中职教材汽车概论（高教版）课件：第四章 汽车电气设备

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汽车概论第四章汽车电气设备学习目标：掌握汽车电气设备的组成和特点，掌握蓄电池的功用、种类和构造，了解交流发电机的优点、功用、组成和工作原理，了解起动机的作用和分类，掌握汽油机点火装置的功用、分类和组成，了解蓄电池点火装置的工作过程，了解常用汽车灯光仪表的种类和功用，了解汽车空调的分类、组成和典型电路分析。

汽车电气设备主要由电源系、起动系、点火系、照明系、仪表和辅助电气设备等组成，分布于全车各个部位，按其功能可分为电源和用电设备两大部分。１．电源部分（１）

蓄电池（２）

用电设备部分：用电设备部分包括点火系、起动装置、照明及信号设备、仪表及显示系统、辅助电气设备及电子控制装置等。２．用电设备部分（１）

点火系统（２）

启动装置（３）

照明及信号设备（４）

仪表及显示系统（５）

电气设备（６）电子控制设备

汽车电气和电子设备组成及电源与用电设备之间的关系如图所示。３．汽车电气的特点（１）

低压汽车电气的额定电压有６

Ｖ、１２

Ｖ、２４

Ｖ

三种。汽油车普遍采用１２

Ｖ

电源，柴油车多采用２４

Ｖ

电源。汽车运行中的电压，一般１２

Ｖ

系统的为１４

Ｖ，２４

Ｖ

系统的为２８

Ｖ。（２）

直流汽车发动机是靠电力起动机启动的，直流串激式电动机必须由蓄电池供给直流电，而向蓄电池充电又必须用直流电，所以汽车电气采用直流供电。这主要是从蓄电池充电来考虑的。（

３）

单线并联电源到用电设备只用一根导线连接，而用金属机件作为另一根公共回路线的连接方式称为单线制。由于单线制导线用量少，线路清晰接线方便，因此广为现代汽车所采用。汽车上所有用电设备都是并联于电源的。汽车在使用中，当某一支路用电设备损坏时，并不影响其他支路用电设备的正常工作。（４）

负极搭铁采用单线制时蓄电池的一个电极需接至车架上，俗称“搭铁”。蓄电池的负极接车架就称之为负极搭铁，反之则称为正极搭铁。我国标准规定统一采用负极搭铁。第一节蓄电池

蓄电池是一种能使化学能与电能相互转换的装置。一、蓄电池功用１．供电蓄电池将化学能转化为电能供用电设备用电。２．贮电当发电机正常运转时，蓄电池接受发电机的部分电能并转化为化学能加以贮存。二、蓄电池的种类与构造蓄电池的种类很多，由于铅蓄电池的内阻小，电压稳定，可以短时间内供给起动机强大的电流，所以在汽车上被广泛采用。现代汽车上采用的铅蓄电池一般可分为普通型铅蓄电池和改进型铅蓄电池，其基本结构和功用大致相同，主要由外壳、极板组、隔板、电解液、联条、极柱和加液孔盖等组成，如图所示。第二节交流发电机与调节器

汽车上虽然装有蓄电池，但存储的电能非常有限。比如启动发动机时，起动机要消耗蓄电池大量电能，若不及时对其进行补充充电，就不能满足汽车上不断增多的用电设备需要，也就很难保证汽车的频繁起动与正常工作运行。可见发电机是汽车电气系统的主要电源。现在汽车上普遍采用硅整流交流发电机。交流发电机与直流发电机相比，有如下优点：①

单机功率大，体积小，质量轻，节约材料。②

低速充电性能好。③

结构简单、故障少、寿命长、维修方便。④

调节器的结构简单。⑤

很少产生干扰电波。一、发电机的功用发电机是一种将机械能转变为电能的装置。其作用是在发电机输出电压超过蓄电池电压时，对蓄电池充电，并对其他用电设备供电。目前，汽车上广泛使用的是交流发电机。二、交流发电机的组成不同车型的交流发电机的结构基本相同，由一台三相同步交流发电机和硅整流器组成，如图所示。１．三相同步交流发电机２．硅整流器三、交流发电机的工作原理１．发电原理２．整流原理四、交流发电机电压调节器１．电压调节器的功用和种类２．电压调节器的基本原理五、交流发电机和调节器的正确使用①

电机不得单独运行，必须与规格匹配的调节器配套使用，两者之间的接线要正确。②

交流发电机的搭铁极性和蓄电池的搭铁极性必须一致，即负极搭铁。③

发动机熄火后，应及时关闭点火开关，以免发电机转子励磁绕组因长时间通电而损坏。④

电机传动皮带的松紧度应适当。过松，会使皮带打滑，造成发电不足或不发电；过紧，易使发电机的轴承损坏。第三节起动机一、起动机的组成与分类汽车起动机由直流电动机、传动机构和控制装置三大部分组成，如图所示。根据控制装置的不同，起动机又可分为机械操纵式和电磁操纵式两种。现代汽车广泛采用电磁操纵强制啮合式起动机。二、电磁操纵强制啮合式起动机的工作过程电磁操纵强制啮合式起动机的工作过程，当接通起动开关（点火开关起动挡）时，电磁继电器线圈通电产生磁场，吸引活动铁心左移，一方面活动铁心拉动拨叉上端，使其下端右移，推动单向离合器并将驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈；另一方面活动铁心左移使接触盘与两主接线柱触点接触，接通起动机主电路，于是强大的起动电流直接通过起动机产生强大的扭矩，带动发动机曲轴旋转。当发动机起动后，切断起动电源（放松点火开关钥匙），电磁继电器线圈断电，磁场消失，活动铁心和接触盘在复位弹簧作用下退回原位，接触盘与两主接线柱触点脱开，切断了起动机主电路，同时，拨叉将传动机构拨回原位，使齿轮脱开啮合，起动机停止工作。第四节汽油机点火装置

一、点火装置的功用与分类１．点火装置的功用点火装置的功用是将蓄电池或发电机供给的低压电变成高压电（15～20KV），并根据发动机各汽缸的工作顺序和点火时间的要求，适时、准确地点燃各气缸的可燃混合气，使发动机运转。２．点火装置的分类点火装置按其组成和产生高压电的方式不同可分为三种。（１）蓄电池点火装置（２）磁电机点火装置（３）晶体管点火装置二、蓄电池点火装置的组成蓄电池点火装置主要由电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞及高低压导线等组成，如图所示。１．电源２．点火开关３．点火线圈４．分电器５．电容器６．火花塞三、蓄电池点火装置的工作过程接通点火开关，起动发动机，由配气机构凸轮轴带动分电器轴旋转，从而使断电触点反复地开闭，接通或切断低压一次侧电路。当触点闭合时，一次侧电路接通，电源产生的低压电流经点火线圈中的一次线圈，使铁心感生强大的磁场，形成磁场能。当断电器凸轮顶开触点时，一次电路切断，点火线圈中的一次线圈电流中断，使铁心磁场突然减弱，磁场能迅速消失，同时在匝数很多的二次线圈中互感出１５～２０ｋＶ的高压电，通过配电器，按发动机的点火顺序作用在火花塞电极间隙内，产生电火花，在触点张开的瞬间引燃混合气。

四、晶体管点火装置简介晶体管点火装置具有点火电压高、能量大，点火可靠、准确，对无线电干扰小，且结构简单、质量轻、体积小，维修简便等优点，目前得到了迅速的发展。解放CA1092

系列载货汽车采用的晶体管无触点点火装置，主要由磁脉冲分电器、电子点火控制器、高能点火线圈、火花塞等元件组成。晶体管无触点点火装置和蓄电池点火装置一样，也是由低压电路和高压电路两部分组成的，差异主要在分电器的元件，即切断或接通低压电路的方式不同。在晶体管无触点点火装置中，电子点火控制器和电磁感应器（或霍尔传感器等）取代了传统点火装置中的断电触点、电容器、分电器凸轮等，承担通、断低压电路的功能。第五节灯光仪表及辅助电器一、汽车照明和灯光信号为了确保汽车在夜间、雨雾天气等环境下的行驶安全，以及提示或警告周围的车辆和行人注意本车的动向，避免事故的发生，在汽车上要安装各种类型的照明和信号装置。（１）

前照灯（２）

防雾灯（３）

牌照灯（４）

仪表灯（５）

顶灯（６）

工作灯

２．信号灯的种类和用途（１）

前、后位灯（２）

制动灯（３）

转向信号灯（简称转向灯）（４）

倒车灯（５）

报警指示灯（二、车用仪表及报警装置为了使驾驶员及时了解汽车各系统的工作状况，避免事故的发生，保证汽车安全、可靠地运行，汽车上均装有各种检测仪表和报警信号装置，经线路连接后，集中安置在驾驶室的仪表板上，如图所示。

三、辅助电器现代汽车上除了前面所述的主要电气设备外，还装有一些辅助电器，如电喇叭、刮水器、点烟器、收放机、暖风装置、空调器、保险装置等，以提高汽车的安全性、可靠性和舒适性。１．电喇叭２．刮水器

第六节汽车空调一、汽车空调的分类和组成１．组成汽车空调主要由制冷系统、取暖系统和通风系统组成。（１）制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、冷凝器散热风扇、制冷通道、制冷剂等组成，作用是对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。（２）暖风系统由加热器、水阀、水管、发动机冷却液组成，作用是对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除霜目的。（３）通风系统作用是将外部新鲜空气吸进车内，进行通风和换气，也防止风窗玻璃起雾。汽车室内或室外未经调节的空气，经鼓风机作用送至蒸发器或加热器处，此时已被调节成冷空气或暖空气的空气流，根据风门模式伺服马达开启角度而流向相应的出风口。在高档乘用车和大、中型汽车上，还有加湿装置和空气净化装置。汽车空调的基本组成通风系统风门布置图

２．分类（１）按功能分为单一功能和组合式两种。①单一功能指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型商用车上。②组合式指冷风、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。该机构又分为冷、暖分别工作和冷、暖可同时工作两种方式，多用于乘用车上。（２）按驱动方式分为独立式和非独立式两种。①独立式指空调制冷压缩机由专用的空调发动机（也称副发动机）驱动，汽车空调系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大，但由于加装了一台发动机，不仅增加了成本，同时也增加了体积和重量，该类型多用于大、中型汽车上。②非独立式指