汽车电工电子技术基础

前言

第1章 直流电路1

1.1 电路基本概念1

1.1.1 电路1

1.1.2 电路模型1

1.1.3 电路的基本物理量2

1.2 电阻、电感、电容5

1.2.1 电阻元器件5

1.2.2 电感元器件6

1.2.3 电容元器件7

1.3 电压源、电流源及其等效变换8

1.3.1 电压源8

1.3.2 电流源9

1.3.3 实际电源两种模型的等效变换10

1.4 电路的短路和开路11

1.4.1 负载状态11

1.4.2 短路状态11

1.4.3 开路状态11

1.4.4 电气设备的额定值11

1.5 电路基本定律12

1.5.1 节点、支路、回路、网孔12

1.5.2 基尔霍夫电流定律（KCL）12

1.5.3 基尔霍夫电压定律（KVL）13

1.5.4 电阻的串联、并联14

1.6 电路常用分析方法15

1.6.1 支路电流法15

1.6.2 节点电压法17

1.6.3 叠加定理18

1.6.4 戴维南定理19

1.7 汽车电源、用电器及控制系统简介20

1.7.1 汽车电源20

1.7.2 汽车部分用电器简介20

1.7.3 汽车电子控制系统简介21

1.8 本章 小结21

1.9 实训1基尔霍夫定律的验证22

1.10 习题24

第2章 正弦交流电路27

2.1 正弦交流电的基本概念27

2.1.1 正弦交流电的概念27

2.1.2 正弦交流电的三要素28

2.1.3 正弦交流电的表示法30

2.2 单相正弦交流电路32

2.2.1 电阻元器件的交流电路32

2.2.2 电感元器件的交流电路33

2.2.3 电容元器件的交流电路36

2.2.4 RLC串联交流电路38

2.2.5 RLC电路的串联谐振39

2.3 三相正弦交流电40

2.3.1 三相电源41

2.3.2 三相四线制供电41

2.3.3 三相负载的联结42

2.3.4 三相电路的功率46

2.4 本章 小结47

2.5 实训2正弦交流电压和电流的测量49

2.6 习题50

第3章 磁路和变压器53

3.1 磁路的基本概念53

3.1.1 磁场的基本知识53

3.1.2 磁性材料的磁性能56

3.1.3 磁路的欧姆定律58

3.1.4 直流和交流铁心线圈电路59

3.2 变压器62

3.2.1 电路62

3.2.2 单相变压器的工作原理63

3.2.3 变压器的特性66

3.2.4 特殊变压器简介67

3.3 汽车发动机的点火系统简介69

3.3.1 点火系统分类69

3.3.2 点火系统的基本要求69

3.3.3 点火线圈70

3.3.4 传统点火系统组成、工作原理71

3.4 本章 小结71

3.5 实训3变压器的简单测试72

3.6 习题75

第4章 电动机77

4.1 概述77

4.2 三相异步电动机77

4.2.1 三相交流异步电动机的结构77

4.2.2 三相交流异步电动机的转动原理79

4.2.3 三相异步电动机的电路分析80

4.3 单相异步电动机85

4.3.1 结构特点85

4.3.2 工作原理85

4.3.3 起动方法86

4.4 直流电动机87

4.4.1 直流电动机的结构和工作原理88

4.4.2 直流电动机的励磁方式88

4.4.3 直流电动机的电枢回路89

4.4.4 直流电动机的机械特性和调节特性90

4.4.5 直流电动机的起动和调速91

4.5 步进电动机93

4.5.1 步进电动机的工作原理93

4.5.2 反应式步进电动机的运行特性97

4.5.3 步进电动机主要性能指标101

4.6 直流电动机在汽车中的应用102

4.6.1 结构102

4.6.2 直流电动机的工作原理104

4.6.3 直流串激式电动机的特性105

4.7 本章 小结105

4.8 实训4直流电动机恒速控制系统的安装与调试106

4.9 习题109

第5章 电工测量111

5.1 电工测量仪表111

5.1.1 电工测量仪表的分类111

5.1.2 电工测量仪表的型式112

5.1.3 电工测量仪表的使用与选择114

5.2 电流与电压的测量114

5.2.1 电流的测量114

5.2.2 电压的测量115

5.3 汽车专用万用表116

5.4 本章 小结117

5.5 实训5汽车专用万用表的使用118

5.6 习题118

第6章 电子电路中常用器件119

6.1 半导体的基本知识119

6.1.1 半导体材料119

6.1.2 半导体的共价键结构119

6.1.3 半导体的导电特征120

6.2 半导体二极管121

6.2.1 PN结121

6.2.2 二极管的结构123

6.2.3 二极管的伏安特性124

6.2.4 二极管的主要参数124

6.2.5 特殊二极管125

6.3 晶体管127

6.3.1 晶体管的基本结构127

6.3.2 晶体管的电流放大作用128

6.3.3 晶体管的特性曲线129

6.3.4 晶体管的主要参数130

6.4 晶闸管131

6.4.1 晶闸管的基本结构132

6.4.2 晶闸管的工作原理132

6.4.3 晶闸管的伏安特性133

6.4.4 晶闸管的主要参数134

6.4.5 晶闸管类型134

6.5 基本放大电路136

6.5.1 基本放大电路的组成及各部件作用136

6.5.2 放大电路的静态分析136

6.5.3 放大电路的动态分析137

6.5.4 射极输出器139

6.5.5 多级放大电路简介140

6.5.6 放大电路中的负反馈141

6.6 基本开关电路144

6.6.1 二极管144

6.6.2 晶体管145

6.6.3 晶闸管145

6.7 汽车电子点火系统简介146

6.8 本章 小结148

6.9 实训6半导体二极管和晶体管的简单测试149

6.1 0实训7单管交流放大电路151

6.1 1习题152

第7章 集成运算放大器155

7.1 集成运算放大器简介155

7.1.1 集成运算放大器概述155

7.1.2 集成运算放大器的组成155

7.1.3 集成运算放大器的主要参数156

7.2 集成运算放大器基本特性及应用157

7.2.1 集成运算放大器的基本特性157

7.2.2 集成运算放大器的应用电路158

7.3 集成运算放大器在汽车中的应用168

7.3.1 集成运算放大器在压阻式进气压力测量电路中的应用168

7.3.2 集成运算放大器在蓄电池电压过低报警电路中的应用169

7.4 本章 小结169

7.5 实训8波形发生器的设计170

7.6 习题172

第8章 直流稳压电源174

8.1 单相半波整流电路174

8.1.1 单相半波整流电路的组成174

8.1.2 单相半波整流电路的工作原理174

8.2 单相桥式整流电路175

8.2.1 单相桥式整流电路的组成175

8.2.2 单相桥式整流电路的工作原理176

8.3 电容滤波电路177

8.3.1 电容滤波电路的工作原理177

8.3.2 电容滤波电路的特点178

8.4 稳压二极管稳压电路179

8.4.1 稳压二极管稳压电路的组成179

8.4.2 稳压二极管稳压电路的工作原理180

8.5 本章 小结180

8.6 实训9直流稳压电源181

8.7 习题181

第9章 数字电路183

9.1 概述183

9.1.1 二进制183

9.1.2 十六进制184

9.1.3 逻辑代数及其基本运算184

9.1.4 逻辑代数的运算法则185

9.2 基本逻辑门电路186

9.2.1 基本门电路186

9.2.2 复合门电路187

9.3 组合逻辑电路189

9.3.1 编码器189

9.3.2 译码器189

9.3.3 组合逻辑电路的分析与设计194

9.4 触发器195

9.4.1 基本RS触发器195

9.4.2 可控RS触发器197

9.4.3 JK触发器198

9.4.4 D触发器200

9.5 计数器200

9.6 寄存器202

9.6.1 数码寄存器202

9.6.2 移位寄存器203

9.7 本章 小结204

9.8 实训103路表决器204

9.9 习题206

第10章 汽车传感器技术208

10.1 概述208

10.1.1 传感器的概念208

10.1.2 传感器的组成208

10.1.3 传感器的分类209

10.1.4 传感器的特性209

10.1.5 传感器的发展趋势210

10.1.6 汽车用传感器211

10.2 汽车用传感器简介212

10.2.1 空气流量计212

10.2.2 进气歧管绝对压力传感器213

10.2.3 节气门位置传感器215

10.2.4 冷却液温度传感器215

10.2.5 氧传感器216

10.3 本章 小结217

10.4 实训11热膜式空气流量计的检测（以大众车为例）217

10.5 实训12进气歧管绝对压力传感器的检修218

10.6 习题219

第11章 汽车单片机控制技术220

11.1 自动控制概述220

11.1.1 开环控制与闭环控制220

11.1.2 自适应控制221

11.1.3 最优控制221

11.1.4 比例?积分?微分控制221

11.2 计算机与单片机221

11.2.1 计算机与单片机概述221

11.2.2 MCS?51单片机简介224

11.3 汽车电子控制技术简介231

11.3.1 汽车电子控制系统的基本组成231

11.3.2 汽车电子控制技术的发展历程232

11.3.3 汽车电子控制技术的应用233

11.4 汽车车载网络技术234

11.4.1 CAN总线网络235

11.4.2 LIN总线网络236

11.4.3 MOST总线网络237

11.5 本章 小结238

11.6 实训13发动机喷油模型控制238

11.7 习题239

第12章 车载无线通信技术240

12.1 通信技术240

12.1.1 通信系统概述240

12.1.2 通信系统的组成241

12.2 通信方式的分类242

12.2.1 按传输媒质分类242

12.2.2 按信道中传输的信号分类242

12.2.3 按工作频段分类243

12.2.4 按调制方式分类243

12.2.5 按消息传送方向分类243

12.3 无线通信技术244

12.3.1 无线技术的发展244

12.3.2 无线通信在汽车上的应用244

12.4 车载导航系统246

12.4.1 GPS主要构成246

12.4.2 GPS的特点248

12.4.3 GPS典型应用248

12.4.4 车载导航系统249

12.5 本章 小结250

12.6 实训14宝来轿车导航系统的使用和拆装251

12.7 习题253

第13章 汽车电力驱动254

13.1 概述254

13.1.1 电力驱动汽车发展概况254

13.1.2 电力驱动汽车类型255

13.2 车用动力电池260

13.2.1 车用动力电池的主要性能指标260

13.2.2 车用动力电池261

13.3 汽车电力驱动系统263

13.3.1 汽车电力驱动系统概述263

13.3.2 汽车用驱动电动机263

13.3.3 混合动力汽车控制策略264

13.4 本章 小结266

13.5 实训15丰田普锐斯混合动力汽车简介266

13.6 习题268

参考文献269

《汽车电工电子技术基础》是全国高等职业教育规划教材之一。《汽车电工电子技术基础》是作者在总结了近年来职业教育和教学改革经验的基础上编写的。主要内容包括：直流电路、正弦交流电路、磁路和变压器、电动机、电工测量、电子电路中常用器件、集成运算放大器、直流稳压电源、数字电路、汽车传感器技术、汽车单片机控制技术、车载无线通信技术、汽车电力驱动。《汽车电工电子技术基础》结合理实一体化的教学要求，较详尽地介绍了电工电子技术的基本知识和基本技能，以及在现代汽车上的具体应用。实用面广，可操作性强，图文表并茂，技能特性鲜明。可作为高职高专院校相关专业学生的教材，也可作为汽车维修行业技术人员的培训教材或参考书。