【正文】 ? 第４章　汽車電氣元件12435４ .１　概述４ .２　電氣元件４ .３　集成電路４ .４　電路保護元件?。?.５　顯示器件下一頁 返回? 第４章　汽車電氣元件6738４ .６　汽車專用模塊４ .７　汽車專用電子組件４ .８　小結上一頁 返回４ .１　概　　述161。 現(xiàn)代汽車是將各種技術匯集成一體的集成物。由發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備四大部分組成，下面就組成部分之一的電氣設備部分進行敘述。161。 當代汽車電氣設備是由８大系統(tǒng)組成的，它們分別是：電源系、啟動系、點火系、照明系、信號系、儀表系、舒適系、微機控制系，這８大系統(tǒng)由各種電氣元件和各種用電設備組成，通過不同的導線和控制裝置及控制電路進行控制。電氣元件包括開關、繼電器、電磁閥、蜂鳴器、電阻器、電容器、電感器、晶體二極管、穩(wěn)壓二極管、雪崩二極管、發(fā)光二極管、鉗位二極管、晶體三極管、晶體管放大器、光電晶體管、晶閘管、顯示器件、集成電路、專用模塊、汽車專用電子組件、保險器、熔斷器、保險絲、大電流熔斷器、斷路器、電路保護裝置ＰＴＣ等元件。汽車導線包括：低壓導線、高壓導線、汽車線束及插接器。下面就重要元件簡略介紹。返回４ .２　電氣元件161。 ４ .２ .１　開關161。 開關是對用于提供電流流向的用電設備或元件進行控制的裝置，如 圖４－１ 所示。該裝置能控制電路的通與斷操作或者能控制電流通過不同的電路，其內(nèi)部一般設置有觸點。當觸點閉合時，電流可通過；當觸點離開時，電流不能通過。組合開關內(nèi)有兩對觸點，一對是常開觸點，一對是常閉觸點，當常開觸點處于離開位時，不允許電流通過，直到在外力作用下使觸點閉合，接通電路，電流可通過。常閉觸點處于閉合狀態(tài)時，電路通路，電流可通過，當在外力作用下使觸點離開，電路不通，電流不能通過。常開觸點和常閉觸點的閉合與斷開都是相反的，即一對閉合另一對則離開，相對控制電流的通與斷。下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 最簡單的開關類型是單刀單擲（ＳＰＳＴ）開關，其電路原理如 圖４－２ 所示，此種開關控制著單電路的開與閉，其設計用鉸鏈的棘齒，通過棘齒充當觸點并通過改變位置來控制斷開／閉合電路。有的ＳＰＳＴ開關設計成瞬間接觸開關，此種開關通常有一根彈簧控制著觸點斷開，直到外力作用下才閉合觸點。汽車上的喇叭按鈕就是采用此結構。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 有的電氣系統(tǒng)采用單刀雙擲（ＳＰＤＴ）開關，例如前照燈中使用的照明亮度轉(zhuǎn)換開關就是采用此ＳＰＤＴ開關。這種開關有一個輸入電路和兩個輸出電路，取決于觸點的位置。電壓作用于高光束電路或低光束電路。如 圖 ４－３ 所示。161。 聯(lián)動開關是最復雜的開關之一，如 圖４－４ 所示是聯(lián)動開關示意圖。汽車點火開關通常采用此種開關，其結構特點是５個滑動片用細鐵絲保護在一起并會一起運動。該開關還應用在起動機繼電器終端的電源電流上。當點火鑰匙轉(zhuǎn)到ＳＴＡＲＴ位置時，所有滑動片移到了 “Ｓ ”位置，滑動片Ｄ和滑動片Ｅ連通電路到搭鐵處以測試儀表板警告燈，滑動片Ｄ給點火線圈供電，滑動片Ｃ給起動機繼電器和點火模塊供電，滑動片Ａ不起作用，沒有任何輸出。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 當發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)后，滑動片移動ＲＵＮ位置，滑動片Ｄ和Ｅ移出了，不與任何輸出終端接觸，滑動片Ａ給舒適性控制和轉(zhuǎn)向指示燈供電，滑動片Ｂ給點火線圈及其他用電設備或元件供電，同時滑動片Ｃ給其他附件供電，滑動片Ｃ的Ａ和Ｒ接線柱之間的跨接線表示和點火開關在ＲＵＮ或ＡＣＣ位置一起，那些所列附件能被控制。161。 水銀開關被許多汽車制造廠商用作檢查移動開關，這種開關用一個部分充滿水銀的膠囊制成，并在一端有兩個電觸點。如果開關被設置為一個常開開關，觸點位于水銀線上方，如 圖４－５ 所示，水銀是電的良性導體，當水銀膠囊移動以至水銀接觸了兩個電觸點，電路接通如 圖４－６所示。這種開關通常用于發(fā)動機罩或后行李箱蓋打開時照明燈亮 .上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 當發(fā)動機罩或行李箱關閉，膠囊傾斜到一個角度，水銀不能移動到接通電路的位置，電路中斷，照明燈熄滅。一旦發(fā)動機罩或行李箱蓋打開，膠囊與發(fā)動機罩或行李箱傾斜到一定角度，水銀接通電路，照明燈就亮。161。 汽車上采用的開關類型很多，按操縱方式分為可旋轉(zhuǎn)式、推拉式、壓力式、頂桿式、翹板式及組合式等多種型式。161。 ４ .２ .２　繼電器161。 繼電器是自動控制電路中一種常用的開關元件。它是利用電磁原理、機電原理或其他方法實現(xiàn)自動接通或斷開一個或一組接點，完成電路功能的開關，是一種可以用小電流或低電壓來控制大電流或高電壓的自動開關。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 繼電器廣泛應用在汽車電路控制系統(tǒng)中，它的作用是在電路中起到自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護，分為功能繼電器和電路控制繼電器兩種。常見的汽車轉(zhuǎn)向燈、雨刮器就是采用功能繼電器。而電路控制繼電器單純用于電路通斷與轉(zhuǎn)換，減小開關的電流負荷，防止過載、燒壞線路和用電設備，保護開關觸點不被燒蝕，用流經(jīng)開關的小電流控制用電設備的大電流。此種繼電器在汽車上常見的有：電源繼電器中繼卸荷繼電器、前照燈繼電器、霧燈繼電器、起動機繼電器、喇叭繼電器、鼓風機繼電器、空調(diào)壓縮機電磁離合器等。如 圖４－７ 所示是繼電器內(nèi)部結構圖。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 繼電器中的線圈有非常高的阻抗，它可牽引非常低的電流，用于產(chǎn)生電磁場的小電流引起磁場吸力使觸點閉合。繼電器內(nèi)有兩對觸點：一對是常開觸點（動合觸點），一對是常閉觸點（動斷觸點） 或開閉混合型，都是由電磁場控制的，而電磁場是由電流控制的。當電流流過線圈時，產(chǎn)生電磁場吸力使觸點閉合，大電流流向被控制的用電設備，使用電設備起作用。161。 常開觸點平時是打開的，繼電器動作后觸點閉合，連通控制電路。常閉觸點平時是閉合的，繼電器動作后觸點打開，切斷控制電路。如是混合型繼電器，平時常閉觸點接通，常開觸點打開，如果繼電器線圈通電則觸點處于相反的狀態(tài)。如 圖４－８ 所示，顯示了一個在喇叭電路中的繼電器的應用。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 蓄電池電流流到繼電器的線圈，由于喇叭按鈕是一個常開型開關，電流的負極（搭鐵）是斷開的。當按下喇叭按鈕，負極搭鐵，構成回路，接通了電路。電流通過線圈，線圈產(chǎn)生磁場，磁場使觸點閉合。電流到了喇叭線圈，產(chǎn)生磁場磁力，拉動響片，隨著按鈕按動頻率，產(chǎn)生振動效率，伴隨著響聲，發(fā)出喇叭響聲。在整個過程，喇叭繼電器控制著吹響喇叭所需要的大電流。因為有小電流通過，控制電路使用的線圈是細的電線連接，僅僅是０ .２５Ａ的電流。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 如 圖４－９ 所示，繼電器也能起到電路轉(zhuǎn)換作用。圖中，Ｈｉ／Ｌｏ雨刮繼電器會把電流接到雨刮電機的高速電刷或者低速電刷以控制雨刮速度。161。 繼電器接線柱如 圖４－１０ 所示。按國際標準的規(guī)定，接線柱標定為３０，８７ａ，８７，８６和８５。接線柱３０通常與蓄電池電壓連接，電源電壓能被轉(zhuǎn)換（通過某種類型的開關通或斷）連接或者直接連接到蓄電池，接線柱８７ａ通常在繼電器斷電時連接到接線柱３０，接線柱８７在繼電器通電時連接到接線柱３０，接線柱８６與蓄電池相接（轉(zhuǎn)換的或非轉(zhuǎn)換的），以供給電磁鐵電流。最后，接線柱８５接地，同樣，也可被切換或不被切換。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 繼電器按外形不同分為圓形和方形兩種，按插腳多少分為三腳、四腳、五腳、六腳等多種。繼電器由電磁鐵、觸點、線圈、外殼組成。為防止線圈斷電時產(chǎn)生自感電動勢損壞用電設備，有的繼電器磁化線圈兩端并聯(lián)有泄放電阻或續(xù)流二極管。161。 繼電器的工作電壓分為１２Ｖ和２４Ｖ兩種，分別應用于相應標稱電壓的汽車上，兩種標稱電壓的繼電器不能互換使用，否則會燒壞用電設備。常用汽車１２Ｖ繼電器磁化線圈電阻為６５～８５ Ω，２４Ｖ繼電器磁化線圈電阻為２００～３００ Ω。汽車的充電系統(tǒng)常用繼電器來控制充電指示燈的亮滅或控制發(fā)電機勵磁電流的通斷，如 圖４－１１ 所示。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 發(fā)電機在充電時勵磁二極管產(chǎn)生的電流使繼電器常閉觸點切斷充電指示燈電路，并將常開觸點吸合，接通了空調(diào)電路確?？照{(diào)壓縮機在發(fā)動機較高轉(zhuǎn)速下能接通使用，避免發(fā)動機因使用空調(diào)而熄火。161。 有的汽車將充電指示燈繼電器與啟動繼電器復合連成一體，電路未充電時，充電指示燈繼電器觸點常閉，起動機可正常接通，帶動飛輪旋轉(zhuǎn)啟動發(fā)動機，發(fā)動機啟動后，發(fā)電機向蓄電池充電，發(fā)電機中性接線柱 “Ｎ” 的電壓使充電指示繼電器觸點斷開，切斷了充電指示燈電路，同時也切斷了起動機繼電器鐵芯磁化線圈的搭鐵回路 .上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 這樣，發(fā)動機一旦發(fā)動，起動機便會自動停止運轉(zhuǎn)，確保起動機安全。解放ＣＡ１０９２、東風１０９２汽車就是采用此型繼電器，而長安微型汽車采用與節(jié)壓器復合的充電器指示燈繼電器，其控制電路如 圖４－１２ 所示。發(fā)電機在勵磁電流作用下，開始建立電壓，當發(fā)電機輸出電壓達到蓄電池的電壓時，中性點 “Ｎ ”輸出６Ｖ左右的電壓，作用于充電指示燈繼電器Ｋ１線圈上，使其常閉觸點打開，充電指示燈Ｈ因兩端電位相同而熄滅，表明發(fā)電機已發(fā)電；同時Ｋ１的常開觸電閉合，接通了雙級節(jié)壓器Ｋ２、鐵芯線圈發(fā)電機電樞之間的電路，發(fā)電機電壓直接加在節(jié)壓器上。有的汽車還設置了磁場繼電器，建立磁場電路如 圖４－１３ 所示。當點火開關接通充電指示時，也連通了磁場繼電器線圈電路，發(fā)電機勵磁電路也同時接通，避免了點火開關接觸點被大電流燒壞。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 ４ .２ .３　電磁閥161。 電磁閥由閥體、鐵芯、線圈、彈簧等零件組成。鐵芯的外圍是電磁線圈，鐵芯可在閥體內(nèi)孔作前后移動，鐵芯后端是彈簧。在彈簧力的作用下，鐵芯端部頂住閥座口，鐵芯裝配在閥體上，而閥體裝配在一個機械裝置上，可做機械功。當電流流經(jīng)電磁線圈，在線圈產(chǎn)生電磁場吸引鐵芯，將其移動離開閥座并使機械裝置轉(zhuǎn)動做功。當通過電磁線圈電流終止，彈簧將鐵芯推回到原來位置，電磁閥恢復到原來的狀態(tài)。電磁閥常應用在電動門鎖驅(qū)動兒童鎖裝置和汽車自動變速器電子控制系統(tǒng)中。自動變速器電子控制系統(tǒng)中常用的電磁閥有開關式電磁閥和線性磁脈沖式電磁閥兩種。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 ４ .２ .４　蜂鳴器161。 蜂鳴器是一種間歇發(fā)聲的音響裝置，或叫聲音生成器，其發(fā)音部分是一只小功率的電喇叭，控制電路是一個由無穩(wěn)態(tài)電路即多諧振蕩器和反相器組成的開關電路，如 圖４－１４ 所示。161。 蜂鳴器作為警示信號裝置，引起行人及駕駛員注意和避讓。蜂鳴器電路原理如 圖４－１５ 所示：三極管ＶＴ １ 、ＶＴ ２ 組成一個無穩(wěn)態(tài)電路，由于ＶＴ １ 和ＶＴ ２ 之間采用電容器耦合，所以ＶＴ １ 與ＶＴ ２ 只有兩個暫時的穩(wěn)定狀態(tài)。ＶＴ １ 導通、ＶＴ ２ 截止或ＶＴ １ 截止、ＶＴ ２ 導通，這兩個狀態(tài)周期地自動翻轉(zhuǎn)，電路中的ＶＴ ３ 起開關作用，它與ＶＴ ２ 直接耦合，ＶＴ ２ 的發(fā)射極電流就是ＶＴ ３ 的基極電流 .上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 當ＶＴ ２ 導通時，ＶＴ ３ 基極有足夠大的基極電流導通，電流便從電源正（＋）極，經(jīng)ＶＴ ３ 蜂鳴器的常閉觸點Ｋ、線圈流回電源負（－）極，線圈通電后，線圈中的鐵芯磁化，吸收銜鐵，帶動膜片變形，產(chǎn)生聲音。當ＶＴ ２ 截止時，ＶＴ ３ 無基極電流也截止，于是線圈斷電，鐵芯退磁，銜鐵與膜片回位，如此周而復始。ＶＴ ３ 按照無穩(wěn)態(tài)電路的翻轉(zhuǎn)頻率不斷地導通、截止，從而使得蜂鳴器發(fā)出 “啼－啼－啼 ”的間歇鳴叫聲。 圖示４－１６ 為蜂鳴器簡易電路圖。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 ４ .２ .５　電阻器161。 電子在物體內(nèi)流動時所遇到的阻力叫做電阻，不同導體其電阻的數(shù)值不同，電阻是表示不同導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻隨著溫度的變化而變化，在電路中起分壓、分流和限流等作用。在現(xiàn)代汽車電氣設備和電子控制系統(tǒng)中，為了控制電路中的電壓和電流需要具有一定電阻值的元件。這種元件稱為電阻器，簡稱電阻。電阻器是利用金屬或非金屬材料能對電流起阻礙作用的特性而制成的。所有電路為了工作都需要電阻器。如果電阻器執(zhí)行一個有用的功能，它被作為載荷裝置來引用。161。 電阻器的種類繁多，形狀各異。功能不同，額定功率也有大小之分。常用電阻器分類表如 表４－１ 所示。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 ４ .２ .５ .１　固定電阻器161。 固定電阻器如 圖４－１７ 和 圖４－１８ 所示。161。 固定電阻器通常由碳質(zhì)和氧化金屬構成，利用先進的電阻器制造技術，如真空蒸著法、濺射法，將導電物質(zhì)或半導體物質(zhì)于高真空中蒸發(fā)，噴涂在陶瓷棒表面而形成很薄的金屬薄膜，然后再覆以塑膠保護絕緣，制成不同形狀的電阻器，如 圖４－１９ 所示。161。 電阻器有一套電阻值并被用做限制電路中通過的電流量。通過外殼上的色環(huán)可確定電阻值所示，通常有４或５條色環(huán)。當帶有是４條色環(huán)時，色環(huán)的其中第一、二環(huán)分別代表阻值的前兩位數(shù)，第三環(huán)代表倍率，第四環(huán)代表誤差，４條色環(huán)電阻的色碼標注法如 圖４－２０ 所示。上一頁 下一頁 返回４ .２　電氣元件161。 帶有５條色環(huán)的電阻器，色環(huán)的前三個代表阻值的前三位數(shù)，第四環(huán)、第五環(huán)分別代表電阻器的標稱值和誤差等級，電阻色環(huán)表示法的一個示例如 圖４－２１ 所示。161。 例如，當一個電阻器有４條黃、黑、棕和橙色的色環(huán)。電阻器的阻值識別如下：161。 第一個色環(huán)（黃色）給出第一個數(shù)字值４。161。 第二個色環(huán)（黑色）給出第二個數(shù)字值０。161。 阻值前兩位數(shù)現(xiàn)在是４０，用該數(shù)乘第三個色環(huán)的