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1、汽 车 概 论n听说电是汽 车的神经。n对。而且越来越多 有关电的新技术应 用于汽车。第九讲第九讲 汽车电器汽车电器第一节 电器概述第二节 电源系统第三节 点火系统第四节 起动系统第五节 照明信号系统第六节 全车线路连线原则第七节 现代汽车计算机控制系统第一节第一节 电器概述电器概述汽 车 概 论n电在汽车上也是必不可少的：电火花，起动，照明 、仪表、信号等。n可以说，汽油是汽车的血液，电是汽车的神经n包括n电源系统n点火系统n起动系统n照明信号系统n仪表警告系统n现代汽车应用了更多的电子计算机控制系统，使汽 车称为典型的机电一体化产品。汽 车 概 论 全车线路连线原则n低压：汽车电器设备系统
2、的额定电压有12V和24V两种。目 前汽油机普遍采用12V，而柴油机则多采用24V。n直流：汽车发动机的起动机是直流串励式电动机，必须由蓄 电池供电，而向蓄电池充电必须用直流，所以汽车电器设备 为直流系统。n单线制：汽车上所有电器设备均为并联。而从电源到用电设 备只用一根导线连接，汽车底盘、发动机等金属机体作为另 一公共“导线”。单线制导线用量少，线路清晰，安装方便。n负极搭铁：单线制时蓄电池的一个电极接至车架上，称“搭 铁”。负极接车架即为“负极搭铁”。负极搭铁对车架或车身 的化学腐蚀较轻，对无线电干扰较小。（大多数车辆均采用 负极搭铁）n均装有保险装置，以防短路烧坏用电设备n除起动机、喇叭
3、、转向灯之外，各用电设备均经过电流表第二节第二节 电源系统电源系统汽 车 概 论 一 概述n作用：n在汽车上用于产生和储存电能，并供给一切用电 设备。n组成：n蓄电池n发电机(及调节器)汽 车 概 论 二 蓄电池n功能：电能化学能n作用n起动时，给起动机供电n工作中：n发电机发出的电能超 过用电设备的需要时，由蓄电 池储存n发电机发出的电能不满足用电设备的需要时，由蓄电 池部分或全部供电n构造：主要是铅酸蓄电池n外壳，极板组，隔板，电解液，极柱汽 车 概 论n其他类型的蓄电池n干荷电铅蓄电池：干态，加入电解液30min后， 不需要充电即可使用，是应急的理想电源n免维护蓄电池：也叫MF电池。使用
4、过程中不需要 添加蒸馏水，不需进行维护n碱性蓄电池n电动汽车的蓄电池n钠硫电池n燃料电池 n锌-空气电池汽 车 概 论 三 发电机n作用n由发动机带动发出电能(机械能电能)n正常情况，除起动机之外的所有用电设备由其供 电，并向蓄电池充电n组成(硅整流交流发电机)n转子总成：磁场部分n定子总成：电枢线圈n硅整流器：三相交流直流n调节器n作用：调节发电机的输出电压，使其稳定在规定 的工作范围汽 车 概 论第三节第三节 点火系统点火系统汽 车 概 论 一 概述n作用：将低压高压，按一定次序和时刻分别分 到各个气缸产生电火花，点燃可燃混合气n组成n点火开关n电源n点火线圈n分电器n火花塞汽 车 概 论
5、n点火开关：控制点火系的初级电路及仪表电路等n蓄电池：12V，供给点火系所需的电能n点火线圈：自耦变压器,将低压变成能击穿火花塞间隙的高压n分电器：由断电器、配电器、点火提前调节装置组成n火花塞：产生电火花，点燃混合气n电容器：减小触点分开时产生的火花，延长触点使用寿命汽 车 概 论 二 主要元件n点火开关：起动时，接通低压电路n点火线圈：低压高压n分电器n作用：接通和切断低压线路n组成n断电器：磁通变化经磁场产生高压n配电器：分配高电压至各气缸上n点火提前装置n离心提前装置：转速越高，提前角越大n真空提前装置：负荷越小，提前角越大n人工提前装置：根据汽油辛烷值n火花塞：高压电流下，两极间产生
6、电火花，点燃气 缸中的混合气。汽 车 概 论汽 车 概 论 三 点火系电路第四节第四节 起动系统起动系统汽 车 概 论 一 概述n作用n通过转动发动机曲轴，使其进入工作状态n组成n起动机n电磁操纵机构n起动方式n人力n电力起动汽 车 概 论 二 起动机n作用：产生起动扭矩n结构：壳体、磁极、电枢、整流子、电刷汽 车 概 论 三 电磁操纵机构n作用：控制起动电机的运转和起动齿轮与飞轮齿圈 的啮合与脱离，防止电机电枢超速运转汽 车 概 论 四 起动电路第五节第五节 照明信号系统照明信号系统汽 车 概 论 一 照明装置汽 车 概 论 仪表指示系统概述n为使驾驶员能随时了解汽车和发动机的各种参数是 否
7、正常，以便及时采取措施，防止发生人身和机械 事故，汽车上或多或少地使用各种仪表。这些仪表 有的显示汽车的常规运行参数，有的显示某些极限 参数。n仪表系统n电流表 机油压力表n水温表 燃油表n车速里程表 发动机转速表n指示灯系统n温度指示灯 机油压力指示灯n充电指示灯 燃油低液位指示灯n制动系统指示灯 制动液面警告灯汽 车 概 论 二 仪表汽 车 概 论n电流表：指示蓄电池充电或放电电流n机油压力表：检测机油(润滑系统)压力n水温表：指示发动机冷却水工作温度n燃油表：指示燃油箱内储油量的多少n车速里程表：指示行车车速，累计汽车行驶 里程数n发动机转速表：用于监视发动机工作状况， 便于掌握换挡时机
8、汽 车 概 论 三 信号及报警装置n转向信号n闪光器n倒车信号n电源指示灯n仪表报警装置n喇叭汽 车 概 论 辅助电器设备汽 车 概 论 风窗玻璃洗涤器n组成n控制电路n与刮水器联动n动作n低速刮水n高速刮水n点动刮水n间歇刮水n洗涤风窗汽 车 概 论 电动刮水器n组成：n电动机传动机构n动作n慢速刮水n快速刮水n停机复位：不管何时切断电源都停止在下部汽 车 概 论 风窗除霜装置汽 车 概 论 电动门窗玻璃升降器n组成：n电动机n减速装置n传动机构n齿扇式n齿条式n控制开关汽 车 概 论汽 车 概 论 汽车空调汽 车 概 论 汽车音响第六节第六节 全车线路全车线路汽 车 概 论 一 全车线路连
9、线原则n低压：汽车电器设备系统的额定电压有12V和24V两种。目 前汽油机普遍采用12V，而柴油机则多采用24V。n直流：汽车发动机的起动机是直流串励式电动机，必须由蓄 电池供电，而向蓄电池充电必须用直流，所以汽车电器设备 为直流系统。n单线制：汽车上所有电器设备均为并联。而从电源到用电设 备只用一根导线连接，汽车底盘、发动机等金属机体作为另 一公共“导线”。单线制导线用量少，线路清晰，安装方便。n负极搭铁：单线制时蓄电池的一个电极接至车架上，称“搭 铁”。负极接车架即为“负极搭铁”。负极搭铁对车架或车身 的化学腐蚀较轻，对无线电干扰较小。（大多数车辆均采用 负极搭铁）n均装有保险装置，以防短
10、路烧坏用电设备n除起动机、喇叭、转向灯之外，各用电设备均经过电流表汽 车 概 论 二 全车线路图第七节第七节 现代汽车计算机控制系统现代汽车计算机控制系统汽 车 概 论 汽车计算机控制的必要性n为了实现高效、安全的公路交通，不能只着眼于汽 车，而应把人、汽车和环境作为一个系统。n为了改善和提高汽车的性能，需要对汽车的许多系 统进行优化控制。微型计算机具有结构紧凑、工作 可靠、功能强大、响应快速和价格低廉等优点，特 别适宜于作为汽车计算机控制系统的控制器。n目前，汽车计算机控制已经涉及到动力性、经济性 、安全性、可靠性。其目的主要有：n满足用户需求，大幅度提高汽车性能，尤其是舒适性、 方便性、安
11、全性、可靠性等；n满足社会需求，保护环境，节约能源、节省资材；n实现公路交通系统智能化，将汽车与社会紧密联系起来 。汽 车 概 论 电子控制一览燃油喷射控制(EFI) 进气、增压控制 空燃比控制 点火控制(ESA) 爆震控制 怠速控制(ISC) 排放控制(EGR)车 身安全性发动机底 盘自动变速器(ECT) 防滑差速器(LSD) 动力转向(EPS) 四轮转向(4WS) 制动防抱死(ABS) 驱动防滑(ASR/TCS) 巡行控制(CCS) 悬架控制(TEMS)自动安全带 安全气囊 雷达防撞 倒车报警 防盗系统传动系转向系制动系行驶系悬 架 电动车窗 电动门锁 电动后视镜 电动车顶 电动天线 自动
12、空调 自动座椅 收放机 电视机信息与通信电子仪表显示 导向行驶 车用电话机 车用传真机 汽 车 概 论 控制系统框图传感器电控单元执行器输出输入ECU传感器： 感测控制 系统外部 的信息并 能电信号电控单元：控制系统的 中枢，是系统中的信息 处理部分。处理、分析 、计算输入信息，形成 控制指令并将控制决定 传输给执行器。执行器：系统的 输出部分，将 ECU的控制指令 转变为实现控制 目标的物理运动汽 车 概 论 发动机控制n电控燃油喷射（EFI-Electronic Fuel Injection）n按照发动机各种工况的要求和进气量控制喷油量 ，实现空燃比的最佳控制。n发动机控制目标n动力性、经
13、济性、排放控制、工作可靠性汽 车 概 论 自动变速箱n自动变速箱能根据路面情况、实际工况来自动换入 合适的档位，减轻了司机的劳动强度；n全液压控制型：仅靠液压系统来实现控制n电子控制型：由电脑控制换档时刻和换档模式ECT-Electronically Controlled Transmission汽 车 概 论 防抱死控制系统nABS (Antilock Braking System)n控制目标n缩短制动距离n改善制动过程的方向稳定性n保持制动过程的转向操纵能力n减轻驾驶员的紧张程度n延长轮胎的使用寿命n在制动过程中，电子控制装置根 据车轮转速传感器输入的信号判 定有车轮趋于抱死时，ABS就进
14、 入防抱制动压力调节过程。汽 车 概 论 巡航行驶电子控制系统nCCSCruise Control Systemn控制目标n使汽车速度保持稳定，将驾驶员从对节气门的持续控制 中解脱出来，减轻驾驶员的工作强度。n和防碰撞控制系统（低成本车距传感器）联系 形成 智 能车辆道路系统n举例：巡行控制有四个操作，位于方向盘上nMAIN(开/关)：打开，使之处于备用状态nSET/COAST(调置/滑行)：达到某希望车速时，推上该开 关，进行调置nRES/ACC(再调置/加速)：n调置暂时解除状态：推上该开关，重新调置上次调置的车速n调置状态：推上该开关，加速nCANCEL(消除)：解除调置状态汽 车 概
15、论 电子控制悬架系统n传统的悬架n组成：弹性元件，减振器，导向机构n作用：车身与车轮之间的弹性连接，衰减和消除车身振动，改善行 驶平顺性，提高汽车的方向稳定性n被动式悬架：弹簧刚度和减振器阻尼不变n电控目标n为适应汽车在不同行驶状态和道路条件对刚度和阻尼变化的要求。n具体控制要求n在平整路面上，减少阻尼，提高汽车的平顺性n在不平路面上行驶，加大阻尼，提高汽车的稳定性n急转弯、急加速和紧急制动，旋架应比较硬即刚度大n正常行驶时，应使悬架感到比较柔软n分类n半主动悬架：对刚度阻尼、车身高度分级控制n主动悬架：连续变化汽 车 概 论 汽车驱动防滑系统nASR(Accelerate Slip Regulation)加速打滑控制。n作用：是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内， 从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力； 二是保持汽车的行驶稳定。n原理：当电脑检测到某个驱动轮打滑时，就会自动降低 发动机的输出功率，并对打滑的车轮施加制动，直到车 轮恢复正常的转动。nESP（Electronic Stabilty Program）电控行驶平稳系 统n包含ABS及ASR，是这两种系统功能上的延伸。因此， ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。汽 车 概 论 转向控制n控制目标n改善驾驶员的转向操纵感觉，减轻驾驶员的体力消耗， 提高汽车的转向能力n要求n既转向轻便省力，
