中得到廣泛應(yīng)用。*使用方法：*測(cè)量電壓：將萬(wàn)用表置于相應(yīng)的電壓檔（DCV直流電壓，汽車(chē)電路主要測(cè)量直流電壓），紅表筆接被測(cè)點(diǎn)正極，黑表筆接負(fù)極（或搭鐵）。*測(cè)量電流：將萬(wàn)用表串聯(lián)在被測(cè)電路中，置于相應(yīng)的電流檔。注意，測(cè)量大電流時(shí)要使用專(zhuān)用的電流鉗或確保萬(wàn)用表表筆和量程選擇正確。*測(cè)量電阻：將萬(wàn)用表置于相應(yīng)的電阻檔，斷電情況下，表筆接被測(cè)電阻或電路兩端。*試燈(TestLight)：*功能：用于檢查電路中是否有電壓或是否通路。分為有源試