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汽车电器知识 基础知识 1 基本概念及定律2 常用元器件 基本概念 电路 电路由电源 用电设备 导线和开关连接而成电压 电压的单位是 伏特 是一个标量 即只有单位而没有方向的量 但是人们为使用方便 人为规定电压的方向 即由高电位点指向低电位点 电流强度 单位时间通过导体横截面的电量 公式 I Q T 单位 安培 A 功率 单位时间内电流所做的功 称为功率 交流电 大小和方向都随时间作周期性变化的电动势 电压 电流 通称为交流电 基本定律 欧姆定律 导体中的电流强度与加在导体两端的电压成正比 与导体的电阻成反比 基尔霍夫定律 基尔霍夫电流定律 I 0 节点的电流代数和为零 基尔霍夫电压定律 U E 在任意闭合回路中 各个电阻上电压降的代数和等于电动势的代数和 常用元器件 电阻 导体的电阻表示导体对电流的阻碍能力 R L S单位 欧姆 电阻的串连 R R1 R2 R3 Rn电阻的并联 电路电阻的倒数等于各之路电阻倒数之和 常用元器件 电容器 电容器 电容器一般由绝缘界质隔开的的两块金属板构成 法定计量单位为 法拉 符号 F电容器的并联 电路的总电容等于电路中各电容的电容值之和电容器的串联 总电容的倒数等于各电容倒数之和 常用元器件 二极管 由一个PN结在其两端连接导线构成 二极管的特性 单向导电性 三极管 由两个PN结结合而成 按结合方式可分为PNP型和NPN型 特性 在汽车电器中主要应用了它的放大特性和开关特性 专业知识 1 电源系统2 起动系统3 点火系统4 照明 信号及仪表电路5 辅助电器设备 电源电路 功能 蓄电池是一种把化学能转化为电能的电器装置 其主要功能为起动发动机时给起动机提供强大的电流 200 600A 当发电机过载或端电压低于蓄电池的电压时 为全车电器设备提供电源 在发电机的端电压高于蓄电池电动势时 可以使蓄电池产生电化学反应将一部分发电机产生的电能转化为化学能在蓄电池内储存起来 吸收电路中出现的瞬时高电压 保护车用电器设备 蓄电池 蓄电池 构造 蓄电池一般用三个或六个单格电池串连而成 单个电池的标称电压一般为2伏 因此蓄电池的电压为6伏或12伏 常用铅酸蓄电池由正负极板 电解液与隔板 联条 壳体 加液孔 盖等共同组成 蓄电池的充放电过程的电化学反应方程式 蓄电池的充放电 蓄电池的主要技术参数 静止电动势静止电动势是蓄电池在静止状态下 不充电 不放电 正负极板的电位差 即开路电压 其大小取决于电解液的相对密度和温度 蓄电池的内电阻包括极板 隔板 电解液 铅连接条的内阻 铅蓄电他的内电阻一般很小 这样可以获得较大的放电电流 铅蓄电池的容量蓄电他的容量标志着蓄电池对外供电能力 一只完全充足电的蓄电池所能够输出的电量称为蓄电池的容量 单位 A H 发电机 构造交流发电机主要由转子总成 定于总成 硅整流器 前后端盖及电刷以及皮带轮 风扇等部件组成 转子是交流发电机的磁场部分 工作中产生旋转磁场 它主要由转子轴 滑环爪极 磁扼 磁场绕组等组成 转子总成 定子的作用是产生三相交变电动势 它由定子铁心和三相电枢绕组组成 定子铁心由相互绝缘的硅钢片叠合而成 三相电枢绕组由漆包线在模具上绕制而成 三相绕组的联接方法有 Y型和 型两种 汽车用交流发电机多数采用 Y型接法 定子总成 整流器是由六只硅二极管组成桥式全波整流电路 其作用是将三相绕组产生的交流电整流成为直流电 硅整流器 多管发电机 八管发电机 在原整流器的基础上 在中性点上加装两只二极管 实践证明 该方法可以提高发电机功率10 15 左右 九管发电机 在原整流器六只二极管的基础上 增加三只与发电机的定子线圈出线相连的二极管 这三只二极管专门用来为发电机提供励磁 九管发电机可以使外围电路省去励磁继电器 并且为加装浪涌吸收器提供了条件 十一管发电机 综合八管发电机和九管发电机的优点 人们制造了一种十一管发电机 现在十一管发电机已得到广泛应用 现在普桑和一汽奥迪均有车型安装有十一管发电机 发电机原理 当接入电路中的发电机在发动机的带动下旋转时 转子在外接电源的作用下产生磁场 同时在发动机的带动下旋转 从而形成旋转磁场 定子线圈因切割磁力线而产生感生电动势 产生的感生电动势经过硅整流器的整流作用而生成直流电向外界输出 电压调节器 汽车发电机的电压是随发动机的转速变化而变化的 因此在转速变化时 发电机电压必须加以限制 电压调节器的作用是 把发电机电压限制在某一限额值内 保护用电设备和蓄电池不被损坏 发电机调节器按其工作特点和结构原理可以分为电磁震动式和电子式两类 电磁振动式调节器是利用触点的不断振动 通过触点的开闭时间 来控制发电机激磁电流 使发电机的输出电压得到稳定 电子式调节器是利用晶体三极管的开关作用 使流过激磁绕组的电流 即激磁电流 受到控制 从而使发电机输出电压得到稳定 分类 2020 3 16 20 可编辑 夏利汽车发电机电路 电压调节器 励磁线圈 起动系统 起动系主要由蓄电池 点火开关 起动继电器 起动机等组成 其作用是利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能 再通过传动机构将发动机拖转起动 起动机一般由直流电动机 传动机构和电磁开关三部分组成 起动机 直流电动机的作用是利用蓄电池的电能产生电磁转矩传动机构能在发动机起动时 将电动机产生的电磁力矩传递给发动机飞轮 当发动机起动后 又使起动机自动打滑 与发动机脱离啮合 电磁开关是用来控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离以及电动机电路的通断 起动机的分类 1 按照控制装置分 1 机械啮合式起动机 用机械方法接通起动机的主电路 同时使传动机构与飞轮齿圈啮合 2 电磁啮合式起动机 由电磁开关控制起动机的主电路 同时使传动机构与飞轮齿圈啮合 2 按照传动机构进入啮合的方式分 1 齿轮移动式起动机依靠人力或电磁力拉动杠杆 强制传动机构小齿轮啮入发动机飞轮齿圈 2 电枢移动式起动机依靠起动机磁极线圈通电后产生的电磁力 使电枢轴向移动推动驱动小齿轮啮入飞轮齿圈 发动机起动后由回位弹簧使电枢回位 带动驱动齿轮退出啮合 这种起动机多用于大功率柴油汽车上 起动机的工作原理 汽车起动机多采用直流串激式电动机 它是指定子激磁绕组与转子 电枢 绕组采取串联连接方式的一类直流电动机 当接通电源时 电流流过磁极绕组产生磁场 在经过电枢绕组线圈时 导体受到电场力的作用产生力矩 力矩使电枢转动 在电流方向不变的情况下 力矩就会使电枢一直的转动下去 一例简单的起动电路 电动机 单向离合器 电磁开关 无继电器的起动机电路 点火系统 作用 在汽油发动机压缩行程终了时 利用电火花点燃气缸内的混合气 使发动机完成做功过程 点火系的分类 按点火能量的存储方式 按分电器的结构形式分 电感放电式 电容放电式 有触点点火系 无触点点火系 传统电子点火系 构成 传统点火系主要由电源 点火线圈 分电器总成和火花塞等组成 1 点火线圈主要由初级绕组和次级绕组及铁心组成 作用一是将电源提供的低压电转变为高压电 作用二是将点火瞬间所需的能量存储在线圈的磁场中 2 分电器总成主要由断电器 配电器 电容器及点火提前机构等几个部分构成 分电器的主要任务是通过断电器的通断产生点火信号 触发点火 并由配电器将高压电按时依次送到各缸火花塞 3 火花塞火花塞将高压电引入气缸 在气缸内产生电火花 点燃气缸内的混合气 传统电子点火系的工作原理 点火线圈 分电器总成 电子点火系统 原理 电子点火系统利用装在分电器内的无触点传感器 即信号发器 取代断电器触点 适时产生点火信号 同时电子点火器接收传感器发出的信号 及时切断点火线团初级电流 从而在点火线圈中产生次级高压电 然后由分电器将高压电分配到各缸 使发动机点火工作 彻底避免了触点烧蚀问题 减少了发动机高速断火现象 电火花能量较大 点燃较稀的混合气 有利于改善发动机的经济性和排气净化性能 完善的电路设计 可以增设恒电流控制 导通角 闭合角 控制 停车断电保护等多项功能 使点火系统工作性能进一步提高 维护保养周期大大加长 优点 照明设备 前照灯 前照灯用于夜间道路照明 交通法规中要求前照灯能提供车前100m 我国现行法规 以上明亮均匀的光照 并且避免在会车时造成眩目 随着电子技术的发展 汽车前照灯电路中加入了很多的自动控制电路 如自动变光电路 关灯提醒电路 照程调节电路等 仪表灯装于汽车仪表板上 其数量根据仪表设计布置而定 它的用途仅在于驾驶室仪表照明 顶灯顶灯装于驾驶室或车箱顶部 用于车内照明 防雾灯又称雾灯 它装于汽车前部比大灯稍低的位置 其作用是在雾天行车时照明 雾灯规定为黄色 这是因为黄色光波较长 有良好的透雾性 牌照灯牌照灯装于汽车局部的牌照上方 其用途是夜间照亮汽车牌照 牌照灯的标准要求是光束不外射 汽车信号系统 一 喇叭汽车喇叭有气喇叭 电喇叭之分 汽车电喇叭的作用是产生声响提醒行人 转向信号装置 转向信号装置是由转向信号灯 转向指示灯 闪光继电器 转向信号开关及自动回位装置组成 转向灯的作用是 在汽车行驶转弯时 发出明暗交替的闪光信号 有的同时发出讯响声 向前后车辆 行人 交通警察告知其行驶方向 转向灯的灯光为橙色 后转向灯也可为红色 制动信号装置 汽车制动时 制动信号装置通过装在汽车后部的制动信号灯来表示制动信制动信号 装置主要由制动信号灯 制动信号开关等组成 制动灯开关一般装在制动总泵上 当汽车制动时 制动灯开关接通点亮制动灯 倒车信号装置 倒车时 倒车信号装置通过倒车灯及倒车蜂鸣器发出倒车信号 以提醒车后车辆和行人 前小灯示宽灯 前停车灯 前转向灯的统称尾灯也称后灯 我们平时称为后小灯 一律装于汽车的后面 尾灯的作用是夜间行驶时 向尾随车辆或行人发出灯光信号 后灯为红色 汽车信号系统 二 仪表系统 电流表用以指示蓄电池的充放电流情况燃油表用来指示燃油箱存优良的多少机油压力表用来显示发动机主油道的机油压力情况 水温表用来显示发动机冷却水的温度车速里程表指示汽车的车速和行驶里程发动机转速表指示发动机的实时转速 报警系统 制动低气压报警系统当制动气压低于设定值时 报警装置动作机油压力报警装置当机油压力低于设定值时发出报警信号 水温报警装置当水温高于设定值时发出报警信号 燃油存油量报警装置当燃油存量低于设定值时报警 辅助电器设备 电动刮水器 刮水器的作用是在雨雪天气行车时 清除挡风玻璃上的雨水或积雪 确保驾驶员有良好的视线 电动刮水器配合间歇继电器自动回位装置可实现电动刮水器的多项自动功能风窗玻璃洗涤器 为了消除附在风窗玻璃上的脏物 汽车上增设了风窗玻璃洗涤器 并与刮水器配合工作 保持驾驶员的良好视线 除霜装置 冬季行车时 驾驶室挡风玻璃常结上一层冰霜 妨碍驾职员视线 严重威胁交通安全 这种冰霜采用刮水器是无法清除的 为此在汽车上装有一种除霜设备 除霜装置可分为暖风除霜和电加热除霜及金属镀膜三种