汽车电器电子技术

名词解释：

1、负极搭铁： 蓄电池的一个电极与金属机体（车体）上，称搭铁。蓄电池的负极与车体（金属机体）相连，称负极搭铁。

2、汽车的单线制： 汽车的单线制指从电源到用电设备只用一根导线连接，而且汽车底盘，发动机等金属机体作为另一公用导线。

3、蓄电池的工作特性： 蓄电池的工作特性主要包括静止电动势，内阻，充放电特性和容量 静止电动势：指蓄电池在静止状态下（不充电也不放电）正负极板之间的电位差（即开 路电压）。 充电特性：以恒定的电流Ic充电时，蓄电池充电电压Uc、电动势E及电解液密度ρ随充电时间变化的规律。 放电特性：以恒定的电流If放电时，蓄电池放电电压Uf、电动势E及电解液密度ρ随放电时间变化的规律。 4、 蓄电池容量： 一次完全充足电的蓄电池，在允许的放电范围内所输出的电量 。

额定容量C20： 是指完全充足电的蓄电池，在电解液的温度为250C时，以20h放电率（If=0.05C）连续放电，当单格电压降至1.75V（12V蓄电池降至10.5 ±0.05V，6V蓄电池降至5.25±0.02V） 蓄电池输出的电量。

储备容量Cm： 是指完全充足电的蓄电池，在电解液的温度为250C时，以25A电流连续放电，所持续的时间，其单位为min。 5、交流发电机

输出特性：发电机向负载供电时，输出电压恒定，输出电流与转速之间的关系。 外特性：发电机转速一定时，发电机端电压与输出电流之间的关系。 空载特性：发电机空载时，发动机端电压与转速之间的关系。 空载转速：发动机空载时，额定电压下的转速。

6、起动机的特性曲线： 起动机的转矩、转速、功率与电流的关系。 7、发动机的起动阻力矩： 指在最低起动转速时的发动机阻力矩。

8、点火系统的工作特性: 指点火系统所能产生的最大二次电压U2max随发动机转速n变化的规律。 9、点火正时：让点火系分电器轴的位置与发动机活塞的位置相匹配，使点火系能有正确的初始点火提前角。 10、击穿电压： 使火花塞两电极之间产生电火花所需要的最低电压，称为击穿电压。

11、火花塞的热特性： 火花塞的裙部温度特性，取决于火花塞裙部的长度，常用热值表示。 12、 最高次级电压： 点火系统所能产生的电压。

13、点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度。

初始点火提前角：由曲轴位置传感器信号与曲轴转角的对应关系确定的点火提前角称为初始点火提前角。 基本点火提前角：发动机正常运行，ECU根据实测发动机转速信号和进气流量信号，在内存数据表查找出相应的角度为基本点火提前角。

修正点火提前角：发动机正常运行时，最佳点火提前角还与发动机冷却温度，进气温度，混合气空燃比，爆震等诸多因素有关，因而ECU还有根据实测的这些信号对点火提前角进行修正。

最佳点火提前角： 把发动机发出的功率最大和燃料消耗能量最低时的点火提前角称最佳点火提前角。 14、 闭合角： 又称导通角，是指点火器末级大功率三极管导通期间，即初级电路接通期间分电器轴转过的角度。

15、配光镜： 又称散光玻璃，它将反射镜反射出的集中光束进行折射与散射，使其成为具有一定分布的灯光光束，均匀照亮车前路面，同时还能保护反射镜及灯泡，防止雨雪及灰尘的侵蚀。 16、换挡延迟：

在控制参数相同的情况下，升挡和降挡的换挡时刻是不同的，降挡的换挡时刻比升挡的晚，这种现象称为换挡延迟。

17、电动助力转向系统（EPS）： 利用电动机作为助力源，根据车速和转向参数，由ECU完成助力控制。 18、ABS： 汽车防抱死制动系统，防抱死制动是将传统的制动过程转变为瞬态控制的制动过程，防止汽车制动时车轮被抱死而产生侧滑，提高车辆的行驶稳定性和操纵性。

19、 ASR： 汽车驱动防滑控制系统，可以防止汽车起步和加速时驱动轮打滑，从而使车辆在起步或加速时的操纵性和稳定性处于最佳状态。

20、滑移率：滑移即为汽车制动时出现车轮速度小于汽车车身速度而导致车轮既滚动又滑动的现象。滑移率：在车轮运动中滑动成分所占的比例，λ=（Vv-Vw）/Vv*100%。Vv--汽车行驶（平移）的瞬时速度，Vw--车轮的瞬时线速度。

滑转率：在汽车起步或加速时，也可能出现车轮速度大于汽车车身速度而导致车轮打滑或空转。滑转率（反上。）

21、传统点火系统是利用机械开关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作的系统。

22、电子点火系统是利用半导体器件作为开关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作的系统。

一，汽车电器与电子设备的分类

汽车电器与电子控制系统可分为电气装置和电子控制系统两部分。前者由供电系统，用电设备，检测装置和配电装置四部分组成。后者由发动机控制系统，底盘控制系统和车身控制系统三大部分。

二，汽车电气系统的特点：低压。直流：发动机要靠电力起动机起动，起动机由蓄电池供电，而蓄电池电能消耗后又必须用直流电充电。单线制：是指从电源到用电设备只用一根导线连接，而用汽车底盘发动机等金属机体作为另一公用导线。负极搭铁：采用单线制时，蓄电池的一个电极接到车体上，俗称搭铁。规定采用负极搭铁。

三：汽车供电系统组成及作用

汽车供电系统的功用是向车载用电设备提供电能，由蓄电池，发电机，电压调节器组成。在发动机工作时，由发动机带动发电机向汽车用电设备供电，并向蓄电池充电。在蓄电池和发电机两个直流电源中，蓄电池是辅助电源，发电机是主要电源；调节器是一种电压调节装置，其功用是在发电机转速变化时自动调节发电机的输出电压并使其保持稳定。 四：蓄电池组成：

1、极板与极板组：充放电过程依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应实现。在充足电的状态下，正极板呈深棕色，负极板呈深灰色。

将一片正极板和一片负极板浸入电解液中，便可得到2V左右的电压。每个单格电池的正极板总比负极板少一片，以使每片正极板都置于两片负极板之间，使两面的放电均匀。

2、隔板：将正负极板隔开，防止相邻正负极板接触而短路。安装隔板时，带槽一面应面向正极板，且沟槽必须与壳体底部垂直。因为正极板在充放电过程中化学反应剧烈，沟槽能使电解液上下直通，使气泡沿槽上升，使脱落的活性物质沿槽下沉。

3、电解液：使极板上的活性物质发生溶解和电离，产生电化学反应，由纯净的硫酸和蒸馏水按一定的比例配制，相对密度一般为1、24--1.30. 4、壳体：支撑极板组、盛放电解液。 蓄电池的作用：

1 、起动发动机时，向起动机、点火系统等主要用电设备供电。2、发电机不工作时，向车上的各种用电设备供电。3、当用电设备过多、用电量超过发电机的供电能力时，蓄电池协助发电机向各种用电设备供电。4、根据蓄电池的组成结构，它相当于一个大电容，可以吸收电路中瞬间的过电压，以保护用电设备。（向负载设备供电，稳定电压） 蓄电池的工作原理：

当蓄电池和负载接通放电时，正极板上的二氧化铅和负极板上的铅都将转变成硫酸铅，电解液中的硫酸成分减少，相对密度下降；当蓄电池接通直流电源充电时，正负极板上的硫酸铅又将分别恢复成原来的二氧化铅和铅，电解液中等硫酸成分增加，相对密度增大。

蓄电池放电终了时，极板上尚余有70％～80％的活性物质没有起作用。因此，要减轻铅蓄电池的质量，提高供电能力，应该充分提高极板活性物质的利用率，在结构上提高极板的多孔性，减少极板的厚度。 【放电-在正极板处，PbO2与硫酸作用而生成带正电荷的铅离子(Pb4+)沉浮在正极板上，使正极板具有2V的正电位；在负极板处，铅电离为铅离子（Pb2+）和电子(2e)，2个电子留在负极板上，使负极板具有约 -0.1V 的负电位；充电-在外电源的作用下，迫使２个电子从正极板返回负极板，形成从正极板流向负极板的充电电流。极板上的硫酸铅还原成氧化铅和铅，电解液中的水份还原成硫酸。】 蓄电池的型号含义：

I表示串联单格数，用阿拉伯数字表示。如：6表示有6个单格，12V的蓄电池。 II表示蓄电池类型，用汉语拼音的第一个字母表示，如Q为起动型。 III表示额定容量，用阿拉伯数字表示，单位是A.h

有的蓄电池在额定容量后用一字母表示特殊性能，G表示薄型极板，高起动率；S表示塑料外壳；D表示低温起动性能好。

例如6QW180，表示由6个单格电池组成，额定电压为12V，额定容量为180A.h的起动型免维护蓄电池。 A【干荷电】H【湿荷电】W【免维护】S【少维护】M【密闭式】Q【气密式】

串联单格电池数-蓄电池类型-蓄电池特征-蓄电池额定容量-特殊性能（充电方法：定流充电、定压充电、脉冲快速充电） 五：交流发电机

交流发电机的组成：

基本结构都是由定子，转子，整流器，端盖组成。整体式交流发电机的不同于增加了电压调节器，且都采用集成电路调节器。

转子：发电机的磁极部分，功用是产生磁场。 定子：发电机的电枢部分，功用是产生交流电。

整流器：将三相定子绕组产生的交流电变换为直流电。

端盖：前端盖用来固定发电机，后端上装有电刷架和整流器。风扇风叶装在前端盖与皮带轮之间（双风扇发电机的两个风叶装在发电机内部的转子上），在发电机工作时，起强制通风散热作用。 换向器：保证在同一磁极下转子导体的电流方向不变，从而产生同一方向的电磁转矩；

电刷：将直流电引入转子中。

交流发电机的作用：发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设备供电，并向蓄电池充电。

交流发电机工作原理：发电机的转子绕组中通入直流电时，产生磁场，转子在发动机的带动下旋转，定子绕组切割转子磁场感应三相交流电动势 交流发电机的激磁：

发电机转子绕组产生磁场，称为励磁，发电机的励磁有他励和自励两种方式。由蓄电池向磁场绕组供电的方式，称为他励；由发电机产生的电压向磁场绕组供电的方式，称为自励。汽车用发电机在刚开始发电时，转子绕组由蓄电池供电产生磁场，属于他励；待发电机旋转

起来，输出电压高于蓄电池电压时，发电机向磁场绕组供电，励磁方式由他励变为自励。 交流发电机搭铁类型:

内搭铁-磁场绕组的一端经滑环和电刷通过与发电机端盖绝缘的磁场接线柱相连接，另一端通过引线与发电机外壳相接；外搭铁-磁场绕组的两端经过滑环和电刷通过引线均与绝缘接线柱相连，磁场绕组通过接线柱经过调节器搭铁。 电压调节器的作用：

1、汽车交流发电机工作时，其转速很不稳定且变化范围很大，若对发电机不加以调节，其端电压将随发动机转速的变化而变化，这与汽车用电设备要求电压恒定相矛盾。因此，发电机必须要有一个自动的电压调节装置。

2、交流发电机调节器的作用就是当发动机转速变化时，自动对发电机的电压进行调节，使发电机的电压稳定，以满足车用电设备的要求。 电压调节器的工作原理：

发电机输出电压与发电机转速之间的关系：U≈E＝Ceφｎ

电压调节器的调节原理：当发电机的转速升高时，减小磁场电流，以减弱磁通φ，使φｎ基 本保持不变，从而维持端电压的不变。【通过调节磁场电流使磁极磁通改变来使发电机输出电压保持恒定】 动作控制参量为发电机电压，当发电机电压达到设定的上限时，调节器动作，使磁场绕组的励磁电流下降或断流，从而减弱磁极磁通，致使发电机电压下降；当发电机电压下降至设定的下线时，调节器又动作，使电流增大，磁通加强，发电机电压又上升。各种调节器都是通过调节磁场电流使磁极磁通改变来控制发电机输出电压的。电子调节器调节磁场电流的方法是：利用晶体管的开关特性，使磁场电流接通或切断来调节发电机磁场电流。 六：起动机

起动机的组成及各部分功用：

直流串励式电动机：作用是产生转矩，即将蓄电池的电能转变为机械能的装置。

传动机构：作用是在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，将起动机转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后，使驱动齿轮自动打滑，避免起动机发生电枢飞散的“飞车”事故。

控制装置：即电磁开关，用来接通和切断电动机与蓄电池之间的电路，控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离。

起动机的工作原理：起动时，保持线圈和吸引线圈同时通电，产生的磁场力使动铁芯向左移动，一方面使电磁开关接通，使电动机通电运转；另一方面带动拔叉将驱动齿轮推出，使 之与发动机的飞轮啮合。

【合上启动总开关，按下启动按钮，吸引线圈和保持线圈电路接通，电路为：蓄电池正极-接线柱-电流表-熔断器-启动总开关-启动按钮-接线柱-（保持线圈-搭铁-蓄电池负极）（吸引线圈-接线柱-起动机磁场绕组-电枢绕组-搭铁-蓄电池负极）这时活动铁心在两个线圈电磁吸力的共同作用下，克服回位弹簧的弹力而向右移动，带动拨叉将驱动齿轮退出与飞轮齿环啮合。这时由于吸引线圈的电流流经磁场绕组和电枢绕组，产生一定的电磁转矩，所以驱动齿轮是在缓慢旋转的过程中啮合的。当驱动齿轮完全啮合时，接触盘将接线柱刚好接通，于是蓄电池的大电流流经起动机的电枢绕组和磁场绕组，产生正常的转矩，带动发动机旋转，启动发动机。与此同时，吸引线圈被短路，齿轮的啮合位置由保持线圈的吸力来保持。当发动机起动后，松开启动按钮瞬间，保持线圈中的电流只能经吸引线圈构成回路，由于此时两线圈所产生的磁通方向相反，磁力相互抵消，于是活动铁心在回位弹簧的作用下回至原位，驱动齿轮退出啮合，接触盘脱离接触，切断起动电路，起动机停止运转。】

电磁开关的工作原理：发动机起动后，在断开起动开关的瞬间，保持线圈中的电流只能由吸引线圈构成回路。此时，吸引线圈与保持线圈中通过的电流相反，吸引线圈产生了与保持线圈相反方向的磁通，两线圈磁力互相抵消，活动铁心在弹簧力的作用下复位，使驱动齿轮退出；与此同时，接触盘也回位，切断起动机电路，起动机便停止工作。 起动机的试验性能： 1、空载试验

目的是测量起动机的空载电流和空载转速并与标准值比较，以判断起动机内部有无电路和机械故障。将起动机夹紧，接通起动机电路，起动机应运转均匀、电刷无火花。其电流表、电压表和转速表上的读数应符合规定值。若电流大于，转速低于，表明装配过紧或电枢绕组和磁场绕组内有短路或搭铁故障；若都小于，

则表示线路中有接触不良的地方，如电刷弹簧压力不足，换向器与电刷接触不良等。【小于一分钟】 2、全制动试验

在空载试验的基础上进行。目的是测量起动机在完全制动时所消耗的电流（制动电流）和制动力矩，以判断起动机主电路是否正常，并检查单向离合器是否打滑。

在空载试验通过后，通过测量起动机全制动时电流和扭矩来检验起动机的性能良好与否。试

验在万能试验台上进行，通电后迅速记下电流表、弹簧秤和电压表的读数，其全制动电流和制动转矩应符和规定值。【小于五秒】

若制动力矩小而电流大，则有短路或搭铁故障，若都小，线路中接触电阻过大，若驱动齿轮锁止而电枢轴有缓慢转动，则单向离合器有打滑现象。

直流电动机构造：（原理：通电导体在磁场中受电磁力）

机壳：钢管制成，只有一个电流输入接线柱并在内部与磁场绕组一端相接。 磁极：铁心、磁场绕组。作用是建立电动机的电磁场。 电枢：产生转矩铁心、电枢绕组。

换向器：作用是连接磁场绕组、电枢绕组、电源，保证电枢产生的电磁力矩的方向不变，使电枢轴能输出固定方向的转矩。

电刷：将电流引入电动机，加入铜为了减少电阻增加耐磨性 端盖：前端盖用钢板压制，装有电刷；钩端盖灰铸铁浇注 传动机构：

单向离合器：单向传递转矩将发动机启动同时又能在起动后自动打滑，滚柱（单向离合器的外壳与十字块之间的间隙为宽窄不同的楔形槽）式、摩擦片式（摩擦片的压紧和放松）、弹簧式（扭力弹簧） 拨叉：与移动衬套一起使单项离合器轴向移动，将驱动齿轮与发动机飞轮啮合 电磁开关组成：活动铁心、保持线圈、吸引线圈、接触盘、拨叉

发动机的启动阻力矩：在最低起动转速时的发动机阻力矩：摩擦阻力矩、压缩损失力矩、驱动发动机辅助机构的 阻力矩

起动机按传动机构啮入方式分类：电磁控制强制啮合式、电枢移动式、齿轮移动式 七：点火系统 一，传统点火系统

定义：是利用机械开关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作的系统。

电子点火系统是利用半导体器件作为开关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作的系统。 组成：【五部分】 1、点火线圈

点火线圈的作用是将电源的低电压（12V）转换成高电压（20～30KV）。点火线圈实质上是一个升压变压器，它由铁心、低压绕组（又称“初级绕组”）和高压绕组（又称“次级绕组”）等组成。

根据点火线圈铁心形状和磁路的不同，点火线圈分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈两种。开磁路点火线圈的磁通，经壳体内的导磁钢套和空气隙构成磁回路，因而磁路的磁阻大、

漏磁通多、能量损失大、转换效率低，在早期汽车上应用较广，现代汽车上已广泛采用闭磁路的点火线圈。闭磁路点火线圈采用口字型或日字型铁心，使初级绕组产生的磁通有一个闭合磁路，漏磁通和磁路磁阻小，能量转换效率高，在现代汽车上被广泛应用。 2、分电器

传统点火系统采用有触点的分电器，它由断电器、配电器、电容器和点火提前装置等组成。

断电器的作用是用来接通或切断点火线圈一次电路。配电器的作用是将点火线圈产生的高压电按气缸的工作顺序送往各缸的火花塞。电容器的作用是减小断电器触点分开时的火花，延长触点的使用寿命，提高二次电压。点火提前机构的作用是随发动机转速，负荷和汽油辛烷值的变化而改变点火提前角。 3、火花塞

作用是将高压电引入气缸燃烧室，产生电火花来点燃混合气。

4、电源：电源及点火开关，电源的作用是供电；点火开关的作用是接通或断开电源电路。

工作原理：发电机工作时，断电器凸轮在分电器轴的驱动下而旋转，交替将触点闭合或打开。断电器触点闭合时，一次线圈内有电流流过，并在线圈铁心中形成磁场。触点打开时，一次电流被切断，使磁场迅速消失。此时，在一次线圈和二次线圈中均产生感应电动势。由于二次线圈匝数多，可感应出高达15~20kv的高电压，该高电压击穿火花塞间隙，形成火花放电。

工作过程：断电器触点闭合，一次电流按指数规律增长；断电器触点打开，二次绕组产生高电压；火花塞电极间的火花放电过程。 点火提前调节机构原理：

离心式点火提前装置安装在分电器底板的下方，用来在发动机转速变化时自动调节点火提前角（发动机转速升高，点火提前角增大）。

发动机转速增高时，在离心力的作用下重块克服弹簧拉力向外甩开，销钉推动拨板连同凸轮顺着原来旋转方向相对于分电器轴转过一个角度，使凸轮提前顶开触点，点火提前角增大。随着发动机转速的不断增高，