汽車電路的電氣與電子元

1、第一章 汽車電路中常見的電氣與電子元件,一、保險(xiǎn)裝置 保險(xiǎn)裝置主要指的是保護(hù)電氣線路或用電設(shè)備（用電器）的易熔線和熔斷器（保險(xiǎn)絲）。 1、易熔線（圖1-1）： 易熔線通常用來保護(hù)電源和大電流干線，它在5秒內(nèi)熔斷的電流和普通熔絲相比，相當(dāng)于有200A300A電流通過，因此絕對不允許換用比規(guī)定容量大的易熔線。 2、熔斷器（保險(xiǎn)絲）： 熔斷器一般安裝在儀表盤附近或發(fā)動 機(jī)罩下面的熔斷器盒內(nèi)，常與繼電器組 裝在一起，構(gòu)成全車電路的中央接線盒。 熔斷器外觀與熔值標(biāo)注如圖1-2所示,圖1-1 易熔線,第一節(jié) 汽車電路中的電氣元件,二、繼電器 1、繼電器的概念： 繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，它是利

2、用電磁感應(yīng)原理以較小的電流來控制較大電流的自動開關(guān)，在電路中起著自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)等作用。2、繼電器的類型： 繼電器的種類很多，常用的有電磁式和干簧式兩種,圖1-2 熔斷器與其熔值標(biāo)注,3、汽車?yán)^電器的典型應(yīng)用： 汽車上許多電器部件需要用開關(guān)進(jìn)行控制。在汽車上常用的繼電器有：起動繼電器、喇叭繼電器、閃光（轉(zhuǎn)向）繼電器、刮水繼電器等，下面做簡單介紹。 （1）起動繼電器： 在采用電磁嚙合式起動機(jī)的起動電路中，起動開關(guān)常與點(diǎn)火開關(guān)制成一體，通過起動機(jī)電磁開關(guān)的電流很大（大功率起動機(jī)可達(dá)3040A），而使點(diǎn)火開關(guān)早期損壞，如圖1-3所示,圖1-3 電磁嚙合式起動機(jī)的控制電路,2）閃光繼電器：

3、 閃光繼電器又稱為閃光器，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為阻絲式、電容式和電子式三種。其中阻絲式又可分為熱絲式（電熱式）和翼片式（彈跳式）。 熱絲式閃光器，也被稱為電熱式閃光器。熱絲式閃光器的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖1-4 所示。轉(zhuǎn)向燈的閃光頻率為50110 次/分鐘，但一般控制6095次/分鐘,圖1-4 熱絲式閃光繼電器,3）刮水繼電器，圖1-5 為汽車上常見的間歇刮水器線路圖,三、 點(diǎn)火線圈 點(diǎn)火線圈能將汽車電源系統(tǒng)提供的低壓電，變?yōu)楦哌_(dá)幾千伏甚至上萬伏的高壓電，用于點(diǎn)燃發(fā)動機(jī)內(nèi)的汽油混合氣。點(diǎn)火線圈分為開磁路式和閉磁路式兩類。1、開磁路式點(diǎn)火線圈： 開磁路式點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，點(diǎn)火線圈的上端裝有

4、膠木蓋，其中央突出部分為高壓接線柱，其他的接線柱為低壓接線柱,開磁路式點(diǎn)火線圈的磁路 圖1-6 開磁路式點(diǎn)火線圈,2、閉磁路式點(diǎn)火線圈： 閉磁路式點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)如圖1-8所示。 在“日”字形鐵心內(nèi)繞有一次繞組，在一次繞組的外面繞有二次繞組，其磁路如圖1-9所示。由圖可知，磁感線經(jīng)鐵心構(gòu)成閉合磁路。閉磁路式點(diǎn)火線圈的優(yōu)點(diǎn)是漏磁少，磁路的磁阻小，因而能量損失小，能量變換率高，可達(dá)75（開磁路式點(diǎn)火線圈只有60）。閉磁路式點(diǎn)火線圈體積小，可直接裝在分電器蓋上，省去了點(diǎn)火線圈與與分電器之間的高壓導(dǎo)線，并可使二次電容減小，所以在電子點(diǎn)火系統(tǒng)中得到了廣泛使用,圖1-9 閉磁路式點(diǎn)火線圈的磁路,圖1-8 閉

5、磁路式點(diǎn)火線圈,四、直流電動機(jī)： 直流電動機(jī)是利用磁場的相互作用將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，在磁場內(nèi)通電導(dǎo)線受到磁場力的作用而產(chǎn)生移動的傾向。 直流電動機(jī)的原理如圖1-10所示，在磁場中放置一個線圈，線圈的兩點(diǎn)分別與兩片換向片連接，兩只電刷分別與兩片換向片接觸，并與蓄電池的正極或負(fù)極接通,圖1-10 直流電動機(jī)原理圖,永磁三刷式電動機(jī)： 如圖1-11所示為永磁三刷式電動機(jī)示意圖，電刷B3為高、低速公用，電刷B1用于低速，與電刷B1位置相差60處有一個用于高速的電刷B2，電樞繞組采用對稱疊繞式,圖1-11 三刷式刮水電動機(jī)示意圖,第二節(jié) 汽車電路中的電子元件,一、電阻1、電阻的基本定義： 電阻有固定電阻

6、和可變電阻（可變電阻常又稱為電位器）兩種。固定電阻阻值的標(biāo)注主要有直標(biāo)法和色標(biāo)法兩種常見的標(biāo)注方法。（1）直標(biāo)法： 將電阻的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母印在電阻上（無誤差標(biāo)示為允許誤差20）。（2）色標(biāo)法： 色標(biāo)法是將不同顏色的色環(huán)涂在電阻上來表示電阻的標(biāo)稱值及允許誤差，各種顏色所對應(yīng)的數(shù)值如表1-1所示。固定電阻色環(huán)標(biāo)志讀數(shù)識別規(guī)則如圖1-12所示,表1-1 電阻色環(huán)符號意,2、可變電阻， 如圖1-13（a）所示：3、電阻的連接：（1）電阻的串連，如圖1-13（b）所示：（2）電阻的并聯(lián)，如圖1-13（d）所示,圖1-12 固定電阻色環(huán)標(biāo)志,4、特殊電阻在汽車上的應(yīng)用：（1）熱敏電阻： 電阻值

7、隨溫度升高而減少的熱敏電阻稱為負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻，如圖1-14所示。 （2）壓敏電阻： 進(jìn)氣壓力傳感器是由壓力轉(zhuǎn)換元件（硅片）、把轉(zhuǎn)換元件輸出信號進(jìn)行放大的混合集成電路和真空室組成。如圖1-15所示,圖1-14 冷卻液溫度傳感器,圖1-15 進(jìn)氣壓力傳感器,3）光敏電阻： 光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的。在受光時(shí)，半導(dǎo)體受光照產(chǎn)生載流子，由一電極到達(dá)另一電極，有效地參與導(dǎo)電，從而使光電導(dǎo)體的電阻率發(fā)生變化。光照強(qiáng)度越強(qiáng)，電阻越小。 例如：自動空調(diào)上的日光傳感器。二、電容 利用電容器充電、放電和隔直流、通交流的特性，在電路中用于隔直流、耦合交流、旁路交流、濾波、定時(shí)和組成振蕩電路

8、等。電容器用符號C表示，電容的單位是法拉（F）。電容的識別方法（見圖1-16,圖1-16 進(jìn)氣壓力傳感器,三、半導(dǎo)體器件1、半導(dǎo)體： 半導(dǎo)體包括二極管、三極管、晶體管等。制造半導(dǎo)體最常用的材料是硅晶體和鍺晶體。晶體是具有確定的原子結(jié)構(gòu)的材料，純的晶體不能用來制作半導(dǎo)體，需要在這兩種晶體中摻雜極小比例的其他元素。根據(jù)摻雜元素的不同，可以把半導(dǎo)體分為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。2、二極管： 當(dāng)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，得到的PN結(jié)就是二極管（如圖1-17所示）。二極管按制造材料可分為硅二極管、鍺二極管,圖1-17 進(jìn)氣壓力傳感器,3、晶體三極管：（1）三極管基本概念： 半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三

9、極管。它是由兩個相距很近的PN結(jié)組成的，是在一塊半導(dǎo)體晶片上制造三個摻雜區(qū)，形成兩個PN結(jié)，再引出三個電極，用管殼封裝。 三極管可分為NPN型如圖1-18（a）、（b）所示和PNP型如圖1-18（c）、（d）所示兩種,圖1-18 三極管的結(jié)構(gòu)示意圖和符號,2）三極管的三種工作狀： 根據(jù)三極管連接的外部電路條件，三極管有以下三種工作狀態(tài)。 截止： 當(dāng)NPN型三極管連接成如圖1-19（a）所示電路時(shí)，基極b與發(fā)射極e電位差小于0.7 V，在這種狀態(tài)下，三極管不導(dǎo)通，沒有電流流動，稱為三極管的截止?fàn)顟B(tài),圖1-19 三極管的截止?fàn)顟B(tài),放大： 如圖1-20（a）所示，當(dāng)NPN管的基極b與發(fā)射極e電位差大于0.7V，這種情況稱為基極加了正向偏壓。在這種狀態(tài)下，三極管導(dǎo)通，集電極c向發(fā)射極e有電流，而且流過的電流的大小與基極b流入的電流成正比，稱為三極管的放大狀態(tài),圖1-20 三極管的放大狀態(tài),飽和： 在放大狀態(tài)，三極管c、e之間的電流是隨著基極b的電流增大而增大的。但是，當(dāng)三極管的基極電流增加到一定值時(shí)，再增大正向偏壓，加大基極電流，c、e之間的電流維持在一個最大值而不再增大了，這種狀態(tài)稱為三極管的飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)，三極管c、e之間