汽車構(gòu)造與原理 課件 第四章 電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理

汽車構(gòu)造與原理目錄Chapter1汽車分類與總體構(gòu)造Chapter2發(fā)動機總體構(gòu)造與工作原理Chapter3底盤總體構(gòu)造與工作原理Chapter4電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理目錄Chapter4電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理河南機電職業(yè)學(xué)院工作目標(biāo)知識引導(dǎo)相關(guān)知識課程思政任務(wù)評價第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理河南機電職業(yè)學(xué)院第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理工作目標(biāo)河南機電職業(yè)學(xué)院知識目標(biāo)：1.能正確掌握電源系統(tǒng)工作原理；2.能掌握和理解照明系統(tǒng)作用和類型；3.能掌握和理解儀表系統(tǒng)作用和類型；4.能掌握和理解輔助電氣設(shè)備作用和類型；5.能掌握空調(diào)系統(tǒng)作用和類型。6.能掌握SRS被動安全系統(tǒng)總體構(gòu)成。技能目標(biāo)：1.能正確指認(rèn)電器系統(tǒng)各部件名稱；2.能正確分析電器系統(tǒng)各部件工作過程；3.能結(jié)合電器系統(tǒng)的組成，講述電路的走向；4.能分析空調(diào)系統(tǒng)故障原理及排除方法；5.能識別出不同類型的被動安全系統(tǒng)。素養(yǎng)目標(biāo)：1.在工作中能夠找到適合自己的有效學(xué)習(xí)方法并應(yīng)用到維修工作，2.培養(yǎng)學(xué)生獨立完成任務(wù)的品格素質(zhì)、技能素質(zhì)以及綜合素質(zhì)。3.能夠評估所有提供的信息，對所提供的信息進行篩選，4.培養(yǎng)學(xué)生能夠獨立評估所提供的信息，對信息進行有效的篩選和應(yīng)用，5.能夠在小組中友好合作，6.養(yǎng)成團隊協(xié)作精神，共同完成維護保養(yǎng)任務(wù)7.能夠相互尊重的溝通，8.養(yǎng)成主動思考、自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。9.在保養(yǎng)工作中做到及時發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題9.能夠用自己的快樂感染他人，10.能夠分析和總結(jié)問題。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院大家都知道現(xiàn)代汽車的性能很先進，從報紙、雜志、電視等新聞媒體都會有所了解，在平時的生活中也看到了很多種品牌、不同型號的汽車，那么這些車都有哪些不同呢？我們從外觀可以看到汽車很多的燈，汽車的玻璃可以自動升降，從車內(nèi)可以享受空調(diào)、聽音樂、看視頻，還可以感受到汽車的座椅可以電動調(diào)節(jié)等等。本次活動將幫助你解答這些疑惑，讓你認(rèn)識汽車的電器總體構(gòu)造和汽車電器構(gòu)造和工作原理，從而加深對汽車電器的認(rèn)識，為學(xué)習(xí)汽車專業(yè)知識打下基礎(chǔ)。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代汽車的電氣設(shè)備種類和數(shù)量繁多，但按照各電氣設(shè)備的作用歸納起來主要有以下六個子系統(tǒng)：第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院1.電源系統(tǒng)也稱為充電系統(tǒng)，包括蓄電池、發(fā)電機、調(diào)節(jié)器及充電指示裝置。其主要作用是給汽車各用電設(shè)備提供低壓直流電能，

如圖4-1所示。2.照明系統(tǒng)包括汽車內(nèi)外各種照明燈及其控制裝置，用來保證夜間行車安全，如圖4-2所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院3.信號系統(tǒng)包括聲、光信號及各種行車信號標(biāo)識燈，用來保證車輛運行時的人車安全，如圖4-3所示。4.儀表系統(tǒng)包括各種電器儀表（水溫表、燃油表、車速及里程表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表等）。用來顯示汽車的運行參數(shù)，如圖4-4所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院5.舒適系統(tǒng)也稱為輔助電器系統(tǒng)，包括電動刮水器、空調(diào)器、低溫啟動預(yù)熱裝置、收錄機、點煙器、玻璃升降器等。其作用是給駕、乘人員提供舒適的工作和乘坐環(huán)境，如圖4-5所示。6.微機控制系統(tǒng)包括汽車的動力傳動控制、底盤行駛控制、車身控制和信號與通信控制等，隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展，各控制系統(tǒng)由獨立變成了相互聯(lián)系，構(gòu)成了汽車局域網(wǎng)絡(luò)，如圖4-6所示。其作用主要是解決目前汽車使用所面臨的安全、環(huán)保、能源問題和提高行駛汽車的動力性、舒適性。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院汽車電氣設(shè)備的特點：汽車電氣技術(shù)的發(fā)展主要是汽車電子技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車上的應(yīng)用則是以微處理器對各種工作過程的控制為主要特點。1.汽車電氣設(shè)備的一般特點汽車電氣設(shè)備眾多，但具有以下四個共同特點：（1）兩個電源：蓄電池和發(fā)電機，汽車所有設(shè)備均與蓄電池、發(fā)電機并聯(lián)。發(fā)電機為主電源，主要提供汽車運行時各用電設(shè)備用電；蓄電池為輔助電源，主要供起動機用電。（2）低壓直流：現(xiàn)代汽油機用12V，柴油機用24V，由于汽車用電設(shè)備增多，42V電源的研發(fā)已經(jīng)在進行。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理知識引導(dǎo)河南機電職業(yè)學(xué)院（3）并聯(lián)單線：汽車用電設(shè)備較多，但均采用并聯(lián)電路，從電源到用電設(shè)備只用一根導(dǎo)線，汽車車身作為一根共用導(dǎo)線。安裝在鈑金件上、掛車上或非金屬車廂板上的電氣設(shè)備則一般采用雙線制。（4）負(fù)極搭鐵：為減少蓄電池電纜銅斷子在車架、車身連接處的電化學(xué)腐蝕，提高搭鐵可靠性，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，規(guī)定汽車電氣系統(tǒng)采用單線制時，必須統(tǒng)一電源負(fù)極搭鐵。2.汽車電氣設(shè)備的使用特點汽車電氣設(shè)備在使用的過程中，環(huán)境對其影響是很大的。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院一、電源系統(tǒng)目前已不斷擴大到發(fā)動機的電子管理系統(tǒng)、有各種驅(qū)動電機操縱的舒適性系統(tǒng)和安全性系統(tǒng)。這些用電器件消耗的電能占整個電氣系統(tǒng)消耗電能的份額不斷增加。汽車必須自備有效而且高度可靠的能源，為需要用電的起動機、點火和燃油噴射系統(tǒng)、電子設(shè)備等提供電能，當(dāng)發(fā)動機停止工作時，這些由蓄電池負(fù)責(zé)，當(dāng)發(fā)動機運行時，發(fā)電機就成為車上的“發(fā)電廠”，其任務(wù)是為車上所有的用電設(shè)備和系統(tǒng)供電并為蓄電池充電，如圖4-7所示。蓄電池是汽車電氣系統(tǒng)的心臟。在汽車上，蓄電池的主要作用是在起動發(fā)動機時向起動機供電。蓄電池必須要有足夠的電流和電壓才能保證起動機的正常運轉(zhuǎn)和用電設(shè)備的穩(wěn)定工作。其在起動時消耗的電能將由發(fā)電機在隨后對其充電慢慢補充回來。本工作任務(wù)單元的目的是學(xué)習(xí)和掌握蓄電池結(jié)構(gòu)、工作原理、充電以及常規(guī)檢測方面的基本知識，從而使你能夠快速有效地完成蓄電池的檢測和修理工作。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（一）電源系統(tǒng)的功能為了能安全和舒適的駕駛，車輛裝有許多電氣裝置。車輛不但在行駛時要用電，停車時也用電。因此車輛有蓄電池作為電源，并有充電系統(tǒng)，通過發(fā)動機運行來發(fā)電。充電系統(tǒng)向所有的電氣設(shè)備供電并對蓄電池充電，

如圖4-8所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（一）電源系統(tǒng)的功能第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（二）蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池，一般簡稱為電池。放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生－－把電能儲存為化學(xué)能；需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類電池稱為蓄電池（StorageBattery)，也稱二次電池。所謂蓄電池，即貯存化學(xué)能量并于必要時放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。蓄電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計的電池，通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理：充電時利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲存為化學(xué)能，需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出，比如生活中常用的手機電池、汽車蓄電池等。它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵（又稱格子體）作負(fù)極，填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極，并用密度1.26～1.33g/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電時，金屬鉛是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時，兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池是能反復(fù)充電、放電，它的單體電壓是2V，電池是由一個或多個單體構(gòu)成的電池組，簡稱蓄電池，最常見的是6V、12V蓄電池，其他還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車上用的蓄電池（俗稱電瓶）是6個鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組，如圖4-14所示。圖4-14蓄電池第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.蓄電池的功能蓄電池是汽車用電設(shè)備的基礎(chǔ)電源，是汽車上重要的組成零件。在工作任務(wù)我們將從蓄電池的功能、分類，結(jié)構(gòu)等方面進行介紹。汽車蓄電池是一個電化學(xué)裝置，其原理是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在蓄電池中；當(dāng)有外部電路接通時，則將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如圖4-15所示。（1）供電發(fā)動機起動時，向起動機和點火系統(tǒng)供電；發(fā)電機不發(fā)電，或電壓較低時，向用電設(shè)備供電；當(dāng)發(fā)電機超載時，可以協(xié)助發(fā)電機向用電設(shè)備供電，如圖4-16所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（2）儲電

當(dāng)發(fā)電機的發(fā)電電壓高于蓄電池的電壓時，蓄電池會將一部分電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來，也就是充電，如圖4-17所示。（3）穩(wěn)壓蓄電池相當(dāng)于一個較大的電容，具有穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用。如圖所示，當(dāng)發(fā)電機發(fā)電電壓過高，或者頭燈等用電設(shè)備出現(xiàn)過高的感應(yīng)電壓時，蓄電池可以吸收這些電壓波動，起到穩(wěn)壓的作用。注意：蓄電池的穩(wěn)壓作用有限，過大的電壓也會造成電器元件的損壞，如圖4-18所示。圖4-17儲電圖4-18穩(wěn)壓第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.起動型鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)起動型鉛酸蓄電池由3只或6只單格電池串聯(lián)而成，如圖4-19所示。每只單格電池電壓約為2V，串聯(lián)成6V或12V以供汽車選用。圖4-19起動型鉛酸蓄電池第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院3.蓄電池的工作原理蓄電池的充電過程和放電過程是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)。（1）放電過程：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔墚?dāng)正、負(fù)極板間電路形成后，蓄電池將開始放電產(chǎn)生電流。正極板上，二氧化鉛（PbO2）結(jié)合電解液中的硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鉛（PbSO4）和水；負(fù)極板上，鉛（Pb）和硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛（PbSO4），放電使正極板和負(fù)極板都變成硫酸鉛（PbSO4），由于放電生成水的稀釋作用以及硫酸被消耗而減少，造成酸的濃度降低，電解液大部分是水，冬天會有結(jié)冰的危險，如圖4-20所示。圖4-20放電過程第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（2）充電過程：電能變成化學(xué)能，正負(fù)極板和電解液恢復(fù)原來的形態(tài)當(dāng)充電后，硫酸會離開正、負(fù)極板，返回電解液，正極板上還原成PbO2，負(fù)極板上是海綿狀的純鉛，硫酸增加，水減少，

電解液相對密度可恢復(fù)到放電前比較理想的狀態(tài)，如圖4-21所示。圖4-21充電過程第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院4.蓄電池的類型根據(jù)加工工藝的不同，汽車用蓄電池可以分為普通型、干荷電型和免維護型等。（1）干荷電式鉛蓄電池干荷電式蓄電池，其極板組在干燥狀態(tài)下能夠長期保存在制造過程中所得到的電荷，在規(guī)定的保存期（兩年）內(nèi)如需使用，只要灌入符合規(guī)定相對密度的電解液，擱置30min，調(diào)整液面高度至規(guī)范值，不需要充電，即可使用。因此，它使用方便，是應(yīng)急的理想電源，如圖4-22所示。圖4-22干荷電式鉛蓄電池（2）濕荷電蓄電池存放期極板呈濕潤狀態(tài)而保持其荷電性的蓄電池稱之為濕荷電蓄電池。濕荷電蓄電池存放保持荷電的時間要短一些。使用前對其進行補充充電，就可以達到額定的容量。濕荷電蓄電池適宜于無需長期存放的場合，如圖4-23所示。圖4-23濕荷電蓄電池第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（3）免維護蓄電池免維護蓄電池也是鉛酸蓄電池?，F(xiàn)在越來越多的汽車使用這種蓄電池，由于它在結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及加工工藝等方面的改進，克服了普通蓄電池的缺點而得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。免維護蓄電池的表面無加液孔，可以防止水分散失和灰塵落入；它在出廠時儲備了足夠量的電解液，在整個使用時間內(nèi)不需加蒸餾水，因此無須維護；它設(shè)有安全通氣孔防止蓄電池內(nèi)部壓力過高，同時阻止酸氣排放，減少對極樁和機體的腐蝕作用；自放電少，內(nèi)阻小，啟動性能好，壽命長，是普通蓄電池的2～4倍，如圖4-24所示。圖4-24免維護蓄電池第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（4）鉛鈣蓄電池這種鉛鈣蓄電池與傳統(tǒng)蓄電池的區(qū)別在于，使用鈣替代銻作為合金添加物。由于電解液儲量增大，因此無需再像往常那樣檢查電解液儲量和添加軟化水，如圖4-25所示。鉛鈣蓄電池不得過度放電（電量過低），因為即使過度放電幾次也會損壞蓄電池，此后蓄電池將無法吸收充電電流。這種現(xiàn)象也稱為“無銻效應(yīng)”。使用充電蓄電池時，充電后液體比重計（電眼）的顏色可能保持黑色，即使蓄電池的開路電壓至少為12.7V。這是由于蓄電池內(nèi)形成了酸液層。這樣的蓄電池充電充足且功能正常。只需將蓄電池慢慢翻轉(zhuǎn)一次即可消除酸液層。圖4-25鉛鈣蓄電池第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（5）AGM蓄電池由于現(xiàn)代車載網(wǎng)絡(luò)的能量消耗越來越大，因此對蓄電池容量的要求也越來越高。AGM蓄電池是所謂的閥門調(diào)節(jié)式鉛酸（VRLA）蓄電池，即吸收式玻璃纖維網(wǎng)墊（AGM）蓄電池，如圖4-26所示。AGM蓄電池與傳統(tǒng)蓄電池的不同之處在于其充電時的環(huán)保性和物質(zhì)穩(wěn)定性。車輛蓄電池充電時通過電解釋放出氧和氫兩種氣體。圖4-26AGM蓄電池說明：使用傳統(tǒng)濕式鉛鈣蓄電池時，會將氧和氫這兩種氣體釋放到大氣中去，使用AGM蓄電池時，這兩種氣體會重新轉(zhuǎn)化為水。充電時正極處產(chǎn)生的氧氣通過滲透性玻璃纖維網(wǎng)到達負(fù)極處，并在此與電解液中的氫離子發(fā)生反應(yīng)而形成水。因此不會釋放出任何氣體。電解液也不會流失。AGM蓄電池充電時不得進行快速充電。通過蓄電池跨接起動接線柱為蓄電池充電時，最大充電電壓不得超過14.8V。即使充電電壓短時間內(nèi)超過14.8V，也會對AGM蓄電池造成前期損壞。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（三）發(fā)電機汽車上的電源除蓄電池外，還有交流發(fā)電機，如圖4-27所示。在發(fā)動機未達到正常運轉(zhuǎn)之前，車上的用電由蓄電池提供，在發(fā)動機正常工作后，車上的用電由發(fā)電機負(fù)責(zé)。發(fā)電機不只負(fù)責(zé)車上所有用電，同時還負(fù)責(zé)給蓄電池充電，補充蓄電池用電后的存電不足。在汽車上，充電系統(tǒng)由交流發(fā)電機、電壓調(diào)節(jié)器、充電指示燈、點火開關(guān)和蓄電池組成。電壓調(diào)節(jié)器負(fù)責(zé)自動調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出的電壓，使其保持穩(wěn)定。圖4-27交流發(fā)電機第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.發(fā)電機的功能在充電系統(tǒng)中，發(fā)電機起主要作用。發(fā)電機有三個功能：發(fā)電、整流和調(diào)節(jié)電壓。(1）發(fā)電用多槽帶把發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)狡л?，轉(zhuǎn)動電磁化的轉(zhuǎn)子，在定子線圈中產(chǎn)生交流電流。圖4-28發(fā)電機功能(2)整流因為定子線圈中產(chǎn)生的電是交流電，它不能用于車輛上安裝的直流電器裝置，為了利用交流電，利用整流器將交流電變?yōu)橹绷麟姟?3)調(diào)節(jié)電壓集成電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所生成的電壓，使之即使在發(fā)電機轉(zhuǎn)速或流到各電

器設(shè)備的電流發(fā)生變化時也能保持電壓穩(wěn)定，如圖4-28所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.發(fā)電機構(gòu)造發(fā)電機由定子、轉(zhuǎn)子、電刷和滑環(huán)、整流器、IC調(diào)節(jié)器組成，如圖4-29所示。（1）定子定子也叫電樞，它的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。定子主要由定子鐵芯和定子繞組組成。定子是發(fā)電機產(chǎn)生電流的主要載體，它固定在發(fā)電機的殼體上，如圖4-30所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，磁通量發(fā)生變化，定子產(chǎn)生三相交流電。定子由定子芯和定子線圈組成，并裝在驅(qū)動端架內(nèi)成為一體。定子線圈由三對線圈組成。三個端頭相交的點稱為中性點。因為在發(fā)電機中，定子產(chǎn)生的熱比其他元件多得多，對線圈的電線使用耐熱屏蔽，如圖4-31所示。圖4-31定子線圈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的兩端在發(fā)電機內(nèi)部由兩個軸承支撐，在定子內(nèi)部進行旋轉(zhuǎn)，在通電的情況下產(chǎn)生勵磁電流，利用電磁現(xiàn)象產(chǎn)生交流

電壓，如圖4-32所示。轉(zhuǎn)子是由一個勵磁繞組和兩個相互鎖的半件（爪－磁極）組成。轉(zhuǎn)子的前端裝有發(fā)電機皮帶輪，如圖4-33所示。圖4-32轉(zhuǎn)子圖4-33轉(zhuǎn)子第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院轉(zhuǎn)子是在定子線圈內(nèi)部的一個轉(zhuǎn)動磁體，它在定子線圈內(nèi)形成產(chǎn)生電動勢的磁場。線圈是繞六對（12極）極芯（磁極）纏繞成的，當(dāng)電流通過時，它具有電磁性。隨若流入轉(zhuǎn)子的電流越來越大，電磁力變得更強，如圖4-34所示。在轉(zhuǎn)子的二端裝有風(fēng)扇來冷卻轉(zhuǎn)子線圈，定子線圈和整流器，通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使它們低于極限溫度，方法是靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動將空氣從端架吸風(fēng)口吸入。圖4-34轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（3）電刷和滑環(huán)電刷和滑環(huán)使電流流入轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生磁場，它們安裝在轉(zhuǎn)子的后端。通常，使用金屬石墨電刷以降低電阻和接觸阻力并且此電刷也有良好得耐磨性，如圖4-35所示。圖4-35電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（4）整流器發(fā)電機定子繞組產(chǎn)生的是交流電（AC)。它必須被轉(zhuǎn)換為直流電（DC)才能用于汽車的電路系統(tǒng)。發(fā)電機就是通過整流器來實現(xiàn)這個目的的，如圖4-36所示。圖4-36整流器結(jié)構(gòu)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院整流器位于發(fā)電機底殼，由端子（輸出端子）底座板（散熱片）和二極管組成，如圖4-37所示。整流器用六只二極管（使用帶中性點二極管時為八只）將定子線圈發(fā)出的三相交流電全波整流成直流。整流器由端子（輸出端子），架座板（散熱片）和二極管組成，座板（散熱片）的雙層結(jié)構(gòu)改善了熱輻射并使定子的尺寸減小，如圖4-38所示。當(dāng)電流流過時，整流用的二極管產(chǎn)生熱。但由于二極管元件本身（半導(dǎo)體）抗熱性很差，發(fā)熱使得整流功能不足。因此要求座板（散熱片）面積越大越好以利于散熱。圖4-38整流器構(gòu)造圖4-37整流器安裝位置第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（5）調(diào)節(jié)器車輛使用的發(fā)電機與發(fā)動機一起轉(zhuǎn)動。因此，由于駕駛期間發(fā)電機轉(zhuǎn)速頻繁改變，使得發(fā)電機的轉(zhuǎn)速不恒定。如果沒有調(diào)節(jié)器，充電系統(tǒng)不能向電氣設(shè)備提供恒定的電流。因此，即使發(fā)電機轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，也要保持提供給電氣設(shè)備的電壓，并且按照電量的變化調(diào)節(jié)電量。在發(fā)電機中，使用一只IC調(diào)節(jié)器來完成的，如圖4-39所示。圖4-39IC調(diào)節(jié)器來完成發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1）調(diào)節(jié)的原理：一般來說，所發(fā)電的足可以用下述方法來改變?！ぴ黾踊蚪档痛帕ΓㄞD(zhuǎn)子）。·加速或降低磁體的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。當(dāng)此方法應(yīng)用到車輛的發(fā)電機時，轉(zhuǎn)子的運行轉(zhuǎn)速不能控制，因為它是隨發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的。換言之，車輛用的發(fā)電機中可以自由改變的條件是磁（轉(zhuǎn)子）力。實際上，流到轉(zhuǎn)子線圈的電流量（場電流）改變，便改變了磁力。IC調(diào)節(jié)器通過控制場電流來調(diào)節(jié)發(fā)電機的發(fā)電量，這樣使得所發(fā)得電壓按照轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和用電量的變化（電負(fù)荷的增、減）保持恒定，如圖4-39所示。電刷端蓋上裝有電刷架和兩個彼此絕緣的電刷，并通過電刷彈簧，使電刷與轉(zhuǎn)子軸上的兩個滑環(huán)保持接觸，電刷的引線分別與電刷端蓋上的兩個磁場接線柱相連（外搭鐵式交流發(fā)電機），或一個與磁場接線柱相連，另一個在發(fā)電機內(nèi)部搭鐵（內(nèi)搭鐵式交流發(fā)電機），如圖4-40所示。圖4-39IC調(diào)節(jié)器來完成發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)圖4-40調(diào)節(jié)器實物圖第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2）IC調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)IC調(diào)節(jié)器主要由混合集成電路，散熱片和連接器組成，使用混合集成電路可以獲得較小的尺寸。IC調(diào)節(jié)器的類型，如圖4-41所示。蓄電池感應(yīng)型這一類型的IC調(diào)節(jié)器通過端子S（蓄電池檢測端子）來檢測蓄電池的電壓，并把輸出電壓調(diào)節(jié)到規(guī)定的值。發(fā)電機感應(yīng)型這一類型的IC調(diào)節(jié)器通過檢測發(fā)電機的內(nèi)部電壓來把輸出電壓調(diào)節(jié)到規(guī)定的值。圖4-41IC調(diào)節(jié)器第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院3.發(fā)電機工作原理在汽車未啟動時，需要靠蓄電池為汽車的電氣設(shè)備提供電能。當(dāng)車輛起動后，在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)（怠速以上）時．由發(fā)電動機帶動發(fā)電機，產(chǎn)生電能，向所有用電設(shè)備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。交流發(fā)電機的運行狀況直接影響汽車電氣部件的性能。發(fā)電機是汽車的主要電源之一，作用是將發(fā)動機的部分機械能變成電能，如圖4-42所示。圖4-42發(fā)電機第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院汽車發(fā)電機安裝在汽車發(fā)動機側(cè)面，通過皮帶與發(fā)動機曲軸相連，如圖4-43所示。交流發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生交流電的。電磁感應(yīng)是產(chǎn)生電的基礎(chǔ)，其原理如下：當(dāng)一個導(dǎo)體（導(dǎo)線或線圈）切割磁場的磁感線時，導(dǎo)體內(nèi)就感應(yīng)出電流；當(dāng)磁場靜止而導(dǎo)體運動，或者磁場旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)體轉(zhuǎn)動時也會感應(yīng)出電流。通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流方向可用右手定則判斷，如圖4-44所示。圖4-43發(fā)電機安裝位置圖4-44電磁感應(yīng)原理第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院若將線圈的兩端連接到電壓表上，則可在電壓表上反映出線圈和磁極不斷變化的關(guān)系，經(jīng)實驗可得出：如果線圈均勻轉(zhuǎn)動，線圈內(nèi)感應(yīng)出的電動勢是呈正弦規(guī)律變化的，如圖4-45所示。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組中通入直流電時，會產(chǎn)生磁場，如圖4-46所示。圖4-45線圈內(nèi)感應(yīng)的電動勢是呈正弦規(guī)律變化圖4-46通入直流電時產(chǎn)生磁場第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組中產(chǎn)生不斷變化的感應(yīng)電流，如圖4-47所示。交流發(fā)電機在轉(zhuǎn)子外部采用三相對稱繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的磁場和三相繞組之間產(chǎn)生相對運動，在三相繞組中分別產(chǎn)生交流電流，如圖4-48所示。圖4-47定子繞組中產(chǎn)生不斷變化的感應(yīng)電流圖4-48采用三相對稱繞組第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院發(fā)電機輸出電壓為正弦交流電，如圖4-49所示。交流發(fā)電機利用二極管的單向?qū)щ娦裕怨瓒O管為整流器，將交流電變成直流電，如圖4-50所示。圖4-49正弦交流電圖4-50將交流電變成直流電第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院其中三個二極管正極端相連，另三個二極管負(fù)極端相連，形成三相全波整流電路，如圖4-51所示。交流發(fā)電機通過整理電路，將電樞線圈產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換成脈動的直流電，如圖4-52所示。圖4-51三相全波整流電路圖4-52三相交流電轉(zhuǎn)換成脈動的直流電第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（1）當(dāng)點火開關(guān)為ON發(fā)動機停機時：當(dāng)點火開關(guān)為ON，發(fā)動機停機時當(dāng)點火開關(guān)開到ON時，蓄電池電壓施加在IG端子上。作為結(jié)果，M·IC線路被觸發(fā)，Tr1開到ON，使轉(zhuǎn)子線圈允許電場電流通過。在這種情況下并沒有發(fā)電，因此調(diào)節(jié)器通過將Tr1開到ON和OFF，盡可能減少電池的放電。此時，端子P處的電壓為0伏，并且M·IC檢測到這一情況，并將信號發(fā)送到Tr2，點亮充電警告燈，如圖4-53所示。圖4-53點火開關(guān)為ON時第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（2）當(dāng)發(fā)電機發(fā)電時（當(dāng)?shù)陀谝?guī)定電壓時）：發(fā)動機啟動，并且發(fā)電機轉(zhuǎn)速增加，M·IC打開Tr1，以允許足夠的電場電流流過，并且發(fā)電電壓突然升高。此時，如果端子B處的電壓超過蓄電池電壓，電流流到電池進行充電并且給電氣設(shè)備供電。結(jié)果，端子P處的電壓增加。因此，M·IC確定正在發(fā)電，井將OFF信號發(fā)送到Tr2，將充電警告指示燈關(guān)掉，如圖4-54所示。圖4-54當(dāng)發(fā)電機發(fā)電時（當(dāng)?shù)陀谝?guī)定電壓時）第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（3）當(dāng)發(fā)電機發(fā)電時（當(dāng)高于規(guī)定電壓時）如果Tr1繼續(xù)導(dǎo)通，端子B處的電壓增加。然后，端子S處的電壓超過規(guī)定電壓，M·IC檢測到此情況并關(guān)掉Tr1。結(jié)果轉(zhuǎn)子線圈的磁場電流經(jīng)逆電動勢吸收二極管被衰減，并且端子B（所發(fā)電壓）處的電壓降低。然后，如果端子S處的電壓降低到低于要求電壓，M·IC檢測到這一情況并將Tr1打開到ON。從而，轉(zhuǎn)子線圈的磁場電流增加，端子B處的電壓（所發(fā)電壓）也增加。IC調(diào)節(jié)器通過重復(fù)上述的操作將端子S處的電壓（蓄電池端子電壓）調(diào)節(jié)為恒定電壓（調(diào)節(jié)好的電壓），如圖4-55所示。圖4-55當(dāng)發(fā)電機發(fā)電時（當(dāng)高于規(guī)定電壓時）第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院二、照明系統(tǒng)為了保證汽車在各種條件下安全行駛，尤其是夜間行車為駕駛?cè)颂峁┝己玫囊曈X環(huán)境，以及引起周邊車輛和行人的注意，在汽車上裝有各種照明燈、信號燈、儀表和報警裝置。汽車燈光系統(tǒng)按照用途可分為照明燈、信號燈或指示燈，如圖4-56所示。隨著車輛行駛速度的不斷提高，汽車燈光系統(tǒng)成為汽車非常重要的安全部件，保證汽車燈光系統(tǒng)良好的技術(shù)狀況重點是前照燈及信號燈對于安全行車十分重要。因此，必須對汽車燈光系統(tǒng)進行檢查、檢測與調(diào)整，以便及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，確保燈光系統(tǒng)的工作性能良好，保證行車安全。圖4-56照明系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（一）照明系統(tǒng)構(gòu)成車輛使用的燈光可按用途分類。用于照明、信號或指示。例如，前照燈用于夜間照明，轉(zhuǎn)向信號燈用于向其他車輛和行人發(fā)出信號，尾燈則指示自己車輛的存在和位置。除了一般的照明系統(tǒng)，根據(jù)地區(qū)和等級，車子還裝有不同功能的系統(tǒng)。1.車后警告系統(tǒng)（圖4-57）尾燈、停車燈等的燈泡燒壞時無法從駕駛員處看到。車后警告系統(tǒng)通過組合儀表中的警告指示燈通知司機諸如尾燈和停車燈燈泡損壞。系統(tǒng)由燈光故障探測器控制，此探測器一般裝在行李艙內(nèi)，燈光故障繼電器通過比較燈光正常時和線路開路時的電壓檢測燈泡是否損壞。圖4-57車后警告系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.白天行車燈光系統(tǒng)（DRL）在此系統(tǒng)中，發(fā)動機運行的同時，大燈或者大燈和尾燈自動點亮（即使在白天也這樣），使其他車輛可以看到它。在某些國家為安全起見，通過法律將他強制性規(guī)定為必裝的系統(tǒng)。如果此燈用夜間同樣的亮度連續(xù)點亮，燈泡壽命將會縮短。為了防止這一情況，此線路的設(shè)置使白天行車燈光系統(tǒng)運行時，燈光亮度降低，如圖4-58所示。圖4-58白天行車燈光系統(tǒng)（DRL）第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院3.燈光提醒蜂鳴器系統(tǒng)/燈光自動關(guān)閉系統(tǒng)在燈光控制開關(guān)在ON位時，即使點火開關(guān)在LOCK位置，大燈和尾燈連續(xù)點亮。本系統(tǒng)的目的是防止由于司機忘記關(guān)掉大燈和尾燈而把蓄電池的電用完。如果點火開關(guān)在LOCK或ACC位置處或者點火鑰匙已不在點火鎖芯中，而司機門打開，那么此系統(tǒng)用蜂鳴器通知司機燈仍然亮著，或者自動關(guān)掉燈光。用蜂鳴器通知的系統(tǒng)稱為燈光提醒蜂鳴器系統(tǒng)，自動關(guān)掉大燈的系統(tǒng)稱為燈光自動關(guān)閉系統(tǒng)，如圖4-59所示。圖4-59燈光提醒蜂鳴器系統(tǒng)/燈光自動關(guān)閉系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院4.自動燈光控制系統(tǒng)當(dāng)天黑下來需要打開大燈時，一般是司機操作燈光的控制開關(guān)。在此系統(tǒng)中，當(dāng)燈光控制開關(guān)處于AUTO（自動）位置時，自動照明控制傳感器檢測環(huán)境的照明水平。當(dāng)暗的時候，系統(tǒng)自動打開大燈。自動照明控制傳感器位于儀表盤的上部，如圖4-60所示。某些車輛在照明開關(guān)上沒有"AUTO"位置，在這種情況下，自動照明控制系統(tǒng)在OFF位置工作。圖4-60自動燈光控制系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院5.大燈光束水平控制系統(tǒng)車子的傾斜取決于負(fù)荷（乘員數(shù)目和行李的數(shù)員）。這就是為什么大燈的光使對面來車司機發(fā)生炫目。在此系統(tǒng)中，操作大燈光束水平控制開關(guān)，調(diào)整大燈的垂直角度，如圖4-61所示。某些車輛中有一自動大燈光束水平控制系統(tǒng)，它自動將大燈調(diào)到最佳垂直角度。圖4-61大燈光束水平控制系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院6.放電大燈系統(tǒng)放電大燈的燈泡使燈泡內(nèi)的氙氣放電，能發(fā)射白光，與鹵素等相比，光的分布更寬，如圖4-62所示。放電大燈系統(tǒng)的特點之一是燈泡壽命較長。圖4-62放電大燈系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院7.進車照明系統(tǒng)夜里，因為車內(nèi)很暗，難以看見點火開關(guān)和足部區(qū)域。此系統(tǒng)在車門關(guān)閉后，將點火開關(guān)照明燈及車內(nèi)燈開亮一定的時間，使之能容易地將點火鑰匙塞入鎖芯，或者看清足部區(qū)域（只有車內(nèi)燈處于DOOR位過時），如圖4-63所示。點亮的時間隨型號不同而異。圖4-63進車照明系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院8.車內(nèi)燈提醒系統(tǒng)讓車內(nèi)燈開著若離開車子，可能使蓄電池的電放完。為了防止這一情況，在門虛掩或開著，點火開關(guān)在LOCK位宜或點火鑰匙沒有插入點火鎖芯的情況下，此系統(tǒng)在經(jīng)過一定的時間后自動關(guān)掉車內(nèi)燈（包括頂燈和點火鑰匙鎖芯的照明），如圖4-64所示。圖4-64車內(nèi)燈提醒系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（二）前照明汽車外部照明系統(tǒng)中，頭燈是非常重要的，各汽車生產(chǎn)大國都對其有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。例如，配光標(biāo)準(zhǔn)有美國式配光標(biāo)準(zhǔn)（美國汽車工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)，即SAE標(biāo)準(zhǔn)）與歐洲式配光標(biāo)準(zhǔn)（ECE標(biāo)準(zhǔn)）。目前中國所使用的汽車燈光國家標(biāo)準(zhǔn)“GB17510”是根據(jù)1993年至1998年ECE標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)制定并修改而成的。前照燈主要用于夜間行車時道路照明，燈光為白色。包括遠(yuǎn)光燈和近光燈兩種，遠(yuǎn)光燈用于保證車前道路100m以上明亮而均勻的照明，功率一般為50～60W，近光燈在會車和市區(qū)內(nèi)使用，避免使來車駕駛員炫目，又保證車前50m的路面照明，功率一般為30～50W，有兩燈制和四燈制兩種配置方法，如圖4-65所示。圖4-65兩燈制前照燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院前照燈由燈泡、反射鏡、配光鏡3部分組成如圖所示。反射鏡的作用是將燈泡的光線聚合并導(dǎo)向前方。燈光經(jīng)反射鏡聚合，光度增強幾百倍，使車前100～150m處的路段照得足夠清楚。為不使射出光束過窄，前照燈前部裝有配光鏡，它是透鏡和棱鏡的組合體?？墒构饩€折射向較寬的路面，使車前路面和路緣都有良好而均勻的照明，如圖4-66所示。圖4-66前照燈組成第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.燈泡汽車前照燈燈泡早期使用較多的鹵素?zé)粢阎饾u被氙氣燈、LED燈、矩陣式等替代，如圖4-67所示。(1）鹵素?zé)酐u素?zé)羰且环N新型白熾燈，如圖4-68所示。在制造時將玻璃泡內(nèi)空氣抽出，并充入某種鹵素（如碘、澳、氯等）。工作時，利用鹵鎢再生循環(huán)反應(yīng)延長燈泡的使用壽命。圖4-67前照燈燈泡圖4-68鹵素?zé)舻谒恼码姎庠O(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院(2）氙氣燈氙氣燈也稱高壓氣體放電燈，主要由石英燈泡、升壓器和電子控制單元組成，如圖4-69所示。它的原理是在抗紫外線水晶石英玻璃管內(nèi)，以多種化學(xué)氣體填充，其中大部分為氙氣與碘化物等惰性氣體。通過升壓器（安定器）將汽車上的12V直流電瞬間升壓至23000V,激發(fā)石英管內(nèi)的氙氣電離，在兩電極之間產(chǎn)生光源，這就是所謂的氣體放電。氙氣燈亮度是鹵素?zé)舻?倍以上，使用壽命是鹵素?zé)舻?0倍以上，因此它得到了更為廣泛的應(yīng)用。圖4-69氙氣燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院(3)LED燈LED(LightEmitingDiode)即發(fā)光二極管。LED燈的能耗僅為鹵素?zé)舻?/20,壽命能達到50000h的水平，且結(jié)構(gòu)簡單，抗沖擊性、抗振性非常好，不易破碎，能夠很好地適應(yīng)各種環(huán)境，低壓直流電即可驅(qū)動，負(fù)載小、干擾弱、亮度高，但目前LED燈制造成本較高，如圖4-70所示。圖4-70LED燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院(4）激光燈激光燈的光源是激光二極管，它與LED燈相比，可以保持更好的不發(fā)散性。激光前照燈比LED前照燈照明亮度更高，照射距離更遠(yuǎn)，體積更小，能耗低30%,使用壽命更長，弊端同樣是制造成本太高。寶馬激光前照燈外觀，如圖4-71所示。激光產(chǎn)生原理，如圖4-72所示。圖4-72激光產(chǎn)生原理圖4-71寶馬激光前照燈外觀第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.反射鏡反射鏡的作用是將燈泡的光線聚合并導(dǎo)向前方，如圖4-73所示。位于反射鏡焦點上的燈絲的絕大部分光線向后射在立體角范圍內(nèi)，經(jīng)反射鏡反射后變成平行光束射向遠(yuǎn)方，使光度增強幾百倍甚至上千倍，從而將車前150m以上路面照得足夠清楚。一個裝有45～60W燈泡的前照燈，如果不使用反射鏡，只能照清車前6m左右的路面，加裝反射鏡后，能照亮車前100～150m的路段。圖4-73反射鏡第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院3.配光鏡配光鏡又稱散光玻璃。它是用透光玻璃壓制而成的，是多塊特殊的棱鏡和透鏡的組合，外形一般為圓形和矩形，其作用是將反射鏡反射出的平行光束進行折射，使車前路面具有良好而均勻的照明，如圖4-74所示。目前，汽車的組合前照燈常將反射鏡和配光鏡合為一體，既能起到反光作用，又能起到配光作用。圖4-74配光鏡第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（三）其他照明燈1.霧燈霧燈分為前霧燈和后霧燈。前霧燈燈光為黃色或橙色，兩種光的波長較長，有較好的穿透能力，所以前霧燈能在霧天時照亮車前方較遠(yuǎn)距離的路面。為防止迎面車輛駕駛員的炫目，前霧燈安裝在前照燈附近或比前照燈較低的前保險杠下方位置。后霧燈主要是在大霧情況下使用，燈光光色為紅色，可使車輛后方其他道路交通參與者更易于發(fā)現(xiàn)車輛，如圖4-75所示。圖4-75霧燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.車門燈當(dāng)車門打開時，車門等電路接通，車門燈被點亮；當(dāng)車門關(guān)上時，車門燈便熄滅。為了便于駕駛員上、下車或打開其他設(shè)備及插入點火鑰匙等，有的車門燈電路還設(shè)有自動延時器，如圖4-76所示。圖4-76車門燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院3.倒車燈倒車燈是倒車時用來照明后方道路并提醒其他車輛和行人注意的照明、信號兩用燈。倒車燈的顏色是白色，當(dāng)駕駛員掛上倒檔時，車輛便會自動接通倒車燈，如圖4-77所示。圖4-77倒車燈4.儀表與開關(guān)照明燈儀表與開關(guān)照明燈主要用于夜間行車時儀表及開關(guān)的照明。儀表及開關(guān)照明燈為駕駛員及時查看儀表及操作提供了便利，如圖4-78所示。圖4-78儀表與開關(guān)照明燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院5.轉(zhuǎn)向燈轉(zhuǎn)向燈安裝于車輛前部、側(cè)部、后部，工作時頻閃，顏色為黃色（部分車型后部轉(zhuǎn)向燈為紅色）。這些燈告知附近的其他車輛本車正準(zhǔn)備右轉(zhuǎn)或者左轉(zhuǎn)彎或者準(zhǔn)備改變行駛方向。轉(zhuǎn)向燈用是向其他道路使用者表明車輛將要向右或向左并線或轉(zhuǎn)向的燈具，如圖4-79所示。在危險警告開關(guān)起動時，左右轉(zhuǎn)向燈一同閃爍。在防盜報警啟動時，左右轉(zhuǎn)向燈一同閃爍，并伴有報警聲，如圖4-80所示。圖4-79轉(zhuǎn)向燈圖4-80危險警告燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院6.日行燈安裝在車身前部的白天行駛燈，是使車輛在白天行駛時更容易被人認(rèn)出來的燈具。它的功效不是為了使駕駛員能看清路面，而是為了讓別人知道有一輛車開過來了。因此這種燈具不是照明燈，而是一種信號燈。固然，加裝了白天行駛燈可使汽車看起來更酷，更炫，但白天行駛燈的最大功效，不在于美觀，而是提高車輛的被辨識性。在國外行車開啟頭燈，可降低12.4%的車輛意外，同時也可降低26.4%的車禍死亡概率?？傊滋煨熊嚐舻哪康木褪菫榱私煌ò踩?。日行燈是在日間行駛時點亮的前部照明設(shè)備，如圖4-81所示。主要用于在行車視線環(huán)境較差的情況中。日行燈主要作用是用于在行車路況遇上霧雨天氣中，制造信號燈讓道路的其他使用者盡早地發(fā)現(xiàn)自己，提高車輛的主動安全性。圖4-81日行燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院7.制動燈制動燈在駕駛員踩下制動踏板時發(fā)光，以示汽車制動。它由制動燈開關(guān)控制，為避免尾隨大型車對轎車碰撞的危險，有些轎車后窗內(nèi)裝上高位制動燈，如圖4-82所示。圖4-83主動前照燈圖4-82制動燈8.主動前照燈前照燈一般以氙氣前照燈做發(fā)光源：主動前照燈是更高一級的前照燈，在原氙氣前照燈基礎(chǔ)上增加主動隨動轉(zhuǎn)向功能，如圖4-83所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院9.示寬燈（示廓燈）示寬燈是表示車輛存在和車輛寬度的燈具，按所處位置分為前示寬燈與后示寬燈。轎車的前示寬燈（圖4-84）與后示寬燈（圖4-85）兼作停車燈使用，當(dāng)汽車停駛時，用做停車燈；當(dāng)汽車行駛時，用做示寬燈和尾燈。示寬燈和尾燈受點火開關(guān)、車燈開關(guān)和停車開關(guān)控制。裝在汽車尾部用以照明牌照，并作為汽車尾部的燈光標(biāo)志。桑塔納轎車的牌照燈有兩只，受車燈開關(guān)控制，如圖4-86所示。圖4-86牌照燈圖4-85尾燈圖4-84示寬燈

第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院10.燈光總開關(guān)前照燈一般由燈光總開關(guān)控制，另外有變光開關(guān)（有的車還有超車燈開關(guān)）控制遠(yuǎn)近光的轉(zhuǎn)換，如圖4-87所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院11.自動燈光控制自動燈光控制傳感器在燈光控制開關(guān)處于AUTO位笠時（無AUTO位置的車型則為OFF位置）檢測環(huán)境的亮度水平，它向燈光控制裝置發(fā)一個信息，根據(jù)環(huán)境亮度狀況，先開尾燈，然后開大燈。系統(tǒng)還有一種功能：當(dāng)環(huán)境亮度忽明忽暗時打開尾燈，但不使大燈忽明忽滅。例如在橋下行駛或者沿林蔭道行駛時。但是若是一定時間過去后，環(huán)境亮度仍低于規(guī)定值，大燈將點亮。有各種各樣的類型，這取決于車型。例如某種車型上，自動燈光控制傳感器和燈光控制裝還成為一體；或者另有一種類型，尾燈和大燈同時點亮，如圖4-88所示。圖4-88自動燈光控制第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院12.氙氣放電大燈弧光管有氙氣，水銀和金屬鹵化物鹽。當(dāng)電極之間施加高壓時，促使電子和金屬離子碰撞并釋放光能點亮燈泡，如圖4-89所示。圖4-89氙氣放電大燈控制電路第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院工作過程：(1）系統(tǒng)在電極兩側(cè)釋放高壓脈沖（大約20000伏）使氙氣發(fā)光。(2）隨符燈泡內(nèi)溫度上升，水銀蒸發(fā)并放出弧光。(3）當(dāng)燈泡內(nèi)的溫度進一步增加，水銀電弧中的金屬鹵化物鹽蒸發(fā)分解，金屬原子放出光束。(4）由于燈光控制ECU的控制，發(fā)光穩(wěn)定，如圖4-90所示。圖4-90氙氣放電大燈工作過程第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（5）燈光控制ECU（用于放電大燈的ECU）燈光控制ECU是點亮放電大燈燈泡所必需的電子控制裝置。它位于左右大燈的下面。它執(zhí)行對燈泡的最佳供電以確保燈泡發(fā)光時能迅速達到最佳的光亮度，進行穩(wěn)定，連續(xù)的照明。它設(shè)有故障防止功能，防止高電壓，如圖4-91所示。燈光控制ECU的輸出端子產(chǎn)生極其危險的高壓，需極其小心地處理。為防止危險，在大燈側(cè)面和燈光控制ECU本身需放置警告標(biāo)·玻璃和放電大燈燈泡電極產(chǎn)生破壞性的高電壓。（接近20000V）不可觸摸它們?！襞萃耆惭b后，才可打開電燈。不能用其他的電源?！じ鼡Q燈泡時，應(yīng)按維修手冊的程序進行。圖4-91燈光控制ECU第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院13.故障保護功能燈光控制ECU判斷已發(fā)生的故障，并在下述條件下觸發(fā)故障安全功能。(1）檢測到輸入故障如果輸入電壓超出了運行電壓范圍（9～16V），故障安全功能將關(guān)閉放電大燈。如果發(fā)生此情況，一旦運行電壓恢復(fù)，放電大燈馬上點亮。(2)檢測到輸出故障（開路／短路）／檢測到燈光閃爍如果輸出電壓有故障或者放電大燈閃爍，故障安全功能將關(guān)掉放電大燈。如果發(fā)生這種情況，ECU不能確定輸出故障的原因，在檢查保險線和線束系統(tǒng)的故障后，更換大燈燈泡。如果問題沒有解決，更換燈光控制ECU。(3）檢測到燈泡開路如果在大燈燈泡插座中沒有燈泡，會檢測到燈泡開路。故障保護功能將停止產(chǎn)生高壓。如果發(fā)生此情況，關(guān)掉點火開關(guān)并安裝燈泡。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（四）LED照明系統(tǒng)豐田2008款雷克薩斯LS600Ch是率先部分應(yīng)用LED前照燈的車型。隨后AudiR8車型又推出了全LED前照燈。由于LED光源體積非常小，使燈內(nèi)布局更隨意，LED可采用多光源組合形式，這完全改變了汽車前照燈的形狀和布置方式。1.普通LED前照燈奧迪A6L(C7)LED照明系統(tǒng)的LED前照燈總成是用發(fā)光二極管（LED）作為光源的，如圖4-92所示。一個LED前照燈共有78個發(fā)光二極管并帶有散熱片。前照燈內(nèi)部集成有一個風(fēng)扇，用于防止電子元件過熱。根據(jù)燈的功能情況，使用了反射鏡或者投射模塊。駐車燈／日間行車燈和轉(zhuǎn)向燈使用厚壁型光學(xué)器件，以便能獲得均勻的燈光形狀。圖4-92LED前照燈總成第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.日間行車燈／駐車燈日間行車燈以及駐車燈都是由24個發(fā)光二極管組成的，由脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號來觸發(fā)，如圖4-93所示。在使用駐車燈功能時，燈泡亮度降低一些。3.轉(zhuǎn)向燈轉(zhuǎn)向燈使用24個黃色發(fā)光二極管（LED），如圖4-94所示。在轉(zhuǎn)向燈閃爍過程中，白天行車燈的發(fā)光二極管就會關(guān)閉。圖4-93日間行車燈／駐車燈圖4-94轉(zhuǎn)向燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院4.近光燈在近光燈工作時，帶有總共14個發(fā)光二極管的9個投射模塊被激活，如圖4-95所示。白天行車燈的發(fā)光二極管變暗至駐車燈狀態(tài)。5.遠(yuǎn)光燈在遠(yuǎn)光燈工作時，除了近光燈和駐車燈的發(fā)光二極管亮以外，還會激活3組lx4發(fā)光二極管芯片，如圖4-96所示。遠(yuǎn)光燈是通過遠(yuǎn)光燈撥桿或者遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)來激活的。圖4-95近光燈圖4-96遠(yuǎn)光燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（五）矩陣式LED前照燈矩陣式LED前照燈由多個LED燈組成，如圖4-97所示，單個LED發(fā)光元件均可單獨打開、調(diào)暗和關(guān)閉，如果在數(shù)量足夠的情況下，矩陣式LED燈甚至能組合上百萬種燈光。矩陣式LED前照燈是現(xiàn)階段豪華汽車品牌在高端車型上最主流的燈光配置，奧迪ASL是第一款搭載該裝備的車型。奧迪矩陣式LED前大燈的結(jié)構(gòu)，如圖4-98所示。圖4-97矩陣式LED前照燈圖4-98矩陣式LED前大燈結(jié)構(gòu)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院

奧迪矩陣式LED前大燈的遠(yuǎn)光燈，由五個單獨的印刷電路板和五個串聯(lián)的LED構(gòu)成。因此，每個前大燈上的共計25個遠(yuǎn)光燈-LED就可以單獨操控了，它們與另一個前大燈的遠(yuǎn)光燈模塊一起形成遠(yuǎn)光燈光束（光錐）。每個LED負(fù)責(zé)照亮遠(yuǎn)光燈的一個區(qū)段，每個單獨的區(qū)段是有重疊的，如圖4-99所示。奧迪矩陣式LED前大燈的功率模塊，如圖4-100所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.遠(yuǎn)光用戶通過矩陣式LED前照燈可以使用矩陣光柱(MaritxBean)技術(shù)，使用該系統(tǒng)可免除駕駛員夜間行車時不停地變光的麻煩，就是說該系統(tǒng)可承擔(dān)自動變光任務(wù)。矩陣光柱遠(yuǎn)光燈由25個光段組合而成，這些光段相互重疊在一起，組成了遠(yuǎn)光光束。識別出道路上有別的車輛時，可以只把此時導(dǎo)致別人炫目的那部分遠(yuǎn)光燈光段關(guān)閉，無論是針對前行車輛還是對向來車均可執(zhí)行這種操作。這種技術(shù)的一個突出優(yōu)點是：其余那部分遠(yuǎn)光燈光段（此時并未引起別人炫目的那部分）仍然以遠(yuǎn)光燈狀態(tài)照亮著道路。因此就始終能為駕駛員提供盡可能好的道路照明，且最大限度利用遠(yuǎn)光燈。前行車輛和對向來車是由攝像頭控制單元來識別的。該攝像頭控制單元內(nèi)的圖像處理軟件通過搜尋別的車的尾燈或者前照燈來識別車輛。若識別出車輛，就會確定其與本車的角度和距離，這些數(shù)據(jù)隨后就會被傳至矩陣光柱控制單元。矩陣光柱控制單元計算出哪些遠(yuǎn)光燈光段可以接通，以及哪些遠(yuǎn)光燈光段必須關(guān)閉，以避免其他車輛駕駛員產(chǎn)生炫目，這些信息會被傳至奧迪矩陣式LED前照燈內(nèi)的功率模塊，功率模塊會對遠(yuǎn)光燈的LED進行相應(yīng)的操控。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.近光燈在奧迪矩陣式LED前照燈上，近光燈采用非對稱型光束（光錐），道路邊緣被照亮得更寬，因此就能更快地識別出潛在的危險了。與此相對的是，道路中間被照亮的距離比較短，因為此時最重要的是要避免給對向來的車輛造成炫目。在每個奧迪矩陣式LED前照燈上，近光燈采用15個LED。近光燈光束（光錐）可以照到緊靠車輛的前部區(qū)域和再往前的區(qū)域，后者中的光束也含有不對稱的成分。照到緊靠車輛的前部區(qū)域的光束由9個LED負(fù)責(zé)，照到再往前的區(qū)域的光束由6個LED負(fù)責(zé)。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（六）自適應(yīng)照明系統(tǒng)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AdapitevFronL-tihginSgystems,AFS),是一種能適應(yīng)各種不同環(huán)境條件的智能前照燈系統(tǒng)，其根據(jù)車輛的不同速度、所處環(huán)境及天氣狀況，能通過改變前照燈光束狀態(tài)自動優(yōu)化照明，對汽車安全起到極大的作用。自適應(yīng)前照燈組成，如圖4-101所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AFS）是一個由傳感器、電子控制器和執(zhí)行機構(gòu)組成的自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能根據(jù)汽車的行駛方向、速度及俯仰角度的變化，對前照燈的照明方向或照明角度進行自動調(diào)整，以使駕駛員獲得較好的視覺效果。由于需要對多種車輛行駛狀態(tài)做出綜合判斷，因此AFS是一個多輸入、多輸出的復(fù)雜系統(tǒng)，它的組成，如圖4-102所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.傳感器AFS需要從不同的傳感器取得車輛的各種行駛信息。比如，為了實現(xiàn)彎道旋轉(zhuǎn)照明的功能，除了要從車速傳感器獲取車速、方向盤角度傳感器獲取方向盤轉(zhuǎn)角、車身高度傳感器獲得車身傾斜角度以外，還必須通過其他一些特殊的傳感器，獲取車輛實際轉(zhuǎn)向角度的信息。2.電子控制單元電子控制單元采集傳感器信號，辨識汽車所處的狀態(tài)及計算車燈所需要的轉(zhuǎn)角，再根據(jù)前照燈總成的狀態(tài)反饋信號，通過控制算法計算出電動機運行頻率和轉(zhuǎn)動方向，以便快速而準(zhǔn)確地實現(xiàn)車燈需要的轉(zhuǎn)角。3.執(zhí)行機構(gòu)AFS由照明距離調(diào)節(jié)伺服電動機和動態(tài)隨動轉(zhuǎn)向燈伺服電動機完成換距離調(diào)節(jié)、動態(tài)隨動操作。4.轉(zhuǎn)彎模式的水平方向調(diào)節(jié)當(dāng)車輛進入彎道時，傳統(tǒng)前照燈的光線因為和車輛行駛方向保持一致，所以不可避免地存在照明的暗區(qū)。一旦在彎道上存在障礙物，極易因為駕駛員準(zhǔn)備不足引發(fā)交通事故。自適應(yīng)前照燈可以在轉(zhuǎn)彎時對燈光進行動態(tài)調(diào)節(jié)。前照燈內(nèi)的電動機可以在車輛轉(zhuǎn)彎時在水平方向上改變燈光的照射方向。前照燈的透鏡和框架并不轉(zhuǎn)動，燈光轉(zhuǎn)動的角度在轉(zhuǎn)彎方向內(nèi)側(cè)約15o，外側(cè)約7.5o。這些角度變化可使車輛在轉(zhuǎn)彎時得到更好的照明效果，可在相同燈光強度下得到更大的照亮范圍。自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)在車速小于6km/h時不工作，當(dāng)車速超過lOkm/h時，燈光回轉(zhuǎn)的角度主要取決于方向盤轉(zhuǎn)動的角度。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院三、儀表系統(tǒng)為了使駕駛員能隨時掌握車輛各系統(tǒng)和主要部件的工作狀況，了解汽車和發(fā)動機各種工作參數(shù)是否正常，以便及時采取措施，防止發(fā)生意外事故，汽車上使用了多種儀表，如水溫表、機油壓力表、燃油表、車速里程表等。隨著汽車行駛里程的增加，車輛儀表會出現(xiàn)各種故障，如圖4-103所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（一）儀表的組成汽車儀表為駕駛員提供汽車運行的重要信息，同時也是維修人員發(fā)現(xiàn)和排除故障的重要工具。汽車電器儀表均集中安裝在駕駛室方向盤前方的儀表板上，在汽車儀表板上，裝有各種檢測儀表和信號裝置，用來監(jiān)視和測量汽車行駛過程中各系統(tǒng)和主要部件的工作情況，它像一扇窗口，顯示了汽車的工作狀況。儀表能迅速、準(zhǔn)確地以數(shù)字、文字或圖形的形式提供大量復(fù)雜的信息，醒目、直觀，方便駕駛員更好地了解汽車運行參數(shù)信息，如圖4-104所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代汽車儀表主要有電壓表、電流表、機油壓力表、水溫表、燃油表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表和車速里程表等，現(xiàn)代汽車的儀表盤上，除了安裝了一些基本的儀表以外，還將各種警告燈和監(jiān)視燈也集成在儀表盤內(nèi)，由此就形成了組合式儀表盤。這也是現(xiàn)代客車、轎車上使用較多的一種新型組合儀表，如圖4-105所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院不同汽車裝用的儀表個數(shù)及結(jié)構(gòu)類型有所不同，隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，多功能、高精度、高靈敏度、讀數(shù)直觀的電子數(shù)字顯示及圖像顯示的儀表已不斷應(yīng)用于汽車上。汽車儀表的功能已不僅僅是單純的顯示，而是通過對汽車各部件參數(shù)的監(jiān)測和微機處理相配套，從而達到控制汽車各種運行工況的目的，如圖4-106所示。儀表板線路采用薄膜印制線路板，可以很方便地檢查線路故障。其中大部分儀表通過傳感裝置獲得被監(jiān)測對象的狀態(tài)變化而直接表述出來。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（二）儀表指示燈儀表指示燈是提示車輛各功能的狀況，如燈光信號燈、轉(zhuǎn)向信號燈、駐車燈等。警示燈具有警示功能，一般警示燈在駕駛員進行相應(yīng)動作后熄滅，燃油指示燈、車門狀態(tài)指示燈、安全帶指示燈等。故障燈在起動發(fā)動機后，車輛自檢會點亮片刻后熄滅，如果故障指示燈常亮，表明車輛已經(jīng)出現(xiàn)故障或者異常。發(fā)電機故障指示燈、ABS故障指示燈、變速箱故障指示燈等。儀表指示燈圖標(biāo)含義，見表4-1。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（二）儀表指示燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（二）儀表指示燈第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院四、輔助電氣設(shè)備隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車上的輔助裝置越來越多，性能越來越完善，可同時也越來越復(fù)雜了。有代表性的幾個裝置是風(fēng)窗刮水裝置、清洗與除霜裝置、電動座椅、電動門窗、電動后視鏡、中控門鎖及汽車防盜系統(tǒng)等，如圖4-107所示。汽車電氣設(shè)備除了前面任務(wù)中介紹的電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、照明與信號系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)之外，還包括輔助電氣設(shè)備它們提高了汽車行駛的安全性、可靠性和舒適性。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（一）刮水器／洗滌器系統(tǒng)汽車刮水器／洗滌器系統(tǒng)是汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置，主要用千清洗和刷除風(fēng)窗玻璃上的雨水、雪和灰塵，以保證駕駛員的視覺效果。有的汽車前照燈也有刮水器／洗滌器系統(tǒng)，以保證雨雪天氣尤其是夜間的行車安全。電動刮水器／洗滌器系統(tǒng)在汽車上的位置，如圖4-108所示。圖4-108電動刮水器／洗滌器系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院為了保證汽車在雨天或雪天時駕駛員有良好的視線，確保行車安全，在汽車的擋風(fēng)玻璃上裝有刮水器。刮水器的作用是刮除汽車擋風(fēng)玻璃上的雨水、雪或灰塵，確保駕駛員有良好的視線，電動洗滌器與其配合工作，如圖4-109所示。圖4-109刮水器確保行車安全第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.風(fēng)窗刮水器汽車上采用的刮水器根據(jù)其動力不同分為真空式、氣動式和電動式3種。目前在汽車上廣泛采用的是電動刮水器。其開關(guān)具有高速、低速及間歇三個工作檔位，而且在每個工作檔位關(guān)斷開關(guān)時，雨刮臂都有自動復(fù)位的功能。電動刮水器主要由電動機、傳動機構(gòu)和刮水片三部分組成。電動刮水器的組成，如圖4-110所示。電動刮水器是由微型直流電動機驅(qū)動，通過傳動機構(gòu)，使擋風(fēng)玻璃外表面的刮水片來回擺動。刮水片是一種橡膠合成物，雨刷搖臂處的壓緊彈簧將刮水片緊緊地壓在玻璃上，以掃除擋風(fēng)玻璃上的雨水、雪或灰塵。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院電動刮水器的電動機絕大多數(shù)都是永磁式電動機，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性好，故廣泛使用，永磁式電動機結(jié)構(gòu)，如圖4-111所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.電動刮水器工作原理永磁式電動刮水器工作原理是永磁式電動機的動力經(jīng)一個渦輪傳動機構(gòu)進行減速增扭，通過3個電刷產(chǎn)生兩種速度。常規(guī)速度是通過安置在相反位置的兩個電刷來實現(xiàn)的。高速時，第三個電刷開始工作，可以減少它們之間產(chǎn)生有效反電動勢的電樞繞組數(shù)目，從而減少阻力，增加了速度。接通點火開關(guān)后，把電動刮水器開關(guān)撥到“2”檔（低速檔），電流流向為：蓄電池正極→熔斷器→點火開關(guān)→電動刮水器開關(guān)→電刷Lo→電樞→電刷→搭鐵→蓄電池負(fù)極，如圖4-112所示。圖4-112永磁式電動刮水器低速檔第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院這時電樞在永久磁鐵的磁場作用下而轉(zhuǎn)動，此時磁場強，轉(zhuǎn)速低。當(dāng)變速開關(guān)拉到“3”檔（高速檔）位置時，電流流向為：蓄電池正極→熔斷器→點火開關(guān)→電動刮水器開關(guān)→電刷Hi→電樞→電刷→搭鐵→蓄電池負(fù)極。由于電刷Hi比電刷Lo偏轉(zhuǎn)了90°，使電樞磁通發(fā)生了歪曲，所以合成磁場被削弱，電動機的轉(zhuǎn)速就隨著升高，如圖4-113所示。圖4-113永磁式電動刮水器高速檔第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院當(dāng)刮水器停止工作時，為了不影響駕駛員的視線，刮水片應(yīng)能夠自動回到風(fēng)窗玻璃的下部。為此，在刮水器系統(tǒng)中一般都裝有自動復(fù)位功能裝置。當(dāng)刮水器開關(guān)推到“0”檔時，如果刮水器橡皮刷（刮水片）沒有停到規(guī)定的位置，這時自動停位器觸點與觸點B接觸，電流繼續(xù)流入電樞，其電路為：→熔斷器→點火開關(guān)→保險絲→自動停位器觸點與觸點B接觸→電動刮水器開關(guān)→電刷Lo→電樞→電刷→搭鐵→蓄電池負(fù)極，電動機以低速運轉(zhuǎn)直至蝸輪旋轉(zhuǎn)到特定位置，這時自動停止器的觸點和觸點A接觸，電路中斷，使刮水片停在規(guī)定的位置。與此同時，電樞由于慣性而感應(yīng)電流，產(chǎn)生制動力矩，電動機迅速停止轉(zhuǎn)動，如圖4-114所示。圖4-114永磁式電動刮水器自動復(fù)位第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院汽車在小雨或霧天行駛，如用前述刮水器的一般速度刮拭，就會使風(fēng)窗玻璃上的微量水分和灰塵形成一個發(fā)黏的表面。這樣，不僅不能將風(fēng)窗玻璃刮拭干凈，相反會使玻璃模糊不清，留下污斑，從而影響駕駛員的視線。有時還會引起刮片顫動和刮傷玻璃。因此，現(xiàn)代汽車刮水器都加裝了電子間歇控制系統(tǒng)，如圖4-115所示。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院在遇到上述天氣時，開動間歇開關(guān)，使刮水按一定周期自動間歇工作，即每一次后停止2～12s，這樣可使駕駛員獲得更好的視線。接通點火開關(guān)后，把電動刮水器開關(guān)撥到“1”檔（間歇檔），電流流向為：蓄電池正極→熔斷器→點火開關(guān)→間歇繼電器→電動刮水器開關(guān)→電刷Lo→電樞→電刷→搭鐵→蓄電池負(fù)極，如圖4-116所示。圖4-116刮水器間歇電路第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院3.電動刮水器開關(guān)刮水器和風(fēng)擋洗滌開關(guān)布置在轉(zhuǎn)向盤右下方，如圖4-117所示。（1）風(fēng)擋刮水器開關(guān)刮水器開關(guān)為旋鈕式開關(guān)，有“MIST”“OFF”、“間歇”、“LO”及“HI”四個位置。旋鈕處于“OFF”位置時，刮水器電路斷開，刮水器不工作；旋鈕處于“MIST”位置時，洗滌器電動機通電、洗滌器噴嘴向擋風(fēng)玻璃噴出洗滌液，刮水器電動機電路接通，刮水器低速運轉(zhuǎn)，刮水片慢刮；旋鈕處于“LO”位置時，刮水器電動機電路接通，刮水器低速運轉(zhuǎn)，刮水片慢刮；旋鈕處于“HI”位置時，刮水器電路高速檔接通，刮水片作快速刮掃運動。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（2）風(fēng)擋洗滌器開關(guān)將洗滌器開關(guān)操縱桿向上抬時，洗滌器電動機通電、洗滌器噴嘴向擋風(fēng)玻璃噴出洗滌液，以利于擋風(fēng)玻璃的清洗。電動洗滌器電氣電路很簡單，如圖4-118所示。它是一個單線串聯(lián)電路。工作時接通沖洗開關(guān)，電機驅(qū)動清洗泵工作，把洗滌液從儲油罐中吸出，經(jīng)吸液閥從噴嘴噴灑到風(fēng)窗玻璃上。圖4-118洗滌器電路圖第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院4.雨量傳感器現(xiàn)代汽車中已經(jīng)安裝了越來越多的傳感器以增加行車的主動和被動安全性，同時增加舒適性。在雨刮系統(tǒng)中有很多汽車設(shè)有雨量傳感器，以使駕駛者在下雨時無需手動控制刮片的運動速度，而由雨量傳感器感知雨量的大小從而控制刮片的運動速度，以使駕駛者可以集中精力開車。雨量傳感器和光強度傳感器通常為組合一體，裝配在車內(nèi)后視鏡的安裝底座內(nèi)，如圖4-119所示。圖4-119雨量傳感器及安裝位置第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院

大多數(shù)的雨量傳感器使用的是光學(xué)系統(tǒng)，由光發(fā)二極管、光電二極管、電控單元（ECU）等組成，當(dāng)光線以小角度照射到折射率高和折射率低的材料之間的界面時，光束就會被全反射。光線從發(fā)光二極管到光電二極管一共被反射4次。如果風(fēng)窗玻璃變得臟或濕，一部分光線會投射出風(fēng)擋玻璃，接收到的光由雨量傳感器進行評估，并轉(zhuǎn)化為一個信號值。雨量傳感器中的微控元件會檢測信號的變化，并通過K總線傳給ECU，以啟動合適的間隙時間，從而自動控制刮片的運動速度。部分車型的刮水器加裝有電子調(diào)速器，該調(diào)速器附帶雨量感應(yīng)功能，能根據(jù)雨量的大小自動調(diào)節(jié)刮水器臂的擺動速度，雨大時刮水器臂轉(zhuǎn)得快，雨小時刮水器臂轉(zhuǎn)得慢，雨停時刮水器臂也停止轉(zhuǎn)動。奧迪A6汽車上使用的刮水器就具有根據(jù)雨量大小自動調(diào)節(jié)刮水器臂轉(zhuǎn)動速度的功能。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（二）中控門鎖系統(tǒng)中央門鎖是指電動門鎖，其作用是駕駛員通過操縱門鎖開關(guān)（轉(zhuǎn)動鑰匙或按動按鈕），可同時鎖住或打開車上的所有門鎖，主要由門鎖開關(guān)、門鎖控制器及執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。目前中央門鎖則是由微電腦根據(jù)各個開關(guān)信號控制門鎖的開閉，而且常常和汽車的防盜系統(tǒng)結(jié)合在一起，提高了汽車的防盜性能，如圖4-120所示。圖4-120中央門鎖功能第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院

主要由控制部分和執(zhí)行部分組成，如圖4-121所示。中控門鎖系統(tǒng)是通過門鎖控制開關(guān)和鑰匙的操作控制電動機，同時控制所有車門關(guān)閉與開啟的裝置，其作用是增加汽車使用的方便性和安全性。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.中控門鎖系統(tǒng)的組成（1）鎖控制開關(guān)一般安裝在駕駛員側(cè)前門內(nèi)的扶手上，通過門鎖控制開關(guān)可以同時鎖上和打開所有的車門，如圖4-122所示。（2）鑰匙控制開關(guān)裝在左前門和右前門的外側(cè)鎖上（圖4-123）。當(dāng)從車外用車門鑰匙開門或鎖門時，鑰匙控制開關(guān)便發(fā)出開門或鎖門信號給門鎖控制ECU，實現(xiàn)車門打開或鎖止。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（3）門控開關(guān)用來檢測車門開閉的情況。車門打開時，門控開關(guān)接通；車門關(guān)閉時，門控開關(guān)斷開。（4）中控門鎖用電磁驅(qū)動方式進行門鎖的開啟與關(guān)閉。目前，門鎖執(zhí)行機構(gòu)主要有電磁線圈式和直流電動機式。電磁線圈式門鎖執(zhí)行機構(gòu)采用雙電磁線圈，在鎖門時，給鎖門電磁線圈加正向電流，銜鐵帶動連桿左移，扣住門鎖舌片；在開門時，給開鎖電磁線圈加反向電流，銜鐵帶動連桿左移，脫離門鎖舌片。直流電動機式執(zhí)行器（圖4-124）的連桿由可逆轉(zhuǎn)的直流電動機驅(qū)動，利用電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)完成鎖門和開門的動作。圖4-124直流電動機構(gòu)造第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（5）當(dāng)門鎖電動機（或其他執(zhí)行機構(gòu)）運轉(zhuǎn)時，通過門鎖連桿操縱門鎖鎖定或開啟，如圖4-125所示。圖4-125門鎖連桿操縱機構(gòu)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院2.遙控中控門鎖系統(tǒng)

遙控中控門鎖系統(tǒng)也稱無鑰匙進入系統(tǒng)，其作用是從遠(yuǎn)處鎖止和解鎖所有車門，為駕駛員提供便利，如圖4-126所示。遙控中控門鎖系統(tǒng)在普通中控門鎖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加發(fā)射器（鑰匙）、車門控制接收器、集成繼電器（含有防盜ECU）等部件。遙控器有分開型和組合型兩種。組合型遙控器的發(fā)射天線由鑰匙板兼任。身份代碼存儲器中存儲的身份代碼，通過輸出部分經(jīng)由發(fā)射天線發(fā)射出去。車門控制接收器對接收的信號進行放大和調(diào)制后，發(fā)送給防盜ECU,防盜ECU檢查身份代碼是否相符，當(dāng)代碼一致時，確定繼電器動作，控制相應(yīng)執(zhí)行器。圖4-126遙控中控門鎖系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（三）防盜系統(tǒng)

為了車輛防盜，此系統(tǒng)的功能是在所有車門均鎖上后，如果任何車門和罩蓋被強制打開，或者蓄電池的端子被斷開后重新連上，它發(fā)出警報，如圖4-127所示。警報裝置立即使喇叭發(fā)聲以及大燈、尾燈和其他外部燈光閃爍。安全指示燈閃爍，告知車輛周圍的人此車裝有防盜系統(tǒng)。·報警裝置根據(jù)區(qū)域不同而不同。·防盜系統(tǒng)利用車子門鎖系統(tǒng)的功能。圖4-127防盜系統(tǒng)作用第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院

在某些車型上，報警工作期間系統(tǒng)阻止起動機繼電器的工作，因此起動機也不工作。防盜系統(tǒng)和中控門鎖系統(tǒng)讓汽車的使用更加方便和安全，兩者是既相互聯(lián)系，又有區(qū)別的兩個系統(tǒng)。防盜系統(tǒng)屬于電控防盜系統(tǒng)，一般由防盜ECU、感應(yīng)傳感器、門控開關(guān)、車身ECU和鑰匙未鎖警告開關(guān)等組成，如圖4-128所示。圖4-128防盜系統(tǒng)組成第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院1.防盜ECU防盜ECU是電控防盜系統(tǒng)的核心，它接收各種傳感器如防盜傳感器、車速傳感器、各種門的開關(guān)信號，根據(jù)預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)和編制的程序，通過計算和判斷，確定車門是否鎖定和車輛是否非法移動、被盜，以便控制各執(zhí)行器，從而使汽車處于報警狀態(tài)。2.報警裝置防盜報警裝置的作用是通過各種報警信號提示有人擅自侵入車內(nèi)，可觸發(fā)聲音和視覺警報。它工作的前提是必須已啟用防盜報警裝置。報警裝置通常采用喇叭鳴叫和燈光閃爍的方式報警，主要包括安全喇叭、車輛喇叭。3.信號收集裝置信號收集裝置除了各種門的開關(guān)信號之外，還包括其他檢測車輛狀態(tài)的傳感器，比如超聲波傳感器、車身高度傳感器、玻璃破碎傳感器等，用來檢測車內(nèi)是否有非法侵入、車輛發(fā)生振動或者傾斜、車窗玻璃被破壞等現(xiàn)象。第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院4.發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)

發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)是一種車輛防盜系統(tǒng)。除了用已注冊的有ID代碼的鑰匙外，用其他任何鑰匙時，此系統(tǒng)禁止發(fā)動機起動和燃油噴射，如圖4-129所示。圖4-129發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院

發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)被設(shè)過后，安全指示燈進行閃光，指示系統(tǒng)已被設(shè)還。發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)由應(yīng)答器芯片、應(yīng)答器鑰匙線圈、發(fā)送應(yīng)答器鑰匙放大器、發(fā)送應(yīng)答器鑰匙ECU、發(fā)動機ECU.等組成，如圖4-130所示。有兩種發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)，一種是通過單獨的ECU控制（應(yīng)答器鑰匙ECU）,另一種通過和應(yīng)答器鑰匙ECU集成的ECU（發(fā)動機ECU）控制。圖4-130發(fā)動機鎖定器系統(tǒng)元件安裝位置第四章電氣設(shè)備總體構(gòu)造與工作原理相關(guān)知識河南機電職業(yè)學(xué)院（四）音響系統(tǒng)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展和駕駛員對視聽享受的追求越來越高，汽車音響系統(tǒng)越來越受到人們的重視，已經(jīng)成為評價轎車舒適性的指標(biāo)之一。駕駛員可以通過汽車音響系統(tǒng)聽到優(yōu)美的音樂，也可接聽駕