车辆电气系统上课.ppt

电气系统 起重定检室王伟国 第一节系统的构成一 内燃叉车电气系统内燃叉车的电气设备主要围绕发动机的启动和信号照明组成牢记电路特点 单线制 负极搭铁 用电设备并联发电机 是车辆补给电能的重要部件 与蓄电池并联工作 在正常情况下 当发电机电压高于蓄电池电压时 给蓄电池充电 1 负极搭铁 禁止正极搭铁 以免被烧毁 2 发动机运转时不允许正极输出线开路 以免空载电压击穿硅二极管 电压调节器 作用是当发电机转速变化时 自动调节发电机输出电压在正常工作范围 由专业人员进行调整 调整电压差值 调整电压上下值 蓄电池12V或24V起动机 为带有齿轮啮合机构的四极短时额定工作制串激直流电动机 起动机上装有电磁开关和多片式摩擦离合器 电磁开关动作带动有关机构推出齿轮与发动机齿圈啮合 起动机电枢转动启动发动机 车辆电路中 以元件和机体 车架 金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制 将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地 搭铁点分布在车辆全身 由于不同金属相接 如铁 铜与铝 铅与铁 形成电极电位差 有些搭铁部位容易沾染泥水 油污或生锈 有些搭铁部位是很薄的钣金件 都可能引起搭铁不良 如灯不亮 仪表不起作用 喇叭不响等 要将搭铁部位与火线接点同等重视 所以现代汽车局部采用双线制 设有专门公共搭铁接点 编绘专门搭铁线路图 堪与熔断器电路提纲图并列 为了保证起动时减少线路接触压降 蓄电池极桩夹头 车架与发动机机体都接上大截面积的搭铁线 并将接触部位彻底除锈 去漆 拧紧 车辆电路的组成1 电源电路也称充电电路 由发电机 发电机调节器 蓄电池及充电指示装置等组成2 起动电路由起动机 起动继电器 起动开关 起动预热的装置及起动保护电路组成 3 点火电路是汽油发动机汽车特有的电路 由点火开关 电子点火控制器 点火线圈 分电器及火花塞组成 电喷电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中 建立起电位高 低的概念 其负极 接地 俗称搭铁 电位最低 可用图中的最下面一条线表示 正极 电位最高 用最上面的那条线表示 电流的方向基本都是由上而下 路径是 电源正极 开关 用电器 搭铁 电源负极 回路是最简单的电气学概念 无论什么电器 要想正常工作 将电能转换为其他形式的能 必须与电源 发电机或蓄电池 的正负两极构成通路 即 从电源的正极出发 通过用电器 回到同一电源的负极 这个简单而重要的原则无论在读什么电路图时都是必须用到的 汽车线路一般采用单线制 用电设备并联 负极搭铁 线路有颜色和编号加以区分 并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线 1 蓄电池火线 B线 从蓄电池正极引出直通熔断器盒 也有车辆的蓄电池火线接到起动机火线接线柱上 再从那里引出较细的火线 2 点火仪表指示灯线 IG线 点火开关在ON 工作 和ST 起动 挡才有电的电线 必须有车辆钥匙才能接通点火系统 预充磁 仪表系统 指示灯 信号系 电子控制系重要电路 3 专用线 Acc线 用于发动机不工作时需要接入的电器 如收放机 点烟器等 点火开关单独设置一挡予以供电 但发动机运行时收音机等仍需接入与点火仪表指示灯等同时工作 所以点火开关触刀与触点的接触结构要作特殊设计 4 起动控制线 ST线 起动机主电路的控制开关 触盘 常用磁力开关来通断 磁力开关的吸引线圈 保持线圈可以由点火开关的起动挡控制 大功率起动机的吸引 保持线圈电流也很大 可达40 80A 容易烧蚀点火开关的 30 50 触点对 必须另设起动机继电器 如东风 解放及三菱重型车 装有自动变速器的轿车 为了保证空挡起动 常在50号线上串有空挡开关 5 搭铁线 接地线 汽车电路中 以元件和机体 车架 金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制 将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地 搭铁点分布在汽车全身 由于不同金属相接 如铁 铜与铝 铅与铁 形成电极电位差 有些搭铁部位容易沾染泥水 油污或生锈 有些搭铁部位是很薄的钣金件 都可能引起搭铁不良 如灯不亮 仪表不起作用 喇叭不响等 要将搭铁部位与火线接点同等重视 所以现代汽车局部采用双线制 设有专门公共搭铁接点 编绘专门搭铁线路图 堪与熔断器电路提纲图并列 为了保证起动时减少线路接触压降 蓄电池极桩夹头 车架与发动机机体都接上大截面积的搭铁线 并将接触部位彻底除锈 去漆 拧紧 照明系统的接线规律汽车照明系统一般由前照灯 示宽灯 位置灯 尾灯 后示宽灯 牌照灯 仪表灯 室内灯等组成 其中前照灯又分为远光灯与近光灯 用变光开关控制 照明灯由灯光开关控制 灯光开关在0档关断 1档未小灯亮 包括示光灯 尾灯 仪表灯 牌照灯 2档为前照灯 小灯同时亮 灯光系统的电流一般来自蓄电池正极 不受点火开关控制 由于前照灯远光功率较大 常用灯光继电器来控制通断 开关的2档用于控制继电器线圈 超车灯信号常用远光灯亮灭来表示 发出此信号时不通过灯光开关 属于短时接通按钮式 现代汽车的照明系统常用组合开关集中控制 组合开关多装在转向柱上 位于转向盘下侧 操作时驾驶员的收可以不理开转向盘 电压表并接在点火开关之后 只在点火开关接通时显示系统电压 12V系统常使用10V 18V 24V电系常使用20 36V的电压表 指示灯 报警灯常与仪表装配在一个总成内或在附近布置 它们与仪表一同受点火开关的工作档 ON 和启动档 ST 控制 在ON档应能检验大多数仪表 指示灯 报警灯是否良好 指示灯和报警灯按照电路接法可分为两种 一种是灯泡接点火开关火线 外接传感开关 开关接通则与搭铁构成通路 灯亮 信号系统主要由转向信号 危险警告信号 制动信号 倒车信号 喇叭等 这些信号都是由驾驶员根据道路交通情况向别的车辆和行人发出的 带有较强的随机性 一般自身开关控制如制动信号多由制动踏板联动控制 倒车灯多由变速杆倒档轴联动控制 不用驾驶员特意操作即可接通 喇叭按钮多在转向盘上 驾驶员手不离方向盘即可发出信号 1 转向信号灯具有一定的闪频 国标中规定为60 120次 分 日本规定在 85 10 次 分 转向灯功率常为21 25W 前后左右均设 大型车辆往往在侧面还有一个转向信号灯 其电路一般接法是 转向灯与转向灯开关以及转向闪光继电器经危险警告灯开关的常闭触点与点火开关串联 即转向信号灯是在点火开关处于工作档 ON 时使用 二 蓄电池车辆的电气系统 是动力源和控制中心 组成 行走电动机 整车的动力源 油泵电动机 油泵的动力源 控制箱 控制车辆启动 分断 调速与换向 配电箱 电路的短路和过载进行保护 电阻箱 调速限位开关 运行机构的控制 蓄电池组 电源型号 蓄电池车的型号我国采用JB T3811 1 1999 固定平台搬运车基本参数 的规定 如BD3即表示固定平台搬运车 蓄电池为动力 额定载重量为3吨 蓄电池叉车的型号 电瓶叉车按其用途不同 可分为 平衡重式电瓶叉车 型号为CPD15 表示蓄电池为动力 额定载重量为1 5吨 前移式电瓶叉车 型号为CQD0 5 R14等步进式电瓶叉车型号T20 L14等 蓄电池车的组成蓄电池车由蓄电池组 电动机 传动系统 转向系统 制动系统及电气系统组成 它采用前桥转动 后桥驱动 桥与车之间为弹性连接 蓄电池组蓄电池组构造见本章第二节一般电瓶车采用牵引用铅酸蓄电池作为动力源 其工作特点是连续放电时间长 放电电流比较均匀 直流电动机电瓶车一般采用直流串励电机 它的特点是机械特性较软 能适应道路运行的要求 且比较经济 1分钟的最大电流可达额定值的3倍 相应的最大扭矩是额定扭矩的4 5倍 电动机的型号如XQ 5 1表示直流牵引电机 额定功率为5kw 第一次改进 传动系统电瓶车的传动系统由电机 转动轴 减速器 主传动 差速器 驱动桥组成 转向系统转向系统多为机械转向单梯形结构 一般由方向盘 转向器 直拉杆 转向节 车轮组成 制动系统制动装置的作用是可以迅速地减低车辆的行驶速度以至停车 使车辆稳定停放而不致滑溜 制动装置可分为行车制动器与驻车制动器 1 行车制动器行车制动器是由驾驶员用脚来操纵的制动装置 机械式脚制动一般为抱闸刹车装在行驶电机轴的尾部 由刹车盘和绞接在电动机端盖上的刹车闸组成 刹车闸的外表面上有石棉钢丝织带制动片 与用铆钉相比更具优点 可以使用的更长久 并不致于磨损刹车盘 当抱闸松时 抱闸刹车的工作面间隙应调整在2 3mm范围之内 间隙过大刹车效果差甚至没有作用 间隙过小 刹车片容易咬死 烧焦 制动行驶电机尾部的刹车盘上的制动方式最大缺点是一旦发生减速器轴断裂 刹车就不起作用 优点是结构筒单 制动和安装方便 所以被广为采用 另一种机械式刹车采用常闭形式 由电磁阀控制 当通电时制动器打开 当断电时制动器抱闸 采用这类制动装置的由前移式电瓶叉车和步进式电瓶叉车为多液压制动器由制动踏板 推杆 制动总泵 管路 制动分泵等部分组成 当踏下制动踏板时 总泵内的油液在活塞的推动下压出总泵 沿着管路流到前 后轮各分泵 推动分泵活塞向两侧撑开 于是制动蹄就压向制动鼓 在制动器的间隙消除以前 管路中的液压不会很高 仅足以克服制动蹄回位弹簧的张力以及油液在管道中的流动阻力 在制动器的间隙消除以后 才开始产生制动作用 压力方能随踏板的增加而继续增加 直到安全制动 放松制动踏板时 总泵内的活塞被回位弹簧推回 压力降低 与此同时 各车轮制动器的制动蹄被回位弹簧拉回原位 分泵活塞便将分泵中的适量油液压回总泵 于是解除制动作用 电瓶车和电瓶叉车上使用液压制动具有使用方便 制动柔和 制动效果明显和迅速 不需要润滑等优点 但其结构较抱闸制动复杂 目前采用的越来越多 2 驻车制动器驻车制动器一般称为手制动 采用机械式制动为主 主要用于坡道或长时间停车 紧急情况可和脚制动同时使用 手制动可以独立设置 常用盘式或带式制动器 在中小吨位电瓶车和叉车上使用 由于传动系统为全刚性连接 难以布置独立的手制动 所以通常将它和脚制动一起布置在驱动轮内 构成兼有停车制动功能的蹄式制动器 一般常用的兼有手制动的自动增力式制动器 带有间隙自调装置 这种脚手共用一个制动器的制动装置 安全性能不如分装两个制动器的装置 但作用于车轮的手制动器 使用手制动器紧急制动时 不会给传动系统造成附加载荷 电瓶叉车的组成电瓶叉车由蓄电池组 电动机 传动系统 转向系统 制动系统 液压系统 工作装置及电气系统组成 蓄电池组蓄电池组构造见本章第二节 一般电瓶叉车采用牵引用铅酸蓄电池作为动力源 其工作特点是连续放电时间长 放电电流比较均匀 直流电动机电瓶叉车一般采用直流电动机 按励磁方式分为串励式 复励式 他励式 并且采用分别驱动 即采用多个电动机分别驱动运行机构 工作装置的液压油泵和动力转向油泵等 电瓶叉车的运行机构一般采用直流串励电机 它的特点是机械特性较软 能适应道路运行的要求 且比较经济 1分钟的最大电流可达额定值的3倍 相应的最大扭矩是额定扭矩的4 5倍 传动系统电瓶叉车的传动系统一般由集中驱动和分别驱动两种形式 集中驱动的传动系统组成由电动机 主减速器 差速器 半轴 驱动车轮和论辩减速器 分别驱动的传动系统组成一般没有差速器 半轴和驱动桥 其余同集中驱动的传动系统 转向系统转向系统有机械转向和液压助力转向两种结构 一般由方向盘 转向器 直拉杆 转向节 液压转向系统 车轮等组成 制动系统电瓶叉车的制动系统与电瓶车的制动系统略同参照前面蓄电池俗称电瓶 它是一种储存电能的装置 能使电能和化学能之间互相转换 当电瓶充电时 电能即转为化学能进行储存 而当车辆工作时 电瓶放电 化学能转换为电能 供给车辆使用 蓄电池的类型1 酸性蓄电池 又称铅蓄电池 优点是制造费用低 内阻小 能供出强大的电流 缺点是尺寸较大 电解液浓度为27 37 的硫酸水溶液 硫酸分子式为H2SO4 2 碱性蓄电池碱性蓄电池分为铁镍和镐镍电池两种 其电解液浓度为20 的氢氧化钾水溶液 蓄电池的构造蓄电池的维护与保养蓄电池的组成 极板 隔板 容器和电解液型号 容量 影响容量的因素 极板的活性物质 电解夜的温度 电解液的比重 充电和放电电流的大小图8 7放电终止电压1 7伏 电解液的比重最小值为1 15克 厘米3充电电压最大2 7伏 电解液的比重最大值为1 26克 厘米3电解液过浓将损坏极板和隔离板 且促使极板硫酸化 电解液过稀 则会使电池的电阻增加 电压迅速下降 必须注意 在正常使用情况下蓄电池不宜放电过度 否则将会使与活性物质混合在一起的细小硫酸铅结成较大的结晶 增大极板的电阻 在充电时就难使它还原 妨碍充电过程的进行 蓄电池的维护保养间隙过充电和锻炼循环充电P192 P193 控制系统调速方法 1电阻调速 2可控硅调速 3脉冲调速 电阻调速控制原理 是传统的电控方式 在国产电瓶车和电瓶叉车的起动 停止换向 调速是通过主令控制器 直流接触器 电阻等元件实现 而运行机构的启动和调速是采用电阻式的 为了保证电气系统的安全 在电路中装有电路总开关 制动连锁装置 过电流熔断器和零位保护等保护装置 起动和调速回路各种电瓶车和电瓶叉车的调速方案虽有不同 但基本原理是 改变电动机的激磁和端电压 激磁越强 电机转速越慢 端电压愈高 电机转速越快 图8 9主回路和控制回路第一档 走行电机接入全部电阻 电机端电压变小 电机转速最小 第二档 走行电机接入部分电阻 电机端电压变大 电机转速加快 第三档 走行电机切除全部电阻 电机端电压更大 电机转速更快 第四档 走行电机串激绕组部分被切除 电机端电压变小 速度最小 有些电瓶车和电瓶叉车采用切除部分运行电机的串激绕组 使磁场削弱 可将电动机的转速达到最高 零位保护为了保护电瓶车和电瓶叉车平稳起动 规定必须从一档开始 其余各档均不能直接起动 这样起动电流不致过大 所以电气中设有零位保护 熔断器在电气系统中 熔断器是分别保护主电路 控制电路 音响照明电路 避免因过电流而烧坏这些电路 制动联锁装置在电气系统中装有断电开关与制动踏板联锁 当制动时 采下制动踏板 制动联锁开关切断控制电路的电源 使运行电动机因断电而停车 采用可控硅调速的控制原理1 可控硅调速的基本原理可控硅调速也是利用改变电动机的端电压的原理 但它不是采用电阻降压 而是借可控硅管作为直流脉冲开关来控制电动机的端电压 以达到调速的目的 此脉冲开关称为特殊开关 K 在起动和调速时它时断时通 即每隔T时间接通一次 接通持续时间为t然后又断开 到第二次又通 然后又断 每一个 通 和 断 为一个工作循环 即可改变电动机的端电压的平均值 从而达到调速目的 图8 102 控硅调速有两种方法 如果用固定接通持续时间 t 改变工作周期 T 的调速方法称为 定宽调频 脉冲调速方法 另一种是固定工作周期 T 改变接通持续时间 t 的调速方