汽車電氣機(jī)械設(shè)備的組成及特點分析

楊文珺 褚金岳

摘 要：汽車電氣機(jī)械設(shè)備的作用為：為汽車使用者提供持續(xù)供電，提供動力，從而來滿足用戶的出行需求。如今，電力在人們的生產(chǎn)與生活中發(fā)揮著十分重要的作用，它為人們的生產(chǎn)與生活創(chuàng)造了有利條件，也是人們生產(chǎn)和生活中的必要能源。電廠運行期間為了使電力可以正常的運行與輸送，最常用的就是電氣機(jī)械設(shè)備。而在汽車生產(chǎn)中汽車電氣機(jī)械設(shè)備作為重要設(shè)備，是生產(chǎn)人員十分關(guān)注的方面。同時，汽車維修過程中電氣機(jī)械設(shè)備也是維修的重點。本文探析汽車電氣機(jī)械設(shè)備的組成及特點，力求提供分析和研究豐富此方面的學(xué)術(shù)理論資料，也為汽車生產(chǎn)與汽車電氣機(jī)械設(shè)備維修人員相關(guān)工作的進(jìn)行提供有效參考。

關(guān)鍵詞：汽車 電氣機(jī)械設(shè)備 組成 特點 分析

Abstract：The role of automotive electrical machinery and equipment is to provide continuous power supply and power for automobile users to meet the travel needs of users. Nowadays， electricity plays a very important role in people's production and life， which creates favorable conditions for people's production and life， and is also a necessary energy for people's production and life. In order to make the normal operation and transmission of electricity during the operation of the power plant， the most commonly used is electrical machinery and equipment. In automobile production， automotive electrical machinery and equipment， as an important equipment， is an aspect that production personnel pay great attention to. At the same time， electrical machinery and equipment in the process of automobile maintenance are also the focus of maintenance. This paper analyzes the composition and characteristics of automotive electrical machinery and equipment， strives to provide analysis and research to enrich academic theoretical data in this regard， and also provides an effective reference for automobile production and automobile electrical machinery and equipment maintenance personnel.

Key words：automobile， electrical machinery and equipment， composition， characteristics， analysis

1 引言

汽車電氣機(jī)械設(shè)備所指的是那些被安裝在汽車上的各類電器零件的總稱，汽車的電氣機(jī)械設(shè)備對汽車行駛期間的安全性和可靠性以及舒適性有很大的影響，汽車電氣機(jī)械設(shè)備保持良好的運行狀態(tài)，那么汽車會更加安全與可靠的運行。不管是汽車生產(chǎn)制造工作人員，還是汽車駕駛?cè)藛T或者汽車電氣機(jī)械設(shè)備的維修人員都要了解汽車電氣機(jī)械設(shè)備的基本構(gòu)成和特點，這樣一方面利于保障汽車生產(chǎn)作業(yè)的順利開展，也保障駕駛?cè)烁玫鸟{駛汽車出行，另一方面汽車維修人員掌握汽車電氣機(jī)械設(shè)備組成和特點是其必須掌握的基本職業(yè)技能，利于其做好故障汽車的電氣機(jī)械設(shè)備的維修與養(yǎng)護(hù)工作，解決汽車電氣機(jī)械設(shè)備的運行安全問題，保障汽車電氣機(jī)械設(shè)備保持安全運行狀態(tài)。

2 汽車電氣機(jī)械設(shè)備的幾大組成部分

2.1 電源系統(tǒng)

汽車電源系統(tǒng)主要構(gòu)成部分有：一蓄電池，二發(fā)電機(jī)設(shè)備，三調(diào)節(jié)器設(shè)備。如下對汽車電壓系統(tǒng)的幾大構(gòu)成部分進(jìn)行詳細(xì)和深入的分析。

2.1.1 蓄電池

蓄電池是一個具有可逆性的直流電源，目前在汽車上應(yīng)用最為廣泛的為啟動時所使用的前蓄電池，蓄電池能夠和發(fā)動機(jī)設(shè)備并聯(lián)，為用電設(shè)備持續(xù)供電。它的作用包括幾下幾個方面：一旦發(fā)動機(jī)設(shè)備啟動運行就向起動機(jī)與點火系統(tǒng)進(jìn)行供電；若是起動機(jī)出現(xiàn)不發(fā)電以及電壓相對較低的現(xiàn)象時可以向用電設(shè)備進(jìn)行供電；如果多個用電設(shè)備同時接入，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)超載現(xiàn)象，能夠協(xié)助大電機(jī)進(jìn)行供電；當(dāng)發(fā)現(xiàn)蓄電池的存電量過少時，同時發(fā)電機(jī)的負(fù)載也很少時，蓄電池能夠?qū)l(fā)電機(jī)設(shè)備的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能進(jìn)行存儲[1]。從以上內(nèi)容我們不難看出，蓄電池在汽車上所發(fā)揮的重要作用和所處的重要位置。怎樣正確的使用與維護(hù)和保養(yǎng)蓄電池，直接的影響著蓄電池的應(yīng)用壽命。因此，汽車修理廠應(yīng)做好維護(hù)與修理和啟動蓄電池等基本業(yè)務(wù)和工作[2]。

2.1.2 發(fā)電機(jī)設(shè)備

發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，當(dāng)其在運行期間保持正常運行狀態(tài)時，意味著發(fā)電機(jī)能夠很好的為整個汽車的用電設(shè)備進(jìn)行供電，而且也會對蓄電池提供電能。汽車電源系統(tǒng)內(nèi)調(diào)節(jié)器應(yīng)用能夠確保發(fā)電機(jī)所輸出的電壓保持一個恒定的狀態(tài)。汽車中常使用的發(fā)電機(jī)有兩種，一個是直流類型的，另一個是交流類型的發(fā)電機(jī)。

汽車中應(yīng)用的電氣機(jī)械設(shè)備會結(jié)合直流電壓的安裝情況進(jìn)行設(shè)計與安裝，多數(shù)會選擇應(yīng)用十二伏汽油機(jī)設(shè)備或者二十四伏采油機(jī)設(shè)備。在汽車內(nèi)部的發(fā)電機(jī)不只可以為電氣機(jī)械設(shè)備提供電能，也可以為蓄電池進(jìn)行供電。所應(yīng)用的直流發(fā)電機(jī)設(shè)備所配置的調(diào)節(jié)器多數(shù)以以下幾種類型為主：電壓調(diào)機(jī)設(shè)備、電流限制器設(shè)備及電氣機(jī)械設(shè)備。比較和分析直流發(fā)電機(jī)與交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器，我們會發(fā)現(xiàn)交流電機(jī)的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)更加的簡化。因為硅二極管具備較強(qiáng)的單向?qū)щ姷哪芰?，若是發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了電壓高于蓄電池的情況，這時二極管會組織反響電流，因此，交流電機(jī)就不再應(yīng)用截留繼電器。同時，由于交流發(fā)電機(jī)有限制電流輸出的功能，因此，也不會再使用限流器設(shè)備。不過因為交流發(fā)電機(jī)電壓依舊是隨著轉(zhuǎn)速的變化而不斷的變化。所以，為了獲得一個有著恒定速度的直流電壓，可以設(shè)置一個電壓調(diào)機(jī)器。

2.1.3 汽車調(diào)節(jié)器

汽車供電系統(tǒng)主要包括汽車蓄電池和發(fā)電機(jī)設(shè)備兩種，其中發(fā)電機(jī)能夠為電池進(jìn)行供電，確保電池能夠長期保持電能的充足。電池和發(fā)電機(jī)能夠共同為汽車中所使用和運行的電氣機(jī)械設(shè)備供電。但是因為發(fā)電機(jī)設(shè)備一般是由汽車發(fā)動機(jī)來拖動的，會受到發(fā)動機(jī)多變的轉(zhuǎn)速所影響，出現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定性較差問題，這就迫切的需要一個電子設(shè)備來調(diào)控發(fā)電機(jī)，保障汽車發(fā)動機(jī)可以在不同的運轉(zhuǎn)速度之下，都能夠輸出十分穩(wěn)定的電壓。與此同時，汽車發(fā)電機(jī)在向電池充電期間，要盡可能的避免出現(xiàn)過大的充電電流。因此，該電子設(shè)備需具有一定的電力限制能力[3]。發(fā)動機(jī)在運行期間會受到多種因素影響，導(dǎo)致出現(xiàn)電壓過低或者無輸出等不良情況，另外，在電池的影響下發(fā)電機(jī)的繞組也可能產(chǎn)生電流，導(dǎo)致出現(xiàn)逆流的現(xiàn)象，從而損壞電磁和發(fā)動機(jī)。所以，急需要一個具備逆截斷功能的電子設(shè)備，這個設(shè)備就是汽車調(diào)節(jié)器。汽車的調(diào)節(jié)器包括兩種類型，一個是繼電器類型，一個是電子類型。

2.2 啟動、點火與照明以及信號系統(tǒng)

2.2.1 啟動系統(tǒng)

啟動系統(tǒng)的構(gòu)成包括以下幾個內(nèi)容：串勵式的直流電動機(jī)設(shè)備與傳動機(jī)構(gòu)和控制設(shè)備。汽車啟動系統(tǒng)是為了啟動汽車發(fā)動機(jī)設(shè)備而設(shè)置。汽車的啟動系統(tǒng)一般被劃分為三個部分：電機(jī)部分與傳動機(jī)構(gòu)以及啟動開關(guān)。

2.2.2 點火系統(tǒng)

點火系統(tǒng)的構(gòu)成主要涵蓋以下幾個方面：火花塞與分電器還有點火圈和點火開關(guān)裝置等。其中點火系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高壓的電火花，也可以點燃汽油機(jī)發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)混合氣。當(dāng)下我國在研發(fā)與生產(chǎn)汽油發(fā)動機(jī)設(shè)備期間，內(nèi)部燃料和空氣混合大部分是高壓電火花來點火，使用高壓電火花點火的方式具有一定的優(yōu)勢實現(xiàn)了快速形成火花的目的，也確保點火時間的精準(zhǔn)性。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料和實踐經(jīng)驗來看，點火系統(tǒng)的使用方便人們的調(diào)節(jié)以及進(jìn)行混合點燃。一般為了可以在氣缸中產(chǎn)生高壓電火花，應(yīng)該盡量使用專業(yè)的點火裝置。點火裝置使用過程中需要依據(jù)電源的具體情況來展開，目前應(yīng)用最為頻繁的分布有蓄電池點火和磁電機(jī)點火兩種[4]。

2.2.3 照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)主要有汽車內(nèi)部的照明設(shè)備、汽車外部的各類照明設(shè)備與其相配套的控制設(shè)備。汽車照明系統(tǒng)可以保障夜間行車的安全性與穩(wěn)定性。詳細(xì)來說，汽車的照明系統(tǒng)主要有汽車的前照燈、霧燈與尾燈，以及制動燈和棚燈與轉(zhuǎn)向用照明燈散光器、電喇叭等。

2.2.4 信號系統(tǒng)

信號系統(tǒng)的構(gòu)成包括喇叭與蜂鳴器設(shè)備以及散光器還有各類行車的信號標(biāo)識燈具，信號系統(tǒng)及其構(gòu)成設(shè)備和裝置，可以確保車輛行駛的安全性與穩(wěn)定性[5]。

2.3 儀表系統(tǒng)

汽車電氣機(jī)械儀表系統(tǒng)組成包括以下內(nèi)容：電壓表設(shè)備、電流表設(shè)備、燃油表設(shè)備。汽車儀表系統(tǒng)能夠顯示發(fā)動機(jī)在運行期間以及汽車行駛過程中全部設(shè)備的具體運行狀況，可以為汽車駕駛?cè)颂峁┢囍饕糠謱崟r運行的信息，駕駛?cè)丝梢愿鶕?jù)獲取的實時信息判斷運行安全性，是否出現(xiàn)故障等，利于其及時發(fā)現(xiàn)問題及時管控和處理，為汽車的安全和穩(wěn)定運行做保障。常見的汽車儀表設(shè)備有：電流表與水溫表設(shè)備、壓力表和燃油油量表以及汽車行駛的里程表等。部分汽車儀表系統(tǒng)構(gòu)成也包括發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速表與制動系統(tǒng)的貯氣筒氣壓表。

2.3.1 電流表設(shè)備

電流表一般以串聯(lián)的方式被設(shè)置于充電電路內(nèi)，電流表可以顯示蓄電池的充電狀態(tài)與發(fā)電狀態(tài)。電流表的安裝結(jié)構(gòu)和形式有所不同，通過人們把電流表設(shè)備分成三種：一個是電磁式電流表，另外兩個分別是動磁式電流表和廣電指示燈類型電流表。

2.3.2 機(jī)油壓力表

機(jī)油壓力表的作用為：機(jī)油壓力表的顯示數(shù)值可以衡量發(fā)動機(jī)機(jī)油的壓力大小，人們也可以根據(jù)這些權(quán)衡發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)運行情況。結(jié)合機(jī)油壓力拍判斷汽車的運行情況。

2.3.3 水溫表

對水溫表進(jìn)行觀察，可以良好的判斷發(fā)動機(jī)水泵設(shè)備的內(nèi)部冷卻水運行過程中溫度是否合理。典型的水溫表包括兩種，一個為雙金屬類型的水溫表，一個為電磁式的水溫表。水溫表構(gòu)成涵蓋兩個不同方面，一為安裝在儀表板上的水溫指示表，二為安裝在發(fā)動機(jī)氣缸蓋上的水泵設(shè)備上的水溫傳感器設(shè)備，二者用導(dǎo)線來連接。

2.3.4 燃油表

燃油表能夠為汽車駕駛?cè)藛T展示燃油箱中所剩余的燃油數(shù)量，汽車燃油表的構(gòu)成包括兩個不同方面：一個是被安裝于儀表板上方區(qū)域的燃油指示表，另一個是燃油箱內(nèi)部的傳感器設(shè)備。燃油表所應(yīng)用的傳感器設(shè)備以可變式電阻為主。

2.3.5 車速里程表

汽車的車速里程表可以測量汽車的行駛速度，也能夠累計汽車總行駛里程數(shù)。汽車車速里程表的構(gòu)成包括兩個部分，一個是是車速表，另一個是里程表[6]。

2.4 輔助系統(tǒng)

輔助系統(tǒng)主要包括以下幾個方面：玻璃升降器設(shè)備、點煙器與收錄機(jī)以及空調(diào)器和電動的刮水器設(shè)備、低溫啟動預(yù)熱器等。伴隨我國汽車輔助工業(yè)的不斷發(fā)展，各類新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，目前很多汽車都使用各類輔助電氣機(jī)械設(shè)備，除了類似于汽車電視、通訊器材和音響設(shè)備等各類服務(wù)性的裝置之外，多數(shù)輔助設(shè)備都和汽車自身的應(yīng)用性能有很大的聯(lián)系。較為常見的有以下幾種設(shè)備：暖風(fēng)通風(fēng)設(shè)備、電動洗窗設(shè)備與電動刮水設(shè)備和電動燃料泵等。按照各個設(shè)備的應(yīng)用性能與特征劃分，把設(shè)備分成三種：一為電機(jī)類，二為電磁離合器類，三是電動泵類。

2.4.1 電動式雙速刮水器

該設(shè)備的構(gòu)成包括：直流并激或者復(fù)激的電動機(jī)設(shè)備一個，一套完成的減速傳動機(jī)設(shè)備。

2.4.2 防護(hù)冰霜設(shè)備——風(fēng)窗玻璃

冬季汽車的風(fēng)窗在雨雪天氣影響下很容易出現(xiàn)結(jié)冰霜現(xiàn)象，應(yīng)用汽車刮水器很難清除掉凍結(jié)的冰霜，最有效的一個方法是加熱汽車風(fēng)窗玻璃進(jìn)行處理。在安裝空調(diào)系統(tǒng)的汽車中，將熱風(fēng)朝風(fēng)窗玻璃的方向吹，能夠避免結(jié)冰。而在沒有安裝空調(diào)系統(tǒng)的汽車中，對風(fēng)窗玻璃上的冰霜的處理就可以通過對電阻絲加熱來處理[7]。

一般汽車的風(fēng)窗比例內(nèi)面會貼有3根鎳鉻絲，對其加熱，能夠很好的預(yù)防冰霜。同時使用電阻絲加熱的方法控制電能損耗，可節(jié)省三十至無視瓦的電量，有著很好的應(yīng)用效果。國外部分高級轎車中誰使用到電子加熱設(shè)備，利用三極管來觀看，為電阻絲進(jìn)行加熱。

3 汽車電氣機(jī)械設(shè)備的主要特征

汽車電氣機(jī)械設(shè)備的特點包括以下幾個方面：

一有兩個電源；二所使用的電氣機(jī)械設(shè)備和電池以及發(fā)電機(jī)都是并聯(lián)的形式；三其中發(fā)電機(jī)為主要電源，能夠為行駛的汽車內(nèi)部各個用電設(shè)備持續(xù)供電，電池為輔助電源，可以用來啟動電；四電池是汽車主要的動力源，以DC為主，多數(shù)用在發(fā)動機(jī)設(shè)備啟動以及為起動機(jī)供電方面。若電池出現(xiàn)放電行為，必須使用DC電源來充電，所以車上安裝的發(fā)電機(jī)設(shè)備也應(yīng)該輸出DC電源；五汽車電氣系統(tǒng)要求額定電壓值是十二伏與二十四伏的電壓；六當(dāng)下汽車應(yīng)用最為普遍的是十二伏的電源，只有那些重型的采油機(jī)設(shè)備使用了二十四伏電源；七伴隨汽車所應(yīng)用的用電設(shè)備數(shù)量的不斷增加，提高汽車用電負(fù)荷，這對汽車所使用的電源提出全新要求，盡量使用那些能量大和體積小的電源。

當(dāng)下，部分汽車生產(chǎn)企業(yè)正在研究三十六伏與四十二伏的新型電源。結(jié)合實際應(yīng)用效果來看，使用四十二伏的新型電源效率會更有保障，降低電流與能力的損耗，也減小了需要使用的電子裝置的體積，節(jié)省了閑置的時間[8]。

除了上述幾方面內(nèi)容之外，汽車電氣機(jī)械設(shè)備也有如下特征，如，汽車是負(fù)極接地，所應(yīng)用的是平行雙線或者單線；車上所使用的電氣機(jī)械設(shè)備一般是以并聯(lián)電路的形式為主，保障每個支路電氣機(jī)械設(shè)備能夠獨立的管控。電氣機(jī)械設(shè)備和電源的連接通常為兩條直線，分別是共火線與共零線；汽車的兩線制是為了確保汽車運行期間電控系統(tǒng)的保持良好的運行狀態(tài)，保障具備較好的可靠性所設(shè)置。所使用的電線應(yīng)確?？梢粤己玫慕拥?，另外，也要使用專業(yè)接地線來與電氣元件進(jìn)行連接；在汽車車體上的金屬體為常見的一種導(dǎo)體，在布線期間，一級電源必須連接于金屬體上，而對于直流電和電氣系統(tǒng)來說，正極與負(fù)極都可以作為接地的電級。不過，依據(jù)國際慣例以及我國行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為了影響接地的可靠性，避免車架和車身的連接區(qū)域蓄電池電纜端子出現(xiàn)腐蝕問題，汽車的電氣系統(tǒng)可以采用負(fù)極接地。

4 結(jié)語

汽車電氣機(jī)械設(shè)備作為汽車的主要構(gòu)成部分之一，設(shè)備性能的好與壞對汽車的動力性與經(jīng)濟(jì)性以及可靠性和安全性均有很大的影響，同時也影響著排氣凈化效果與舒適性。汽車電氣機(jī)械設(shè)備的構(gòu)成主要包括：電源部分（電源部分包括蓄電池和發(fā)電機(jī)）以及點火系統(tǒng)還有照明信號系統(tǒng)以及儀表信息等，這些不僅汽車電氣機(jī)械設(shè)備的主要構(gòu)成也是汽車作為基礎(chǔ)的構(gòu)成部分。

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