汽車電氣系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)

1、電氣一、汽車電氣系統(tǒng)得組成現(xiàn)代汽車所裝備得電氣系統(tǒng),按其用途可大致歸納并劃分為 下面四部分:1 .電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)包括蓄電池、發(fā)電機(jī)及其調(diào)節(jié)器。前兩者就是并聯(lián) 工作,發(fā)電機(jī)就是主電源,蓄電池就是輔助電源。發(fā)電機(jī)配有調(diào)節(jié) 器得作用就是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)得輸出電壓 使之保持穩(wěn)定。2 .用電系統(tǒng)汽車上用電系統(tǒng)大致可分為以下幾類：(1)起動系：主要機(jī)件就是啟動機(jī),其任務(wù)就是起動發(fā)動機(jī)。(2)點(diǎn)火系：它就是汽油發(fā)動機(jī)得組成部分,包括電子點(diǎn)火系統(tǒng)或傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)得全部組件。其任務(wù)就是產(chǎn)生高壓電火花,按發(fā)動機(jī)得工作順序點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)得可燃混合氣。(3)照明系統(tǒng)：包括車內(nèi)外各種照明燈以及保證夜間安全

2、行車 所必須得燈光，其中以前照明燈最為重要。軍用車輛還增設(shè)了防 空照明。(4)信號系統(tǒng)：包括電喇叭、蜂鳴器、閃光器及各種信號燈等, 主要用來保證安全行車所必要得信號。(5)電子控制系統(tǒng)：主要指由微機(jī)控制得裝置,包括：電子控制點(diǎn)火裝置、電子控制燃油噴射裝置、電子控制防抱死制動裝置、電子控制自動變速裝置等,分別用來提高汽車得動力性、經(jīng)濟(jì)性、 安全性、排氣凈化與操縱自動化等性能。(6)輔助電器：包括電動刮水器、低溫起動預(yù)熱裝置、空調(diào)器、 收錄機(jī)、點(diǎn)煙器、防盜裝置、玻璃升降器、座椅調(diào)節(jié)器等。輔助 電器有日益增多得趨勢，主要向舒適、娛樂、保障安全方面發(fā)展。3 .檢測系統(tǒng)包括各種檢測儀表如電壓表、電流表、

3、水溫表、油壓表、燃 油表、車速里程表、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表與各種報(bào)警燈，用來監(jiān)測發(fā)動機(jī)與其它裝置得工作情況。4 .配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)包括中央接線盒、電路開關(guān)、保險(xiǎn)裝置、插接件與 導(dǎo)線等,以保證線路工作得可靠性與安全性。二、汽車電氣系統(tǒng)電系得特點(diǎn)汽車電氣系統(tǒng)具有以下四個(gè)特點(diǎn)：1 .低壓汽車電系得額定電壓有12伏(V)、24V兩種，汽油車普遍采用 12V電系，而柴油車多采用24V電系。電器產(chǎn)品額定運(yùn)行端電壓 對發(fā)電裝置12V電系為14V;對24V電系為28V。對用電設(shè)備電 壓在0、91、25倍額定電壓范圍內(nèi)變動時(shí)應(yīng)能正常工作。2 .直流汽車電系采用直流就是因?yàn)槠饎影l(fā)動機(jī)得啟動機(jī)，為直流串 激式電動機(jī)，其工作

4、時(shí)必須由蓄電池供電，而蓄電池消耗電能后又必須用直流電來充電3 .單線制就是指從電源到用電設(shè)備只用一根電線連接，而另一根導(dǎo)線則由金屬部分如車體、發(fā)動機(jī)等代替作為電器回路得接線方式 具有節(jié)省導(dǎo)線、簡化線路、方便安裝檢修、電器元件不需與車體 絕緣等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛采用。但在個(gè)別情況下，也采用雙線制。4 .負(fù)極搭鐵采用單線制時(shí)，蓄電池得負(fù)極必須用導(dǎo)線接到車體上，稱為負(fù)極搭鐵，這就是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定得，也就是交流發(fā)電機(jī)正常工作得必 要條件。第二節(jié)蓄電池得構(gòu)造與識別一、蓄電池得與類型（一）功用蓄電池就是一種可逆得低壓直流電源 ,就是汽車電源得重要 組成部分。蓄電池既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能 ,也能將電能轉(zhuǎn)換為 化學(xué)

5、能。它得作用就是：1 .起動發(fā)動機(jī)時(shí),供給起動機(jī)大電流,故稱為起動型蓄電 池。2 .在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低得情況下向用電設(shè)備供電。3 .當(dāng)用電設(shè)備短時(shí)間耗電超過發(fā)電機(jī)供電能力時(shí),協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。4 .蓄電池存電不足，而發(fā)電機(jī)負(fù)載又較小時(shí)，它可將發(fā)電機(jī)得電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來（即充電）另外,蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大電容器 ,它可隨時(shí)將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生得過電壓吸收掉，起到保護(hù)晶體管、延長其使用壽命得作用。（二）類型按其外部結(jié)構(gòu)可分為：橡膠槽與塑料槽蓄電池。按其性能可分為：濕荷電、干荷電與免維護(hù)蓄電池等。目前汽車上廣泛采用干荷電、免維護(hù)塑料槽得鉛酸蓄電池。二、蓄電池得結(jié)構(gòu)與識別鉛酸蓄電池得構(gòu)造如

6、圖41所示。它主要有極板、隔板、電解液與外殼等部分組成。1 .極板極板分正極板與負(fù)極板,每片極板均由柵架與活性物質(zhì)構(gòu)成。制成正極板上得活性物質(zhì)為二氧化鉛 ,呈棕紅色；負(fù)極板上得 活性物質(zhì)為海綿狀純鉛，呈青灰色。為了增大蓄電池得容量，需要 把正、負(fù)極板分別焊成極板組,且負(fù)極板組比正極板組多一片。圖41干荷電蓄電池得結(jié)構(gòu)1外殼2正極板3加液孔螺塞4電池蓋5負(fù)極柱6負(fù)極板組7正極板組8隔板9負(fù)極板10正極板2 .隔板隔板通常用木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料或玻璃纖維制成。隔 板安裝在正負(fù)極板之間,防止正負(fù)極板相碰而短路。隔板一面制 有溝槽，裝配時(shí)有溝槽面應(yīng)豎直面向正極板。3 .電解液電解液由純凈硫酸與蒸儲

7、水按一定比例配制而成。其密度大小可用密度計(jì)測量，一般為1、231、30g/cm3之間。4 .外殼蓄電池外殼用橡膠或塑料制成整體 ,用以儲存電解液與支承 極板。相鄰兩單格之間有隔壁，把每個(gè)外殼分成三個(gè)或六個(gè)單格。5 .極柱與穿壁式聯(lián)條每個(gè)單格電池都有正、負(fù)兩個(gè)極柱,分別連接正、負(fù)極板組, 連接正極板組得叫正極柱，連接負(fù)極板組得叫負(fù)極柱。正極柱接 起動機(jī)開關(guān)接柱,負(fù)極柱接車架（接鐵）。穿壁式聯(lián)條用來連接相鄰單格電池得正、負(fù)極柱 ，使單格電 池相互串聯(lián)成多伏得電池。如一只12V得蓄電池由6個(gè)單格電池 串聯(lián)而成。三、蓄電池得型號標(biāo)志根據(jù)原機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn) JB25991985鉛蓄電池產(chǎn)品型號編制方法規(guī)定

8、,蓄電池型號由三部分組成,各部分之間用破折號分開，其內(nèi)容及排列如下：(2)電池類型。根據(jù)蓄電池主要用途劃分。啟動型蓄電池用“Q'表示，代號“ Q'就是漢字“起”得第一個(gè)拼音字母。(3)電池特征。為附加部分,僅在同類用途得產(chǎn)品具有某種特 征，而在型號中又必須加以區(qū)別時(shí)采用。如用干荷電蓄電池,則用漢字“干”得第二個(gè)拼音字母" A表示；如為無需(免)維護(hù)蓄電 池，則用“無”字得第一個(gè)拼音字母" W來表示。當(dāng)產(chǎn)品同時(shí)具 有兩種特征時(shí),原則上應(yīng)按表41順序用兩個(gè)代號弁列表示。(4)額定容量。就是指20h率額定容量,用阿拉伯?dāng)?shù)字表示, 單位為安培 小時(shí)(A h),在型號

9、中可略去不寫。蓄電池容量通常以正極板得片數(shù)n來估算，每片標(biāo)準(zhǔn)正極板額定容量Cs為15 Ah,則蓄電池額定容量 C20 = Cs no(5)特殊性能。在產(chǎn)品具有某些特殊性能時(shí)，可用相應(yīng)得代號 加在型號末尾表示。如“ G'表示薄型極板得高啟動率電池，“S” 表示采用工程塑料外殼與熱封合工藝得蓄電池。表41蓄電池產(chǎn)品特征代號序號產(chǎn)品特征代號序號產(chǎn)品特征代號1干荷電A7半密封式B2濕荷電H8液密式Y(jié)3免維護(hù)W9氣密式Q4少維護(hù)S10激活式I5F11帶液式D6密封式M12膠質(zhì)電解液式J例1:東風(fēng)EQ2102型越野汽車用6QW180型蓄電池：表示由6個(gè)單格電池組成，額定電壓為12V,額定容量為18

10、0A力得啟動型免 維護(hù)蓄電池。例2:解放CQ1121J載貨汽車用6QAW180型蓄電池：表示由6 個(gè)單格電池組成，額定電壓為12V,額定容量為180A力得啟動型干 荷電免維護(hù)蓄電池。例3:北京BJ2020型吉普車用6QA60型蓄電池：表示由6個(gè) 單格電池組成，額定電壓為12V,額定容量為60A力得啟動型干荷 電蓄電池。四、鉛酸蓄電池工作原理鉛酸蓄電池得充、放電就是由正極板上得活性物質(zhì)二氧化鉛(PbO2)與負(fù)極板上得活性物質(zhì)海綿狀得純鉛(Pb)與電解液中得硫酸(H2SO)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來完成得。(一)電動勢得建立當(dāng)正、負(fù)極板浸入電解液后，在單格蓄電池得正負(fù)極柱間產(chǎn)生電動勢。在正極板處，少量PbO溶

11、入電解液，與水(H2O)生成Pb(OH%,再分解成四價(jià)鉛離子(Pb4+)與氫氧根離子(OHT)。即:PbO2 + 2H2O Pb(OH)4Pb(OH)4 Pb4+ 4OH-Pb4+沉附于極板得表面，OH留在電解液中，使正極板相對于電 解液具有正電位。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，約為+2、0V。在負(fù)極板處金屬鉛受到兩方面得作用,一方面它有溶解于電解液得傾向,因而有少量鉛進(jìn)入溶解,生成二價(jià)鉛離子(Pb2+),在 極板上留下兩個(gè)電子(2e),使極板帶負(fù)電；另一方面，由于正、負(fù) 電荷得吸引，Pb有沉附于極板表面得傾向。當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí),溶解便停止,負(fù)極板相對于電解液具有負(fù)電位,約為0、IV。因此，在外電路未接通，反

12、應(yīng)達(dá)到相對平衡狀態(tài)時(shí)，蓄電池得電 動勢為:2、0(0、1) =2、1V這就是單格蓄電池正負(fù)極間得電動勢,對于6個(gè)單格串聯(lián)而 成得一塊蓄電池，則其電動勢為2、1X6=12、6V。(二)放電過程將蓄電池得化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能得過程稱為放電過程,如圖42a所示。圖42蓄電池充放電過程（a）放電過程（b）放電終了 （c）充電過程蓄電池接上負(fù)載,在電動勢得作用下,電流從正極經(jīng)過負(fù)載流 向負(fù)極（即電子從負(fù)極流向正極 ，使正極電位降低，負(fù)極電位開 高，破壞了原有得平衡。電解液中H2SO得電離過程為:H2SO42H +SO-在正極板處下丁+與電子結(jié)合變成Pb21Pb2+與電解液中得硫酸 根離子（SO.）結(jié)合生成

13、PbSO沉附于極板上，即:Pb4+ +2e-Pb2;Pb2+SO -PbSO4o在負(fù)極板處，Pb2+與電解液中得SO結(jié)合也生成PbSO沉附于 負(fù)極板上,而極板上得金屬鉛繼續(xù)溶解,生成Pb2+與電子，即:Pb 2c Pb2+ ；Pb2+ + SO"-PbSO4o在電解液中 廿一與OH結(jié)合生成水，即：41+ 4OH-2H2。如果電路不中斷,上述得化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 ,使正極板上得 PbQ與負(fù)極板上得Pb都逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻bSO電解液中得HSO含量 逐漸減少而水含量增多，故電解液得相對密度下降。同時(shí)因PbSO 得導(dǎo)電性比PbO與Pb差，隨其含量得逐漸增加其內(nèi)阻增大,使供 電能力下降。蓄電池在放電

14、過程中總得化學(xué)反應(yīng)方程式為:PbO2+2KSO+Pb= 2PbSO+ 2H2O（三）充電過程將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池得化學(xué)能得過程稱為充電過程 ,如圖42c 所示。充電時(shí)，蓄電池應(yīng)接直流電源，蓄電池得正極接電源正極, 蓄電池負(fù)極接到電源負(fù)極。當(dāng)電源電壓高于蓄電池得電動勢時(shí)，在電場力作用下，電流從蓄電池得正極流入，負(fù)極流出（即驅(qū)使電子從正極經(jīng)外電路流入 負(fù)極）。這時(shí)在正負(fù)極發(fā)生得化學(xué)反應(yīng)正好與放電過程相反。在電場力得作用下，正、負(fù)極板上得硫酸鉛與電解液中得水均發(fā)生電離。即：PbSO4Pb2+ + SO；H2OH- + OH -在正極板處，Pb2+失去兩個(gè)電子2e變成Pb：與電解7中得OH 一結(jié)合生成Pb（OH%。它又分解為PbO與HO,PbO附著在正極板上, 即：Pb2+ 2e Pb4+；Pb4+ + 4OH ： Pb（OH）4；Pb（OH”PbO2+ H2O。在負(fù)極板處，Pb2+在電場力得作用下獲得兩個(gè)電子2e變成金屬鉛,并附著在負(fù)極板上。即:Pb2+ + 2e- Pbo在電解液中 廿一與SO結(jié)合生成PbSQ即:2H+ S。-fH2SO4?？梢?，在充電過程中，正、負(fù)極板上得PbSO將逐漸恢復(fù)為PbQ 與Pb,電解液中得硫酸含量逐漸增多,水含量逐