精選汽車電氣部分課后習題參考

汽車電氣局部課后習題參考2-1、汽車用蓄電池的功用有哪些？其主要功用是什么？對汽車用蓄電池有何要求？蓄電池的功用：①啟動時向啟動機和點火系統(tǒng)供電；②發(fā)電機過載時協(xié)助發(fā)電機供電；③發(fā)電機負載較小，蓄電池存電缺乏時，接受發(fā)電機充電；④穩(wěn)定電源電壓；⑤汽車動力的記憶功能；⑥發(fā)電機端電壓高于蓄電池的電動勢時，將電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來。主要功用：在起動發(fā)電機時向起動機及點火系統(tǒng)〔汽油發(fā)動機〕等提供電能?！财蜋C一般為200~600A，柴油機一般為800A以上〕。對汽車用蓄電池的主要要求是：容量大，內(nèi)阻小，保持蓄電池有足夠的啟動能力。2-2、鉛酸蓄電池的主要組成部件及其功用是什么？①極板與極板組功用：連通外界充放電正極板→PbO2→深棕色；負極板→Pb→深灰色單格電池：將正負極板相互嵌合〔中間用隔板隔開〕的極板組置于存有電解液的容器中，就構(gòu)成了單格電池，標稱電壓為2V。每個單格電池的正極板總比負極板少一片，每片正極板都置于兩片負極板之間，極板越薄越好，國內(nèi)采用1.1~1.5mm。②隔板功用：將正、負極板隔開，防止相鄰正、負極板接觸而短路。隔板具有多孔性、耐酸性和抗氧化性，有木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料隔板?！裁饩S護電池普遍采用了聚氯乙烯袋式隔板〕③電解液功用：使極板上的活性物質(zhì)發(fā)生溶解和別離，產(chǎn)生電化學反響。電解液由純潔的硫酸與蒸餾水按一定的比例配置而成，其相對密度一般為1.24~1.30g/cm3④殼體功用：用于盛放電解液和極板組。單格電池的加液孔蓋都設(shè)有一通氣小孔，為了及時排出因水解而產(chǎn)生的H2↑和O2↑。2-3、蓄電池的電動勢如何建立？充電和放電時蓄電池極板及電解液有何變化？P15蓄電池電動勢是由正及和負極板浸電解液時，負極極板有少量的鉛容入電解液生成兩價的鉛離子Pb2+，并在極板上留下兩個電子2e使極板帶負電，此時，負極板相對與電解液的電位約為-0.1v；在正極板處，少量PbO2溶入電解液，并于水〔H2O〕反響生成Pb〔OH〕4，再別離成四價Pb4+和氫氧根離子OH-，即鉛離子沉附在正極板上使正極板相對于電解液的電位約+0.2V。因此，當外電路沒有接通時，蓄電池正負兩極間的靜止電動勢為2.1V。2-5、什么是蓄電池的額定容量和儲藏容量？額定容量C20：在電解液T為25℃時，以20h放電率〔If=0.05C〕連續(xù)放電到單格電池電壓降至1.75V蓄電池所儲藏容量Cm：完全充足電的蓄電池在電解液T為25℃時，以25A影響蓄電池容量的因素：極板的構(gòu)造、放電電流(I越大，容量越小)、電解液的溫度和密度2-8、汽車交流發(fā)電機的功用是什么？由哪幾局部組成？各起什么作用？發(fā)電機功用：①提供所有負載所需電流②提供蓄電池需要的充電電流③發(fā)動機怠速時能正常工作④在所有工況下都能提供恒定電壓⑤可靠性好，噪音小，抗污染性好⑥維護需求?、吣軌蛑老到y(tǒng)能否正常工作。組成：轉(zhuǎn)子〔產(chǎn)生磁場〕、定子〔電樞局部，產(chǎn)生交流電〕、整流器〔將三相定子繞組產(chǎn)生的交流電變換為直流電〕、端蓋與電刷組件〔端蓋采用鋁合金①減少漏磁②質(zhì)量輕③散熱性能好；電刷用銅粉和石墨粉模壓而成〕2-12、汽車交流發(fā)電機調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)節(jié)原理與調(diào)節(jié)方法是什么？原理：通過調(diào)節(jié)磁場電流使磁極磁通改變來使發(fā)電機輸出電壓保持恒定。方法：利用晶體管的開關(guān)特性，使磁場電流接通與切斷來調(diào)節(jié)發(fā)電機磁場電流。發(fā)電機的電壓到達設(shè)定的上限值U2時，調(diào)節(jié)器工作，使勵磁電流↓或斷流，從而↓磁極磁通，致使發(fā)電機電壓下降；發(fā)電機的電壓下降至設(shè)定的下限值U1時，調(diào)節(jié)器又工作，使If↑，磁通↑，發(fā)電機電壓又上升。3-1、起動機一般由哪幾局部組成？各局部的作用是什么？①直流串勵式電動機：產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。②傳動機構(gòu)：使起動機驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，起動后使驅(qū)動齒輪自動打滑。③控制裝置：即電磁開關(guān)，用小電流控制大電流。3-3、串勵式直流電動機負載變化時是如何自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩的？①負載↓→軸上阻力矩↓→電樞轉(zhuǎn)矩↑→E反↑→Is↓→電磁轉(zhuǎn)矩↓→直至電磁轉(zhuǎn)矩減至與阻力矩相等→電機拖動負載以較高轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。②負載↑→軸上阻力矩↑→電樞轉(zhuǎn)速↓→E反↓→Is↑→電磁轉(zhuǎn)矩↑→直至電磁轉(zhuǎn)矩升至與阻力矩相等→電機拖動負載以較低轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。3-4、汽車起動機為什么要采用直流串勵式電動機？①在電樞電流相同的情況下，串勵式直流電動機的轉(zhuǎn)矩要比并勵式直流電動機大，從而使發(fā)動機更易啟動；②由于串勵直流電動機具有軟的機械特性，即輕載時轉(zhuǎn)速高、重載時轉(zhuǎn)速低，故對起動發(fā)動機十分有利，使起動平安可靠。3-5、起動機特性有哪些？影響起動機功率的因素有哪些？①轉(zhuǎn)矩特性〔轉(zhuǎn)矩特性是指電動機的電磁轉(zhuǎn)矩隨電樞電流變化的關(guān)系，注明：由于串勵式直流電動機的磁場繞組與電樞繞組串聯(lián)，故電樞電流與勵磁電流相等。〕②機械特性〔電動機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩而變化的關(guān)系，成為機械特性。注明：串勵式直流電動機在輕載時轉(zhuǎn)速很高，易造成電動機“飛車〞事故。因此，對于，功率較大的串勵直流電動機，不充許再輕載或空載下運行?！称饎影l(fā)動機所必須的功率，決定于發(fā)動機的最低起動轉(zhuǎn)速和發(fā)動機的起動阻力矩。3-9、減速式起動機有哪幾種類型？各有什么特點？1〕內(nèi)嚙合減速式啟動機特點：電動機為小型高速串勵式直流電動機，在電樞軸端有主動齒輪，它與內(nèi)嚙合減速齒輪相嚙合。內(nèi)嚙合齒輪與螺旋花鍵軸固連，螺旋花鍵上套有滾珠式單向離合器。2〕行星齒輪減速式起動機特點：在起動機中有6塊永久磁鐵，用彈性保持片固定于機殼內(nèi)。傳動機構(gòu)為滾柱式單向離合器。減速裝置為行星齒輪減速裝置，它以電樞軸齒輪為太陽輪，另有3個行星齒輪及一個固定內(nèi)齒圈。太陽輪壓裝在電樞軸上與3個行星齒輪同時嚙合。3個行星齒輪的軸壓裝在一個圓盤上，該圓盤與驅(qū)動齒輪軸制成一體，驅(qū)動齒輪軸一端制有螺旋花鍵，與單向離合器的傳動套筒內(nèi)的螺旋花鍵配合。內(nèi)齒圈有塑料鑄塑而成，三個行星齒輪在其上滾動，內(nèi)齒圈的外緣制有定位用的槽，以便嵌放在后端蓋上。啟動繼電器有兩對觸電，一對觸電控制吸引線圈和保持線圈的電路，另一對觸電用于啟動時短路點火系統(tǒng)一次電路中的附加電阻，以增大一次電流，改善啟動性能。起動機不工作時，啟動繼電器的兩對觸點均處于翻開狀態(tài)。3〕外嚙合減速式起動機特點：起動機由電磁開關(guān)、結(jié)構(gòu)緊湊的高速電動機、減速齒輪、小齒輪和啟動離合器部件構(gòu)成。減速齒輪將電動機轉(zhuǎn)速減至原來的1/3或1/4，然后再傳至小齒輪。電磁開關(guān)的可動鐵心直接推動小齒輪，使其與齒圈嚙合。與同樣尺寸的和質(zhì)量的常規(guī)式起動機相比，這種起動機可以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。4-2、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的根本組成部件有哪些？其各局部的作用是什么？答：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要由電源、點火開關(guān)、點火線圈、分電器和火花塞等局部組成(1)電源及點火開關(guān)：電源為蓄電池和發(fā)電機標稱電壓多為12~14v，是供應(yīng)點火系統(tǒng)所需的電能。點火開關(guān)的作用是接通或斷開電源電路。(2)點火線圈的功用是將12V的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)?5～20kV的高壓電。(3)分電器主要包括斷電器、配電器、電容器和點火提前機構(gòu)等局部。斷電器的作用是用來接通或切斷點火線圈一次電路。電容器與斷電器觸點并聯(lián)，其作用是減小斷電器觸點分開時的火化，延長觸點的使用壽命，提高二次電壓。點火提前機構(gòu)作用是隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷和汽油辛烷值的變化而改變點火提前角。4-3、試述傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理、工作過程及工作特性。工作原理：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)是利用電磁感應(yīng)原理，把來自蓄電池或發(fā)電機的l2V低電壓，經(jīng)過點火線圈和斷電器轉(zhuǎn)變?yōu)閘5～20kV的高壓電，由分電器按一定規(guī)律送入各缸火花塞，擊穿其電極間隙而點燃混合氣。工作過程：發(fā)動機工作時，斷電器凸輪在分電器軸的驅(qū)動下而旋轉(zhuǎn)，交替將觸點閉合或翻開。斷電器觸點閉合時，一次線圈內(nèi)有電流流過，并在線圈鐵心中形成磁場。觸點翻開時，一次電流被切斷，使磁場迅速消失。此時，在一次線圈和二次線圈中均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于二次線圈匝數(shù)多，可感應(yīng)出高達15～20kV的高電壓。該高電壓擊穿火花塞間隙，形成火花放電。工作特性：點火系統(tǒng)的工作特性是指點火系統(tǒng)所能產(chǎn)生的最大二次電壓U2max隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，即U2max=f〔n〕。二次電壓的最大值U2max與一次斷電電流Ip成正比。當電源電壓和點火線圈一定時，Ip與觸點的閉合時間tb有關(guān)。二次電壓的最大值將隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高而降低。這是因為一次電流是按指數(shù)規(guī)律增長的，當轉(zhuǎn)速升高時，由于觸點閉合時間縮短，一次電流來不及上升到較大數(shù)值，而使一次斷電電流Ip減小，二次電壓最大值U2max降低。在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速范圍，觸點閉合的時間長，一次電流較大，觸點開啟的速率低，觸點間容易形成較強的觸點火花，造成點火能量損失和一次電流的下降速率減小，因而使U2max下降。轉(zhuǎn)速越低，觸點的火花就越強，U2max下降也越多；在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速范圍，觸點開閉的運動速率很高，觸點容易形成動，造成觸點的實際閉合時間比理論上更短，因而使點火線圈一次電流及最高二次電壓比理論上的更低。4-4、影響最高二次電壓的因素有哪些？(1)發(fā)動機的氣缸數(shù)，二次電壓的最大值將隨發(fā)動機氣缸數(shù)的增加而降低。這是因為凸輪的凸起數(shù)與氣缸數(shù)相同，發(fā)動機的氣缸數(shù)越多，凸輪每轉(zhuǎn)一周觸點閉合與翻開的次數(shù)就越多，于是觸點的閉合時間縮短，一次斷電電流減小，因而使二次電壓降低。(2)火花塞積炭火花塞的積炭層是具有一定電阻的導體，因此相當于在火花塞電極并聯(lián)了一個分路電阻，使二次電路形成閉合回路。當觸點翻開，二次電壓增長時，在二次電路內(nèi)會產(chǎn)生泄漏電流，消耗局部電磁能，從而使U2max降低。當積炭嚴重時，由于泄漏嚴重，會使U2低于火花塞跳火電壓，迫使發(fā)動機停止工作。(3)電容對二次電壓的影響二次電壓的最大值隨著一次電容Cl和二次電容C2的減小而增高。理論上Cl越小越好，但實際上Cl不能過小，Cl過小將能很好地起到吸收斷電器觸點火花的作用，二次電壓也會降低。(4)觸點間隙對二次電壓的影響使用中，觸點間隙調(diào)整得是否適當，也會影響二次電壓的最大值。(5)點火線圈的溫度使用中，當點火線圈過熱時，由于一次繞組的電阻增大，使一次斷電電流減小，也會使二次電壓降低。4-7、發(fā)動機轉(zhuǎn)速與負荷變化時，傳統(tǒng)分電器如何自動調(diào)整點火提前角？〔1〕離心式點火提前調(diào)節(jié)裝置是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，自動的改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相位關(guān)系，從而改變點火提前角?！?〕真空式點火提前調(diào)節(jié)裝置是在發(fā)動機負荷發(fā)生變化時，自動的改變斷電器觸電與凸輪之間的相位關(guān)系，從而改變點火提前角。4-8、火花塞的電極間隙大小對點火性能有何影響？假設(shè)觸點間隙增大，那么觸點閉合時，觸點臂頂塊向凸輪中心靠近，于是凸輪轉(zhuǎn)動時，觸點提前翻開，觸點閉合角減小，觸點閉合時間減小，一次斷電電流減小，從而使二次電壓最大值減?。划斢|點減小時，觸點閉合角度增大，一次電流增大，二次電壓增大。4-15、試述磁感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式、光電式信號發(fā)生器的組成、工作原理?！?〕磁感應(yīng)式：主要有裝在分電器軸上信號轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、鐵心和繞在鐵心上的傳感線圈等組成；當發(fā)動機工作時，信號轉(zhuǎn)子便由分電器軸帶動旋轉(zhuǎn)，這時信號轉(zhuǎn)子的凸輪與鐵心間的空氣隙將發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，在傳感線圈內(nèi)便產(chǎn)生交變電動勢。〔2〕霍爾效應(yīng)式：由觸發(fā)葉輪和信號觸發(fā)開關(guān)組成；當觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動時，葉片進入空氣隙時信號發(fā)生器輸出高電位信號。葉片離開空氣隙時，信號發(fā)生器輸出低電位信號；〔3〕光電式信號發(fā)生器由光源、光接受器和遮光盤三局部組；發(fā)動機工作時，遮光盤隨分電器上軸轉(zhuǎn)動，當遮光盤上的缺口通過光源時，那么紅外線通過缺口照到硅光敏晶體管上，使其導通。4-19、微機控制電子點火系統(tǒng)的控制方式有幾種？各是什么？〔1〕開環(huán)控制，ECU根據(jù)有關(guān)傳感器提供的發(fā)動機工況信息從內(nèi)部儲存器〔ROM〕中讀取相應(yīng)的根本點火提前角，并通過計算出的修正值給予修正后得出最正確點火提前角數(shù)據(jù)來控制點火，而對控制結(jié)果不予考慮?！?〕閉環(huán)控制方式可以在控制點火提前角的同時，不斷地檢測發(fā)動機的有關(guān)工作狀況，如發(fā)動機是否發(fā)生爆燃、怠速是否穩(wěn)定等，然后根據(jù)檢測到的變化量，及時對點火提前角進行修正，使發(fā)動機始終處于最正確的點火狀態(tài)，而不受發(fā)動機零部件的磨損、老化以及有關(guān)使用因素的影響，故控制精度高。4-20、微機控制電子點火系統(tǒng)的點火提前角如何確定？〔1〕起動時點火提前角在起動期間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低〔通常在500r/min以下〕，進氣流量信號或近期支管絕對壓力信號不穩(wěn)定，故點火時刻一般都固定在某一個初始點火提前角，值的大小因發(fā)動機而異。除此之外，有的發(fā)動機起動時的點或提前角還考慮冷卻液溫度的影響。〔2〕啟動后點火提前角控制起動后，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過一定值〔如50r/min〕時，自動轉(zhuǎn)換為由ECU的點火正時信號控制，即ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷〔進氣流量、進氣支管絕對壓力、怠速時的空調(diào)開關(guān)通斷〕信號，從存儲器的標定數(shù)據(jù)中找到相應(yīng)的最正確根本點或提前角，再根據(jù)有關(guān)傳感器信號值加以修正，得出實際點火提前角，即實際點火提前角=初始點火提前角+根本點火提前角+修正點火提前角5-1、水溫表的組成？結(jié)構(gòu)形式有哪兩種？水溫表用于指示發(fā)動機水套中冷卻液的工作溫度，它由安裝在儀表板上的溫度表和安裝在發(fā)動機氣缸蓋上的冷卻液溫度傳感器組成。結(jié)構(gòu)形式：電熱式水溫表、電磁式水溫表5-5、前照燈的組成？對前照燈的根本要求？組成：光源〔燈泡〕、反光鏡、配光鏡〔散光鏡〕根本要求：①前照燈應(yīng)保證明亮、均勻，使駕駛員看清車前100-200m內(nèi)的任何障礙物；②防止眩目〔措施：采用雙絲燈泡；在近光燈絲下方設(shè)配光屏；采用非對稱近光光形；采用前照燈自動變光器〕5-6、什么是鹵鎢燈再生循環(huán)原理？鹵鎢燈的再生循環(huán)原