汽車常規(guī)電器

汽車電子技術(shù)1整理課件汽車電器的分類：⑴．電源：電源包括蓄電池、發(fā)電機(jī)及其調(diào)節(jié)器。⑵．配電裝置：包括中央接線盒、電路開關(guān)、保險(xiǎn)裝置、插接件和導(dǎo)線。⑶．用電設(shè)備：起動系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、照明設(shè)備、信號裝置、輔助電器。⑷．檢測裝置：用來監(jiān)視發(fā)動機(jī)和其他裝置的工作情況的監(jiān)測儀表⑸．電子控制裝置：主要指由微機(jī)控制的裝置，用來提高汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、平安性，實(shí)現(xiàn)排氣凈化和操縱自動化。第2講汽車常規(guī)電器2整理課件汽車電系組成與特點(diǎn)蓄電池工作原理電池充電方式1.汽車電系與蓄電池3整理課件1.1汽車電源系統(tǒng)⑴組成發(fā)電機(jī)：主電源，用于汽車工作時(shí)向汽車電器供電。由交流發(fā)電機(jī)、整流器、調(diào)壓器組成。輔助電源：蓄電池，儲存電能，輔助供電。4整理課件1.1汽車電源系統(tǒng)⑵特點(diǎn)：低壓汽車電系的額定電壓有12V、24V兩種。直流近年來，有向43V開展趨勢。單線制負(fù)極搭鐵GB2261—71?汽車拖拉機(jī)用電設(shè)備技術(shù)條件?規(guī)定負(fù)極搭鐵。5整理課件1.1汽車電源系統(tǒng)⑶開展趨勢：①目前電源不能適應(yīng)電子技術(shù)開展的需要。發(fā)動機(jī)技術(shù)；用電設(shè)備功率；汽車電子技術(shù)②42V電源對汽車的影響。起動發(fā)電一體化；減少發(fā)動機(jī)額外負(fù)擔(dān)；電子伺服各方便；電子裝置小型化；平安問題、現(xiàn)有電器的兼容。③14V/42V混合電源；傳統(tǒng)的電器或中小功率為14V供電。電子伺服系統(tǒng)或大功率為42V供電。采用DC-DC變壓；雙電池組。6整理課件(1)功用啟動電源發(fā)動機(jī)起動時(shí)，向起動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電備用電源，協(xié)助供電發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低、發(fā)電機(jī)超載時(shí)的情況下，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電；儲存電能濾波穩(wěn)壓電控發(fā)動機(jī)不允許脫開蓄電池運(yùn)轉(zhuǎn)。⑵化學(xué)反響方程1.2蓄電池及工作原理7整理課件1.2蓄電池及工作原理⑶工作原理①放電過程正極放電化學(xué)反響負(fù)極放電化學(xué)反響8整理課件1.2蓄電池及工作原理②充電過程正極放電化學(xué)反響負(fù)極放電化學(xué)反響9整理課件1.3蓄電池工作特性①

靜止電動勢指蓄電池不充電也不放電時(shí)，正負(fù)極板之間的電位差。它的大小與電解液的相對密度和溫度有關(guān)：(β—密度溫度系數(shù)，取0.00075)電解液密度一般在1.12~1.30之間波動，因此，蓄電池的靜止電動勢也相應(yīng)地變化在1.97V一2.15V之間。10整理課件1.3蓄電池工作特性②內(nèi)阻反映了蓄電池的帶負(fù)載能力，由極板電阻、電解液電阻、隔板電阻、鉛連接條和極柱電阻組成。起動型鉛蓄電池的內(nèi)阻是很小，單體電池的內(nèi)阻約為0.011。完全充足電的蓄電池在溫度為20℃時(shí)內(nèi)阻?？砂聪率鼋?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算其近似值：11整理課件1.3蓄電池工作特性③放電特性指蓄電池在恒流放電過程中，蓄電池的端電壓U和電解液相對密度ρ等參數(shù)隨時(shí)間而變化的規(guī)律。放電特點(diǎn)：電解液的相對密度沿直線下降。端電壓：總是小于其電動勢；放電開始時(shí)，其端電壓從2.1V迅速下降；放電過程中，端電壓緩慢地下降；接近放電終了時(shí)，電壓迅速下降。放電終了的特征：電解液相對密度降低到最小許可值(約1.1)；單體電池的端電壓降至放電終止電壓。12整理課件1.3蓄電池工作特性④充電特性以恒定的電流給完全放電的蓄電池充電，電池的端電壓、電解液密度、溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。充電特點(diǎn)電解液密度直線上升，端電壓開始時(shí)蓄電池的端電壓U便迅速上升，總是大于蓄電池的電動勢充電過程中，端電壓逐漸增高。充電接近終了時(shí)，端電壓將到達(dá)2.3~2.4V蓄電池充電終了的特征：蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡；端電壓和電解液相對密度均上升至最大值，且2~3h內(nèi)不再增加13整理課件1.4蓄電池容量及影響因素蓄電池的容量指在規(guī)定的放電條件下，完全充足電的蓄電池所能提供的電量。與放電電流、放電持續(xù)時(shí)間及電解液溫度有關(guān)。額定容量、起動容量、儲藏容量影響因素產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對蓄電池容量的影響極板上活性物質(zhì)的數(shù)量：極板的厚度活性物質(zhì)的孔率活性物質(zhì)的真實(shí)外表積極板中心距使用條件對蓄電池容量的影響14整理課件1.4蓄電池容量及影響因素使用條件對蓄電池容量的影響放電電流:大電流放電時(shí)，極板外表活性物質(zhì)的孔隙會很快被生成的硫酸鉛所堵塞，使極板內(nèi)層的活性物質(zhì)不能參加化學(xué)反響，因此，放電電流增大，蓄電池的容量減小。15整理課件1.4蓄電池容量及影響因素使用條件對蓄電池容量的影響電解液溫度:

溫度降低時(shí)，電解液的粘度增加，滲入極板內(nèi)部困難；同時(shí)電解液電阻也增大，使蓄電池內(nèi)阻增加，電動勢消耗在內(nèi)阻上的壓降增大，蓄電池端電壓降低，容量因此減小16整理課件1.4蓄電池容量及影響因素使用條件對蓄電池容量的影響電解液密度:電解液密度增加，提高電解液的滲透速度，電動勢增大，內(nèi)阻減小，蓄電池的容量增大。密度過大，電解液粘度增大，滲透速度減低，內(nèi)阻和極板硫化增加。17整理課件1.5蓄電池充放電特性⑴充電充電種類初充電:充電電流小、時(shí)間長，電化學(xué)反響充分補(bǔ)充充電、預(yù)防硫化過充電、鍛煉循環(huán)充電、去硫充電、均衡充電充電方法恒流充電、恒壓充電、脈沖充電充電接受能力蓄電池能夠接受的充電電流是隨時(shí)間而衰減的指數(shù)曲線，遵循這條曲線進(jìn)行充電，電池那么處于最正確接受狀態(tài)；超過這條曲線只會導(dǎo)致水的分解并不能提高充電速率；假設(shè)低于這條曲線，那么會使充電時(shí)間延長。18整理課件1.5蓄電池充放電特性①恒流充電充電電流保持一定，充電電壓逐步提高。有較大的適應(yīng)性，可對各種狀態(tài)和情況的蓄電池進(jìn)行充電。②定壓充電充電過程中，電源電壓始終保持不變，開始電流很大。此后隨著蓄電池電動勢互的增大，充電電流逐漸減小。19整理課件1.5蓄電池充放電特性③快速充電脈沖快速充電的控制方式很多，去極化根本原理相同。優(yōu)缺點(diǎn)：充電時(shí)間大為縮短可以增加蓄電池的容量具有顯著的去硫化作用。脈沖充電機(jī)控制電路復(fù)雜，價(jià)格高于普通充電機(jī)，充電時(shí)對電池壽命有影響。20整理課件主要內(nèi)容：發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)工作原理發(fā)電機(jī)工作特性電壓調(diào)節(jié)器2.充電系21整理課件2.1發(fā)電機(jī)功用與分類①車用發(fā)電機(jī)功用：發(fā)電機(jī)是汽車電系的主要電源，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動，對除起動機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電以補(bǔ)充蓄電池在使用中所消耗的電能。有直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類。②車用交流發(fā)電機(jī)的分類：按總體結(jié)構(gòu)分：普通發(fā)電機(jī)、整體式發(fā)電機(jī)、帶泵發(fā)電機(jī)、無刷發(fā)電機(jī)、永磁發(fā)電機(jī)。按磁場繞組搭鐵方式分：內(nèi)搭鐵式、外搭鐵式。按裝用的二極管數(shù)量分：六管交流發(fā)電機(jī)、八管交流發(fā)電機(jī)、九管交流發(fā)電機(jī)、十一管交流發(fā)電機(jī)。22整理課件23整理課件2.2發(fā)電機(jī)的構(gòu)造24整理課件2.3發(fā)電機(jī)的工作原理實(shí)際上是由三相同步交流發(fā)電機(jī)和六只硅二極管構(gòu)成的三相橋式全波整流器所組成。交流電的產(chǎn)生每相繞組電動勢的有效值為：不同接法激磁方式低速時(shí)，他激；高速時(shí)，自激。25整理課件2.4發(fā)電機(jī)的特性⑶外特性轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系。即n＝常數(shù)時(shí)，U＝f(I)的曲線。發(fā)電機(jī)高轉(zhuǎn)速下拋負(fù)載，端電壓會急劇升高。⑵

輸出特性也稱負(fù)載特性，是指發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電時(shí)，保待發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，發(fā)電機(jī)的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。即U＝常數(shù)時(shí)，I＝f(n)的曲線.⑴

空載特性指發(fā)電機(jī)空載時(shí)，發(fā)電機(jī)的電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I＝0時(shí)，U＝f(n)的曲線，可判斷發(fā)電機(jī)低速充電性能好壞。26整理課件2.5發(fā)電機(jī)性能的改善中性點(diǎn)27整理課件2.5發(fā)電機(jī)性能的改善

采用星形接法時(shí)，中性點(diǎn)對地直流電壓為輸出電壓的一半。中高速時(shí)，有中性點(diǎn)二極管的交流發(fā)電機(jī)其輸出電流可增加10％~15％。28整理課件2.6電壓調(diào)節(jié)器⑴電壓調(diào)節(jié)器工作原理

自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的磁場電流便可使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持恒定，以防止發(fā)電機(jī)輸出電壓過高而燒壞用電設(shè)備和蓄電池過充電?，F(xiàn)代汽車已廣泛使用交流發(fā)電機(jī)和集成電路調(diào)節(jié)器裝在一起的整體式交流發(fā)電機(jī)。有些利用微機(jī)控制交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓。29整理課件2.6電壓調(diào)節(jié)器⑵雙級磁振式電壓調(diào)節(jié)器30整理課件2.6電壓調(diào)節(jié)器⑶晶體管調(diào)節(jié)器的根本原理晶體管調(diào)節(jié)器是利用晶體三極管的開關(guān)特性，將晶體三極管串聯(lián)在發(fā)電機(jī)的磁場電路中，根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出電壓的上下，控制晶體三極管的導(dǎo)通和截止，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的磁場電流，使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定在某一規(guī)定的范圍之內(nèi)。有內(nèi)搭鐵與外搭鐵兩類。電路：電壓信號的檢測電路、信號放大、控制電路功率開關(guān)三極管31整理課件2.6電壓調(diào)節(jié)器⑷集成電路調(diào)節(jié)器特點(diǎn)：體積小、重量輕，調(diào)節(jié)精度高、耐振、耐高溫、壽命更長、性能十分可靠。集成電路調(diào)節(jié)器的根本工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器完全一樣。同樣也有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分，且以外搭鐵居多。集成電路調(diào)節(jié)器電壓檢測可分為發(fā)電機(jī)電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法兩種。采用發(fā)電機(jī)電壓檢測時(shí)，發(fā)電機(jī)的引出線可以少一根，缺點(diǎn)是在蓄電池的充電電壓將會偏低，使蓄電池充電缺乏。采用蓄電池電壓檢測時(shí)，如果采樣斷線，發(fā)電機(jī)電壓將會失控。32整理課件2.7

汽車電系過電壓的保護(hù)電路汽車電系中的過電壓可分為瞬變性過電壓和非瞬變性過電壓兩大類。1．瞬變過電壓蓄電池由于某種原因從電路中卸除，感性元件通斷電時(shí)產(chǎn)生的。正向瞬變過電壓：峰值可達(dá)120V，升壓時(shí)間為100us；反向瞬變過電壓:峰值可達(dá)126V，衰減時(shí)間達(dá)200ms。2．非瞬變性過電壓是由于調(diào)節(jié)器失控造成的發(fā)電機(jī)電壓過高現(xiàn)象。非瞬變性過電壓危害性盡管很大，但易于發(fā)現(xiàn)，一般都能及時(shí)查明并予以排除，而瞬變過電壓那么往往被無視，但危害性卻是不可低估的。33整理課件第2講汽車常規(guī)電器第34頁起動系統(tǒng)主要由蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、起動繼電器、起動機(jī)等組成。起動機(jī)結(jié)構(gòu)直流電動機(jī)起動系根本組成3.起動系34整理課件3.1起動機(jī)結(jié)構(gòu)起動機(jī)一般由三局部組成：電動機(jī)：產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。傳動機(jī)構(gòu)：在發(fā)動機(jī)起動時(shí)，使起動機(jī)驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，將起動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動機(jī)曲軸；而在發(fā)動機(jī)起動后，使驅(qū)動齒輪打滑與飛輪齒環(huán)自動脫開。操縱機(jī)構(gòu)：用來控制電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，控制傳動機(jī)構(gòu)的嚙合與別離。35整理課件36整理課件3.2直流電動機(jī)并激式電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩只與電樞電流成正比。串激電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩在磁路未飽和時(shí)與電樞電流的平方成正比。起動的瞬間，n＝0，故反電動勢E＝0，此時(shí)電樞電流將達(dá)最大值(稱為制動電流)，產(chǎn)生最大扭矩(稱為制動扭矩)，從而使發(fā)電機(jī)易于起動。這是起動機(jī)采用串激電動機(jī)的主要原因。串激直流電動機(jī)具有軟的機(jī)械特性，即輕載時(shí)轉(zhuǎn)速高、重載時(shí)轉(zhuǎn)速低，使起動平安可靠。但在輕載時(shí)轉(zhuǎn)速很高，易飛車。因此對于功率較大的串激直流電動機(jī)不允許在輕載或空載下運(yùn)行。37整理課件3.3起動系根本組成38整理課件按其安裝位置和用途不同，可分為照明裝置和信號系統(tǒng)，由車燈總開關(guān)和專用開關(guān)控制。照明裝置主要有：前照燈、霧燈、牌照燈、儀表燈、頂燈。信號系統(tǒng)主要有：轉(zhuǎn)向信號燈、示寬燈、制動燈、尾燈、倒車燈、指示燈，以及喇叭等。4.燈光與信號系統(tǒng)39整理課件4.1前照燈⑴對前照燈的照明要求前照燈應(yīng)保證車前有明亮而均勻的照明，使駕駛員能看清車前100m內(nèi)路面上的障礙物。隨著汽車行駛速度的提高，對汽車前照燈的照明距離也相應(yīng)要求越來越遠(yuǎn)，現(xiàn)代高速汽車其照明距離應(yīng)到達(dá)200m~250m。為了防止前照燈的眩目作用，保證汽車夜間行車平安，一般在汽車上都采用雙絲燈泡的前照燈。遠(yuǎn)光燈絲功率較大，位于反射鏡的焦點(diǎn)；近光燈絲功率較小，位于焦點(diǎn)上方(或前方)，使車前50m內(nèi)的路面也照得十分清晰。國內(nèi)外生產(chǎn)的雙絲燈泡的前照燈，按近光的配光不同，分為對稱形和非對稱形兩種不同的配光制。40整理課件4.1前照燈41整理課件4.1前照燈⑸

前照燈控制電路42整理課件4.1前照燈控制單元水平傳感器〔前軸〕水平傳感器〔后軸〕大燈照程控制電機(jī)〔左側(cè)〕大燈照程控制電機(jī)〔右側(cè)〕43整理課件4.1前照燈44整理課件4.1前照