1《汽车电子控制技术》内容提要一、绪论1、汽车电器设备的组成:1)供电系统、2)用电设备、3)检测装置、4)配电装置。其中用电设备包括:1)起动系统、2)点火系统、3)照明与显示系统、4)信号系统、5)附属电器系统2、简述汽车电器设备的特点。P71)低压、2)直流、3)单线制、4)负极搭铁。二、蓄电池1、蓄电池的功用:P101)起动发动机、2)备用供电、3)存储电能、4)协同供电、5)稳定电源电压。2、普通车用铅酸蓄电池的主要组成:P10-131)极板、2)隔板、3)电解液、4)壳体、5)联条、6)加液孔盖等3、铅酸蓄电池的工作原理:(简答)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纯铅,电解液中的硫酸成分增加,相对密度增大。放PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4充4、蓄电池的型号6—QA—105、6—QW—180表示:(选择或简答)1)6:表示由6个单格电池组成,额定电压为12V。Q:表示起动型蓄电池。A:表示干荷电;105:表示额定容量为105Ah(安时)2)6:表示由6个单格电池组成,额定电压为12V。Q:表示起动型蓄电池。W:表示免维护;180:表示额定容量为180Ah(安时)5、蓄电池放电、充电特性及其特性曲线的分析。1)蓄电池的放电特性:图2-10当蓄电池以恒定的电流放电时,蓄电池的端电压、电动势和电解液密度随放电时间变化的规律。2)蓄电池的充电特性:图2-11当蓄电池以恒定的电流充电时,蓄电池的充电电压、电动势和电解液密度随充电时间变化的规律。6、蓄电池的容量及其影响因素。(选择或简答)1)蓄电池的容量:在规定的放电条件下,蓄电池能输出的电量。2)影响因素:A极板的构造;B放电电流;C电解液的温度;D电解液的密度。7、蓄电池的充电种类:1)初充电、2)补充充电、3)预防硫化过充电、4)去硫化充电5)锻炼循环充电蓄电池的充电方法:1)恒流充电2)恒压充电3)脉冲快速充电。(极化的原因电解液密度过大、消除措施脉冲快速充电)(选择或简答)8、蓄电池的检查包括哪些方面?1)检查电解液是否有渗漏;2)检查安装是否牢固;23)检查蓄电池盖上是否有灰尘、泥土和酸垢;4)检查通气孔是否畅通;5)定期检查电解液的密度及液面高度。9、蓄电池的故障:1)极板硫化:2)自行放电:三、交流发电机及调节器1、交流发电机的功用及分类。1)功能:A、给汽车的用电设备供电;B、给蓄电池充电。2)分类:A、JF-交流发电机;B、JFZ-整体式交流发电机;C、JFB-带泵交流发电机;D、无刷交流发电机P272、交流发电机的结构:(选择或简答)1)转子:A组成:绕组、滑环、磁轭、爪极、转子轴。B功用:产生旋转磁场;2)定子:(电枢)A组成:定子铁芯、定子绕组。B功能:产生交流电动势;3)整流器:A组成:六只硅二极管。B功能:将三相交流电变为直流电;4)端盖的作用:做为发电机的安装基础;5)电刷的作用:为转子绕组提供电流。3、交流发电机有内、外搭铁之分:图2-23(判断改错)1)内搭铁:交流发电机磁场绕组的一端直接与交流发电机外壳相连。2)外搭铁:交流发电机磁场绕组的两端都不与交流发电机外壳相连,而是连接调节器的F+和F一接线柱4、励磁:将电源引入到磁场绕组,使之产生磁场称为励磁。1)他励:为了使交流发电机在低速运转时的输出电压满足汽车上用电的要求,在发电机开始发电时,采用他励方式,即由蓄电池提供励磁电流,增强磁场,使电压随发电机转速很快上升。2)自励:当发电机输出电压高于蓄电池电压,一般发电机的转速达到1000r/min左右时,励磁电流便由发电机自身供给,这种励磁方式称为自励。5、交流发电机工作原理:(产生交流电原理和整流原理)(选择或简答)当转子转动时,产生一个旋转的磁场,使得相对禁止的定子电枢绕组切割磁力线而感应产生交流电动势。汽车用交流发电机是一个三向同步交流发电机、它通过二极管组成的三相桥式整流电路将定子绕组所产生的交流感应电流变为直流电流输出。也称为硅整流发电机。6、充电指示灯的含义:检测发电机是否在正常工作状态。7、交流发电机的特性:输出特性、空载特性、外特性、(选择或简答)1)输出特性:P32图2-29发电机向负载供电时,保持发电机输出电压恒定,输出电流I与转速N之间的关系。2)空载特性:P33图2-30发电机空载时,发电机的端电压U与转速n之间的函数关系。U=f(n)3)外特性:P33图2-31当发电机转速一定时、发电机的端子电压U与输出电流之间的关系。8、交流发电机自限流的原理:(简答)当发电机转速变化时,自动对发电机转子的励磁电流进行调节,使发电机的输出电压稳定,以满足汽车用电设备的要求。9、交流发电机的电压调节器的工作原理(综合电路分析)、(触点式电压调节器、晶体管电压调节器——包括内搭铁或外搭铁型电子电压调节器——集成电路调节器、数字电路调节器的电路结构和原理)。1)电压调节器的原理:P34图2-323通过调节磁场电流使磁极磁通改变来使发电机的输出电压保持恒定。2)调节方法:P37图2-34图2-36利用晶体管的开关特性,使磁场电流接通与切断来调节发电机磁场电流,从而使发电机的输出电压稳定在某一规定的范围内。3)功能:当发电机转速变化时,自动对发电机的电压进行调节,使发电机的输出电压稳定,以满足汽车用电设备的要求。P344)电压调节器分类:A、触点式、B、电子式、电子式按结构分为:晶体管电压调节器(内搭铁或外搭铁型电子电压调节器)和集成电路调节器、5)数字电路调节器的电路结构和原理:10、交流发电机与电压调节器的使用注意事项P421)蓄电池搭铁极性与交流发电机相同2)不得用搭铁试火的方式检查发电机是否发电3)发电机不发电或发电电流较小时,应及时排除故障4)禁止用兆欧表或220V交流电检查交流发电机绝缘性能5)发电机运行时,不要拆卸电器、蓄电池连接线6)发动机熄火时,要注意关闭点火开关,以防发电机励磁绕组烧毁7)调节器与交流发电机搭铁形式应一致8)调节器与交流发电机电压等级应一致9)调节器调节电压应符合要求四、起动系统1、起动机的作用:起动发动机,当发动机起动之后立即停止工作。起动机的构造及各部的功能:(选择或简答)1)串励直流电动机:将电能转变成机械能,产生电磁转矩。2)传动机构:起动时将转矩传给飞轮齿圈,起动后自动脱离。3)操纵机构:接通或断开电动机和蓄电池的电路,切断或接入附加电阻电路。2、串励直流电动机的组成:主要由电枢绕组、磁极、换向器、电刷、壳体等1)电枢作用:产生电磁转矩;组成:电枢轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器2)换向器:可将电源提供的直流电转换成电枢所需的交流电,保证电枢所产生的电磁力矩方向不变,使其产生定向转动3)磁极作用:产生磁场;组成:铁芯、励磁绕组4)电刷作用:将电流引入电枢;组成:电刷、电刷架5)机壳作用:安装机体;组成:由低碳钢卷曲而成3、传动机构:1)起动机的传动机构是起动机的主要组成部件,它包括离合器和拨叉两个部分。2)单向离合器的作用是:将电动机的电磁转矩传递给发动机使之起动,同时又能在发动机起动后自动打滑,保护起动机不致飞散损坏。3)单向离合器的种类有:滚柱式离合器、摩擦片式离合器、弹簧式离合器等。4)拔叉的作用是:使离合器轴向移动,将驱动小齿轮啮入和脱离飞轮齿圈4、起动机的操纵机构:1)起动机的转动是通过起动机上的电磁开关控制的,电磁开关在工作时一方面通过拔叉使驱动小齿轮与飞轮齿圈相啮合,与此同时将起动机主电路接通,使起动机带动4发动机转动。2)起动机电磁开关的操纵方式可分为直接控制式和继电器控制式二种。5、直流电动机:(判断、改错或简答)1)工作原理:(左手定则)直流电动机是将电能转变为机械能的设备,是根据通电导体在磁场中受到磁场力作用这一基本原理进行工作的。P50图3-32)直流电动机转矩自动调节特性:P56图3-9当负荷发生变化时,直流电动机的转速、电流和转矩将会自动地作相应变化,以满足负荷的要求。6、直流串励式电动机的工作特性:P56图3-10(选择或简答)1)转矩特性:电动机的电磁转矩随电枢电流变化的关系。P552)机械特性:电动机转速随转矩而变化的关系。P553)功率特性:电动机的功率随电枢电流变化的关系。P564)汽车上广泛采用串激电动机的原因:P55图3-8在电枢电流相同的情况下,串励式直流电动机的转矩要比并励式直流电动机大。7、起动机的参数选择包括哪几方面?其中最佳传动比与实际选择传动比应满足什么关系。(选择、判断、改错或简答)1)起动机的参数选择包括:A功率选择、B传动比选择。C、蓄电池容量的选择。P562)最佳传动比:与起动机的最大功率相对应的传动比。P573)实际选择传动比:起动机在发动机最低起动转速时能发出本身的最大功率。P578、电磁啮合式起动机基本电路的工作过程:P59图3-11(综合电路分析)点火开关位于起动位置(STA)时,电流流经保持线圈和吸引线圈产生磁场力,克服弹簧力,拉动移动铁心通过传动杆使起动机齿轮与发动机飞轮齿圈啮合。随即起动机的工作电流接通,强电流通过起动机,起动机带动发动机旋转。与此同时吸引线圈磁场消失,由保持线圈维持起动机的工作。当发动机起动后高速运转时,起动机的单向离合器打滑,保护起动机转速不受发动机的影响。此时将点火开关转动到点火(ON)位置,吸引线圈产生与保持线圈相反方向的磁场力,回位弹簧拉动铁心回位切断起动机的工作电流,同时使起动机齿轮与发动机飞轮齿圈分离。9、减速式起动机的原理:在起动机的电枢和驱动齿轮之间增加了一套减速机构,从而实现减速增矩的功能。10、起动机的正确使用1)起动时间不能超过5秒,再次起动时应间隔2分钟。第三次起动应排除故障后进行。2)冬季起动时应采取预热措施。3)发电机起动后应切断起动电路,防止起动机飞散。11、起动系故障诊断A、起动机不转1)判断蓄电池存电情况、电源导线连接情况2)短接起动机二主触头,起动机是否旋转3)短接蓄电池正极与起动机电磁开关接柱,起动机是否旋转4)判断起动继电器工作状况(内部线圈、触点)B、起动机运转无力1)检查蓄电池容量和导线连接情况2)短接起动机二主接柱。若起动机有力转动,说明主触头与接触盘接触不良;若仍无5力,起动机内部故障。3)打开点火开关时,起动机连续发出“卡嗒”声,说明电磁开关保位线圈不良。C、起动机空转1)起动机空转时,无碰撞声音,说明主电路就被接通后驱动小齿轮末与飞轮齿圈啮合,间隙调整不当。2)起动机空转后发出碰撞声音,说明主触头接通过早。3)起动机空转时有严重碰齿声,说明小齿轮损坏严重,应拆检。4)起动机空转时,速度快但无碰齿声,说明单向离合器打滑。五、点火系统1、点火系统的作用与要求:(选择或简答)1)产生火花、2)足够的能量、3)正确的点火时间P682、传统点火系的组成:P68(选择或简答或综合分析)1)电源、2)点火开关、3)点火线圈、4)分电器、5)火花塞。3、火花塞热特性:P79火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的长度。热值代号1、2、3为热型火花塞;4、5、6为中型火花塞;7、8、9、10、11为冷型火花塞。4、附加电阻:(判断、改错或简答)1)特点:受热时电阻迅速增大,冷却时电阻迅速降低。2)作用:可自动调节一次电流,改善起动和高速时的点火特性。5、传统点火系工作过程分为三个阶段:(简答)1)触点闭合:初级电流增长。(初级电流按指数规律增长。)2)触点分开:初级绕组内电流迅速切断,次级绕组中产生高压电。为保证触点间不产生火花,在断电器触点两端并联一电容器。3)火花塞电极间隙被击穿,产生电火花点燃混合气:(初始阶段为电容放电(火花头),时间短、电流大;后段为电感放电(火花尾)时间长,电流小。实验证明:电感放电持续时间越长,点火性能越好。)6、传统点火系的初级回路和次级回路:1)初级电路:P69图4-2中的实线剪头蓄电池+→起动机主接柱→点火开关→附加电阻→初级绕组→电容→