从学徒到高手:汽车电路识图、故障检测与维修技能全图解
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1.2 汽车构造与电气系统

了解汽车构造有助于我们对其进行分析、检测和维护、维修。

汽车构造中有相当一部分电气系统和电子技术都与结构密切关联,想要充分掌握汽车电气系统和电子技术,就必须了解与之相关的结构特点。

1.2.1 汽车构造

汽车的构造,从总体上大致可分为车身、底盘、发动机和电气设备四个部分,如图1-8所示。

图1-8 汽车构造

1.车身

汽车的车身主要起到保护驾驶员和构成完整汽车整体的作用。高档汽车的车身不仅具有良好的空气力学外形,而且还能体现出车主与众不同的个性。

2.底盘

汽车底盘是汽车最重要的结构,它由横纵梁构架而成。底盘由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统四部分组成。作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并利用发动机的动力,使汽车行驶起来。

3.发动机

无论是汽油机还是柴油机,都是将汽缸内爆发的油气混合的化学能,通过活塞和曲轴转变为机械动能,从而使汽车车轮能够转动起来。汽车的所有动力几乎都来自发动机,所以说发动机才是汽车真正的心脏。

4.电气设备

汽车电气设备主要由供电系统、起动系统、点火系统、信号系统、仪表系统、空调和辅助系统等组成,同时还包括连接线路。越是先进的、高档的、新型的汽车,电气设备越是复杂和多样,如图1-9所示。

图1-9 遍布全车的汽车电气设备

1.2.2 车身组成

以轿车为例,汽车车身主要由车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身附件、座椅及通风调节装置等组成,如图1-10所示。

图1-10 汽车车身组成

1.2.3 动力系统与发动机电控技术

发动机无疑是汽车的心脏、动力之源,但发动机无法独立完成工作,还需要一些其他的辅助设备才能发挥作用。

本节以汽油发动机为例,简单介绍发动机的结构、原理与相关电路。

汽油发动机主要由曲轴连杆机构、配气机构、点火系统、润滑系统、供给系统、冷却系统、起动系统和与动力系统相关的电路组成,如图1-11所示。

图1-11 汽车发动机

1.曲轴连杆机构

曲轴连杆机构的作用是将燃料爆发时产生的热化学能转化为活塞往复运动的机械能,再通过连杆使曲轴旋转,从而输出动力,如图1-12所示。

图1-12 汽车发动机曲轴连杆机构

图1-12 汽车发动机曲轴连杆机构(续)

2.配气机构

配气机构的作用是及时向汽缸注入可燃混合气,并及时从汽缸中排出废气,如图1-13所示。

图1-13 汽车发动机配气机构

3.点火系统

点火系统的作用是按照规定时间,及时点燃汽缸中的压缩混合气(柴油机是通过压燃方式,所以没有点火系统),汽油机的汽缸盖上装有火花塞,火花塞头深入燃烧室内,利用头部的电极打火来引燃混合气。点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等部分组成,如图1-14所示。

图1-14 汽车发动机点火系统

4.润滑系统

润滑系统的作用是将润滑油供给到做机械运动的零件之间(如活塞),减轻摩擦阻力,并带走一部分因摩擦而产生的热量,使发动机的寿命更长、效率更高,如图1-15所示。

图1-15 发动机润滑系统

5.供给系统

燃油供给系统的作用是将汽油与空气按比例混合(柴油机是柴油与空气混合),再将混合气注入发动机汽缸进行燃烧,然后将燃烧后的废气排出发动机,如图1-16所示。

图1-16 发动机燃油供给系统

6.冷却系统

发动机冷却系统是由发动机汽缸外围的冷却套筒、水循环管、位于车头部位的冷却水散热器、散热器风扇、水箱、水泵、节温器等部件组成,作用是将发送机运转时产生的热量,通过水的循环,从散热器排除到车外。使用汽车防冻液能够更好地转移热量,并在冬天不至于因为气温过低,而导致冷却系统冻结损坏零件,如图1-17所示。

图1-17 发动机冷却系统

7.起动系统

起动系统的作用是通过起动机的运转,带动发送机从静止到起动,并转入自行运转的状态,如图1-18所示。

图1-18 发动机起动系统

8.与动力系统相关的电路

与动力系统相关的电路主要有点火系统电路(包括点火线圈、分电器等,在后面章节中将详细介绍)、发动机控制电路(包括油门踏板、节气门开度、空气流量计、进气歧管绝对压力传感器、发动机曲轴转速、曲轴位置、凸轮轴位置、车速、冷却水温度、机油温度、氧传感器和燃油泵、喷油器、节气门电动机、冷却风扇等执行器电路)和一些环保装置电路(如废气循环、燃油蒸汽吸附)。

1.2.4 汽车电气系统

现在汽车电气技术越来越发达,各种新技术层出不穷。按照结构和用途大致可将汽车电气系统分为四部分。

电源系统:主要是发电机、调节器和汽车蓄电池。

工作系统:这是汽车电气的主要功能系统,也是本书的重点内容。包括起动系统、点火系统、照明系统、信号系统、电子控制系统、辅助电器设备等。

信息和检测系统:这是汽车电子的眼睛和耳朵,包括各种检测仪表和传感器、各种报警设备等。

配电系统:要让电气系统组成完整电路,配电系统是必不可少的,包括中央接线盒、电路开关、保险装置、插接件和导线线束等。