作者：刘汉涛
出版社：电子工业出版社
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谁“拆”了我的汽车：透视电气设备构造与原理试读：
前言
在这个不谈点汽车技术都不好意思聊天的时代，汽车爱好者也需要学习和更新知识，对汽车应有更深层次的认识和了解。然而，对于汽车爱好者、大多数车主以及驾驶人来说，不可能也没有必要像工程技术人员那样精通汽车技术。编写此系列丛书，就是想用图画与文字相结合的方式来帮助您快速了解汽车。
以前，可能您对汽车构造与原理不是很关心，希望本系列丛书能引起您的兴趣。本丛书其共分为四册：
1.《谁“拆”了我的汽车：透视发动机构造与原理》从发动机基础知识开始，详细介绍了曲柄连杆机构、配气机构、润滑系统、冷却系统、供给系统、起动系统和点火系统等。
2.《谁“拆”了我的汽车：透视底盘构造与原理》从底盘基础知识开始，详细介绍了传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等。
3.《谁“拆”了我的汽车：透视电气设备构造与原理》从电气基础知识开始，详细介绍了电源系统、起动系统、点火系统、照明及信号系统、仪表及报警系统、辅助电气系统、主动安全系统和被动安全系统等。
4.《谁“拆”了我的汽车：透视自动变速器构造与原理》从自动变速器基础知识开始，详细介绍了液力变矩器、油泵、齿轮变速机构、控制系统、阀体、油和冷却器、检验与试验和典型自动变速器等。
品读这四册图书，不仅可以帮助您快速了解汽车，而且可以让您在聊天中，谈笑有风生。刘汉涛
第一章 认识电气
电的发现和应用极大地节省了人类的体力劳动和脑力劳动，使人类的力量插上了翅膀，使人类的信息触角不断延伸。如果没有电，人类的文明还会在黑暗中探索。现在的汽车同样也离不开电。汽车的电气系统控制着车辆的正常运行，可将其称为汽车的中枢神经系统。
1-1 汽车电气包括哪些系统？
汽车电气主要由电源系统、起动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表与报警系统、辅助电气系统和配电装置七大部分构成。
1）电源系统也称为充电系统，主要由蓄电池、发电机、电压调节器和充电指示装置组成。
2）起动系统主要由蓄电池、起动继电器、起动机、控制电路等组成。
3）点火系统主要由蓄电池、点火开关、点火控制器、点火线圈、高压线、火花塞等组成。汽车电气部件位置图
4）照明与信号系统主要由前照灯、雾灯、牌照灯、仪表灯、倒车灯、转向灯、制动灯、示位灯、门灯和喇叭等组成。
5）仪表与报警系统主要由发动机转速表、车速里程表、冷却液温度表、燃油表、机油压力表、警告报警装置和各种报警灯等组成。
6）辅助电气系统主要由电动刮水器、风窗玻璃洗涤器、电动座椅、电动后视镜、电动车窗、电动天窗、影音系统和点烟器等组成。
7）配电装置主要由各种控制开关、熔断器、中央继电器接线盒、配电线束和连接器等组成。
1-2 汽车电气有什么特点？
（1）单线制所谓单线制，就是利用发动机、底盘等金属机件作为各种用电设备的共用连线，而用电设备到电源只需另设一根导线。（2）负极搭铁
所谓负极搭铁，就是采用单线制时，将蓄电池的一个电极用导线连接到发动机或底盘等金属上。若蓄电池的负极连接到金属车体上，称为负极搭铁；反之，若蓄电池的正极连接到金属车体上，称为正极搭铁。由于负极搭铁对车体金属的化学腐蚀较轻，对无线电干扰小，因此，汽车都采用负极搭铁方式。蓄电池安装位置示意图（3）两个电源
所谓两个电源，就是指蓄电池和发电机两个供电电源。（4）低压直流供电
汽油车大多采用12V直流电压供电；柴油车大多采用24V直流电压供电。（5）用电设备并联
所谓用电设备并联，就是指用电设备都采用并联方式与电源连接，每个用电设备都由各自串联在其支路中的专用开关控制，互不产生干扰。
1-3 什么是汽车线束？
为使汽车上繁多的导线整体美观而不凌乱，接线安装方便，以及保护绝缘层不易破损，汽车上都将同路的导线用棉纱编织带或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为汽车线束，没有汽车线束也就不存在汽车电路。在目前，不管是高级豪华轿车还是普通经济轿车，线束的形式基本上是一样的，都是由导线、端子、插接器、包裹胶带、护套及附件（橡胶件、卡固件等）组成的。
汽车线束是汽车电路的网络主体，整车主线束一般分成发动机、仪表、照明、空调、辅助电器等部分。有主线束及分支线束，一条整车主线束有多条分支线束，就好像树干与树枝一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分，前后延伸。由于长度关系和装配方便等原因，一些汽车的线束分为车头线束、车尾线束和车顶线束。线束上各端头都会打上标志数字和字母，以标明导线的连接对象。操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电器装置上，这在修理和更换线束时特别有用。汽车线束汽车线束汽车线束
1-4 熔断丝为什么会坏掉？
汽车电路中有许多用电设备被不同颜色的电线连接起来，其中，最不可忽视的应该是熔断丝。熔断丝是习惯叫法，国家标准中称熔断器。汽车熔断丝是电流熔断丝的一种，当电路电流超过其额定电流时熔断，起到保护电路（线路）及用电设备的作用。
现在造车的工艺水平已经比较高了，按说车辆的电路也在出厂前甚至设计之初就经过很详细的实验了，但为什么车辆熔断丝还会坏掉呢？目前，车辆熔断丝坏掉分为两种情况：一是用电设备负载过大；二是汽车电路中有短路的情况。
如果汽车的电气没有经过任何改动也出现熔断丝坏了的现象，则需要检查汽车的线路是否短路。在日常的养护上，不用水管直接冲洗发动机舱是避免熔断丝盒以及线路短路的好习惯；另外，也可以通过目测观察是否有电线胶皮老化金属线裸露造成短路；此外，在进行车内清洗时，也应注意避免触碰到埋藏在地板内的电线。汽车熔断丝熔断丝盒熔断丝盒位置示意图
1-5 什么是汽车CAN总线？
现代汽车中所使用的电子控制系统和通信系统越来越多，如发动机电控系统、自动变速器控制系统、防抱死制动系统（ABS）、自适应巡航系统（ACC）和车载多媒体系统等，这些系统之间、系统和汽车的显示仪表之间、系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换。如此巨大的数据交换量，如仍然采用传统数据交换的方法，即用导线进行点对点连接的传输方式将是难以想象的。据统计，如采用传统数据交换，一个中级轿车就需要线束插头300个左右，插针总数将达到2000个左右，线束总长超过1.6km，不但装配复杂，而且故障率会很高。因此，用CAN总线（CAN-BUS）传输系统取而代之就成为必然的选择。CAN总线原理图
CAN是英文Controller Area Network的首字母组合而成的，全称应是“控制器局域网络”总线。CAN总线采用双线串行通信方式，具有很强的错误检测能力，通信距离远，抗电磁干扰能力强。此外，还具有优先权和仲裁功能，多个控制单元通过CAN总线连接，减少了线束的使用量，避免过多线束存在的互相干涉、磨损等隐患。因此，现代汽车广泛采用CAN总线传输技术。带有三个控制单元的汽车带有三个控制单元和CAN总线的汽车
1-6 万用表有什么作用？
万用表又称为多用表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。万用表是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻等。有的还可检查某电路的瞬间故障，测量转速、输出脉冲信号，检测无分电器点火系统的故障，测量传感器输出的电信号频率，测量二极管的性能，测量温度。配置温度传感器后可以检测冷却液温度、尾气温度和进气温度等。数字式万用表数字式万用表
第二章 电源系统
从发动机的起动到能够正常运行都离不开电。那么，汽车上的电是谁提供的呢？这就得益于汽车的电源系统。汽车的电源包括蓄电池和发电机，它们是如何分工的呢？
2-1 电源系统包括哪些部件？
电源系统的作用是向全车用电设备提供电能。电源系统主要包括蓄电池、发电机、电压调节器和充电指示装置等。
1）在汽车装备的蓄电池和发电机两个直流电源中，蓄电池是辅助电源，发电机是主要电源。在发动机正常工作时，发电机向用电设备供电和向蓄电池充电。
2）电压调节器的作用是使发电机在转速变化时，能保持其输出电压稳定。
3）充电指示装置用来指示蓄电池的充放电状态。汽车发电机发电机位置图电源系统电路充电指示灯
2-2 蓄电池的构造有哪些？
现代汽车用的铅酸蓄电池由6只单格电池串联而成，每只单格电池的电压约为2V，串联后蓄电池电压为12V。蓄电池主要由极板、隔板、联条、电解液、外壳和极柱等部件组成。
1）极板是蓄电池的核心部分，分正、负极板，在蓄电池充、放电过程中，电能与化学能的转换就是通过正、负极板上的活性物质与电解液中的硫酸进行电化学反应来实现的。
2）为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池内部的正、负极板应尽可能地靠近，但为了避免正、负极板彼此接触而短路，正、负极板之间要用隔板隔开。
3）联条是将6个单格电池串联起来，以提高整个蓄电池的端电压。
4）电解液是由硫酸和蒸馏水按一定比例配比而成的，其作用是与极板上的活性物质发生电化学反应，进行电能和化学能的相互转换。
5）外壳用于安放电解液和极板组，使蓄电池构成一个整体。
6）极柱是将蓄电池的电压引出，分为正极柱和负极柱。普通铅酸蓄电池构造图免维护蓄电池构造图蓄电池内极板
2-3 蓄电池是转换器吗？
蓄电池是一种可逆的低压直流电源，既能将化学能转化为电能（充电），也能将电能转化为化学能（放电），可看作能量转换器。在发动机正常工作时，用电设备所需电能主要由发电机供给。那么，蓄电池有什么作用呢？
1）起动发动机。当起动发动机时，向起动系统和点火系统供电。
2）备用供电。当发动机低速运转、发电机不发电或电压较低时，辅助发电机向其他用电设备供电。
3）存储电能。当发动机中高转速运转、发电机正常发电时，将发电机多余的电能转化为化学能存储起来。
4）稳定电源电压，保护电子设备。蓄电池相当于一个大容量电容器，不仅能够保持汽车电压的稳定，而且还能吸收电路中出现的瞬时过电压，防止损坏电子设备。普通铅酸蓄电池免维护蓄电池
2-4 有哪几种蓄电池？
蓄电池按性能可分为干荷蓄电池和免维护蓄电池两种类型。
干荷蓄电池指极板在干燥状态下，能在较长时间（一般两年）内保存制造过程中所得电量的蓄电池。
免维护蓄电池指在有效使用期（一般四年）内无须进行添加等维护工作的蓄电池，其英文名称为Maintenance-Free Battery，简称MF蓄电池。免维护蓄电池
2-5 如何为蓄电池充电？
蓄电池的充电方法主要有两种：
1）恒流充电。是指在充电过程中，充电电流保持不变的充电方法。恒流充电的适应性强，可任意选择和调整充电电流的大小，有利于保持蓄电池的技术性能和延长使用寿命，其缺点是充电时间长，要经常调节充电电流。
2）恒压充电。是指在充电过程中，充电电压保持不变的充电方法，汽车上的发电机对蓄电池的充电就是此种充电方法。发电机对蓄电池进行恒压充电蓄电池充电
2-6 如何为蓄电池“减负”？
1）停车后记得关闭车灯和车载电器。熄火关车灯，就如同停车后锁门一样，都是车主应该养成的良好用车习惯。此外，车载电器也要记得在熄火时关闭，因为它们同样耗电。
2）不要让空调和汽车一起起动。车主在熄火之前关闭空调系统，就能让蓄电池在车辆起动时一心一意地干活，避免被空调分走太多电量，减少自身损耗。
3）避免在不着车时长时间开音响和前照灯。不着车，却在车内长时间听音响，音响开启的时间越长，蓄电池电量消耗就越大。High完之后，车辆可能就没电起动了。
4）不要频繁起动车辆。正确的方法是每次起动时间不要超过5s，每次起动间隔至少15s。
5）注重蓄电池的日常保养。假如车辆需要放置较长时间，那么车主也要至少每周起动一次。定期起动车辆是为了让蓄电池运作，保持正常状态。除了定期起动车辆外，最好将车开到外面转上几圈，让蓄电池保持正常的充放电过程。关闭阅读灯空调系统旋钮
2-7 如何拆装蓄电池？
点火开关处于关闭位置，先拆下负极柱上的电缆，后拆正极柱上的电缆，最后，从车上取下蓄电池。若发现蓄电池极柱螺栓锈蚀难以取出，切莫用手锤或钳子敲打，以避免极柱断裂，极板活性物质脱落；可用热水冲洗后，拧开螺栓；取下蓄电池时应小心轻放，避免撞击损坏壳体。
在安装蓄电池时，将蓄电池放到相应的位置上并认清正、负极柱，先接正极柱上的电缆，再接负极柱上的电缆，以防止扳手跌落搭铁引起蓄电池短路。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]