電氣工程與汽車制造論文

1、.論現(xiàn)代汽車中電路的重要性姓名：李岱若性別：男 學(xué)號(hào)：1102100140 專業(yè)班級(jí)：電氣自動(dòng)化類111班指導(dǎo)老師：李會(huì)芬摘要：隨著現(xiàn)代汽車電子設(shè)備的增多，汽車電路越加先進(jìn)和復(fù)雜，其功能越來(lái)越多，聽過(guò)李老師上的汽車運(yùn)用基礎(chǔ)課之后，我結(jié)合自身專業(yè)對(duì)汽車相關(guān)的電路產(chǎn)生了濃厚的興趣，當(dāng)今社會(huì)電子技術(shù)迅猛發(fā)展并與現(xiàn)在的汽車產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，把現(xiàn)在的汽車從原有的以機(jī)械控制為主變成現(xiàn)在的以電控控制為主，本文主要研究汽車內(nèi)一些相關(guān)電路和電控系統(tǒng)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：電路、單線制、搭鐵、電控系統(tǒng)、汽車接線。 緒論：在汽車上，往往一條線束包裹著十幾支甚至幾十支電線，密密麻麻令人難以分清它們的走向，加上電是看不見摸不著，因此

2、汽車電路對(duì)于許多人來(lái)說(shuō)，是很復(fù)雜的東西。但是任何事物都有它的規(guī)律性，汽車電路也不例外。 一般家庭用電是用交流電，實(shí)行雙線制的并聯(lián)電路，用電器起碼有兩根外接電源線。從汽車電路上看，從負(fù)載（用電器）引出的負(fù)極線（返回線路）都要直接連接到蓄電池負(fù)極接線柱上，如果都采用這樣的接線方法，那么與蓄電池負(fù)極接線柱相連的導(dǎo)線會(huì)多達(dá)上百根。為了避免這種情況，設(shè)計(jì)者采用了車體的金屬構(gòu)架作為電路的負(fù)極，例如大梁等。因此，汽車電路與一般家庭用電則有明顯不同：汽車電路全部是直流電，實(shí)行單線制的并聯(lián)電路，用電器只要有一根外接電源線即可。 蓄電池負(fù)極和負(fù)載負(fù)極都連接到金屬構(gòu)架上，也就是稱為"接地"。這樣

3、做就使負(fù)載引出的負(fù)極線能夠就近連接，電流通過(guò)金屬構(gòu)架回流到蓄電池負(fù)極接線。隨著塑料件等非金屬材料在汽車上應(yīng)用越來(lái)越多，現(xiàn)在很多汽車都采用公共接地網(wǎng)絡(luò)線束來(lái)保證接地的可靠性，即將負(fù)載的負(fù)極線接到接地網(wǎng)絡(luò)線束上，接地網(wǎng)絡(luò)線束與蓄電池負(fù)極相連。 汽車電路實(shí)行單線制的并聯(lián)電路，這是從總體上看的，在局部電路仍然有串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)電路。全車電路其實(shí)都是由各種電路疊加而成的，每種電路都可以獨(dú)立分列出來(lái)，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單。全車電路按照基本用途可以劃分為燈光、信號(hào)、儀表、啟動(dòng)、點(diǎn)火、充電、輔助等電路。每條電路有自己的負(fù)載導(dǎo)線與控制開關(guān)或保險(xiǎn)絲盒相連接。 燈光照明電路是指控制組合開關(guān)、前大燈和小燈的電路系統(tǒng)；信號(hào)電路

4、是指控制組合開關(guān)、轉(zhuǎn)向燈和報(bào)警燈的電路系統(tǒng)；儀表電路是指點(diǎn)火開關(guān)、儀表板和傳感器電路系統(tǒng)；啟動(dòng)電路是指點(diǎn)火開關(guān)、繼電器、起動(dòng)機(jī)電路系統(tǒng)；充電電路是指調(diào)節(jié)器、發(fā)電機(jī)和蓄電池電路系統(tǒng)。以上電路系統(tǒng)是必不可少的，構(gòu)成全車電路的基本部分。輔助電路是指控制雨刮器、音響等電路系統(tǒng)。隨著汽車用電裝備的增加，例如電動(dòng)座椅、電動(dòng)門窗、電動(dòng)天窗等，各種輔助電路將越來(lái)越多。舊式汽車電路比較簡(jiǎn)單，一般情況下，它們的正極線(俗稱火線)分別與保險(xiǎn)絲盒相接，負(fù)極線(俗稱地線)共用，重要節(jié)點(diǎn)有三個(gè)，保險(xiǎn)絲盒、繼電器和組合開關(guān)，絕大部分電路系統(tǒng)的一端接保險(xiǎn)絲或開關(guān)，另一端聯(lián)接繼電器或用電設(shè)備。但在現(xiàn)代汽車的用電裝置越來(lái)越多的情

5、況下，線束將會(huì)越來(lái)越多，布線將會(huì)越來(lái)越復(fù)雜。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車電路已經(jīng)與電子技術(shù)相結(jié)合，采用共用多路控制裝置，而不是像舊式汽車那樣通過(guò)單獨(dú)的導(dǎo)線來(lái)傳送1。 使用多路控制裝置，各用電負(fù)載發(fā)送的輸入信號(hào)通過(guò)電控單元（ECU）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)從發(fā)送裝置傳輸?shù)浇邮昭b置，在接收裝置轉(zhuǎn)換成所需信號(hào)對(duì)有關(guān)元件進(jìn)行控制。這樣就需在保險(xiǎn)絲、開關(guān)和用電設(shè)備之間的電路上添加一個(gè)多路控制裝置，采用多路控制線路系統(tǒng)。正文：一、汽車電路的組成 汽車整車電路通常有電源電路、起動(dòng)電路、點(diǎn)火電路、照明與燈光信號(hào)裝置電路、儀表信息系統(tǒng)電路、輔助裝置電路和電子控制系統(tǒng)電路組成。1.1電源電路 也稱充電電路，是

6、由蓄電池、發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器及充電指示裝置等組成的電路，電能分配（配電）及電路保護(hù)器件也可歸入這一電路。1.2起動(dòng)電路 是由起動(dòng)機(jī)、起動(dòng)繼電器、起動(dòng)開關(guān)及起動(dòng)保護(hù)電路組成的電路。也可將低溫條件下起動(dòng)預(yù)熱的裝置及其控制電路列入這一電路內(nèi)。1.3點(diǎn)火電路 是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車特有的電路。它由點(diǎn)火線圈、分電器、電子點(diǎn)火控制器、火花塞及點(diǎn)火開關(guān)組成。微機(jī)控制的電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)一般列入發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中。1.4照明與燈光信號(hào)裝置電路是由前照燈、霧燈、示廓燈、轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、倒車燈、車內(nèi)照明燈及有關(guān)控制繼電器和開關(guān)組成的電路。1.5儀表信息系統(tǒng)電路是由儀表及其傳感器、各種報(bào)警指示燈及控制器組成的電路。1.6輔助

7、裝置電路 是由為提高車輛安全安性、舒適性等而設(shè)置的各種電器裝置組成的電路。輔助電器裝置的種類隨車型不同而有所差異，汽車檔次越高，輔助電器裝置越完善。一般包括風(fēng)窗刮水及清洗裝置、風(fēng)窗除霜（防霧）裝置、空調(diào)裝置、音響裝置等。較高級(jí)車型上還裝有車窗電動(dòng)舉升裝置、電控門鎖、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)裝置和電動(dòng)遙控后視鏡等。電子控制安全氣囊歸入電子控制系統(tǒng)。1.7電子控制系統(tǒng)電路 主要有發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)（包括燃油噴射、點(diǎn)火、排放等控制）、自動(dòng)變速器及恒速行駛控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、安全氣囊控制系統(tǒng)等電路組成。二、汽車電路的特性2.1低壓汽油車多采用12V，柴油車多采用24V。 2.2直流主要從蓄電池的充電來(lái)考慮。 2

8、.3單線制 單線制即從電源到用電設(shè)備使用一根導(dǎo)線連接，而另一根導(dǎo)線則用汽車車體或發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的金屬部分代替。單線制可節(jié)省導(dǎo)線，使線路簡(jiǎn)化、清晰，便于安裝與檢修。 2.4負(fù)極搭鐵將蓄電池的負(fù)極與車體相連接，稱為負(fù)極搭鐵。2.5并聯(lián) 電路中的各用電器并列地接到電路的兩點(diǎn)間，用電器的這種連接方式叫做并聯(lián)。 即若干二端電路元件共同跨接在一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的連接方式。這樣連成的總體稱為并聯(lián)組合。其特點(diǎn)是：組合中的元件具有相同的電壓；流入組合端點(diǎn)的電流等于流過(guò)幾個(gè)元件的電流之和；線性時(shí)不變電阻元件并聯(lián)時(shí)，并聯(lián)組合等效于一個(gè)電阻元件，其電導(dǎo)等于各并聯(lián)電阻的電導(dǎo)之和，稱為并聯(lián)組合的等效電導(dǎo)，其倒數(shù)稱為等效電阻；幾個(gè)初

9、始條件為零的線性時(shí)不變電容元件并聯(lián)時(shí)的等效電容為；幾個(gè)初始條件為零的線性時(shí)不變電感元件并聯(lián)時(shí)的等效電為；正弦穩(wěn)態(tài)下，幾個(gè)復(fù)數(shù)導(dǎo)納的并聯(lián)組合的等效導(dǎo)納為，式中Yk是并聯(lián)組合中第k個(gè)導(dǎo)納。 并聯(lián)電路中，電阻大小的計(jì)算公式為 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ （R1、R2、R3表示各支路電阻大?。?串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別：若電路中的各元件是逐個(gè)順次連接來(lái)的，則電路為串聯(lián)電路，若各元件“首首相接，尾尾相連”并列地連在電路兩點(diǎn)之間，則電路就是并聯(lián)電路。 在并聯(lián)電路中，除各支路兩端電壓相等以外，電阻和其它物理量之間均成反比（在相同時(shí)間內(nèi)）， R1：R2=I2：I1=P2：P1=W2：W1=Q2：Q1 除電

10、阻和電壓以外，其它物理量之間又成正比I1：I2=P1：P2=W1：W2=Q1：Q2 。三、一般汽車電路的接線規(guī)律 汽車線路一般采用單線制、用電設(shè)備并聯(lián)、負(fù)極搭鐵、線路有顏色和編號(hào)加以區(qū)分，并以點(diǎn)火開關(guān)為中心將全車電路分成幾條主干線，即：蓄電池火線（30號(hào)線）、附件火線（Acc線）、鑰匙開關(guān)火線（15號(hào)線）。3.1蓄電池火線（B線或30號(hào)線） 從蓄電池正極引出直通熔斷器盒，也有汽車的蓄電池火線接到起動(dòng)機(jī)火線接線柱上，再?gòu)哪抢镆鲚^細(xì)的火線。3.2點(diǎn)火儀表指示燈線（IG線或15號(hào)線） 點(diǎn)火開關(guān)在ON（工作）和ST（起動(dòng)）擋才有電的電線，必須有汽車鑰匙才能接通點(diǎn)火系統(tǒng)、預(yù)充磁、儀表系統(tǒng)、指示燈、信號(hào)

11、系、電子控制系重要電路。3.3專用線（Acc線或15A線） 用于發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)需要接入的電器，如收放機(jī)、點(diǎn)煙器等。點(diǎn)火開關(guān)單獨(dú)設(shè)置一擋予以供電，但發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)收音機(jī)等仍需接入與點(diǎn)火儀表指示燈等同時(shí)工作，所以點(diǎn)火開關(guān)觸刀與觸點(diǎn)的接觸結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計(jì)。 3.4起動(dòng)控制線（ST線或50號(hào)線） 起動(dòng)機(jī)主電路的控制開關(guān)（觸盤）常用磁力開關(guān)來(lái)通斷。磁力開關(guān)的吸引線圈、保持線圈可以由點(diǎn)火開關(guān)的起動(dòng)擋控制。大功率起動(dòng)機(jī)的吸引、保持線圈電流也很大（可達(dá)4080A），容易燒蝕點(diǎn)火開關(guān)的“3050”觸點(diǎn)對(duì)，必須另設(shè)起動(dòng)機(jī)繼電器（如東風(fēng)、解放及三菱重型車）。裝有自動(dòng)變速器的轎車，為了保證空擋起動(dòng)，常在50號(hào)線上串有空

12、擋開關(guān)。3.5搭鐵線（接地線或31號(hào)線） 汽車電路中，以元件和機(jī)體（車架）金屬部分作為一根公共導(dǎo)線的接線方法稱為單線制，將機(jī)體與電器相接的部位稱為搭鐵或接地。搭鐵點(diǎn)分布在汽車全身，由于不同金屬相接（如鐵、銅與鋁、鉛與鐵），形成電極電位差，有些搭鐵部位容易沾染泥水、油污或生銹，有些搭鐵部位是很薄的鈑金件，都可能引起搭鐵不良，如燈不亮、儀表不起作用、喇叭不響等。要將搭鐵部位與火線接點(diǎn)同等重視，所以現(xiàn)代汽車局部采用雙線制，設(shè)有專門公共搭鐵接點(diǎn)，編繪專門搭鐵線路圖，堪與熔斷器電路提綱圖并列。為了保證起動(dòng)時(shí)減少線路接觸壓降，蓄電池極樁夾頭、車架與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體都接上大截面積的搭鐵線，并將接觸部位徹底除銹、去

13、漆、擰緊。四、汽車搭鐵的含義 搭鐵是電路上的術(shù)語(yǔ)，比較常見的搭鐵是直接和負(fù)極相連（車身大架就是負(fù)極）短路的意思輕微的打鐵會(huì)造成汽車跑電，嚴(yán)重了就會(huì)燒壞線路甚至著火。為減少蓄電池電纜銅端子在車架車身連接處的化學(xué)腐蝕，提高撘鐵可靠性、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，便于汽車電子設(shè)備的生產(chǎn)、使用和維修，汽車電氣系統(tǒng)使用單線制時(shí)、必須統(tǒng)一電源負(fù)極撘鐵。五、汽車搭鐵的形式及作用5.1主搭鐵線 在汽車上，搭鐵線是構(gòu)成電路回路的一部分，但有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的電器元件，就靠?jī)H有的12根搭鐵線來(lái)傳遞電流，這是因?yàn)閷?duì)于電子線路，很多是數(shù)字信號(hào)及高精度的模擬信號(hào)電路，如果搭鐵線有接觸不良故障時(shí)，就相當(dāng)于在電路中串聯(lián)了一個(gè)接觸電阻Rj一樣，

14、就可能會(huì)使高精度的信號(hào)值失真。因此，只有非常良好的搭鐵線才能達(dá)到要求，所以在很多含有電子設(shè)備的線路中，有意識(shí)地裝了少量的非常好的搭鐵線(即主搭鐵線)。并且在搭鐵線的兩端還使用了特殊形狀的搭鐵線連接端子、墊片和緊固螺釘，對(duì)部件的線路也給予了特殊的考慮。 主搭鐵線如果出現(xiàn)故障將影響很多線路，而不只是一條線路工作不正常，因此維修人員在故障診斷時(shí)必須考慮主搭鐵線故障，以免瞎猜亂測(cè)或更換一些價(jià)值昂貴的電器元件。5.2備用搭鐵線 備用搭鐵線是指已經(jīng)有了主搭鐵線的同一電路的第2甚至第3搭鐵線。它是基于安全和性能的考慮。最簡(jiǎn)單的例子是計(jì)算機(jī)電路。附加搭鐵線不僅是備用搭鐵線，而且還可以改善某些具有復(fù)雜電子電路部

15、件的搭鐵狀況，也就是說(shuō)，如果沒(méi)有這一條看似多余的備用搭鐵線，雖然能勉強(qiáng)工作，但電路的性能就會(huì)退化或者不穩(wěn)定。5.3防靜電搭鐵線 對(duì)汽車方面的靜電而言，它的危害主要有2個(gè)方面：一是汽車上較精細(xì)的電子及無(wú)線電設(shè)備，二是汽車上的駕駛員及乘員。為了減小汽車靜電的危害，在汽車上裝了很多防靜電搭鐵線來(lái)解決這一問(wèn)題。常見的防靜電搭鐵線主要安裝在以下部位。 由于車輪產(chǎn)生大量靜電，因此有些汽車甚至在燃料系統(tǒng)的周圍加裝防靜電搭鐵線。在這一部位的防靜電搭鐵線，如果不注意會(huì)看不見它。 由于汽車內(nèi)乘員袖口附近、衣物及座椅等處都會(huì)產(chǎn)生靜電，因此在底座內(nèi)安裝防靜電搭鐵線，人們可能會(huì)看不見它。 為了消散加油時(shí)積聚的電荷，在燃

16、油油箱加油口處安裝有防靜電搭鐵線，因?yàn)榧佑涂诩佑蜁r(shí)有大量的燃油蒸氣。所以，拆下任何維修口處的搭鐵線后，一定要記住把它重新接好。如果加油口處的防靜電搭鐵線損壞了，應(yīng)先裝一條跨接線作為臨時(shí)防靜電搭鐵線，且在防靜電搭鐵線裝上前，不要將其拆下。 當(dāng)安裝電子組件時(shí)，特別是在儀表板下面安裝時(shí)維修人員身體應(yīng)搭鐵。因?yàn)榫S修人員身體向工作的位置滑動(dòng)時(shí)，特別是沿著轎車的內(nèi)飾件向儀表板下的工作位置滑動(dòng)時(shí)，人體會(huì)產(chǎn)生大量靜電。 5.4完全斷路 一般有導(dǎo)線斷開、連接端子銹蝕、搭鐵導(dǎo)線根本沒(méi)有與車身搭鐵幾種情況。對(duì)于這類故障，其搭鐵線失去了任何作用，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電器不能工作或較明顯的工作不良。通常情況下都能通過(guò)目視檢查發(fā)現(xiàn)故障，如果通過(guò)目視檢查不能發(fā)現(xiàn)故障，可以進(jìn)行電阻值的測(cè)量。5.5導(dǎo)通不良 主要有導(dǎo)線斷股、連接端子銹蝕、連接端子松動(dòng)、基體件導(dǎo)電不良等幾種情況。通常情況下都能通過(guò)目視檢查發(fā)現(xiàn)故障，如果通過(guò)目視檢查不能發(fā)現(xiàn)故障，可以進(jìn)行電阻值的測(cè)量。結(jié)束語(yǔ)： 我自小就對(duì)一些小機(jī)械，電氣玩具很感興趣，特別是對(duì)那些小汽車情有獨(dú)鐘，喜歡擺弄那些小零件，把它們拆拆插插當(dāng)做兒時(shí)的