中職教材汽車概論（高教版）課件：第四章 汽車電氣設備

中等專業(yè)教育國家規(guī)劃教材配套用書

汽車概論第四章汽車電氣設備學習目標：掌握汽車電氣設備的組成和特點，掌握蓄電池的功用、種類和構造，了解交流發(fā)電機的優(yōu)點、功用、組成和工作原理，了解起動機的作用和分類，掌握汽油機點火裝置的功用、分類和組成，了解蓄電池點火裝置的工作過程，了解常用汽車燈光儀表的種類和功用，了解汽車空調的分類、組成和典型電路分析。

汽車電氣設備主要由電源系、起動系、點火系、照明系、儀表和輔助電氣設備等組成，分布于全車各個部位，按其功能可分為電源和用電設備兩大部分。１．電源部分（１）

蓄電池（２）

用電設備部分：用電設備部分包括點火系、起動裝置、照明及信號設備、儀表及顯示系統(tǒng)、輔助電氣設備及電子控制裝置等。２．用電設備部分（１）

點火系統(tǒng)（２）

啟動裝置（３）

照明及信號設備（４）

儀表及顯示系統(tǒng)（５）

電氣設備（６）電子控制設備

汽車電氣和電子設備組成及電源與用電設備之間的關系如圖所示。３．汽車電氣的特點（１）

低壓汽車電氣的額定電壓有６

Ｖ、１２

Ｖ、２４

Ｖ

三種。汽油車普遍采用１２

Ｖ

電源，柴油車多采用２４

Ｖ

電源。汽車運行中的電壓，一般１２

Ｖ

系統(tǒng)的為１４

Ｖ，２４

Ｖ

系統(tǒng)的為２８

Ｖ。（２）

直流汽車發(fā)動機是靠電力起動機啟動的，直流串激式電動機必須由蓄電池供給直流電，而向蓄電池充電又必須用直流電，所以汽車電氣采用直流供電。這主要是從蓄電池充電來考慮的。（

３）

單線并聯(lián)電源到用電設備只用一根導線連接，而用金屬機件作為另一根公共回路線的連接方式稱為單線制。由于單線制導線用量少，線路清晰接線方便，因此廣為現(xiàn)代汽車所采用。汽車上所有用電設備都是并聯(lián)于電源的。汽車在使用中，當某一支路用電設備損壞時，并不影響其他支路用電設備的正常工作。（４）

負極搭鐵采用單線制時蓄電池的一個電極需接至車架上，俗稱“搭鐵”。蓄電池的負極接車架就稱之為負極搭鐵，反之則稱為正極搭鐵。我國標準規(guī)定統(tǒng)一采用負極搭鐵。第一節(jié)蓄電池

蓄電池是一種能使化學能與電能相互轉換的裝置。一、蓄電池功用１．供電蓄電池將化學能轉化為電能供用電設備用電。２．貯電當發(fā)電機正常運轉時，蓄電池接受發(fā)電機的部分電能并轉化為化學能加以貯存。二、蓄電池的種類與構造蓄電池的種類很多，由于鉛蓄電池的內阻小，電壓穩(wěn)定，可以短時間內供給起動機強大的電流，所以在汽車上被廣泛采用。現(xiàn)代汽車上采用的鉛蓄電池一般可分為普通型鉛蓄電池和改進型鉛蓄電池，其基本結構和功用大致相同，主要由外殼、極板組、隔板、電解液、聯(lián)條、極柱和加液孔蓋等組成，如圖所示。第二節(jié)交流發(fā)電機與調節(jié)器

汽車上雖然裝有蓄電池，但存儲的電能非常有限。比如啟動發(fā)動機時，起動機要消耗蓄電池大量電能，若不及時對其進行補充充電，就不能滿足汽車上不斷增多的用電設備需要，也就很難保證汽車的頻繁起動與正常工作運行?？梢姲l(fā)電機是汽車電氣系統(tǒng)的主要電源?，F(xiàn)在汽車上普遍采用硅整流交流發(fā)電機。交流發(fā)電機與直流發(fā)電機相比，有如下優(yōu)點：①

單機功率大，體積小，質量輕，節(jié)約材料。②

低速充電性能好。③

結構簡單、故障少、壽命長、維修方便。④

調節(jié)器的結構簡單。⑤

很少產(chǎn)生干擾電波。一、發(fā)電機的功用發(fā)電機是一種將機械能轉變?yōu)殡娔艿难b置。其作用是在發(fā)電機輸出電壓超過蓄電池電壓時，對蓄電池充電，并對其他用電設備供電。目前，汽車上廣泛使用的是交流發(fā)電機。二、交流發(fā)電機的組成不同車型的交流發(fā)電機的結構基本相同，由一臺三相同步交流發(fā)電機和硅整流器組成，如圖所示。１．三相同步交流發(fā)電機２．硅整流器三、交流發(fā)電機的工作原理１．發(fā)電原理２．整流原理四、交流發(fā)電機電壓調節(jié)器１．電壓調節(jié)器的功用和種類２．電壓調節(jié)器的基本原理五、交流發(fā)電機和調節(jié)器的正確使用①

電機不得單獨運行，必須與規(guī)格匹配的調節(jié)器配套使用，兩者之間的接線要正確。②

交流發(fā)電機的搭鐵極性和蓄電池的搭鐵極性必須一致，即負極搭鐵。③

發(fā)動機熄火后，應及時關閉點火開關，以免發(fā)電機轉子勵磁繞組因長時間通電而損壞。④

電機傳動皮帶的松緊度應適當。過松，會使皮帶打滑，造成發(fā)電不足或不發(fā)電；過緊，易使發(fā)電機的軸承損壞。第三節(jié)起動機一、起動機的組成與分類汽車起動機由直流電動機、傳動機構和控制裝置三大部分組成，如圖所示。根據(jù)控制裝置的不同，起動機又可分為機械操縱式和電磁操縱式兩種?，F(xiàn)代汽車廣泛采用電磁操縱強制嚙合式起動機。二、電磁操縱強制嚙合式起動機的工作過程電磁操縱強制嚙合式起動機的工作過程，當接通起動開關（點火開關起動擋）時，電磁繼電器線圈通電產(chǎn)生磁場，吸引活動鐵心左移，一方面活動鐵心拉動撥叉上端，使其下端右移，推動單向離合器并將驅動齒輪嚙入發(fā)動機飛輪齒圈；另一方面活動鐵心左移使接觸盤與兩主接線柱觸點接觸，接通起動機主電路，于是強大的起動電流直接通過起動機產(chǎn)生強大的扭矩，帶動發(fā)動機曲軸旋轉。當發(fā)動機起動后，切斷起動電源（放松點火開關鑰匙），電磁繼電器線圈斷電，磁場消失，活動鐵心和接觸盤在復位彈簧作用下退回原位，接觸盤與兩主接線柱觸點脫開，切斷了起動機主電路，同時，撥叉將傳動機構撥回原位，使齒輪脫開嚙合，起動機停止工作。第四節(jié)汽油機點火裝置

一、點火裝置的功用與分類１．點火裝置的功用點火裝置的功用是將蓄電池或發(fā)電機供給的低壓電變成高壓電（15～20KV），并根據(jù)發(fā)動機各汽缸的工作順序和點火時間的要求，適時、準確地點燃各氣缸的可燃混合氣，使發(fā)動機運轉。２．點火裝置的分類點火裝置按其組成和產(chǎn)生高壓電的方式不同可分為三種。（１）蓄電池點火裝置（２）磁電機點火裝置（３）晶體管點火裝置二、蓄電池點火裝置的組成蓄電池點火裝置主要由電源、點火開關、點火線圈、分電器、火花塞及高低壓導線等組成，如圖所示。１．電源２．點火開關３．點火線圈４．分電器５．電容器６．火花塞三、蓄電池點火裝置的工作過程接通點火開關，起動發(fā)動機，由配氣機構凸輪軸帶動分電器軸旋轉，從而使斷電觸點反復地開閉，接通或切斷低壓一次側電路。當觸點閉合時，一次側電路接通，電源產(chǎn)生的低壓電流經(jīng)點火線圈中的一次線圈，使鐵心感生強大的磁場，形成磁場能。當斷電器凸輪頂開觸點時，一次電路切斷，點火線圈中的一次線圈電流中斷，使鐵心磁場突然減弱，磁場能迅速消失，同時在匝數(shù)很多的二次線圈中互感出１５～２０ｋＶ的高壓電，通過配電器，按發(fā)動機的點火順序作用在火花塞電極間隙內，產(chǎn)生電火花，在觸點張開的瞬間引燃混合氣。

四、晶體管點火裝置簡介晶體管點火裝置具有點火電壓高、能量大，點火可靠、準確，對無線電干擾小，且結構簡單、質量輕、體積小，維修簡便等優(yōu)點，目前得到了迅速的發(fā)展。解放CA1092

系列載貨汽車采用的晶體管無觸點點火裝置，主要由磁脈沖分電器、電子點火控制器、高能點火線圈、火花塞等元件組成。晶體管無觸點點火裝置和蓄電池點火裝置一樣，也是由低壓電路和高壓電路兩部分組成的，差異主要在分電器的元件，即切斷或接通低壓電路的方式不同。在晶體管無觸點點火裝置中，電子點火控制器和電磁感應器（或霍爾傳感器等）取代了傳統(tǒng)點火裝置中的斷電觸點、電容器、分電器凸輪等，承擔通、斷低壓電路的功能。第五節(jié)燈光儀表及輔助電器一、汽車照明和燈光信號為了確保汽車在夜間、雨霧天氣等環(huán)境下的行駛安全，以及提示或警告周圍的車輛和行人注意本車的動向，避免事故的發(fā)生，在汽車上要安裝各種類型的照明和信號裝置。（１）

前照燈（２）

防霧燈（３）

牌照燈（４）

儀表燈（５）

頂燈（６）

工作燈

２．信號燈的種類和用途（１）

前、后位燈（２）

制動燈（３）

轉向信號燈（簡稱轉向燈）（４）

倒車燈（５）

報警指示燈（二、車用儀表及報警裝置為了使駕駛員及時了解汽車各系統(tǒng)的工作狀況，避免事故的發(fā)生，保證汽車安全、可靠地運行，汽車上均裝有各種檢測儀表和報警信號裝置，經(jīng)線路連接后，集中安置在駕駛室的儀表板上，如圖所示。

三、輔助電器現(xiàn)代汽車上除了前面所述的主要電氣設備外，還裝有一些輔助電器，如電喇叭、刮水器、點煙器、收放機、暖風裝置、空調器、保險裝置等，以提高汽車的安全性、可靠性和舒適性。１．電喇叭２．刮水器

第六節(jié)汽車空調一、汽車空調的分類和組成１．組成汽車空調主要由制冷系統(tǒng)、取暖系統(tǒng)和通風系統(tǒng)組成。（１）制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器散熱風扇、制冷通道、制冷劑等組成，作用是對車內空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行冷卻或除濕，使車內空氣變得涼爽舒適。（２）暖風系統(tǒng)由加熱器、水閥、水管、發(fā)動機冷卻液組成，作用是對車內空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行加熱，達到取暖、除霜目的。（３）通風系統(tǒng)作用是將外部新鮮空氣吸進車內，進行通風和換氣，也防止風窗玻璃起霧。汽車室內或室外未經(jīng)調節(jié)的空氣，經(jīng)鼓風機作用送至蒸發(fā)器或加熱器處，此時已被調節(jié)成冷空氣或暖空氣的空氣流，根據(jù)風門模式伺服馬達開啟角度而流向相應的出風口。在高檔乘用車和大、中型汽車上，還有加濕裝置和空氣凈化裝置。汽車空調的基本組成通風系統(tǒng)風門布置圖

２．分類（１）按功能分為單一功能和組合式兩種。①單一功能指冷風、暖風各自獨立，自成系統(tǒng)，一般用于大、中型商用車上。②組合式指冷風、暖風合用一個鼓風機、一套操縱機構。該機構又分為冷、暖分別工作和冷、暖可同時工作兩種方式，多用于乘用車上。（２）按驅動方式分為獨立式和非獨立式兩種。①獨立式指空調制冷壓縮機由專用的空調發(fā)動機（也稱副發(fā)動機）驅動，汽車空調系統(tǒng)的制冷性能不受汽車主發(fā)動機工況的影響，工作穩(wěn)定，制冷量大，但由于加裝了一臺發(fā)動機，不僅增加了成本，同時也增加了體積和重量，該類型多用于大、中型汽車上。②非獨立式指