任务二 汽车电器设备的特点与使用

电器设备在现代汽车上的应用是以微机对各种工作过程的控制为主要特点，如图1-10所示。

一、汽车电器设备的特点

汽车电器设备众多，但具有以下四个共同特点：

1.两个电源

蓄电池和发电机，汽车所有设备均与蓄电池、发电机并联。发电机为主电源，主要给汽车运行时的各用电设备供电；蓄电池为辅助电源，主要供起动机用电，如图1-11所示。

2.低压直流

现代汽油机用电源为12V，柴油机用电源为24V，由于汽车用电设备增多，42V电源也有应用。

3.并联单线

汽车用电设备均采用并联电路，从电源到用电设备只用一根导线，车身作为一根共用导线，如图1-12所示。安装在钣金件、挂车或非金属车厢板上的电器设备一般采用双线制。

4.负极搭铁

为减少蓄电池电缆铜端子在车架、车身连接处的电化学腐蚀，提高搭铁可靠性并统一标准，便于汽车电器设备的生产、使用和维修，规定汽车电器设备采用单线制时必须统一为电源负极搭铁，如图1-13所示。

二、汽车电器设备的使用

汽车电器设备在使用的过程中，环境对其影响是很大的，具体有以下几个方面：

1.温度与湿度的影响

温度的变化包括：外界环境温度和条件使用温度。我国外界环境温度变化范围是-40～50℃；条件使用温度与汽车工作时间的长短、电路布置的位置及其自身的发热、散热条件等有密切关联。就一般情况而言，发动机的温度可达100℃，仪表板内壁温度可达60℃，而排气管内温度可达600℃（排气含氧传感器即置于此处）。这样高的使用温度往往是造成电子元件过热损坏的主要原因之一。另外，在寒冷地区工作的汽车，温度变化较大，如汽车在寒冷地区起动后立即行驶时，各部分温度发生急剧变化，冷却液温度从室外的-30℃到起动l0min后升到80℃左右；机油温度在起动30min后升到80℃左右。所以，电器设备特别是电子元器件的安装要考虑到所安装位置的温度环境，如图1-14所示。

湿度的增加则会增加水分子对电子元器件的浸润作用，使电子元器件的绝缘性能减弱，加速其老化。

2.电压波动的影响

正常情况下，汽车电源是波动的。在发动机未起动前或转速低于某值时，由蓄电池供电；在发动机转速超过一定转速时，发电机对外供电，给用电设备供电和给蓄电池充电。

由于蓄电池放电程度不同，其输出电压变化较大，同时发电机调节器是用通、断的方式来控制发电机励磁电流的，输出电压在标准电压附近上下波动，这个波动范围应是在蓄电池端电压到调节器起作用的电压之间，如图1-15所示。

使用12V电源的汽车低温起动时，蓄电池端电压低至6～8V，而发电机高速运转时，则可达14.5V。

汽车电器设备在使用过程中的开关过程、触点断合、点火脉冲等动作会由于电磁感应而在短时间内产生较高电压，称为脉冲电压，也称为瞬时过电压。瞬时过电压的峰值很高，但持续时间很短，对强电设备（如起动机、电喇叭等）危害不大，但对微电子设备及其元器件危害较大。因此，在使用有电子控制装置的汽车时，需特别注意瞬时过电压的产生及其预防。

3.无线电干扰的影响

现代汽车上的各个电器工作方式不同，它们之间会以不同的方式彼此侵扰。点火、开关等工作产生的脉冲，即是一种干扰。通常所有汽车电器能在车上共同工作而不干扰其他电器的正常工作，也能抵抗其他电器干扰的能力称为汽车电器的相容性。

由于汽车电器间的相互干扰不可避免，因此对汽车电子电路来说，重要的是电磁兼容性。任何因素激发出的电路中的振荡都会通过导线等以电磁波的形式发射出去，不仅干扰收音机、通信设备，而且对车上具有高频响应特点的电子系统也会产生电磁干扰。此外，由车外收发两用机之类的无线电设备、雷达、广播电台等发射的无线电波，也会干扰汽车上的仪器，使电子控制装置失控。因此，汽车上应用的计算机（控制器）、传感器、执行器等，应具有良好的电磁屏蔽措施，确保电器设备正常工作。

4.其他环境的影响

振动和冲击是汽车行驶过程中不可避免的，对电子设备的破坏是机械性的，会造成脱线、脱焊、触点抖动、搭铁不良等故障。除此之外，还会受到水、盐、油及其他化学物质的危害。所以，电子元器件应具备对水浸、冰冻的承受能力；对盐的耐腐蚀性；对沙尘的耐脏性；对机油、机油添加剂、汽油和防冻液的耐腐蚀性。 K6mtWs5jKJvvQE35dWBpgQawJnM1YB3MbzwRB5Mp/7gzf1AwoXvULGRrTuzLjWEE