汽车构造课件：汽车常用的电气设备

◆了解汽车电气系统的组成。◆了解汽车电气系统的功能。课题一汽车电气系统的组成汽车除了发动机、底盘、车身之外，还包括汽车电气系统。电气设备是对汽车整体结构的补充，使得汽车在行驶过程中变得更加安全、舒适。汽车电气系统一般由哪些部分组成呢?汽车电气系统一、电源系统汽车蓄电池汽车发电机二、用电设备1．起动系统汽车起动机2．点火系统汽车点火系统3．照明系统照明系统包括汽车内外各种照明灯及其控制装置，用来保证夜间行车安全。4．信号系统信号系统包括喇叭、蜂鸣器、闪光器及各种行车信号标识灯，用来保证车辆运行时的安全。5．仪表系统汽车仪表6．辅助电器系统辅助电器系统包括电动刮水器、空调器、低温起动预热装置、收录机、点烟器、玻璃升降器等。7．电子控制系统电子控制系统包括电控燃油喷射装置、电子点火装置、制动防抱死装置、自动变速器。◆了解车用电源系的主要设备和功能。◆掌握蓄电池的类型、功能和组成。◆掌握发电机的类型、功能和组成。课题二汽车电源系早期的发动机需要人力或畜力来起动，随着技术的发展，人们找到一个更好的方法，即使用电能来起动发动机，这就形成了汽车电源系。汽车电源系是如何工作的呢？汽车电源系一、蓄电池1．蓄电池的功用（1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电。（2）发电机不发电或电压较低时，向用电设备供电。（3）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。（4）发电机电压高于蓄电池端电压时，将发电机多余的电能转化为化学能储存起来（即充电）。（5）保持汽车电网电压的相对稳定，保护用电设备及电子元器件。2．蓄电池的类型（1）碱性电池电解液为纯净的苛性钠或苛性钾溶液，其极板的主要成分是镍，因此称为镍碱蓄电池。它又可分为铁镍蓄电池和镉镍蓄电池等。其优点是质量轻、使用寿命长、自放电少。但是它的活性物质的导电性差，且价格比较高。（2）酸性电池电解液为纯净的硫酸溶液，其极板的主要成分是铅，所以又称为铅酸蓄电池。在汽车上广泛使用的是铅酸蓄电池，它又分为普通蓄电池、免维护蓄电池、干荷蓄电池及胶体电解质蓄电池等。3．蓄电池的结构汽车蓄电池的结构（1）极板极板分为正极板和负极板两种，均由栅架和填充在其上的活性物质构成。栅架的作用是容纳活性物质并使极板成形，一般由铅锑合金浇铸而成。为了增大蓄电池的容量，将多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组，装在单体内。（2）隔板为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池内部正、负极板应尽可能地靠近，但为了避免彼此接触而短路，正、负极板之间要用隔板隔开。隔板材料应具有多孔性和渗透性的特点，且化学性能稳定，即具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板有木质隔板、微孔橡胶隔板、微孔塑料隔板、玻璃纤维隔板和纸板等。（3）电解液蓄电池的电解液是用高纯度的硫酸和蒸馏水按规定比例配制而成的。（4）外壳外壳是用来盛放电解液、极板组和隔板的。汽车用蓄电池电压多为6V和12V两种规格。（5）联条蓄电池的联条a)传统外露式b)穿壁式c)跨接式（6）极桩蓄电池极桩a)锥台形极桩b)L形极桩c)装配前的L形极桩4．蓄电池的工作过程及工作原理（1）工作过程蓄电池充放电过程（即它的工作过程）就是化学能与电能相互转化的过程：当蓄电池向外供电时，将化学能转化为电能；而当蓄电池与外部直流电源相连进行充电时，将电能转化为化学能。（2）工作原理1）放电过程：蓄电池放电时与外电路的连接如图所示。外电路接通后，在极板电位差的作用下，电流从正极流出，经过灯泡流回负极，使灯泡通电发光。铅蓄电池的工作原理2）充电过程：将放电后的蓄电池接一直流电源，使蓄电池正极连接直流电源的正极，蓄电池的负极连接直流电源的负极，当外加电源电压高于蓄电池电动势时，电源电流将以与放电电流相反的方向流过蓄电池，使蓄电池正、负极板发生电化学反应，对蓄电池进行充电。铅蓄电池的工作原理二、发电机1．发电机的功用车用发电机是汽车电气系统的主要电源，由发动机驱动，发电机正常工作时，给除起动机以外所有的用电设备供电，同时给蓄电池充电。2．发电机的类型交流发电机按总体结构不同可分为普通型、整体式、带泵式、无刷式、永磁式等；按磁场绕组搭铁方式的不同可分为内搭铁式和外搭铁式两类。3．发电机的结构组成交流发电机结构１—后端盖２—电刷架３—电刷４—电刷弹簧压盖５—硅二极管６—元件板７—转子８—定子９—前端盖１０—风扇１１—带轮（1）转子总成（2）定子总成（3）电刷与电刷架电刷与电刷架总成（4）发电机前后端盖、风扇及带轮交流发电机的通风方式a)叶片外装式b)叶片内装式（5）硅整流器硅整流器的结构◆了解车用照明与信号系统主要设备和功能。◆掌握照明电路的类型、功能和组成。◆掌握制动与倒车信号系统的类型、功能和组成。◆掌握喇叭电路的类型、功能和组成。课题三照明与信号系统如图所示，可以看到汽车前照灯、前雾灯、尾灯的位置，汽车还包括哪些照明灯和信号灯呢?各自的作用是什么?一、汽车照明系统的组成汽车照明系统由电源、照明装置和控制部分组成。照明装置包括外部灯、内部灯和工作照明灯，控制部分包括各种灯光开关、继电器等。外部灯包括前照灯、雾灯、牌照灯等，内部灯包括仪表灯、顶灯、阅读灯等，工作照明灯包括行李舱灯、发动机罩灯等。二、汽车信号系统的组成汽车灯在车上的安装位置a)轿车前部灯具b)轿车后部灯具c)货车前部灯具三、照明电路1．灯光开关灯光组合开关2．前照灯继电器灯光继电器四、制动与倒车信号装置1．制动信号（1）气压式气压式制动信号灯开关（2）液压式液压式制动信号灯开关2．倒车信号倒车报警开关结构倒车警报器电路3．喇叭和喇叭继电器（1）盆形电喇叭盆形电喇叭结构（2）喇叭继电器结构喇叭继电器结构与接线方法◆了解汽车电气附属设备的功用。◆熟悉汽车电气附属设备的结构组成。课题四汽车电气附属设备汽车电气附属设备包括汽车仪表、报警装置、防盗系统、电动车窗与电动座椅等，可以提高车辆的行驶安全性以及舒适性。汽车电气附属设备的功用、结构和工作原理是什么呢?汽车电气附属设备的组成一、汽车仪表1．水温表电磁式水温表结构（1）结构水温表由装在气缸盖水套中的热敏电阻传感器和装在仪表板上的水温显示表两部分组成。传感器由外壳、接线端子、负温度系数热敏电阻组成；水温显示表由塑料支架,两个串联线圈L１、L２和带指针的衔铁等组成。（2）工作原理当电源开关接通时，电流由蓄电池正极→点火开关→线圈L1→分两路→搭铁→蓄电池负极构成回路。当水温低时，传感器中热敏电阻的阻值大，电流经L1后，大部分流入L2中，产生的合成磁场使带指针的衔铁会向左偏转，使表针指向低温刻度；当水温高时，传感器中热敏电阻的阻值减小，L2中的电流相对减少，产生的合成磁场使带指针的衔铁会向右偏转，使表针指向高温刻度。2．燃油表（1）电磁式燃油表1）结构电磁式燃油表浮筒传感器2）工作原理。当油箱无油时，浮子下沉，滑线电阻上的滑片移至最右端，将右线圈短路，电流由蓄电池正极→点火开关→接线柱（上）→左线圈→接线柱（下）→浮子滑片→滑杆→搭铁→蓄电池负极。左线圈产生的磁场使转子带动指针左偏，使指针在“E”位上。（2）电子燃油表3．电流表电流表的结构及原理（1）结构黄铜条板固定在绝缘底板上，两端与接线柱相连，条形永久磁铁两端分别与黄铜条板固定连接，磁铁内侧的转轴上安有带指针的软钢转子，指针安装在软钢转子中间。（2）工作原理当电流表中无电流通过时，软钢转子被永久磁铁磁化，由于磁场方向相反，相互吸引，使指针停在中间“0”标度上。蓄电池放电时，其电流通过黄铜片产生的磁场与永久磁铁形成逆时针偏转的合成磁场，使软钢转子逆时针偏转，示值为“－”。放电电流越大，合成磁场越强，偏转角度越大，指针指示读数越大。4．车速里程表（1）车速里程表分类车速里程表（2）车速里程表工作原理滚轮计数器是过去常用的纯机械式仪表，通过一根软轴,一头连到变速器输出轴，另一头连到里程表；而现在更常用的是电子式仪表，它一般是在变速器输出轴或车轮上装一个转速传感器，用读出的转速通过控制模块内嵌的计算公式来换算成车速以及里程。5．发动机转速表转速表二、仪表报警灯1．机油压力报警装置弹簧管式机油压力报警装置2．冷却液温度报警装置冷却液温度报警装置3．燃油量报警装置燃油量报警装置三、防盗报警系统1．汽车防盗系统的组成汽车防盗系统组成2．汽车防盗系统的工作原理点火开关、车门开关、发动机罩开关以及行李箱盖开关向微电脑输入各开关的状态信号。微电脑的作用是根据各开关输入的信号判断车门是正常打开还是非法打开，从而向防盗执行器发出控制指令。防盗指示灯用于指示防盗系统的工作状态；报警喇叭的作用是当汽车被盗时发出报警声响；报警灯的作用是当汽车被盗时开始闪烁；起动继电器的作用是当汽车被盗时切断起动机的工作电路，使发动机不能起动。四、电动车窗1．电动车窗的组成钢丝滚筒式升降器齿扇式升降器2．电动车窗的工作原理钢丝滚筒式玻璃升降器双向直流电动机前端安装有减速机构，其上安装一个绕有钢丝的滚筒，玻璃卡座固定在钢丝上且可在滑动支架上移动。齿扇式玻璃升降器双向直流电动机带动蜗轮蜗杆减速改变方向后，驱动齿扇，从而使玻璃上下移动，齿扇上安有螺旋弹簧，当门窗下降时螺旋弹簧收缩，当门窗上升时螺旋弹簧伸展，达到直流电动机双向负荷平衡的目的。五、电动刮水器和风窗清洗装置1．电动刮水器前风窗刮水器电动式刮水器直流电动机2．风窗清洗装置风窗清洗装置六、电动座椅1．电动座椅的构造（1）双向直流电动机一个双向直流电动机通过改变其电流方向，可以完成两个对立方向的调整，通常两向移动座椅装有两个直流电动机，四向移动座椅装有四个直流电动机。直流电动机内装有双金属片断路器，防止过载烧坏直流电动机。（2）传动机构前后调整传动机构上下调整传动机构由蜗杆轴、蜗轮、心轴等组成。调整时，直流电动机产生的力矩带动蜗杆轴，驱动蜗轮转动，使心轴在蜗轮内旋进或旋出，带动座椅上下移动。上下调整传动机构2．电动座椅的工作原理（1）电动座椅的整个系统一般由双向电动机、传动装置和座椅调节器等组成。（2）电动机大都采用体积小、功率大的永磁型电动机，一般由装在左座侧板上或左门扶手上的开关控制，开关可使某一电动机按不同方向运动。（3）开关接通后，电动机的动力通过齿轮、驱动轴使软轴转动，再驱动座椅调节器运动。当调节器到达行程终点时，软轴停止转动，如此时电动机仍在转动，其动力将被橡胶联轴节所吸收，用来防止座椅万一卡住时，电动机过载损坏。当控制开关断电后，回位弹簧能使电磁阀柱塞和爪形接头分离，使其回到原来位置。（4）为了防止电动机过载，大多数永磁电动机内装熔丝。（5）电动机的数量取决于电动座椅的类型，两向移动座椅安装四个电动机，电动座椅使用电动机最多的可达八个。（6）电动座椅的传动装置包括变速器、联轴装置和电磁阀。座椅调节器由螺旋千斤顶和齿轮传动机构组成。（7）电动机和变速器之间装有联轴节，传动装置和座椅调节器之间用软轴连接。为了提高汽车乘坐的舒适性，通过操作方便的控制开关，调整座椅位置或改变坐姿，尽可能地减小驾驶或长时间乘车的疲劳，现代轿车都安装有电动座椅装置。电动座椅前后方向的调节量一般为100~160mm，座位上下的调节量为30~50mm。全程移动所需时间为8~10s。◆熟悉汽车空调的功能及组成。◆熟悉汽车空调的工作原理。◆了解自动空调电子控制系统的工作原理。课题五汽车空调我国气候类型复杂多样，大部分地区位于北温带和亚热带，属于大陆性季风气候区,四季分明,冬寒夏热,环境温度可在-30~+40℃范围内变化。在酷热和严寒的环境下行车时，要想使车内温度达到乘客舒适的程度，必须进行制冷和供暖，这些功能都需要汽车空调来完成。在酷热和严寒的外部环境下行车一、汽车空调的组成汽车空调的结构1．冷凝器冷凝器是换热管、换热片组合一体的换热装置。它的作用是把来自压缩机的高温高压气态制冷剂通过管壁和翅片将其中的热量传递给冷凝器周围的空气，从而使高压高温的气态制冷剂冷凝成高压中温的液体。2．蒸发器蒸发器的作用原理与冷凝器正好相反，从膨胀阀或节流孔管流出、直接进入蒸发器的制冷剂由于体积突然膨胀而变成低温低压雾状物（微粒液体），这种状态的制冷剂很容易汽化，汽化时将吸收周围大量的热量，空调风机强制使进入车内的空气从蒸发器表面流过，通过管片将热量传给蒸发器内的制冷剂，通过吸收热量使液态的制冷剂汽化。3．储液干燥器储液干燥器实际上是一个储存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄漏制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。储液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。4．压缩机压缩机是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其他管道有更高的耐高压要求。压缩机就是起压缩的作用，它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。二、汽车空调的工作原理汽车空调是利用制冷剂压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。汽车空调的压缩机是安装在发动机上，并用传动带驱动，冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面。三