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绪论•学习目标•一、课程的性质、任务及重要性•二、汽车电气设备的组成•三、汽车电气设备的特点•四、课程的学习方法及要求•小结•习题学习目标•1.掌握汽车电气设备的组成。•2.掌握汽车电气设备的特点。•3.了解学习本课程的目的、要求和方法。一、课程的性质、任务及重要性性质与任务：•《汽车电气及电子设备》是汽车检测与维修专业必修的一门主干专业课。•课程内容：包括汽车各种电气设备的构造、原理、性能、使用与维修等方面知识。通过本课程学习，应较系统地掌握汽车电气设备的结构、基本原理、使用与维修、检测与调试、故障诊断与排除等基本知识和技能。重要性：•课程地位：《汽车电气及电子设备》即是一门重要的实践性很强的专业课程，同时也是学好其它相关专业课程的必要的基础。•自身作用：自1886年汽车诞生至今，经过100多年的发展，已成为当今世界经济的支柱产业及人们工作和生活之中不可缺少的部分。•汽车电器经历了从无到有、从简到繁、从辅助到主要的发展过程已经成为现代汽车的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、舒适性、可靠性与安全性等。•始于上世纪50年代传统电器的电子化，使汽车电器性能提高并在汽车的节能和排污方面作出贡献。电子控制装置在汽车上的应用，满足了人们对汽车安全性，舒适性、排放控制，能耗等各项指标更高的要求。如今，随着以计算机为核心的电子控制技术以及新材料、新工艺、新能源等在汽车上的广泛应用，汽车已演变成为一种精美绝伦的高科技产品。二、汽车电气设备的组成•现代汽车的电气设备数量很多，但总体来说，可分为3大部分，即电源、用电设备和配电装置。•(一)电源•汽车电源包括蓄电池、发电机及调节器。发动机不工作时由蓄电池供电，发动机起动后，转由发电机供电。在发电机向用电设备供电的同时，也给蓄电池充电。调节器用于发电机工作时保持其输出电压的稳定。•(二)用电设备•1.起动系主要包括起动机及其控制电路。用于起动发动机。•2.点火系用于产生电火花，点燃汽油机可燃混合气。分传统点火系和电子点火系，主要组成件有点火线圈、点火器、分电器、火花塞等。•3.照明系照明系包括车外和车内的照明灯具，提供车辆夜间安全行驶必要的照明。•4.信号装置信号装置包括音响信号和灯光信号，提供安全行车所必需的信号。•5.仪表及报警装置用来监测发动机及汽车的工作情况，使驾驶员及时发现发动机及汽车运行的各种参数及异常情况，确保汽车正常行驶。主要包括电压(电流)表、燃油表、水温表、机油压力表、车速里程表、发动机转速表、气压表及各种报警灯等。•6.辅助电器辅助电器包括电动刮水器、风窗洗涤器、空调器、低温起动预热装置、汽车音响、点烟器、电动车窗、电动座椅、防盗装置等。辅助电气设备有日益增多并向舒适、娱乐、安全保障等方面发展趋势。•7.汽车电子控制系统汽车电子控制系统主要指利用微机控制的各个系统．包括电控燃油喷射系统、电控点火系统、电控自动变速器、制动防抱死装置、电控悬架系统、自动空调等。电控系统的采用可以使汽车上的各个系统均处于最佳工作状态，达到提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，降低汽车排放污染的目的。•(三)配电装置配电装置包括中央接线盒、保险装置、继电器、电线束及插接件，电路开关等，使全车电路构成一个统一的整体。三、汽车电气设备的特点•汽车种类繁多，但其电气设备都有共同特点：•1.低压直流：电压有6V；12V；24V三种，以12V和24V为多，由于蓄电池充、放电均为直流电，所以汽车上采用直流电。•2.并联单线：汽车上用电设备都是并联的。汽车发动机、底盘等金属体为各种电器的公共并联支路一端，而另一端是用电器到电源的一条导线，故称为并联单线。•3.负极搭铁：根据ZBT35001-87《汽车电气设备基本技术条件》规定，汽车电气系统均采用电源负极搭铁。四、课程的学习方法及要求•在课程的学习过程中必须注重理论与实践的有机结合，做到切实理解，融会贯通，真正达到学以致用的目的。•对于结构复杂及实践性较强的内容，要充分利用实物，采取边学习、边实践的方式，加强对所学内容的理解。•本课程是以汽车构造、电工电子、计算机等学科为基础，对于理论部分的教学内容，应加强预习和复习，以提高学习效果。小结•1.汽车电气设备包括3个部分：电源（包括蓄电池和发电机）、用电设备和配电装置。•2.用电设备包括起动系、点火系、照明系、信号装置、仪表及报警装置、辅助电器、汽车电子控制系统等。•3.配电装置包括中央接线盒、保险装置、继电器、电线束及插接件，电路开关等。•4.汽车电气设备的特点是：低压直流、并联单线、负极搭铁。习题•1、汽车电气设备有哪些系统组成？•2、汽车电气设备有哪些特点？电源系统用电设备配电装置汽车电气设备蓄电池发电机及调节器起动系起动机控制电路点火系照明系信号装置辅助电器汽车电子控制系统点火线圈点火器分电器火花塞车内照明车外照明灯光信号音响信号仪表及报警装置电压(电流)表燃油表水温表机油压力表车速里程表发动机转速表报警灯电动刮水器、风窗洗涤器空调器低温起动预热装置汽车音响电动车窗电动座椅防盗装置电控燃油喷射系统电控点火系统电控自动变速器制动防抱死装置电控悬架系统中央接线盒保险装置继电器电线束及插接件开关电气设备三大组成部分汽车诞生•1866年德国工程师尼古拉斯·奥托制造出往复活塞四冲程内燃机，并为现代内燃机发展奠定了四冲程工作循环(或称奥托循环)的理论基础。他的机器经改进后，以汽油为燃料，热效率可达12％—14％。（现代汽油机有效热效率0.25-0.3，柴油机0.3-0.45）•德国工程师鲁道夫·狄赛尔于1892年获得了柴油发动机发明专利，于1897年制成了实用的四冲程柴油机。后人为纪念这位发明家，把这种机器命名为“狄赛尔发动机”。•1885年德国工程师卡尔·奔驰设计制造了一个单缸四冲程内燃机和一辆三轮汽车，并在1886年获得了专利(有人认为这个专利是汽车诞生的认证)。1886年德国工程师哥特里布·戴姆勒将自制的单缸四冲程内燃机装在一辆改装的马车上，也制成了汽车。奔驰和戴姆勒二人随后创办了自己的公司，开始小批生产内燃机和汽车。他们二人首先把汽车与工业生产联系在一起，并把汽车推上了历史舞台，这是具有划时代意义的功绩。两位发明内燃机的先驱者a)尼古拉斯·奥托(1831-1891)；b)鲁道夫·狄赛尔(1858—1913)汽车发明者卡尔·奔驰(1844-1929)以及他发明的三轮汽车支柱产业•目前全世界汽车保有量超过6.5亿辆，按全世界人口平均9人就拥有1辆，其中轿车最多、占总保有量的80%左右。预计到2030年，客货车总量将翻一番。•汽车普及率最高的是美国，平均1.3人拥有1辆；西欧、北欧、日本等发达国家，平均2-3人拥有1辆；东欧、俄罗斯、韩国等国家平均约10人拥有1辆。汽车电器设备发展概况•20世纪50年代以前，限于电子技术的发展，汽车的发展以机械设备为主，电气设备在汽车上的应用较少，只是一些必备的电源和用电设备。•20世纪60年代以后，随着电子技术的进步，汽车上也开始采用电子设备，主要标志是交流发电机，采用二极管整流技术，将交流电变为直流电，减少了发电机的质量和体积，提高了发电机的可靠性。之后，又用电子式电压调节器替代了传统的触点式电压调节器．使发电机输出的电压更加稳定，井大大减少了维护的工作量。•进入20世纪70年代，电子技术应用在点火系统中，出现了电子控制高能点火系统，点火提前的电子控制系统，使点火能量大大提高，点火提前的控制更加精确，提高了汽车的动力性，降低了汽车的排放污染。为进一步降低汽车的排放污染和提高汽车的整体性能，随之又出现了电子控制燃油喷射系统(EFI)、电子控制自动变速器(ECT)、制动防抱死系统(ABS)等。•20世纪80年代以后，汽车用的电子装置越来越多，如驾驶辅助装置，安全警报装置，通讯、娱乐装置等。特别是微机技术的发展，更给汽车电子控制技术带来了一场技术革命，电控技术深入到了汽车的各个组成部分，目前，较高级轿车一般都装有7-8个微处理器，日本丰田公司“滑翔机”牌汽车上已使用24个微处理器，汽车进入电子控制时代，使汽车的整体性能得到了大幅度的提高。汽车电子控制技术发展概况•汽车自问世以来，在很长一段时间内其技术发展主要表现在机械方面，20世纪50年代以后，随着电子技术的进步，电子技术在汽车上的应用和发展代表了汽车技术发展的主流和趋势。可以说近半个世纪以来，汽车技术的发展主要是汽车电气与电子技术的发展。20世纪80年代以后，提高汽车性能，节约能源和保护环境，主要取决于电子控制技术（据有关资料介绍，电控燃油喷射装置与传统的化油器供给系统相比，可使发动机功率提高10%；在耗油量相同的情况下，扭矩可增大20%；从0-100Km/h加速时间减少7%；油耗降低10%；废气排污量可降低34%-50%；系统采用闭环控制并加装三元催化器，排放量可降低73%）。汽车电子化成为21世纪汽车发展的必由之路。•汽车电子控制技术是伴随着汽车法规(油耗法规、排放法规、安全法规)要求的提高和电子技术的进步而逐步发展到当今水平的，其发展过程大致可分为分立电子元件控制、集成电路控制和微型计算机控制3个阶段。•国产汽车电子控制技术的开发和应用相对较晚。20世纪90年代初期，只有少数车型，如一汽的奥迪、北汽的切诺基汽车上开始采用电子控制燃油喷射发动机，而且基本上是进口部件组装，与国外的差距较大。随着形势的发展，如城市汽车数量的增多，汽车尾气造成的污染日趋严重等，国家有关新的安全、油耗、排放法规将同国际标准接轨；同时，迫于全球经济一体化进程及汽车行业的激烈竞争，我国汽车大大加快了采用电子控制技术的前进步伐，国家和有关部门采取了一系列措施。•关于汽车技术未来的发展，2000年美国汽车工程师协会年会得出的结论是：21世纪的汽车将是架在4个轮子上的计算机。可见，以计算机为核心的汽车电子控制技术将在未来汽车技术中发挥主导作用。•汽车电子控制技术应用情况及未来汽车包括电子控制技术在内的发展趋势展示。汽车电子控制技术3个阶段•第一阶段(1953年-1980年)：汽车电子设备主要采用分立电子元件组成控制电路进行控制。主要产品有交流发电机整流器、电子式电压调节器、电子点火控制器、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器、汽车收音机和数字时钟等。•第二阶段(1981年-1990年)：汽车电子设备广泛应用集成电路和8位微处理器进行控制。主要产品有电子燃油喷射系统、空燃比反馈控制系统、防抱死制动系统、安全气囊系统、电子控制自动变速系统、巡航控制系统、电子控制门锁系统、程控驾驶系统、超速报警系统、前照灯灯光自动控制系统、自动除霜系统、车辆导航系统、座椅安全带收紧系统、车辆防盗系统、故障自诊断系统、车身高度自动控制系统和数字式组合仪表盘(包括数字式车速表、里程表、转速计、燃油表和水温表)等。•第三阶段(1991年以后)：汽车电子设备广泛应用16位或32位微处理器进行控制，控制技术向智能化方向发展。主要产品有发动机燃油喷射与点火综合控制系统、牵引力控制系统、控制器区域网络通讯系统、四轮转向控制系统、轮胎气压控制系统、声音合成与识别系统、数字式油压表、蜂窝式电话、可热式挡风玻璃、倒车示警器、超速限制器、自动后视镜系统、道路状态指示系统、动力最优化控制系统、通信与导航协调系统、安全驾驶监测与警告系统、自动防追尾碰撞系统、自动驾驶系统和电子地图等。汽车电子控制技术应用概况未来汽车的发展趋势国家和有关部门采取的措施•1995年底，上海大众汽车有限公司与德国博世公司合资成立上海联合汽车电子有限公司，生产汽车发动机电子控制燃油喷射系统零部件投放市场。•1998年北京市地方法规规定，从1999年1月1日开始，只允许销售装备电子控制燃油喷射系统并带有三元催化净化器的轿车和轻型汽车。•2000年我国政府规定，5座以下化油器式发动机汽车自2001年1月1日起不准生产，5月1日起在全国二十几个主要大中城市不准上牌，9月1日起不准销售，新生产的轿车都要采用电子控制燃油喷射发动机和三元催化净化装置。目前已基本实现。另外，其他电子控制装置，如防抱死制动系统、