第3节 汽车维修实务

1.3.1 汽车保养与维护

1.3.1.1 快速保养工位布置

快速保养工位配置有相应的专用工具、设备器械，包括检查员工作台、镜子、压缩空气软管、多功能工具车、嵌地式举升机及轮胎支架小车。快速保养工位布置可参考图1-36。

1.3.1.2 快速保养服务标准流程

为了提高工作效率与客户满意度，当前的快速保养服务一般由两名技师配合同时或交叉完成，这种方式也称为“双人快保”。涵盖从预约到维修后跟进，快速保养服务流程如图1-37所示。

1.3.1.3 汽车保养维护项目

这里的汽车保养主要指常规保养，其主要工作包括润滑、清洁、检查、紧固、调整、补给及更换等项目。

1.功能检查

1）喇叭检查

喇叭分为高音和低音两种，试听时需要检查其是否有单音、哑音或杂音；检查喇叭的安装位置时，注意喇叭不得与车身任何位置有接触，如图1-38所示。

2）仪表板指示灯检查

当接通“ON”挡上电时，仪表板上的所有指示灯都会亮，但在起动后5s内会自动熄灭，若始终不灭，则表示相关系统存在故障。

如果出现图1-39所示的仪表故障提示，则需注意告警颜色，若为红色，则提示车辆不能进行任何驾驶要求；若为白色，则提示车辆可以正常使用，但某些组件存在故障（这些组件不会影响车辆行驶安全）。

3）内部灯光检查

汽车室内照明灯检查如图1-40所示。进行内部灯光检查时，注意不要忽略隐藏在角落里的小灯，如化妆镜照明灯、扶手照明灯；有些照明灯可以分开控制，如左、右阅读灯；迎宾灯安装在4个车门的下方位置。

4）刮水器系统检查

刮水器系统的喷嘴应能满足刮水器臂刮刷风窗玻璃85%面积的需求，若喷射高度或强度不同，则应用专用工具进行调节。注意刮水器能否在风窗玻璃上划出完整图形，若不能或有破损，应及时更换。由于橡胶材料会受高温影响，需要注意使用环境，冬季在霜雪后不要立即使用刮水器。

风窗玻璃清洗液无法从外部目视检查，在试喷后需要补足清洗液。若配备自动雨感功能，则需进行检查。

5）前照灯清洗系统检查

前照灯清洗系统和风窗清洗系统共用，需要保证清洗液充足。在检查喷头时，需要专门检查喷头是否丢失或损坏，如图1-41所示。

6）行李舱灯光检查

检查行李舱时，需要参考实际车型灯光位置，并注意尾灯内衬的安装是否到位。

2.安全带和搭扣的状况检查

1）前安全带和搭扣的状况检查

检查前安全带时需要注意：安全带是否有回缩弹性，拉伸时是否有卡紧保护。安全带机构应能够上下调整，以满足不同身高客户的需求。

检查前安全带的搭扣时需要注意：搭扣是否有异常磨损，锁止功能是否正常。

2）后安全带和搭扣的系法

后安全带的系法如图1-42所示，3个安全带需要保证已卡紧、无松脱。

3.发动机的机盖锁及拉钩检查

1）机盖锁的检查

检查机盖锁是否有异物或缺乏润滑。机盖锁未盖紧提示传感器安装在拉钩处，如图1-43所示，保养时需要注意位置。

2）拉钩的检查

拉钩位于发动机舱盖两侧上方，如图1-44所示，需要检查其卡锁是否要调整（过松或过紧）。

4.蓄电池检查

某车型的蓄电池位于车辆发动机右侧减振器的上方，如图1-45所示，拆下空调进风口护板即可看到。

蓄电池检查项目主要包括：①用蓄电池检测仪检测蓄电池使用状态（正常/需充电/更换）；②检查蓄电池固定状况，如正、负极电桩连接是否松动。

具体操作步骤如下：

（1）蓄电池固定螺栓的检查。使用力矩扳手及套筒扳手检查蓄电池固定螺栓的力矩是否符合标准。

（2）蓄电池端子接线柱的检查。检查蓄电池端子接线柱的固定螺栓是否松动，若出现松动，则应以标准力矩拧紧。

（3）蓄电池泄漏的检查。若有电解液泄漏，则需更换蓄电池。

（4）蓄电池静态电压的检测。关闭点火开关并断开所有用电设备，拔出点火钥匙；断开蓄电池负极接线柱，至少等待2h，在这个时间段内对蓄电池既不能充电，也不能放电。

（5）测量结果分析。若静态电压≥12.5V，表示静态电压正常；若静态电压＜12.5V，则应给蓄电池充电。如果充电后蓄电池的静态电压仍＜12.5V，则应更换蓄电池。

（6）将蓄电池电眼（蓄电池的观察孔）颜色或静态电压数值记录在保养项目单的保养数据表中。

注意事项：蓄电池充电操作需要在通风良好的环境中进行；在拆卸蓄电池时，需要先断开蓄电池的负极接线柱，否则有短路的风险；在对蓄电池进行充电时，需要先连接蓄电池的正极接线柱，再连接负极接线柱；如果有电解液从蓄电池中流出，则会造成人的皮肤损伤，因为电解液具有腐蚀性，也可能损伤车辆漆层和部件；不要对已发生冻结的蓄电池采取起动辅助措施，否则会有爆炸的风险，应先更换蓄电池。

5.更换发动机机油及滤芯

更换发动机机油及滤芯所涉及部件的位置如图1-46所示。

更换发动机机油及滤芯的步骤如下：

（1）如图1-47（a）所示，使用专用扳手旋开滤芯，打开机油加注口盖（见图1-46（b）），这两项操作有利于更彻底地排出系统中的机油。

（2）用抽油机或抽油枪从机油尺处抽取机油，如图1-47（b）所示。

（3）更换滤芯及密封胶圈，如图1-47（c）所示。

（4）按规定力矩旋紧新的滤芯（具体标准标注在机油滤清器盖上）。

如果是装用放油螺栓的车型，则按下述步骤进行操作。

①打开机油加注口盖；

②举升车辆，松开放油螺栓，使用专用容器盛放机油，如图1-48（a）所示；

③待油底壳内的机油全部排出后，安装新的油底壳螺栓，并用扭力扳手按标准力矩拧紧；

④放下车辆。

（5）如图1-48（b）所示，加注机油（按实际要求加注）后，拧紧机油加注口盖。

（6）检测油量。

①保证发动机的冷却液温度至少为80℃；

②使车辆处于水平位置；

③关闭发动机后等待3min，以便机油流回油底壳；

④拔出机油尺，用干净的抹布擦净，然后插入并推到底；

⑤再次拔出机油尺，读出机油液位高度。

机油尺刻度的读取方法如图1-49所示。其中，A区表示不得添加机油；B区表示可以添加机油，此时的机油液位在添加后可能升至A区；C区表示必须添加机油，只要保证添加后的机油液位在B区就可以。

注意事项：更换新滤芯时需要注意保持新件清洁，安装时需要确保密封胶圈完整；先起动车辆2min，然后熄火等待3min，方可进行油量测量，这样可以保证测量的准确性；当完成所有工作后，注意清洁机油尺、机油滤清器盖及加油口等，以确保车辆整洁、干净。

6.重置仪表保养提示

当保养完成后，需要按规定重置保养提示，以便客户进入下一个保养计算期。

这里以大众迈腾车型为例，具体操作方法分为以下两种：

（1）手动模式。通过仪表板按钮或转向盘多功能按钮或组合开关按钮进行操作。

①在点火开关关闭的情况下，按下菜单按键3，如图1-50所示；

②打开点火开关；

③松开菜单按键3，按下时钟停止键1一次；

④按压时钟的分钟调整按钮min，仪表显示屏2恢复为常规显示状态。

（2）使用诊断仪进行保养周期复位。

①进入诊断仪菜单路径：仪表17-10-02-00000进行复位；

②功能导航依次选择品牌—车型—年款—发动机型号—仪表板—保养周期复位。

7.可视部件泄漏和损坏的检查

1）检查助力转向液

检查助力转向液的液位高度，如果发现液量不足，应及时确认原因并调整，如图1-51所示。

①助力转向液（MA001 989 24 03）的液位在工作温度（80℃）时，介于上部MIN—MAX刻度之间；

②助力转向液（MA001 989 24 03）的液位在正常温度（20℃）时，介于底部MIN—MAX刻度之间。

当助力转向液的液位低于MIN刻度时，需要全面检查转向系统是否存在渗漏情况，并及时处理。

2）检查制动液

制动液的液面应介于储液罐的MIN刻度和MAX刻度之间，如图1-52所示。

制动液使用注意事项：制动液具有腐蚀性，不能接触车身表面；制动液具有很强的吸湿性，不能长时间暴露在空气中，否则会降低其沸点，导致制动失效。

制动液不能重复使用，不同品牌的制动液也不能混用。制动液是矿物油，不能随意丢弃，应回收处理。制动液每两年需要更换一次。

当制动液的液面低于MIN刻度时，需要全面检查制动系统是否有渗漏情况，并及时处理。

3）检查发动机冷却液

发动机冷却液的液面应处于规定刻度尺范围，液面需要高过白色刻度尺且低于黑色刻度界面。发动机的冷却系统是一个密封系统，在热车时检查冷却系统，需要先用布盖住水箱盖后拧半圈或一圈以进行卸压，待冷却系统卸压结束后再完全拧开水箱盖，如图1-53所示。

在不确定冷却液的更换时间时，通常利用冰点仪来测量冷却液的冰点，如图1-54所示。该冰点仪的左侧刻度为电解液密度，中间刻度为防冻液冰点，右侧刻度为清洗液冰点。

4）检查刮水器清洗液

前照灯清洗系统和刮水器系统共用一个水箱，由两个电动机单独驱动。虽然对用水无特殊要求，但是为了保证清洁质量，通常建议客户每次添加一瓶清洗剂。

当储液罐中的液面低于标准液面时，仪表指示灯将点亮，以提醒驾驶人及时补液，如图1-55所示。此外，也可通过冰点仪测量清洗液的冰点，如图1-56所示。

5）检查变速器油

当检查变速器是否有渗漏时，需要将护板拆开，重点检查变速器机电模块插头和加油/放油螺栓，以及油底壳密封胶边是否有渗漏现象，如图1-57所示。

在做汽车保养时，必须明确区分自动变速器油（ATF）的使用。例如，奔驰722.9的ATF和722.6的ATF具有本质区别，722.6的ATF不能加注至722.9的变速器内，而722.9的ATF则可以加注至722.6的变速器内。

8.轮胎检查

1）检查胎压

用标准轮胎气压表按照加油口盖反面标识数值测量轮胎气压是否在所示范围之内，如图1-58所示。对气压异常的轮胎，需要查明原因，并及时维修或更换。

当测量轮胎气压时，需要保证轮胎处于正常温度。

2）检查轮胎花纹深度和磨损情况

通过定期检查轮胎花纹深度和磨损情况，消除相关安全隐患，以提高行驶安全性。

具体操作过程如下：

（1）半举升车辆。

（2）如图1-59所示，每隔120°测量轮胎花纹深度并取平均值，花纹的最小深度为1.6mm，胎面上有磨损极限指示凸台。当花纹深度接近最小允许深度时，应提示客户更换轮胎。

（3）检查轮胎胎面及侧面是否有损伤（鼓包、脱层、划伤等），去除轮胎胎面上的异物。

（4）放下车辆，检查备胎花纹深度及磨损情况。

（5）将检查结果记录在保养项目单的数据记录表内。

不正确的车轮定位参数、不正确的驾驶方式等都会造成汽车轮胎的异常磨损，具体示例见表1-5。

在一般情况下，轮胎鼓包出现在轮胎的胎侧；当车速较高时，轮胎因受到路面坑洼的边沿的挤压，容易出现鼓包现象。轮胎鼓包可能是使用不当造成的，严重的轮胎冲击有可能引发爆胎。

9.检查制动片

当制动片因磨损而使厚度低于规定值（视具体车型而定）时，应更换制动片。

若不更换，仪表灯会提示，并且可能损坏制动盘。在更换制动片时，制动感应线也要同时更换。

具体操作过程如下：

（1）半举升车辆，拆下车轮。

（2）如图1-60所示，用深度尺测量制动摩擦衬片的厚度并记录（不含背板的标准值≥2mm）。

10.读取故障码

为保证诊断过程的连续性及安全性，必要时可连接充电器。若系统存在故障码，则不能直接删除，而是需要先分析具体情况及参数，再进行删除或其他处理。诊断完成后，需要将故障诊断仪退回初始画面并断开诊断接口，合上车身诊断接口保护盖。

具体操作过程如下：

（1）关闭点火开关，连接故障诊断仪插头。

（2）打开点火开关，单击“车辆自诊断”。

（3）单击“车载诊断”（OBD）。

（4）单击“网关安装列表”。

（5）如图1-61所示，列表中显示红色的内容是有故障的系统，可逐个打开查询并输出故障码。

（6）打印故障码并进行分析处理，如图1-62所示。

（7）按照保养数据表要求，读取并记录相关数据块（节气门开度、空气流量/进气压力等）。

（8）关闭点火开关，拔下故障诊断仪插头，完成自诊断。

注意事项：编辑服务功能可以快速清除整个系统的故障码，如图1-63所示，但在没有对故障码进行分析处理前，不能直接清除故障码。

1.3.2 汽车机修技术

1.3.2.1 大修的定义与流程

汽车大修指通过拆卸和分解发动机、传动桥、差速器等，以及调整、修理或更换必要的零部件等工作来检测故障并进行修复的过程。汽车大修的主要项目如图1-64所示。

汽车大修步骤可以分为确认问题/症状、拆卸与分解、清洗和检查及装配与安装4部分，如图1-65所示。

1.3.2.2 汽车机修的基本技能

汽车机修的技能要点见表1-6。

1.3.3 汽车电工技术

1.3.3.1 汽车电子基础

1.电学基本概念

1）电子、电流、电压与电阻

物质是由原子组成的，原子又由原子核与电子组成。电子是一种极小的带负电荷的粒子，它围绕原子核转动，因为原子核里的质子是带正电荷的。金属原子中含有自由电子，自由电子的流动会产生电流（单位为A）。当在金属导体两端施加电压时，电子会从负极流向正极，因此电子流向与电流方向相反。使电流流过电路的压力称为电压（单位为V），电压越高，电流越大。电阻（单位为Ω）是指电子通过物体的困难程度。电流、电压、电阻被称为电的三要素。电的概念示意图如图1-66所示。

2）电功率

电功率是电器设备在单位时间内所做的功，单位为W。它可用以下公式表示：P=UI，其中P为电功率（单位为W），U为电压（单位为V），I为电流（单位为A）。

3）直流电和交流电

电流方向不变，电流大小也不变的称为直流电（DC），直流电以恒定方向从正极流向负极，如汽车蓄电池。电流方向改变，电流大小也随之改变的称为交流电（AC），交流电按一定的时间间隔改变方向。一般家庭用电及工业用三相电源均为交流电。直流电和交流电的形式如图1-67所示。

4）串联与并联

串联与并联为电器设备在电路中的连接方式。多个用电器用一条电线依次连接即为串联，以水流类比说明串联电路的特点：流过每个瀑布的水流量相等，即I₀=I₁=I₂=I₃，而所有瀑布的高度之和等于水源高度，即U₀=U₁+U₂+U₃。多个用电器并列连接在一起即为并联，同样以水流类比，并联电路的特点为所有瀑布高度都相等，即U₀=U₁=U₂=U₃，而流经各个瀑布的水量之和等于水源流出的总水量，即I₀=I₁+I₂+I₃。串联与并联电路的特点如图1-68所示。

5）电压降

当电流流经一个电路时，电压每经过一个电阻都会降低，这个电压的下降就是电压降。

如图1-69（a）所示，在串联电路中，当电源电压为12V时，电流流过一个电阻的电压下降量可以按下式计算：

如图1-69（b）所示，在并联电路中，每个用电器的电压降都相等，也与总电路的电压降相等，即U₀=U₁=U₂=U₃。

6）电流密度

电流密度表示一个导体内电子挤压在一起时的紧密程度，它由以A为单位的电流和以mm2为单位的导线横截面面积求得。因此，电流密度的计量单位是A/mm2。不同规格导线的最大允许电流见表1-7。

7）接触电阻

经过一段时间的使用，连接部位在空气、污物和侵蚀性气体等的作用下出现氧化现象，导致连接部位的接触电阻增大。根据欧姆定律，电阻增大会产生电压降，电路中的电阻增大会使电流减小。例如，当因氧化作用导致前照灯导线的电压下降10%时，灯内的实际功率会减小约20%。

8）电路

电压是产生电流的原因，只有在闭合的电路中才有电流流动。电路主要由电源（如电池）、用电器（如灯泡）和导线组成，如图1-70所示。通过开关可以使电路闭合或断开。每个导体都带有自由电子，当电路闭合时，所施加的电压使导体和用电器的所有自由电子同时朝一个方向移动。

在汽车上，一个电源（车载网络供电）会同时连接多个用电器，这种电路称为扩展型电路。扩展型电路又可分为并联与串联两种，如图1-71所示。在串联电路中，总电压等于分布在各个电阻上的分电压之和，总电阻等于串联电阻之和，分配电压与对应的电阻成正比。在并联电路中，总电阻始终小于最小的单个电阻，所有电阻的电压都是相等的，分电流之和等于总电流。

9）短路

在两个电极（如电池的正极和负极）之间建立直接的导电连接（通常是不希望出现的），称为短路。短路就是电源电压的突然性电荷平衡。短路通常是由于绝缘不良或电气系统及电路出现故障而造成的。在电压几乎降为零的同时，电流达到最大值，即短路电流。由于短路电流没有受到限制，故而可能导致没有熔丝保护的导线或电缆因过热而出现损坏。当出现较高的短路电流时，熔丝必须熔断，并以最快的速度将短路部位与其他正常的供电网络断开。

10）断路

断路时电路无法闭合，即所需电流中断。断路通常是由于插接问题造成的，其结果是电气组件无法工作。

2.电学基本原理

1）欧姆定律

电流与电压、电阻的关系：增加电压或减少电阻，电流会随之增大，即电流与电压成正比，电流与电阻成反比。这种关系由欧姆定律定义，如图1-72（a）所示，表达式为U=RI，其中U为电压（V），R为电阻（Ω），I为电流（A）。

2）节点定律

并联电阻会出现电流的汇合点，即节点。节点定律（基尔霍夫第一定律）的内容如下：流入每个节点的总电流与流出的总电流相等，或所有电流之和为零。如图1-72（b）所示，其表达式为I₁+I₂=I₃+I₄+I₅。通过节点定律可以求得某个节点处的未知电流。

3）回路定律

回路定律（基尔霍夫第二定律）的内容如下：在每个闭合电路中，电源电压之和等于所有电压降之和，或所有电压之和为零。如图1-73（a）所示，其表达式为U_q1+U_q2+（-U₁）+（-U₂）=0。通过回路定律可以求得一个未知的电源电压。

4）电磁感应原理

如图1-73（b）所示，当导体在磁极间运动时，导体会切割磁力线，进而产生电流。这种现象就是电磁感应现象，由此产生的电流即为感应电流。感应电流由电动势产生，电动势是由导体的电磁感应而产生的，因此又称为感应电动势。

5）弗来明右手定则

图1-74显示了电磁场、感应电动势和导体运动的方向，这三者的关系由弗来明右手定则给出。根据右手定则，使右手的大拇指、食指和中指按图1-74所示伸直，食指代表磁力线（B）的方向，中指代表电流（I）的方向，大拇指代表导体运动（F）的方向。

6）交流发电机原理

当一个导体在磁场间旋转时，电磁感应将产生感应电动势，若将导体弯成框形，则会产生双倍的感应电动势；若把导体制成一个线圈，则会产生更大的感应电动势，并且线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，如图1-75所示。

线圈产生的感应电动势的方向和大小随着线圈的位置而发生变化，如图1-76（a）所示为电流从电刷A流向灯泡；图1-76（b）所示为无电流；图1-76（c）所示为电流从电刷B流向灯泡，由此产生了交流电。上述原理就是交流发电机原理。

3.基本元器件

1）导体

导体分为电子导体和离子导体两种。电子导体由相互紧密连接的金属原子构成，离子导体包括导电液体（电解液）、熔液和电离的气体。电荷载体既可以带正离子，也可以带负离子，离子流会使物质发生变化。由于金属的晶格结构，电子可在原子之间比较自由地移动，如图1-77所示，但是电子流不会使金属发生任何变化。

2）绝缘体

绝缘体内的自由电荷载体数量为零，因此其电导率极低。通常使用绝缘体或绝缘材料使电导体相互绝缘。绝缘体包括塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、纸等固体及纯水、油和油脂等液体，如图1-78所示，也包括特定条件下的真空和气体。

3）半导体

半导体是一种电阻阻值介于良导体（如铜、铁）和绝缘体（如橡胶、玻璃）之间的材料，如图1-79所示。常见的半导体材料有锗、硅等。半导体具有以下特性：温度升高时阻值降低，掺入杂质时导电性增加，接触光、磁化或机械应力时可改变阻值，以及加上电压时可以发电等。

4）电阻/电位计

电阻用于限制开关电路中的电流。使用电阻可以在开关电路中获得特定的阻值并达到定义的电流强度。有固定阻值的电阻（固定电阻），也有阻值可变的电阻（可变电阻）。在固定电阻上，阻值通过颜色码标出；可变电阻就是电位计，如图1-80所示。它有3个接口，通常与工作电压、接地和控制信号输入端连接。电位计用于车辆中，负责测量机械运动等，如节气门位置传感器、踏板位置传感器等。

热敏电阻是与温度有关的电阻，它在较小的温度波动下会改变阻值。热敏电阻可以分为NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）两种。NTC具有负的温度系数，即温度越高，阻值越小；PTC具有正的温度系数，阻值随温度的升高而增大。

5）电容器

电容器（通常简称为电容）是一个能存储电荷或电能的元件。最简单的电容器是由两个对隔的金属板和金属板之间的一个绝缘体组成的。电容器的存储能力称为电容，其单位为F。

根据实际应用情况使用非极化或极化电容器，如图1-81所示。非极化电容器的两个接头相同，可以相互调换，它可用直流和交流电压驱动。而极化电容器有一个正极接头和一个负极接头，这两个接头不能互换，它也不能用交流电压驱动。当要求高电容量时，可使用电解电容器。

6）线圈和电感

线圈在车辆的电气系统中有多种用途，如用作点火线圈、用于继电器和电机内。在车辆的电子系统中，线圈主要用于感应式传感器内，如曲轴和凸轮轴传感器。此外，线圈也可以用于输送能量（变压器）或进行过滤（如分频器）。

基本线圈是指缠绕在一个固体上的导线，但不一定必须有这个固体。基本线圈主要用于固定较细的导线。当将通电导体缠绕成一个线圈时，其内部会形成磁力线，磁力线平行分布且密度相同。当有电流流过线圈时，就会产生磁场，线圈将电能存储在磁场中，即生成磁能。当切断电流时，磁能会重新转化为电能，产生感应电动势。线圈最重要的物理特性是电感，如图1-82所示。

电感用符号L表示，其单位是H。实际使用的线圈电感值低于1H，如1mH。一个线圈的磁场强度取决于绕组数量N、电流I和线圈结构。

线圈用于变压器、继电器和电机内。通过在线圈中放入一个铁心，可使磁场强度增大数倍。铁心不是电路的一部分，带有铁心的线圈称为“电磁铁”。只有当电流经过线圈时，软磁铁心才能保持磁性。

7）二极管

由两个半导体层结合形成的元件称为半导体二极管（以下简称二极管）。两个半导体层向外导电，阳极为至p层的触点，阴极为至n层的触点，如图1-83所示。

二极管的作用如同一个电子管，因而可以作为整流的元件。如果在阳极上施加正电压，阳极就会切换到流通方向，有电流流过二极管；如果在阳极上施加负电压，则会使其切换到阻隔方向，没有电流经过二极管。为在外型上区分二极管的两个接头，n侧通过一个圆圈或一个点标记。在车辆的电子系统中，二极管用作整流器、去耦元件，负责抑制感应电压和提供反极性保护。

发光二极管（LED）也是由两个半导体层（p层和n层）组成的，但会用砷化镓取代硅作为半导体的原材料。LED的颜色取决于所用材料，它常用作指示灯。LED如图1-84所示，它需要始终串联一个电阻，以便限制经过它的电流。当一个LED的n层掺杂较多时，其p层的掺杂只能减少。这样可使二极管在接入流通方向时，电流几乎只通过电子运载。当p层内出现空穴与电子相结合（复合）的情况时，能量被释放。根据半导体的材料，这种能量以可见光或红外辐射的形式被释放。由于p层很薄，故可能有光线溢出。

当稳压二极管接入阻隔方向时，如图1-85所示，如果在阻隔方向上超过一个特定的电压U_Zmax，电流I_Z就会明显提高，二极管即可导电。通过增加掺杂物质，可使阻隔层变薄，因此，当电压为1～200V时，二极管就会被击穿。为了在出现击穿电压时保证迅速升高的电流不会造成二极管损坏，需要利用一个电阻限制电流。稳压二极管在车辆的电子系统中主要用于稳压和限制电压峰值。

8）晶体管

晶体管是由3个半导体层组成的元件，每个半导体层都有一个接头。根据半导体层的分布方式，晶体管分为NPN和PNP两种类型。3个半导体层及其接头称为发射极（E）、基极（B）和集电极（C），如图1-86所示。电荷载体从发射极移动到基极并由集电极吸收，因此晶体管有两个PN结，一个位于发射极与基极之间，另一个位于集电极与基极之间。

这里以NPN晶体管为例介绍晶体管的工作原理。因为PNP晶体管的工作原理与NPN晶体管相同，只是电流方向相反。图1-87所示为NPN晶体管的工作原理。

发射极内有许多电子，而基极内只有少量空穴。在正电压U_BE的作用下，负电荷电子进入基极，并与空穴相结合。基极至发射极的电源重新以很小的电流形式提供正电荷空穴。

在集电极与发射极之间施加一个很小的电压，基极内的剩余电子会受到正极电极电压的影响。集电极至基极的阻隔层消失，有集电极电流I_C流过。晶体管放大作用的基础是以基极内很少的电荷载体，即很小的基极电流控制很大的集电极电流。

当基极至发射极的电压较小时，只有部分发射极内的电子进入基极，因此流过的基极电流较小。通过改变基极电流I_B，可以控制集电极电流I_C。图1-87所示的基极至发射极电源在实际应用中由一个分压器取代。略微改变基极电流就会使集电极电流发生较大变化。由于集电极电流与基极电流之间基本为线性关系，故而将这种变化用静态电流增益系数表示，即B=I_C/I_B。

在车辆的电气系统中，因为晶体管响应速度快、无噪声且不会造成机械磨损，已取代机械开关。实际的开关是指晶体管集电极到发射极的部分。当晶体管上未施加基极电压时，没有基极电流流过，这意味着没有集电极电流流过。当晶体管上施加正基极电压时，有基极电流和集电极电流流过。

9）场效应晶体管

场效应晶体管（FET）是单极晶体管，其电流输送过程仅涉及空穴或电子。场效应晶体管的类型如图1-88所示。

图1-89所示的JFET的N通道是导电区域，通过向控制电极（门）施加电压来影响电场。流过场效应晶体管导电通道的电流由电场控制。当门电压升高时，阻隔层扩大，流过N通道的电流因受到挤压而减小。如果减小门电压，则阻隔层缩小，流过N通道的电流会增大。改变阻隔层宽度几乎不会消耗功率。由于半导体晶体的固有导电性，虽然只是很小的阻隔电流，但无法阻止其流过。

由于功率消耗较小且可以接通较高的电流，常将FET作为开关和恒流电源。

10）电动机

直流电动机与直流发电机的结构原理相同，但两者的作用方式相反。当有电流流过导线（电枢）时，通过磁场的排斥和吸引作用，导线和磁铁周围会产生一个转矩，使导线在磁场中转动。

步进电动机是一种直流电动机，其转子可通过选择磁铁控制有目的地旋转一个角度。通过这种方式，可以分多步旋转一个角度，只要该转角是最小转角的倍数即可。

11）集成电路

集成电路（IC）是由晶体管、电容器、电阻和电感线圈构成的完全集成在半导体基底内/上的电子电路，如图1-90所示。现代集成电路（如存储器模块）可包含上亿个元器件（特别是晶体管）。

12）控制单元

在汽车上，控制单元主要用于所有可能的电子区域，以及控制机器、设备和其他技术流程，如发动机控制单元。控制单元通常依据EVA原理工作（EVA表示输入-处理-输出）。输入数据由传感器提供，包括转速、压力、温度等参数。汽车电子系统将输入数据与控制单元内的设定值进行对比，如果二者不一致，控制单元就会通过执行机构调节参数，从而使输入数据与设定值一致。执行机构以校正方式干预当前流程。现有的控制单元通过各种系统总线（如CAN）相互连接，实现有关车辆运行状态的信息和其他相关数据的交换。汽车控制单元如图1-91所示。

1.3.3.2 汽车电路检测

1.测量电流

电流表需要与用电器串联在一起，因此必须断开电路导线，以将电流表接入其中。测量时，电流需要流经电流表。电流表的内阻应尽可能低，以免影响电路。

电流表使用要点如下：①注意辨别电流类型，即电路中流过的是交流电流（AC）还是直流电流（DC）；②开始时应选择尽可能大的量程；③注意直流电流的极性；④测量后要将电流表调到最大交流电压量程；⑤如果待测电流＞10A，则可以使用电流夹直接测量电流，无需断开电路。

2.测量电阻

电阻阻值可通过欧姆表来测量，但在大多数情况下，主要使用万用表的电阻挡，如图1-92所示。为免出现读数错误和不准确，测量电阻时需要注意以下事项：①测量期间不得将待测部件连接至电压电源，因为欧姆表使用自身的电压电源并通过电压或电流确定阻值；②待测部件应至少有一侧与电路分离，否则并联的部件会影响测量结果。

3.测量电压

当测量家庭用电或工厂供电线路的电压、交流电路电压及电力变压器端头的电压时，应将万用表的功能选择开关调到交流电压挡，并连接测试探头。测试探头的极性是可以互相交换的。

当测量各种类型的电池、用电设备及晶体管电路的电压及电压降时，应将万用表的功能选择开关调到直流电压挡。测量时，将黑色负极测量探头连接地电位，将红色正极测量探头接触待测试的部位，并读数。