作者：潘艳华 等编
出版社：化学工业出版社
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汽车维修电工入门试读：
本书讲述了汽车维修电工入门的相关知识及操作步骤，主要内容包括汽车电工维修基础、汽车电路维修基础、电源系统、启动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表与报警装置、辅助电气设备以及空调系统的维修等，重点讲解了故障诊断过程及维修操作规范要领，同时附有典型故障案例分析，便于读者理解和实际操作。
本书图文并茂，文字简练，通俗易懂，可供初级汽车维修人员参考，也可供职业院校汽车维修专业和相关培训机构作教材使用。书名：汽车维修电工入门作者：潘艳华等编CIP号：第218079号ISBN：978-7-122-25160-2责任编辑：辛 田 陈景薇出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）购书咨询：010-64518888售后服务：010-64518899网址：http://www.cip.com.cn版权所有 违者必究前 言
随着汽车工业的迅猛发展，汽车技术含量的逐渐增加，一些新技术、新工艺、新方法在汽车上得到广泛应用，汽车工业的发展与广泛地使用电气设备、自动装置和自动系统有着密切的关系。今天的汽车已经进入了电脑控制时代，电器与电子设备是汽车的重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。计算机技术与电子技术广泛地应用于汽车，几乎已经深入到汽车所有的系统，大大推动了汽车工业的发展。在一些高档轿车上，微型计算机的使用量已多达48个，占整车成本的50％以上。目前，汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车先进水平的重要标志。
汽车工业的发展，汽车维修领域也随之发生了相应变化。过去，汽车维修以机械修理为主，稍带一些简单电路检修。而现在，汽车维修以汽车维护、汽车检测为主。通过有效维护、汽车检测及时发现、消除故障和隐患，防止汽车损坏。
了解一些汽车维修基本知识，学会一门技术，具有一项专长，无论是对私家车主，还是对应聘打工者都是必须具备的职业技能。《汽车维修电工入门》深入浅出地介绍了作为一名汽车维修电工所必须具备的基本知识和基本技能，以及对一些常见故障的诊断、排除及应急处理能力。《汽车维修电工入门》的特点是结合目前汽车电工维修的现状，以汽车维修电工实施项目内容的具体要求，介绍实际操作方法及其所能达到的效果和有关注意事项，图文结合，实用够用，知识涵盖面广、通俗易懂、便于实践操作，适合于广大维修人员、初学者、业余爱好者阅读。
本书由潘艳华、阮小强、潘国海、姜立、潘艳君、祖国海编写。
由于笔者水平有限，书中不当之处在所难免，敬请读者批评指正。编 者第1章 汽车电工维修基础1.1 电工电子入门知识1.1.1 电路与电路图（1）电路
由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路，称为电路。在电路输入端加上电源使输入端产生电势差，电路即可工作。按照流过的电流性质，电路一般分为两种。直流电通过的电路称为“直流电路”，交流电通过的电路称为“交流电路”。
最简单的电路是由电源、负载、导线、开关等元器件组成（图1-1-1）。电路导通叫作通路，电路某一处断开叫作断路或者开路。如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通则叫作短路，这种情况是决不允许的。因为电源的短路会导致电源、用电器、电流表被烧坏等现象的发生。（2）电路图
用导线将电源、开关、用电器、电流表、电压表等连接起来组成电路，再按照统一的符号将它们表示出来，这样绘制出的图就叫作电路图。电路图是用符号表示实物图的图示。
电路图有原理图、方框图、装配图和印板图等。
① 原理图 它直接体现了电子电路的结构和工作原理，所以一般用在设计、分析电路中，如图1-1-2所示。分析电路时，通过识别图纸上所画的各种电路元件符号，以及它们之间的连接方式，就可以了解电路实际工作时的原理。
② 方框图（框图） 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图（图1-1-3）。从根本上说，这也是一种原理图，不过在这种图纸中，除了方框和连线，几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部元器件和它们的连接方式，而方框图只是简单地将电路按照功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简单的文字说明，方框间用连线（有时用带箭头的连线）说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理，而原理图除了详细地表明电路的工作原理之外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。图1-1-1 简单电路图1-1-2 原理图图1-1-3 方框图
③ 装配图 它是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上的符号往往是电路元件的实物外形图（图1-1-4）。只要照着图上画的样子，把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。图1-1-4 装配图
④ 印板图 印板图的全名是“印制电路板图”或“印制线路板图”，它和装配图其实属于同一类的电路图，都是供装配实际电路使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔，再将电路不需要的金属箔腐蚀掉，然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上，利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线，完成电路的连接，如图1-1-5所示。图1-1-5 印板图1.1.2 电路中的基本物理知识
电路的作用是进行电能与其他形式的能量之间的相互转换。因此，用一些物理量来表示电路的状态及各部分之间能量转换的相互关系。（1）电流
电流是电荷有规则的运动，电流的大小用电流强度来表示。电流强度是指单位时间内通过导体截面积的电荷量，其单位是安培（C/s），简称安，符号是A，多简称为电流。
电流的真实方向和正方向是两个不同的概念，不能混淆。
习惯上总是把正电荷运动的方向作为电流的方向，这就是电流的实际方向或真实方向，它是客观存在，不能任意选择。（2）电阻
电阻（通常用R表示）表示导体对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆，符号是Ω。
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，因为电阻是导体本身的一种特性，与导体的尺寸、材料、温度有关。电阻的公式为：
式中 ρ——电阻材料的电阻率，Ω·cm；
L——电阻材料的长度，cm；2
A——电阻材料的截面积，cm。（3）电动势
电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫作电动势，用字母E表示，单位是伏特，符号是V。在电路中，电动势常用符号δ表示。（4）电功率
电流在单位时间内做的功叫作电功率，是用来表示消耗电能快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称瓦，符号是W。（5）欧姆定律
在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是欧姆定律，其公式为：
式中 I——电流，A；
U——电压，V；
R——电阻，Ω。
知识链接（1）串联电路
把电阻元件一个接一个首尾依次连接起来，这种中间无分支的连接方式就叫串联电路。如图1-1-6所示是由三个电阻R、R、R组成123的串联电路。图1-1-6 串联电路
串联电路具有以下特点。
① 串联电路中流经每个电阻的电流都相等，即
I＝I＝I＝I＝…＝I123n
② 电阻串联后的等效电阻（总电阻）等于分电阻的总和，即
R＝R＋R＋R＋…＋R123n
③ 总电阻两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和，即
U＝U＋U＋U＋…＋U123n
串联电阻的这些特点，在实际中有很多应用，如电压表可利用串联不同的电阻来扩大其量程。（2）并联电路
将几个电阻的一端连在一起、另一端也连在一起的连接方式叫作电阻的并联。如图1-1-7所示是由三个电阻R、R、R组成的并联电123路。图1-1-7 并联电路
并联电路具有以下特点。
① 电路中各支路两端的电压相等，即
U＝U＝U＝U＝…＝U123n
② 电路中各支路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即
③ 电路中的总电流等于各支路的电流之和，即
I＝I＋I＋I＋…＋I123n1.1.3 晶体二极管
晶体二极管是由半导体材料制成的，半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质，如硅（Si）或锗（Ge）半导体。半导体的导电率低，为了提高导电性能，在半导体中需要掺杂一些元素，提高导电率。根据掺杂的物质不同，分为以下两种。
① P型半导体 是在半导体中掺加少量的硼元素所形成的半导体。P型半导体多数载流子为空穴，少数载流子为电子。
② N型半导体 是在半导体材料中加入少量的磷元素所形成的半导体。N型半导体多数载流子为电子，少数载流子为空穴。
知识链接
载流子——在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴（带有自由电子等量的正电），统称载流子，如图1-1-8所示。图1-1-8 半导体的两种载流子（1）PN结
将P型半导体和N型半导体使用特殊工艺连在一起，它们之间的特殊薄层称为PN结。PN结是各种半导体器件的核心，如图1-1-9所示。PN结具有单向导电性，即P区接电源正极，N区接电源负极，PN结导通；反之，PN结截止。
晶体二极管之所以具有单向导电性，其原因是内部具有一个PN结，其正、负极分别对应于PN结的P型和N型半导体。（2）晶体二极管的分类
晶体二极管由密封的管体和正、负极引线所组成，管体外壳的标记通常表示正极，其符号含义为，三角形代表正极，竖杠代表负极，V代表二极管的文字符号，如图1-1-10所示。图1-1-9 PN结图1-1-10 二极管的符号
晶体二极管的种类很多，形状大小各异，按其外观不同，分为玻璃壳二极管、塑封二极管、金属壳二极管、大功率螺栓状金属壳二极管、微型二极管、片状二极管等，如图1-1-11所示；按其制造材料的不同，可分为锗管和硅管两大类，每一类又分为N型和P型；按其制造工艺不同，可分为点接触型二极管和面接触型二极管。图1-1-11 二极管的种类（3）晶体二极管的简单测试
① 判别正负极（图1-1-12） 万用表测试条件为R×100或R×1k挡。将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表笔接触处为正极，红表笔接触处为负极；所测电阻大时，黑表笔接触处为负极，红表笔接触处为正极。图1-1-12 判别正负极和判别好坏
② 判别好坏（图1-1-12） 万用表测试条件为R×1k。若正反向电阻均为零，则二极管短路；若正反向电阻非常大，则二极管开路；若正向电阻约为几千欧，反向电阻非常大，则二极管正常。1.1.4 晶体三极管（1）晶体三极管的分类
晶体三极管是具有两个PN结的三级半导体器件。晶体三极管的种类很多，按制作材料和导电极性不同分为NPN硅管、PNP硅管、NPN锗管、PNP锗管；按结构不同分为点接触型和面接触型三极管；按功率不同分为小、中、大三极管；按频率不同分为低频管、高频管、微波管；按功能和用途不同分为放大管、开关管、达林顿管等。常见三极管的外形如图1-1-13所示。图1-1-13 常见三极管的外形（2）晶体三极管的结构和符号
晶体三极管有两种结构，分别为NPN型晶体管和PNP型晶体管。
如果在两块N型半导体之间加上一块很薄的P型半导体，并且紧密地结合在一起，就可以形成一个NPN型晶体管；同样，如果在两块P型半导体之间加上一块很薄的N型半导体，并且紧密地结合在一起，就可以形成一个PNP型晶体管。
每个三极管有三个区，即发射区、基区、集电区；两个PN结，即发射结、集电结；三个电极，即发射极E、基极B、集电极C。三极管结构和符号如图1-1-14所示。图1-1-14 三极管的结构和符号（3）晶体三极管的电流放大作用
晶体三极管有三个电极，流入三极管的电流等于流出三极管的电流，即发射极电流I等于集电极电流I与基极电流I之和。实验数据ECB表明，I的电流比较小，I的电流比较大。BC
I=I+IEBC
晶体三极管具有电流放大作用。当基极电流有一微小的变化时，能够引起集电极电流的较大变化，也就是说基极电流对集电极电流具有小量控制大量的作用，这就是三极管的电流放大作用。
集电极电流的变化量与基极电流的变化量之比表示电流放大的能力。（4）晶体三极管的测试方法
① 基极及管型的判别（图1-1-15） 可以把三极管看成是两个二极管，使用万用表进行测量和判断，万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1k挡，方法如下。图1-1-15 基极及管型的判别
a．PNP型三极管的测量。将正表笔接三极管的某一管脚，负表笔分别接另外两个管脚，测量得到两个阻值。如果测得的两个阻值均较小，且为1kΩ，则正表笔所接管脚即为PNP型三极管的基极；若测得的两阻值一大一小或都大，可将正表笔另接一管脚再试，直到两阻值均较小为止。
b．NPN型三极管的测量。将负表笔接三极管的某一管脚，正表笔分别接另外两个管脚，测量得到两个阻值。如果测得的两个阻值均较小，且为5kΩ左右，则负表笔所接管脚即为NPN型三极管的基极；若测得的两阻值一大一小或都大，可将负表笔另接一管脚再试，直到两阻值均较小为止。
② 集电极和发射极的判别（图1-1-16） 对于PNP型三极管，先假设红表笔接的是C极，并用手捏住B、C二个极（但不能使B、C直接接触），通过人体，相当于在B、C之间接入一个偏置电阻，读出C、E间的电阻值；然后将红、黑表笔对调，重新测C、E间的电阻值，并与前次的读数比较，哪一次阻值较小，说明哪一次的假设是正确的，即该次表笔接的是C极。因为C、E间的电阻值较小，说明通过万用表的电流较大，偏置正常，因而表明原来的假设是正确的。图1-1-16 集电极和发射极的判别
若是NPN型三极管，只要将红、黑表笔对调（即黑表笔接C极），按照上述的方法测试判别即可。
③ 三极管好坏的判别 根据PN结的单向导电性，检查三极管内各极间PN结的正反向电阻。如果正反向电阻相差较大，说明三极管基本上是好的；如果正反向电阻都很大，说明三极管内部有断路或PN结性能不好；如果正反向电阻都很小，说明三极管极间短路或击穿了。1.2 常用维修设备及工具1.2.1 跨接线
汽车用跨接线就是一段可长可短的多股导线，两端分别接有鳄鱼夹或者不同形式的各种插头，可以在不同的场合下使用。汽车电工一般都备有多种形式的跨接线，以用作特定位置的检测，如图1-2-1所示。图1-2-1 各种形式汽车用跨接线
跨接线可用来替代被怀疑有断路故障的导线，也可以在不需要某部件的功能时，用跨接线将其短路，以检查部件的工作情况。此外，在汽车电控系统的故障自诊断中，常常需要用专门的跨接线（跳线）跨接专用检测接口内规定的插座或插头，以完成调取故障码的作业，使维修人员能顺利地进行故障诊断。1.2.2 测试灯
测试灯也称测电笔，其作用及原理与接跨线基本相同，但增加了用于显示电路导通状态的指示灯，根据灯泡的明暗程度还可判断被测线路电压的大小。测试灯分无源测试灯和有源测试灯。（1）无源测试灯 无源测试灯也称为12V无源测试灯，它是由12V灯泡、导线和各种型号的插头组成，如图1-2-2所示。
无源测试灯可以用来检查电源电路各线端是否有电源。将12V测试灯一端搭铁，另一端接电气部件电源接头，如灯亮，说明电气部件的电源电路无故障；如灯不亮，则顺电源方向找出第二接点测接，如灯亮，则电路在第二接点与电源接头间有断路故障；如灯仍不亮，再顺电源方向测接第三接点……直到灯亮为止。如果故障在最后一个被测接头与上一个被测接点间的电路上，则大多为断路故障。（2）有源测试灯 有源测试灯也称12V有源测试灯，如图1-2-3所示，与12V无源测试灯基本相同，只是在手柄内加装了两节1.5V干电池。它可用来检查电气电路断路和短路故障。图1-2-2 无源测试灯图1-2-3 有源测试灯
a．断路检查。首先断开与电气部件相连接的电源电路，将测试灯一端搭铁，另一端接电路各接点（从电路首端开始）。如果灯不亮，则断路出现在被测点与搭铁之间；如灯亮，则断路出现在此时被测点与上一个被测点之间。
b．短路检查。首先断开电气部件电路的电源线和搭铁线，测试灯一端搭铁，一端与余下电气部件电路相连接。如灯亮，表示有短路故障（搭铁）存在。然后逐步将电路中连接器拨开，开关打开，拆除各部件，直到灯灭为止，则短路出现在最后开路部件与上一个开路部件之间。注 意不可用测试灯检查发动机微机控制系统，除非维修手册中有特殊说明。1.2.3 万用表
万用表分为指针式和数字式两种，可用来检测电阻、电流和电压。（1）指针式万用表
指针式万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）作表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻，如图1-2-4所示。
在使用前应检查仪表指针是否指向机械零位上，如不在零位上应旋转表盖上的调零器，使指针指示在零位上。
打开仪表后面的电池盖板，装入电池，将测试红表笔插入“+”位，黑表笔插入“-”位。
① 测量电阻（图1-2-5）
a．先将表笔搭在一起短路，使指针向右偏转，随即调整欧姆调零旋钮，使指针恰好指到0。图1-2-4 指针式万用表图1-2-5 测量电阻
b．然后将两根表笔分别接触被测电阻（或电路）两端，读出指针在欧姆刻度线（第一条线）上的读数，再乘以该挡标的数字，就是所测电阻的阻值。
例如，用R×100挡测量电阻，指针指在80，则所测得的电阻值为80×100=8000Ω。注 意由于欧姆刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆挡，使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。每次换挡，都应重新将两根表笔短接，重新调整指针到零位，才能测准。
② 测量电压（图1-2-6）图1-2-6 测量电压
a．首先估计一下被测电压的大小，然后将转换开关拨至适当的电压量程。
b．将正表笔接被测电压“+”端，负表笔接被测量电压“-”端。
c．根据该挡量程数字与标直流符号“DC”刻度线（第二条线）上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。
如用300V挡测量，可以直接读0～300的指示数值；如用30V挡测量，只需将刻度线上300这个数字去掉一个“0”，看成是30，再依次把200、100等数字看成是20、10即可直接读出指针指示数值。如用6V挡测量直流电压，指针指在15，则所测得电压为1.5V。
③ 测量直流电流（图1-2-7）图1-2-7 测量直流电流
a．先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的电流量程。
b．把万用表串接在电路中，同时观察标有直流符号“DC”的刻度线，如电流量程选在3mA挡，这时，应把表面刻度线上300的数字，去掉两个“0”，看成3，再依次把200、100看成是2、1，这样就可以读出被测电流数值。例如，用直流3mA挡测量直流电流，指针在100，则电流为1mA。注 意测交流电压的方法与测量直流电压相似，所不同的是因交流电没有正、负之分，所以测量交流时，表笔也就不需分正、负。读数方法与上述的测量直流电压的读法一样，只是数字应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。
④ 使用万用表的注意事项
a．测量电流与电压不能旋错挡位。如果误用电阻挡或电流挡去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将挡位旋至交流电压最高挡，避免因使用不当而损坏。
b．测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性不要接错。如发现指针反转，应立即调换表笔，以免损坏指针及表头。
c．如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高挡，而后再选用合适的挡位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的挡位越靠近被测值，测量的数值就越准确。
d．测量电阻时，不要用手触及元器件的裸露的两端（或两支表笔的金属部分），以免人体电阻与被测电阻并联，导致使测量结果不准确。
e．测量电阻时，如将两支表笔短接，将“调零欧姆”旋钮转至最大，指针仍然达不到0点，这种现象通常是由表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。
f．万用表不用时，不要旋在电阻挡，因为表内有电池，如不小心使两根表笔相碰会导致短路，不仅耗费电池，严重时甚至会损坏表头。（2）数字式万用表
由于指针式万用表内阻小，使用时易造成过大电流，所以在电控发动机的检测中，很多元件的测量都规定要用高阻抗的数字式万用表，以防止烧坏。
车用数字万用表除了具有一般万用表的功能外，还具有一些汽车专用测试功能，一般能测量电压、电流、电阻、转速、频率、温度、电容、闭合角、占空比和二极管等项目，并具有自动断电、自动量程变换、图形显示、峰值保留和数据锁定等功能。目前常用的车用数字万用表有EDA系列、OTC系列、VC400型和KM300型等。如图1-2-8所示为KM300型车用数字万用表，是美国艾克强公司的产品，现以此为例介绍数字万用表的使用方法。
① 测量直流电压（图1-2-9）
a．将车用万用表“选择开关”旋转到直流电压（DCV）位置，此时万用表进入自动选择量程方式，能自动选择最佳测量量程。也可以按下“量程（RANGE）”按钮，选择手动选择量程方式，每按动“量程”按钮1次，即可选择更高的量程。图1-2-8 KM300型车用数字万用表1—直流/交流按钮；2—保持按钮；3—量程按钮；4—车速按钮；5—选择开关图1-2-9 测量直流电压
b．将红色测试针的导线插入面板电压/欧姆插孔中，黑色测针的导线插入面板COM插孔中。将红、黑测针接到被测电路上。
c．要注意万用表的“+”“-”测针应与电路测点的“+”“-”极性一致。
d．读取被测直流电压值。
② 测量直流电流
a．按下“直流/交流（DC/AC）”按钮，选择直流挡。
b．根据被测电流的大小，将“选择开关”旋转到15A、mA或μA位置，如果不能确定所需电流量程，应先从15A开始往下降。
c．将红色测针的导线插入所选定的15A或mA/μA插孔内，黑色测针的导线插入面板的COM插孔内。将红、黑测针接到被测电路上，与电路串联，如图1-2-10所示。
d．打开被测电路。
e．读取被测直流电流值。
③ 测量电阻（图1-2-11）
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