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第6章电气元件及基本定律在汽车中的应用6.1点火系电路在汽油发动机中，汽缸内被压缩的可燃混合气就是靠点火系电路产生的电火花点燃的。点火系电路的作用是将蓄电池或发电机供给的低压电（一般为12~14V）转变为高压电（20~30kV），并根据发动机的工作顺序与点火时间的要求，适时地、准确地将高压电送到各缸的火花塞，产生电火花，点燃可燃混合气，使发动机工作。6.1.1传统的点火系电路6.1.1.1传统点火系的组成传统点火系主要由电源（蓄电池或发电机）、点火线圈、分电器（断电器-配电器）、火花塞、点火开关及辅助装置等组成。6.1.1.2电路分析由于火花塞处在0.5~1.2Mpa（5~12kgf/cm2）的可燃混合气环境中，要使跳火可靠，两极间的电压必须在15000~20000V之间。而蓄电池的电压只有6V或12V，因此需要有一个升压装置。这个装置通常是由点火线圈5、断电器9和电容器8组成的，它们能把连续的低压直流电变成断续的高压电。从点火线圈4次级线圈输出的高压电必须通过配电器7将电能分送给各缸的火花塞8，在那里实现跳火。1．低压电路断电器触点闭合时，低压电路接通。2．高压电路断电器触点打开时，感应产生高压，一瞬间构成回路。6.1.2电子点火系电路6.1.2.1传统点火系的缺点6.1.2.2电子点火系的优点6.1.2.3电子点火系的类型电子点火系是指利用晶体管或晶闸管作为开关，接通与断开点火线圈初级电流的点火装置。目前，国内外研制使用的电子点火装置种类较多，大致可按以下三种方式划分。1.有无触点分可分为有触点半导体辅助点火系和无触点电子点火系。2.储能方式分可分为电感储能电子点火系和无触点电子点火系。3.按触发方式分可分为磁脉冲式（磁感应式）、霍尔式、光电式和振荡式四种电子点火系。6.1.2.4有触点电子点火系这种点火系是通过将三极管串联在点火线圈初级绕组电路中，利用三极管来断开和接通初级回路，而“白金”触点则接在三极管基极电路中，只是作为三极管的触发控制器，所以通过触点的电流很小，不会使触点因过载而产生烧蚀问题。1.波许有触点电感储能式电子点火系国产BD—71F型有触点电感储能式电子点火系线路如图6.2所示。2.有触点电容储能式电子点火系图6.2国产BD－71F型电子点火系统6.1.2.5无触点电感储能磁脉冲式电子点火系磁脉冲式（又称磁感应式）电子点火系是用磁脉冲信号发生器替代传统的断电器。当分电器旋转时，磁脉冲信号发生器产生信号电压，经开关放大器放大后推动大功率管工作，控制点火线圈初级绕组电路的通、断，使次级绕组产生高压电，通过火花塞跳火点燃混合气。1．丰田汽车用无触点磁脉冲式电子点火系丰田轿车、面包车装用的20R型发动机点火系就是无触点电感储能磁脉冲式电子点火系。它主要由磁脉冲式分电器、开关放大器、高能点火线圈、火花塞等组成。磁脉冲式分电器内没有触点，而是装用了一个磁脉冲式点火信号发生器。（1）磁脉冲式点火信号发生器。（2）开关放大器。6.1.2.6无触点电感储能霍耳式电子点火系统无触点电感储能霍耳式电子点火系，又称霍耳效应式。是利用霍耳效应原理制成霍耳脉冲信号发生器，它相对于磁脉冲式，具有脉冲信号受转速影响小、低速时抗干扰性强等优点。目前国内一些轿车如上海桑塔纳、一汽奥迪等都在使用霍耳式无触点电子点火系。1．霍耳脉冲信号发生器2．霍尔式无触点点火电路6．1．2．7微机控制的点火系1.微机控制的点火系的组成和功能1.微机控制的点火系2.微机控制的点火系的主要电路（1）点火确认信号（IGf信号）发生电路。（2）过电压保护电路。（3）闭合角控制电路。（4）锁止保护电路。（5）恒流控制电路。（6）加速状态检测电路。6．2汽车用调节器电路汽车发电机的转速是随着发动机转速的改变而改变的，发电机的电压又随着转速的变化而变化，而汽车上的用电设备需要一个稳定的电压，调节器通过改变发电机的励磁电流的大小来控制发电机的端电压保持在一定的范围内。6.2.1双级电磁振动式调节器6.2.1.1电路的组成图6.12是双级电磁振动式调节器的基本电路。其中K1为低速触点，常闭，K2为高速触点，常开，定触点直接搭铁，X是磁化线圈，绕在铁心上，承受发电机的电压。图6.12双级电磁振动式调节器的基本电路6.2.1.2调节器的电路分析1．起动2．自励3．低速调压区4．失控区5．高速调压区6．2．2晶体管调节器目前国内外生产的晶体管调节器，结构与电路设计基本相同，一般都是由2～3个三极管、1～2个稳压管和一些电阻、电容、二极管等电子元器件组成。外壳用铝合金或钢板盒密封。引出线有插头式和接线板式两种，其上分别标注有“＋”（火线）、“－”（搭铁）、与“F”（磁场）标记。下面以JFT121型晶体管调节器为例讲述其工作原理JFT121型晶体管调节器是用于内搭铁式交流发电机，可与一般六管交流发电机配套使用。电路分析如下:1．起动与低速2．调压6．2．3集成电路（IC）调节器集成电路调节器具有体积小、质量小、调压精度高、耐振、寿命长、可以直接装在交流发电机内等优点，所以被广泛应用于现代汽车发电机上。下面以JFT152型混合集成电路调节器为例讲述其工作原理JFT152型混合集成电路调节器体积小，通过安装板可直接安装在交流发电机的电刷架上。它由外壳、安装板和电路板总成三部分组成。电路板总成由厚膜电阻和小体积元件组装而成。电路分析如下：1．起动与低速2．调压6．3汽车继电器电路6．3．1磁场继电器控制电路磁场继电器控制电路一般接在电源与调节器之间，用以控制交流发电机的励磁电路。即发电机起动时，自动接通发电机的励磁电路，熄火时又自动断开发电机的励磁电路。通常将它与双级电磁振动式调节器合装为一体，仍然称为调节器，但这种调节器只装于柴油机上。现以FT61A型调节器为例，讲述其工作原理。图6.16FT61A型双联调节器电路6.3.1.1电路组成图6.16中Q1为起动线圈，承受蓄电池电压；Q2为维持线圈，承受发电机中性点电压；K3为继电器常开触点，接通与切断发电机的励磁电路。6.3.1.2电路分析1．起动时2．起动中3．起动后4．电压调节5．发动机熄火图6.16FT61A型双联调节器电路6.3.2.1利用中性点电压，通过充电指示继电器控制丰田汽车发电机调节器（带继电器）控制电路原理如图6.17所示。6．3．2充电指示灯控制电路图6.17丰田汽车发电机调节器的电路6.3.2.2利用三相绕组的一相线输出，使充电指示灯工作天津大发微型车采用这种控制方式，如图6.18所示。图6.18天津大发汽车充电指示灯电路6.3.2.3利用九管发电机控制利用九管发电机可控制充电指示灯，如图6.19所示。图6.19九管交流发电机原理图6.3.2.4在充电电路中增加一个功率稍大的二极管控制瑞典沃尔沃（Volvo）汽车采用这一方式。它的交流发电机与一般的交流发电机相同，仅在电路中增加了一个功率稍大的二极管，其电路如图6.20所示。图6.20瑞典沃尔沃汽车充电指示灯电路6．3．3喇叭继电器汽车上装有两个喇叭时，由于消耗的电流过大，如果直接用喇叭按钮操纵，按钮容易烧坏，为此采用了喇叭继电器。6.3.3.1电路组成喇叭继电器的结构如图6.21所示，继电器由线圈、铁心、触点臂、触点副组成，在外部有喇叭、电池、按钮三个接线柱。6.3.3.2电路分析图6.21喇叭继电器6．4汽车仪表电路在汽车中有水温表、油压表、燃油表等仪表，它们的电路和工作原理相似，现以燃油表的电路和电源稳压器为例来分析汽车中仪表电路及其特点。燃油表有双金属式和电磁式两种指示器。6．4．1燃油表6.4.1.1双金属式燃油表1．电路组成2．电路分析6.4.1.2电磁式燃油表图6.23电磁式燃油表6．4．2电源稳压器1．电路组成电源稳压器的电路如图6.24所示。它主要由门形双金属片、触点和加热线圈组成。2．电路分析图6.24电源稳压器的原理电路6．4．3制动信号灯断线警告灯1．电路组成在制动信号灯电路中接两个电磁线圈4和6以及舌簧开关，警告灯与舌簧开关串联，如图6.26所示。2．电路分析图6.26制动信号灯断线警告电路