汽车电气设备基础

两个基础概念电气是以电能、电气设备和电气技术来创造维持与改善限定空间和环境的一门科学，包括基础理论，应用技术，设施设备等电器泛指所有用电的器具，比如：电视机、电冰箱、风扇、电脑等从专业角度上来讲，主要指用于对电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和元件学习目标一、汽车电气设备的组成二、汽车电气系统的组成三、汽车电气设备的特点四、汽车配电装置有哪些五、任选一个配电装置进行详解汽车电气设备的组成（1）汽车电气设备电源用电设备微处理控制系统传感器执行器等发电机蓄电池汽车电气设备的组成（2）电源电源是将其它形式的能转换成电能的装置电流的通路称为电路，电路由电源、用电设备、开关和连接导线4个基本部分组成。电路由有3种状态，通路、短路和开路电压是使电流流动的电气压力，单位为伏特（V）电路电流电压电阻电阻是电荷在导体中流动时所受到的阻力，单位为欧姆电压、电流、电阻三者关系——欧姆定律导体中流动的电流与导体两端的电压成正比与导体的电阻成反比汽车电气的电气系统（1）汽车电气系统供电系统起动系统点火系统仪表系统辅助用电设备音响设备通信设备信号系统照明系统汽车电气的电气系统（2）电源配电装置用电设备汽车电束开关装置继电器保险装置等大灯音响电动座椅调剂电机雨刷电机等执行器汽车电气设备的特点（2）特点1：单线制用发动机、底盘、车身作为各用电设备负极，用电设备只需设置一根来自电源正极的导线即可；可以简化电路便于安装维修降低故障率特点2：负极搭铁蓄电池的负极连接到金属车体上，称为负极搭铁特点3：两个电源蓄电池是辅助电源，发电机是主电源特点4：用电设备并联各用电设备并行连接，互不干扰特点5：低压直流供电柴油机24V直流电；汽油机12V直流电汽车电气设备的特点（3）汽车电路采用直流、单线、并联，负极打铁。汽车配电装置（导线1）汽车的配电装置包括：导线、熔断器、接线盒、继电器、开关、插接器导线低压导线高压导线普通导线屏蔽线数据线铜芯线阻尼线汽车导线主要根据导线的绝缘、通过电流的大小和机械强度三个方面的要求进行选择普通导线汽车导线主要根据导线的绝缘、通过电流的大小和机械强度三个方面的要求进行选择普通导线的横截面积主要根据用点设备的工作电流进行选择。然而，对功率很小的设备而言，如果仅从工作电流的大小来进行选择导线，那么由于其截面积小、机械强度低，导线就很容易折段，因此汽车电系中所用的导线界面积最小不的小于0.5平方毫米。标称截面积（平方毫米）1.01.52.53.04.06.010.013.0导线额定电流/A1114202225355060普通导线规格：导线标称截面积与所允许电流载流量：汽车配电装置（导线2）标称横截面积（平方毫米）线芯结构绝缘层标称厚度（毫米）电线最大外径（毫米）根数单根直径（毫米）0.50.62.20.60.62.30.870.390.63.5170.430.62.61.5170.520.62.92.5190.410.83.8490.520.84.46190.640.95.28190.740.95.710490.5216.916490.641825980.581.210.3351330.581.211.3501330.681.413.3额定电压（伏)标称截面积（平方毫米）用于连接电器设备与电路名称120.5燃油表、刮水器、电动机、石英钟、尾灯、顶灯、指示灯、仪表灯、牌照灯、0.8转向灯、制动灯、停车灯、分电器1.0前照灯近光灯丝、电喇叭（3A以上）1.5前照灯远光灯丝、电喇叭（3A以上）1.5—45A以上线路（除本表所列电器线路以外）的连接导线4—6电热塞4—25电源线16—95起动线路汽车配电装置（导线3）导线选用推荐方案：导线主色颜色代号电路系统名称导线主色颜色代号电路系统名称红R电源系统棕Br仪表、报警系统、电喇叭白W点火系统和起动系统紫V收音机、电子时钟、点烟器等辅助电器蓝Bl雾灯、前照灯等车外照明绿G灯光信号系统灰Gr各种辅助电动机及电气操纵系统黄Y车内照明黑B搭铁线导线数量增多，为了便于配线维修，我国标准规定截面积在4平方毫米以下的采用双色线（在主色基础上加上辅助色条），截面积在4平方毫米以上的采用单色线在全车线路中，导线上一般都标注数字和字母符号，用来表示导线的截面积和颜色。如2.5RY、1.0RW等，其中数字2.5、1.0表示导线横截面积，单位为平方毫米；第一个字母R表示导线主色，第二个字母Y或W表示导线的辅助颜色，汽车配电装置（导线4）汽车配电装置（导线5）屏蔽线：屏蔽线也称同轴射频电缆，在外层绝缘层中带金属纺织网管或是很多股导线装在一层编织网内，再在网管外套装一层护套称为屏蔽网，其作用是将导线和外界的磁场隔离，避免导线收外界磁场影响而产生干扰，尤其是防止汽油发动机高压点火干扰方面非常有效，屏蔽线常用于低压微弱信号线路如天线连接线及各种传感器和电子控制单元间的通讯，在爆震信号电路、曲轴位置信号电路、氧传感器信号电路等处使用普遍。数据线：数据线应用通常有低线路电容的限制，这是高速数据线功能所要求的。高压导线：用来传递高电压，由于工业电压很高（一般在15KV以上）电流强度较小，因此高压线的绝缘层很厚，耐压性能好，截面积较小。高压阻尼线可以衰减电磁波的干扰。汽车配电装置（熔丝与易熔线）熔丝和易熔丝均串联于电路，起过载和短路保护的作用。过载：过载就是负荷过大，超过了设备本身的额定负载，产生的现象是电流过大，用电设备发热，线路长期过载会降低线路绝缘水平，甚至烧毁设备或线路。是指电路中同时工作的用电器过多，导致线路电流超过额定电流的现象。过载容易引起导线、开关、插座等发热，会加速绝缘材料老化或烧坏绝缘表皮，甚至引发火灾。短路：电路被短接，例如用电设备或电源两端被导线连接在一起，此时电源提供的电流将比通路时提供的电流的很多倍。熔线：熔线有多股熔丝绞合而成，用于保护工作电流较大的电路。汽车配电装置（插接器）汽车配电装置（开关）控制电路的通断，有压力开关、组合开关、点火开关、温控开关、手动开关等三档点火开关四档位点火开关：汽车点火开关有START、ON、ACC、LOCK四个档位。LOCK是锁定方向盘的；ACC是可以打开部分电器元件，如收音机等；ON接通车中所有电器元件，车辆行驶过程中就在此位置；START为启动位置点火用的汽车配电装置（继电器1）继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。当输入量(如电压、电流)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。实质上就是根据某种物理量的变化来改变其触点状态的控制元件。1）电磁继电器：利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器。根据动作原理不同，继电器可以分为：电磁式﹑感应式﹑电子式﹑热效应式﹑气动式和电动机式等﹒最常用的是电磁式继电器﹐它是根据吸引线圈中的电流量的大小来动作的﹒汽车配电装置（继电器2）熟悉“磁”磁体：能吸引铁、钴、镍等金属的性质被称为磁性，具有磁性的物体称为磁体磁极：磁体有两个磁极，N北极，S南极磁极间的相互作用：同性排斥，异性相吸磁场：磁体周围存在磁场，磁场具有力和能的特性电磁效应:通电的导体周围存在磁场继电器分为交流和直流两种：吸引线圈采用直流控制的叫直流继电器；吸引线圈采用交流控制的叫交流继电器﹒电磁式继电器的作用原理如下：当线圈通电时﹐衔铁承受两个方向彼此相反的作用力﹐即电磁铁的吸力和弹簧的拉力﹐当吸力大于弹簧拉历时﹐衔铁被吸住﹐触点闭合﹒线圈断开后﹐线贴在弹簧拉力作用下离开铁心﹐触点打开﹒触点为常开触点﹒继电器的吸力是由铁心中磁通量的大小决定的﹐也就是由激磁线圈的匝数决定的﹒因此﹐电压和电流在结构上基本相同﹐只是吸引线圈有所不同﹒电压继电器采用多匝数小电流的线圈﹐电流继电器则采用少匝数大电流的线圈﹐故电压继电器线圈的导线截面较小﹐而电流继电器的线劝导线截面较大﹒对于同一系列的继电器可以利用更换线圈的方法﹐应用于不同电压和电流的电路﹒汽车配电装置（接线盒）为了检修和排故方便，现代汽车将各种继电器盒熔丝都安装在一个或几个接线盒中蓄电池学习目标一、蓄电池的用途二、蓄电池的规格型号6-QA-60S如何解释三、蓄电池的结构有哪几部分组成四、解释蓄电池的充电过程五、蓄电池的定电流充电方法如何操作蓄电池（蓄电池的用途）用途1：起动发动机时给起动机供电用途2：发动机停转或发电机电压过低时供电给各个用电器用途3：在发电机电压高于蓄电池电压时，蓄电池作为发电机的负载，将发电机发出的一部分电能转化成化学能储存起来，并且能平缓电路中所产生的电压波动。蓄电池（蓄电池的类型1）根据介质不同分类单格电池数量电车类型和特征20h放电率的额定容量同样负载，容量大的带载时间长容量大的内阻较小容量大的电压降较小根据用途分为起动蓄电池和拖动蓄电池汽车用蓄电池是为了满足起动的需要所以为起动型蓄电池；汽油机12V柴油机24V蓄电池的型号蓄电池（蓄电池的类型2）蓄电池（蓄电池的结构）一、极板二、栅架三、隔板四、外壳五、加液塞六、极柱七、联条八、电解液蓄电池（蓄电池的结构—极板）蓄电池（蓄电池的结构—极板）极板有栅架和活性物质组成，是蓄电池的核心部分分为正极板和负极板，正极板是二氧化铅，负极板是海绵状铅；由于正极板的强度较差，所以在每个单格电池中负极板比正极板多一片，每片正极板都处在两片负极板之间，不仅可以加强强度，又可使正极板两侧放电均匀，避免因放电不均造成的极板拱曲三格电池共45片极板，则正极板有多少片？蓄电池（蓄电池的结构—构成极板筋骨的栅架）目前蓄电池普遍采用两种栅架，一种是普通型，一种为放射型，放射型栅架具有输出电流大，内阻小等特点。蓄电池（蓄电池的结构—隔板）隔板作用：减少蓄电池的内阻和外形尺寸，避免正负极板短接隔板的要求：放置在正负极板之间，耐酸、具有多孔性以利于电解液渗透隔板的材质：有木质的、微孔橡胶、微孔塑料，微孔塑料最为普遍蓄电池（蓄电池的结构—壳体）壳体作用：用来盛装电解液、极板组和隔板，具有耐酸、耐热、耐震、耐冲击为整体式结构，底部有凸起的肋条以搁置极板组，壳内由间壁分成互不相通的3个或6个小格，各个小格之间用铅质小条连接。蓄电池（蓄电池的结构—加液塞）每个单格有一个加液塞，打开加液塞可以加注电解液或检测电解液浓度，加液塞上设有通气孔，以便排出电池化学反应放出的氢气。问题：汽车蓄电池加液后可以马上走吗？如果是新电池加电解液后最好浸泡30分钟左右然后补充电2-3小时在使用旧电池的话就无所谓，加液后直接使用即可蓄电池（蓄电池的结构—极柱）极柱形式L型极柱锥台型极柱蓄电池（蓄电池的结构—联条）连接方式外接式内接式穿壁式跨越式早期常采用外接式但因连接电阻大，电压降大、功率损耗大、易造成短路所以淘汰。穿壁式：在相邻单体电池的打孔供连接条穿过，将相邻两个单格电池的正负极连接跨越式：在相邻单体电池的间壁上留有豁口，连接条通过豁口跨越间壁将两电池组连接蓄电池（蓄电池的结构—电解液）蓄电池（蓄电池的结构—电解液）电解液的密度值随地区和气候而定：蓄电池（蓄电池的工作原理1）蓄电池（蓄电池的工作原理2）蓄电池（蓄电池的工作原理3）蓄电池（蓄电池的工作原理4）蓄电池（新型蓄电池1）干式荷电蓄电池：所谓干式荷电蓄电池就是在出厂时没有加注电解液的蓄电池，当使用时才加注电解液由于使用前没有加电解液所以叫干式荷电蓄电池，目前除了免维护蓄电池（轿车用）都使用干式荷电蓄电池。如果干式荷电池在规定的规定的保存期内使用，只要加注规定浓度的电解液，放置15—20分钟，调整液面至规定高度不需要充电即可使用。干式荷电蓄电池补充充电是采用恒电流充电法，充电电流值应为蓄电池额定容量值的1/10当充电充至单格电压到2.65V左右，有大量气泡从加液口冒出，表明充电已完成。蓄电池（新型蓄电池2）免维护蓄电池：谓免维护蓄电池，是指在规定的使用条件下，使用期间不需要进行维护的蓄电池。对