汽车电子与电器设备(整理).doc

1《 《汽汽车电车电器与器与电电子子设备设备》 》期末复期末复习纲习纲要要绪论绪论 一、汽车电器设备的组成 （一）电源部分 1、蓄电池；2、发电机及调节器：当时，向全车除起动机外的用电设备供电，三相交流发蓄电池发电机VV动机必须设置电压调节器，以使电压维持相对稳定 （二）用电设备部分用电设备部分包括点火系统、启动系统、照明及信号设备、仪表及显示系统、辅助电 器设备及电子控制设备 二、汽车电器设备的特点 1、低压：保障用电设备的安全性，汽油车采用 12V 电源，所对应的运行电压为 14V，柴 油车采用 24V 电源，所对应的运行电压为 28V； 2、直流：由于蓄电池的充电必须用直流电； 3、单线制：对于传统有车架的汽车而言，以车架作为公关地线，其他全部导线都是火线； 4、并联连接：当某一支路发生故障时，不影响其他支路的正常工作； 5、负极搭铁；6、导线都有颜色和编号；7、具有相对独立的电路系统 第一章第一章 蓄电池蓄电池 一、蓄电池的种类名称电解液优点缺点酸性蓄电池42SOH单极电动势高，能达到 2.11V，价格低 廉充放电寿命短，可靠性较差碱性蓄电池KOH充放电寿命长单极电动势低，为 1.2V，价格昂 贵二、铅蓄电池的功能 1、启动发动机时，是汽车上供给起动机电流的唯一电源，在 5~10s 时间内，向起动机提供 强大的启动电流（汽油机为 200~600A，柴油机为 1000A） ，同时向汽油机的点火装置供电；2、发动机低速时，，蓄电池向全车供电，向发电机提供激磁电流。

蓄电池发电机VV3、负载较多是，协助发电机向外供电； 4、存电不足时，可将发电机的电能转化为化学能储存起来； 5、稳定电网电压，吸收发电机的瞬时过电压，保护电子元件并且能过滤杂波 三、铅蓄电池的构造1、极板组：（1）正极板，充足电状态下的活性物质为二氧化铅；（2）负极板，充2PbO足电状态下的活性物质为铅Pb注意：1、放完电时，正、负极板的活性物质均为硫酸铅；2、负极板的数量总比正4PbSO极板多一片；3、把正、负极板个一片浸入电解液中，就可获得 2V 电动势 2、隔板：绝缘电子，导通离子；3、电解液：稀硫酸； 4、壳体：盛放电解液和极板组，有 3~6 个单格，单格电压均为 2V 5、联条（极柱连接板）：外露式和穿壁式24、蓄电池的型号 1、国标标注：2、国际标注法：将额定容量改标为储备容量mC5、蓄电池的工作原理 （1）充足电的静止状态 1、负极（Pb）：（留在极板上） ，形成电动势22ePbPbVPb1 . 02、正极（）：（留在极板上） ，形成电动势2PbO4 2242PbOHOHPbOVPbO22当外电路未接通，反应达到相对平衡，蓄电池的静止电动势为。

VE1 . 2) 1 . 0(20（2）充放电过程1、放电过程：（1）负极： 2-22PbePb)(42 42PbSOSOPb（2）正极： 242PbePb)(42 42PbSOSOPb2、充电过程：充电过程与放电过程是一个可逆过程，所以充放电总方程式是 OHPbSOPbSOHPbO244222226、蓄电池的工作特性 （1）蓄电池的电动势、内电阻及端电压1、静止电动势：温度为 25℃时的经验公式为其大小取决于电解液的密CrE25085. 0度和温度充足电状态=1.27~1.28放完电状态=1.11253/cmg3/cmgCr253/cmg2、内电阻的构成：极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、联条、极桩电阻 注意：1、电解液的电阻随温度的降低而增大；当相对密度为 1.2时，电解液黏度最小，其电阻也最小2、联条3/cmg的电阻为slR/3、端电压 u：放电时低于瞬时电动势：；充0RIEUf电时高于瞬时电动势：0RIEUf（2）蓄电池的放电特性1、电解液密度的变化：（1）随时间的延长按直线Cr25规律减小，从 1.27 降低到 1.11；（2）电解液密度每下降0.04 蓄电池约放电 25%；（3）静止电动势与密度成正0E比，两者的变化直线平行。

2、端电压 U 的变化：（1）开始放电阶段（2.11~2.0V） ；额定容量特殊性能 普通不标蓄电池特 征串联单个 电池数蓄电池用 途--类型铅蓄电池的放电特性铅蓄电池的充电特性3（2）相对稳定阶段（2~1.85V） ；（3）迅速下降阶段（1.85~1.75V）：此时单格电池电压下降到放电终了电压 1.75V，电解液密度下降到最小许可值为 1.11整个过程总是小3/cmg于电动势 E迅速下降阶段电源后，电动势会回到 1.9V 注意：允许的放电终止电压随着电流增大而降低，对应的放电时间也缩短 （3）蓄电池的充电特性1、电解液密度的变化直线与静止电动势的变化直线基本平行；电解液密度从 1.11上3/cmg升到 1.273/cmg2、快充阶段的端电压为 2.4V，开始产生较多的气泡时，表明接近充电终了；过充阶段的端电压为 2.7V，电解液呈现“沸腾”状态，正极板聚集，负极板聚集2O2H3、整个充电过程的端电压总是大于电动势 E，在充电终了后切断电源，端电压逐渐降低到 静止电动势的 2.11V 7、蓄电池的容量1、蓄电池容量的定义：在一定条件下的恒定放电电流与放电时间的乘积，即fItItfIIC2、额定容量：以 20h 放电率的放电电流在电解液初始温度为℃，电解液相对密Ce）（525度为的条件下，连续放电到规定的单格终止电压为 1.75 时，蓄电池所输）（01. 028. 13/cmg出的电量。

单位是 A·H 3、额定储备容量：完全充足电的 12V 蓄电池在电解液温度为 25℃条件下，以 25A 电Cm 流放电到单格终止电压为 1.75V 时所能维持的时间单位为分钟 min 4、影响蓄电池容量的因素：（1）极板的构造：极板面积越大，片数越多，厚度越小，容 量越大，极板数与容量的关系为：C=7.5（N-1） ，其中 N 表示正负极板的总片数 （2）放电电流越大，则放电时间越长，电池容量越小，因此，每次启动的时间不超过 5s，相邻两次之间的时间间隔应为 15s （3）电解液温度越低，其黏度越大，则容量越小4）电解液密度 r=1.21~1.23时电容量最大电解液密度偏低有利于提高放电电流和3/cmg容量，以延长蓄电池的使用寿命，因此，在不结冰前提下，应尽可能采用稍低的电解液密 度 8、蓄电池的充电 （1）充电方法充电方法优点缺点应用定流充电易充足，适用性强充电时间长，需要经常 调节电流初充电、补充充电、去 硫化充电定压充电充电时间短充电不易充足补充充电、汽车蓄电池 就车充电快速脉冲充电充电时间短，可增加 蓄电池容量，提高启 动性能，去硫化显著出气率高，对极板的活 性物质的冲刷力强，活 性物质易脱落快速充电4注意：1、采用定流充电时，若蓄电池容量不同，则可先按小容量的蓄电池选择充电电流， 再改为大容量的充电电流。

2、采用电压充电时，必须适当的选择充电电压，一般每单格电池约需 2.5V 3、脉冲快速充电的过程为：正脉冲充电——前停充——负脉冲瞬间充电——后停充——正 脉冲充电，如此循环 （2）充电的种类 1、初充电：充电电流小，充电时间长，电化学反应充分2、补充充电 3、间歇过充电：先按补充充电方法充电，再以减半的充电电流进行充电 4、循环锻炼充电5、去硫化充电 9、蓄电池的故障及排除1、极板硫化：生产粗大的硫酸铅，致使蓄电池无法再充电轻度硫化可用间歇过充4PbSO电方法消除，硫化严重应采用去硫化充电方法消除 2、自放电：倒出电解液，取出并用蒸馏水冲洗极板和隔板，加入新电解液重新冲电 3、极板短路：开路端电压低4、极板活性物质大量脱落：其中比 Pb 更易脱落2PbO10、蓄电池的种类 （一）铅酸蓄电池 1、干荷电铅蓄电池：无需初充电，无电解液，其特征代号为 A，有通气孔 2、胶体电解质铅蓄电池：无需初充电，有胶体电解质，其特征代号为 H，有通气孔 3、免维护蓄电池：无通气孔，密封性好，使用不需加水，寿命长，自放电少，耐过充电性 能好，接线柱腐蚀小，启动性能好其特征代号为 W （二）汽车动力用蓄电池 性能指标：比能量、比功率、寿命、充放电效率 （3）二次电池 1、铅酸电池；2、锂电池：正、负极板均是电流收集板。

3、镍氢电池：正极为，负极为，总反应方程式为NiOOHMHx MOHNiMHNiOOH2)(4、燃料电池：阴极：，阳极：eHH4422鈀OHHeO22244第第 2 2 章章 电流发电机与电压调节器电流发电机与电压调节器 1、交流发电机的构造 （1）交流发动机的特点 1、功率大，体积小，质量轻；2、低速充电性能好； 3、结构简单，故障少，寿命长，维修方便；4、调压器简单，只有电压调压器； 5、很少产生电磁波 （二）交流发电机的构造 1、转子：发电机的旋转磁场部分，由转轴、爪型磁极、磁轭、激磁绕组、滑环组成 2、钉子：产生三相交流电，由铁芯和三相绕组组成（型或 Y 型）组成 3、端盖：支承转子，安装和封闭内部构件，由前、后端盖组成前端盖有突出的安全臂和 调整臂，后端盖有电刷（起作用是引入激磁电流，要及时更换）和电刷架 4、风扇：强力通风冷却5、皮带轮：传动作用5（三）整流器 1、作用：将三相交流电变为直流向外输出供给汽车用电设备 2、构造：（1）元件板：压装三个硅整流二级正管 （2）硅整流二极管：①三个正极管，壳体是负极，引出极为正极；②三个负极管：壳体是 正极，引出极为负极。

二、交流发电机的工作原理 （一）交流发电机的发电原理 1、利用电磁感应原理，把通电线圈所产生的磁场在发电机中旋转，使其磁力线切割钉子线 圈，圈产生交变电动势2、交变电动势的频率与发电机转速的关系为，p 为磁极对数，n 为发电机转速60npf3、有效电动势，其中 C 为电机常数，n 为发电机转速，为磁感应强度，CnE激ik 要使为常数，应使保持不变定子绕组的匝数越多，转子转速越高，则绕组内感应En电动势也越高 （2）激磁方式1、它激：当（空载转速）时，蓄电池提供转子电流1nn 2、自激：当时，发电机提供自身激磁电流1nn （三）整流原理（三相桥式全波整流电路）1、、和分别在三相交流电正半周期内导通，且哪相电压最高，则接该向绕组的1D3D5D正极管子导通；2、、和分别在三相交流电负2D4D6D半周期内导通，且哪相电压最低，则接 该向绕组的负极管子导通；（1）在时间内，最高，最21~ ttAuBu低，则导通，R 两端的电压为41DD、ABu（2）在时间内，最高，最低，32~ ttAucu则导通，R 两端的电压为61DD、ACu（3）在时间内，最高，最低，则导通，R 两端的电压为。

43~ ttBuCu63DD 、BCu周而复始，就在负载两端得到一个比较平稳的脉动直流电压 u，一个周期内有 6 个文波 3、满足电流回路定理，即电流从哪里流出，必须回流到哪里去，形成闭合回路同时导通6的两个管子总是将发电机的线电压加在负载 R 两端 4、结论：（1）经整流后的直流电压即是硅整流发电机的直流输出电压，数值为三线交流 电线电压的 1.35 倍；（2）每只二极管的平均电流只有负载电流的 1/3；（3）每只二极管所承受的最高反向电压为线电压的最高值，即；LDRMuu2（4）中性点电压为直流输出电压值的一半，即uuN5 . 0三、三相交流发电机的特性 （一）输出特性（负载或输出电流特性）为常数输出电压负载电流）（unfI|11、当时，端电压低于额定电压，发电机不能向外供电，1nn I=02、当时，端电压超过额定值，电流 I 随着转速升高和电1nn 阻 R 的减小而增大，当时，发电机输出额定功率，此时电2nn 流，为满载转速额II 2n3、当发电机转速达。