《汽车整车电路》PPT课件.ppt

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1、汽 车 整 车 电 路,主讲:李冠峰 教授河南农业大学机电工程学院,目 录,总论第一章：汽车电路的特点 第二章：电子点火控制系统第三章：ABS防抱死系统第四章：空调装置中的电器设备,总 论,汽车整车发展趋势是系列化，模块化，轻量化，小型化，电子化（自动化，智能化）及个性化。采用电子装置的情况已成为衡量汽车水平的一个重要标志。在汽车的组成部分中，除了发动机和底盘传动系统之外，有许多重要的功能是靠它的电器系统来完成的。现在的汽车是带有电器设备的机械装置，以后的汽车将发展成为辅助机械的电子产品。所以掌握汽车电路的构成，电器的功能，工作原理和使用，对于提高汽车的使用效率，降低生产成本是十分必要的。,现

2、代汽车的整车电路是将全车所有的电器和电子设备,按照它们各自的工作特性以及相互间的内在联系用不同直径和颜色的导线连接起来的一个完整的电器系统,既全车总线.不同型号的汽车,尽管采用的电器设备数量不同,型号不一,安装的位置和控制的方式也有差别,但归纳起来,全车总线一般都包括一下几个部分:电源，起动电路，发动机控制系统电路，底盘控制系统电路，仪表、喇叭电路，照明及信号装置电路，空调系统电路和其它用电设备电路等.,汽车电路图的表达方法有三种:(一)线路图 传统汽车的电路一般采用线路图的表达方法.这种图是将汽车电器在车上的实际位置对应的用外型简图画在图上,再用线将电源,开关,保险装置等与这些电器一一连接起

3、来.这种画法的特点是电器设备的外型和实际位置都与原车一致,因此在查线时,导线中间的分点,支点很容易找到,线路的走向与车上实际线束的走向基本一致,排除故障比较方便.但是,这种图上线条密集,纵横交错;读图和查找分析故障时,有一定的难度。,汽车电路图的表达方法,(二)原理图 这种图采用国家统一、规定的图形符号,把仪表及各种用电设备按电路原理由上到下合理的连接起来,然后在横向排列.原理图对线路图进行了高度的简化,图面清晰,电路简单明了,通俗易懂,电路连接控制关系清楚.,(三)线束图 线束图是汽车制造厂把汽车上的实际线路排列好,并将有关导线汇合在一起扎成线束以后画成的图.在这种画成树枝状的图上,注重标明

4、各导线的序号,连接的电器设备的名称,接线柱的名称,各插接器插头和插座的序号.这种图给安装和维修带来了极大的方便,其特点是不说明线路的走向和原理,线路简单.在下面的章节中，首先介绍了汽车电路的特点，以便我们能够清楚正确的读懂电路图。然后分三个章节分别介绍了在现在比较先进的汽车上用到的电子点火控制系统，ABS防抱死系统和空调中的电器设备。,第一章 汽车电路的特点,要研究一辆汽车的全车线路,首先应识读该车的线路图,因为线路图上的电器设备是用图形符号及外型图表示的,特别容易识别.此外,线路图上的电器设备与它们在车上的实际位置是对应的,因此通过线路图的识读,非常容易认清该车的主要电器设备和它们在车上的实

5、际位置.汽车电器系统分布于汽车全身，线路错综复杂但它也有其必须遵循的规律，掌握这些规律或共同的特点，对于汽车电路的了解有很重要的作用。汽车电路的特点有四：,汽车发动机是靠串励直流电动机来启动的，它必须由蓄电池供给强大的直流电流，蓄电池放电后又必须由直流电源直流发电机或经过整流的交流发电机给予充电。所以汽车上的电源都采用方向和大小不随时间变化的直流电。这样，车上的其它电器也都选用了直流电器。,1）直流电,2）低电压,汽车电路普遍采用直流12V制，大功率柴油汽车采用直流24V制，这已是国际通用标准。,3）电器设备相互并联,首先是发电机与蓄电池是并联的，当发电机不工作时，蓄电池便是唯一的电源。当发动

6、机正常运转起来，它的端电压就会高于蓄电池电动势，蓄电池就变成了发电机的负载而被充电。其它用电设备与发电机，蓄电池都是并联的，既可以从发电机获得电流，也可以在发电机不工作时从蓄电池获得电流。这些用电设备相互独立，相互并联，可以由各自的开关控制是否投入工作。,汽车的金属机体就是良好的导体，可以作为作为一根公共导线。从电源到用电器之间只有一根导线（包括开关）连接,另一根电线 用金属机体来代替以构成回路的连接方法,称为“单线制”。在单线制接法之中，电源和用电器都必须有一个部位与汽车的金属机体相接，这个部位，称为“搭铁”或“接地”。如果发电机的负极与机体相接，称为“负极搭铁”，反之称为“正极搭铁”。国际

7、上普遍采用负极搭铁制。,4）单线制,第一节 概述 1.1 早在20世纪初，点火系统在汽车发动机上已开始应用，如今，点火系统已从有触点式，普通无触点式，集成电路式发展到了微机控制电子点火系统。微机控制电子点火系统可控制并维持发动机点火提前角（ESA)在最佳范围内，使汽油机的点火时刻更接近于理想状态，从而进一步挖掘发动机的潜能。,第二章 电子点火 控制系统,储能方式,目前采用的电子点火系统按储能方式的不同，可分为电感储能和电容储能两类。电感储能的储能元件为点火线圈。电容储能的储能元件为电容器。现代汽车发动机广泛采用电感储能式电子点火系系统。,按有无触点，电子点火系统又可分为有触点式和无触点式两类。

8、有触点式电子点火系统又称半导体辅助点火系统。它是用装在分电器内的触点的开，闭作为功率三极管或晶闸管的触发信号，来控制点火线圈初级电流的通断。无触点电子点火系统又称全电子点火系统，它取消了传统分电器内的机械触点式断电器机构，而用信号发生器的触发信号控制控制电子点火控制器（点火组件或点火模块），点火控制器把信号发生器产生的信号进行处理，再去控制点火器内功率三极管来完成初级电路的通断。,点火信号发生器,点火信号发生器的作用是产生点火信号，其种类很多，主要有磁感应式（磁脉冲式），霍尔效应式，光电式和电磁震荡式四种，目前广泛采用的有磁脉冲式和霍尔效应式。此外，按有无分电器，电子点火系统还可分为有分电器式

9、电子点火系统和无分电器式电子点火系统两类。近年来，随着微处理机在汽车上的广泛应用，全电脑控制的无分电器点火系得到了越来越广泛的应用。,（1）取消了机械式配电机构而采用电子配电方式，缩短甚至取消了从点火线圈到火花塞之间的高压线，因而大大降低了电压降和漏电损失；,1.2 无分电器点火系统（DLI）的优点,（2）控制点火系统中的分电器，改由发动机控制单元（ECU）内部控制各缸配电，这样点火线圈产生的高压电，不需经过分电器分配，直接就送至火花塞点火。无分电器点火系统可消除分火头与分电器盖边电极的火花塞放电现象，减少电磁干扰；,（3）减少了点火系统的部件及相关的加工费用；（4）可有效的提高发动机的功率，

10、降低油耗，减少废气污染。可见，无分电器点火系统无论是在生产成本和使用维修方面，还是在提高发动机性能指标方面都有很大的优势，因而目前已基本取代传统点火系统和无触点电子点火系统。,无分电器点火系统按其采用的电子配电方式的不同，可分为：点火线圈分配式 二极管分配式 其中点火线圈分配式又可分为：同时点火方式 单独点火方式,1.3 无分电器点火系统的种类,2.1、基本工作原理 发动机电脑综合各传感器的输入信息，从存贮器中选出最适当的点火提前角，再根据曲轴位置传感器判别出曲轴转速、位置及几缸处于压缩上止点，然后控制大功率晶体管的导通和截止，即控制点火线圈初级电流的断续。,第二节 工作原理和主要装置,2.2

11、 主要装置,(1)霍尔分电器（有分电器式电子点火系统）霍尔分电器是一种无触点分电器，安装在分电器内部，如图所示：由霍尔触发器片和霍尔电压产生器集成电路组成。,霍尔触发器叶片窗口与凸轮轴同速运转，按照霍尔原理 凸轮轴带动触发器窗口运转，改变了霍尔元件的磁场，使霍尔触发器产生一个微弱电压，即霍尔电压。通过检测窗口的出现，判断处发动机1缸的位置。发动机每转两周，该传感器发出一个11V0V的负脉冲信号，信号的下降沿距1缸上止点前92。其上升沿距1缸上止点前52。该信号送至ECU，ECU根据此信号确定喷油器的工作顺序、喷油的起始点和爆震控制。若无霍尔信号，则发动机不可能起动。,霍尔分电器的工作,(2)点

12、火线圈,点火线圈是产生点火所需高压电的一种变压器。一般发动机点火系所采用的点火线圈依磁路区分，可分为闭磁路式及开磁路式两种。,开磁路式点火线圈一般为罐状结构。它以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯，次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。次级线圈为线径0.050.1mm漆包线，匝数23万圈。初级线圈的线径为0.51.0mm，较次级线圈粗，且匝数仅150300匝。点火线圈的实物图：,开路式点火线圈,桑塔纳2000干式点火线圈,一汽大众捷达王配套的干式点火线圈,初级线圈绕在次级线圈的外侧，故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。初级线圈和次级线圈的绕线方向相同.如图所示:次级线圈的始端连接高压输出接头

13、，其末端则连接于初级线圈的始端，并连接于外壳的“+”接柱，初级线圈的末端连接于外壳的“”接柱，并接于点火器内功率晶体管的集电极上，由点火器控制其初级线圈电流的通断。,开磁路点火线圈的接线图,闭磁路点火线圈铁芯是封闭的，磁通全部经过铁芯内部（如图所示）。铁芯的导磁能力约为空气的一万倍，故开磁路点火线圈欲获得与闭磁路点火线圈相同的磁通，则其初级线圈应有较大的磁动势(安培匝数)。因此，必须采用匝数较多、线径较大的初级线圈；初级线圈的匝数多，如欲获得同样匝数比，则次级线圈的匝数也需增加，因此，开磁路点火线圈的小型化困难。反之，闭磁路点火线圈，由于磁阻小，可有效降低线圈的磁动势，可使点火线圈小型化。目前

14、，闭磁路点火线圈已相当小型化，可与点火器合而为一，甚至可与火花塞连体化。经火花塞点燃气缸内的可燃性压缩气体。,闭磁路式点火线圈,闭磁路点火线圈接线图,发动机控制用计算机的作用是根据各种传感器输入的信号，经综合计算后确定出发动机的最佳点火提前角即电子调整发动机点火提前角，并向电子点火控制器发出触发点火信号。在发动机控制用计算机内，预先储存着发动机各种状态下的最佳点火提前角，发动机工作时，计算机便根据各种传感器送来的发动机个方面的状况，从所储存的数据中选择最佳的点火提前角，并向电子点火控制器发出触发点火信号。,（3）发动机控制用计算机,（4）电子点火控制器,电子点火控制器其中的两个末级大功率三极管

15、分别与点火线圈内的两个初级绕组相串联。其作用是接收发动机控制用计算机发出的点火正时信号，交替地接通与切断两个初级绕组中的电流，并使两个绕组中的电流流向相反，以便在次级绕组中交替地产生反向高压电。,第三节 点火系统电路图实例,丰田汽车磁脉冲式无触点电子点火系统电路,工作过程,闭合点火开关后，蓄电池电流经R4、R1、V1传感线圈构成回路，此时P点电位高于三极管V2的导通电压，于是V2导通，V2导通时其集电极电位降低，使V3截止，V3截止时，蓄电池通过R5向V4提供基极电流，使V4导通，V4导通时，R7上的电压降给V5提供正向偏压，使V5导通，于是电流从蓄电池“+”经点火开关S附加电阻Rf点火线圈初

16、级绕阻W1V5集电极、发射极搭铁，回到蓄电池负极，即此时初级绕阻中有电流流过，在线圈中形成磁场。,当点火信号发生器的传感线圈输出为正信号电压时，V1截止，则P点仍保持高电位使V2导通，V3截止，V4、V5导通，初级绕阻中仍有电流通过。当点火信号发生器传感线圈输出为负信号电压时，V1导通，P点电位降低，于是V2截止，蓄电池通过R2向V3提供基极电流，使V3导通，V3导通则V4截止，V5也截止，初级绕阻中电流被切断，磁场迅速消失，次级绕阻产生高压，再有配电器分配至各缸火花塞，使火花塞跳火，点燃混合气，这样信号转子每转动一周，各缸轮流点火一次。,稳压管V7、V8反向串联，并与信号发生器传感线圈并联，

17、其作用是“削平”高速时传感线圈产生的大信号波峰，以保护V1、V2。电容器C1与传感线圈并联，其作用是使信号电压平稳，保正点火时间准确无误。电容器C2、稳压管V9为抗干扰电路，其作用是使电源电压更平稳，防止其波动过大而导致误点火。稳压管V6与三极管V5并联，其作用是吸收初级绕阻的瞬时过电压，以保护V4、V5。R3为正反馈电阻，其作用是V2使可靠地工作。,奇瑞轿车电子点火系统电路图,奇瑞轿车点火系统为无分电器点火系统，系统采用两个高压点火线圈，直接把高压电分配到火花塞中。点火线圈受发动机控制单元控制。ECU收到转速/上止点传感器齿圈的两个缺齿信号后，开始记数，并认为当20个连续齿出现后判断为1缸或

18、4缸的上止点，而50个齿出现后，判断为2缸或3缸的上止点。ECU根据得到的参数（压力，转速）计算1、4缸或2、3缸的点火提前角。,伏尔加24-10型轿车磁感应电子点火系统电路图,第三章 ABS防抱死系统,第一节 汽车防抱死制动系统,汽车防抱制动系统（AntiLock Brake SystemABS）。它是汽车上的一种主动安全装置，其作用是在汽车制动时，防止车轮抱死在路面上滑拖，以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使汽车制动更为安全有效。,第一节 汽车防抱死制动系统概述,随着汽车行驶速度的提高、道路行车密度的增大、以及人们对汽车行驶安全性的要求越来越高，ABS已经成为汽

19、车上的一种重要安全装置。早在30年代，ABS就运用在铁路机车的制动中，其目的是防止列车制动时车轮抱死后上滑行造成局部摩擦，致使车轮、钢轨早期损坏和车轮不能平稳旋转而产生噪声和振动。,40年代，为了防止飞机着陆时制动跑偏、甩尾和轮胎剧烈磨损，以及缩短滑行距离，在飞机上开始采用ABS，并很快成为飞机上的标准装备。50年代被开发引用到汽车上。进入70年代后，随着电子技术的进步，数字电子技术、大规模集成电路的发展和微机的运用，电子控制式ABS日趋成熟，成本不断降低，并且体积小、质量轻、控制精度高，其安全效能十分显著，普遍受到人们的欢迎和认可，为其迅速普及创造了条件。,80年代初，还仅在部分高级轿车上采

20、用，进入90年代后，在欧洲、美国、日本和韩国等国家，ABS的装车率大幅度提高，加之法规的推动作用，ABS已成为汽车上标准装备或选择装备。我国对ABS的研究始于80年代初，上海汽车制动系统有限公司引进并合资生产的ABS产品于1997年2月投产。我国生产的奥迪、桑塔纳、捷达等轿车上均已装用ABS。,通常踩下制动踏板，靠轮胎与路面的摩擦产生制动作用。为了提高制动效果，必须强力踩下制动踏板，提高路面与轮胎的滑动比例，既提高滑移率。滑移率S的的计算公式：S=（V-V)/V100%式中：V汽车的行驶速度；V车轮的切向速度。但在实际制动时，当滑移率超过某一值时轮胎与地面间的摩擦系数反而会减小。当汽车在湿滑路

21、面上行驶时，这种倾向十分明显如下图。,ABS的工作原理,干燥的混凝土路面,湿润的沥青路面,1.0,0.8,96.6km/h,64.4km/h,32.2km/h,96.6km/h,32.2km/h,64.4km/h,0.6,0.4,0.2,摩 擦 系 数,因此，无论地面状况如何变化，为了经常能获得最佳的制动效果，希望适当地减少制动压力，控制滑移率不超过摩擦系数的最大值。汽车防抱死系统（ABS）就是这样一种能自动抑制滑移率的装置。,ABS主要由电子控制装置，液压控制单元，4个车轮转速传感器，制动警告灯和ABS警告灯等组成。,组成,（一）汽车制动性能的主要评价指标 1制动效能 制动效能主要指制动距离

22、与制动减速度，通常实用中多指制动距离。制动距离是指驾驶员开始踩制动踏板到汽车完全停车所行驶的距离。制动距离越短，越有利于避免交通事故的发生，它是制动性能最基本的评价指标。,第二节 ABS的基础知识,制动时汽车的方向稳定性，一般是指制动过程中维持汽车直线行驶和按预定弯道行驶的能力。如果汽车制动时发生侧滑、甩尾、严重时出现调头，都不可能维持原行驶方向，会使汽车失去方向稳定性；如果汽车在弯道行驶中制动时，汽车不再按原来弯道行驶，出现冲入其它车道或冲出路面，或者即使是直线行驶，也无法避开障碍物，操纵转向盘也不起作用，则为汽车失去转向控制能力（转向操纵性）。汽车制动过程中，失去方向稳定性和失去转向控制能

23、力，都是造成交通事故的重要原因。,2制动时汽车的方向稳定性,制动效能的恒定性，主要指抗热衰退性能。抗热衰退性能是指汽车在繁重工作条件下制动时（如下长坡时长时间连续制动），制动器温度升高后，其制动效能的保持程度。它是设计制动器及选材中必须认真考虑的一个重要问题。以上三项指标中，前两项指标采用ABS装置后，其性能都会有明显的改善和提高对避免交通事故的发生能起到很好的作用，因此ABS是汽车上十分重要的主动安全装置。,3.制动效能的恒定性,（二）ABS的优点,由上述分析可知，在汽车制动过程中，车轮抱死时危害较大，而且滑移率在20左右时，车轮与路面间的纵向附着系数最大，可获得最大地面制动力，能最大程度地

24、缩短制动距离；同时当滑移率在20左右时，车轮与路面间横向附着系数也较大，使汽车制动时能较好地保持方向稳定性和转向控制能力。为了确保行车安全，获得最佳制动性能，制动时防止车轮拖死，并将车轮滑移率控制在理想滑移率附近的狭小范围内，人们才大力进行开发、研制和推行防抱死制动系统即ABS。,ABS是在原传统制动系统的基础上，增加了一套防止车轮制动抱死的控制系统、该装置 在制动过程中，当车轮趋于抱死，即车轮滑移率进入非稳定区时，会迅速降低制动系统压力，车轮滑移率恢复到靠近理想滑移率的稳定区内，通过自动、高频率地对制动系压力进行调节（其频率高达每秒十多次），使车轮滑移率保持在理想滑移率附近的狭小范围内，以达

25、到充分利用车轮与路面间纵向峰值附着系数和较高的横向附着系数，实现防止车轮抱死和获得最佳制动性能。,应当指出的是，采用传统的制动系统进行制动时，尽管驾驶员也知道间歇性的踩、放制动踏板防止车轮抱死，但再有经验的驾驶员也无法精确地做到判断和控制，特别是在紧急制动时，都不可能将车轮滑移率控制在理想范围之内，往往会使车轮抱死，尤其是汽车在结冰、下雨打滑的路面上制动时，很容易产生侧滑、甩尾和失去转向控制能力，此时驾驶员往往产生一种紧张情绪，缺乏安全感。,ABS的优点（1）制动时保持方向稳定性；（2）制动时保持转向控制能力；（3）缩短制动距离；（4）减少轮胎磨损；（5）减少驾驶员紧张情绪。,当点火开关接通（

26、ON）时，ABS保护继电器的电磁线圈中就会有电流流过，系统进入自检状态。经过短暂的自检后，如果发现系统中存在 影响其正常工作的故障，会保持其自检时的工作状态，即关闭ABS系统。此时压力调节器中各电磁阀的电磁线圈均不通电，各电磁阀均保持在制动压力增大状态，汽车恢复常规制动状态工作。经过自检，未发现影响系统正常工作的故障，ABS就进入等待工作状态。,第三节 ABS的工作原理,汽车行驶过程中，各轮速传感器连续地向ABS电脑输入各车轮的轮速信号。当车速超过8km/h后，如果驾驶员踩下制动踏板进行制动时，制动灯开关闭合，蓄电池给ABS电脑一个电压信信号。ABS电脑收到蓄电池电压信号后，就判定汽车进入制动

27、状态。它将根据轮速传感器输入的信息，对四个车轮的运动状态进行分析判断。,在制动过程中，各车轮制动未出现趋于抱死时，ABS不工作，此时制动过程与常规制动过程完全相同。在制动过程中，当ABS电脑判定有车轮制动趋于抱死时，就开始对相应的控制通道进行防抱死控制，将车轮滑移率控制在最佳范围之间，直至汽车速度很低或停止。,在制动过程中，如果汽车为高速急转弯，当汽车的横向加速度达到一定值时，横向加速度开关中的一对触点就会断开，ABS电脑不再有蓄电池电压信号，ABS电脑由此判定汽车横向加速度已超过设定的界限值，就会对其防抱死控制过程进行修正，使ABS更为有效地工作。ABS保护继电器，是用来防止蓄电池极性接反或

28、蓄电池电压过高时损坏ABS电脑，起保护作用。,ABS的基本组成,现代ABS尽管采用的控制方式、方法以及结构形式各不相同，但除原有的传统的常规制动装置外，一般ABS都是由传感器、电子控制器和执行器三大部分组成。其中传感器主要是车轮转速传感器，执行器主要指制动压力调节器。,车轮转速传感器是ABS中最主要的一个传感器。车轮转速传感器常简称为轮速传感器，作用是对车轮的运动状态进行检测，获得车轮转（速度）信号。,1、车轮转速传感器,2电子控制器,ABS的电子控制器（Electronic Control Unit），常用ECU表示，简称ABS电脑。它的主要作用是接收轮速传感器等输入信号，计算出轮速、参考车

29、速、车轮减速度功、滑移率等，并进行判断、输出控制指令，控制制动压力调节器等进行工作。另外，ABS电脑还有监测等功能，如有故障时会使ABS停止工作并将ABS警示灯点亮。,制动压力调节器是ABS中的主要执行器。其作用是接受ABS电脑的指令，驱动调节器中的电磁阀动作（或电机转动等），调节制动系的压力，使之增大、保持或减小，实现制动系压力的控制功能。由于ABS是在原来传统制动系统基础上增加一套控制装置形成的，因此ABS也是建立在传统的常规制动过程的基础上进行工作的。在制动过程中，车轮还没有趋于拖死时，其制动过程与常规制动过程完全相同；只有车轮趋于抱死时，ABS才会对趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。,

30、3制动压力调节器,通常，ABS只有在汽车速度达到一定程度（如 5 kmh或 8 kmh）时，才会对制动过程中趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。当汽车速度降到一定程度时，因为车速很低，车轮制动抱死对汽车制动性能的不利影响很小，为了使汽车尽快制动停车，ABS就会自动终止防抱死制动压力调节，其车轮仍可能被制动抱死。在制动过程中，如果常规制动系统发生故障，ABS会随之失去控制作用。若只是ABS发生故障、常规制动系统正常时，汽车制动过程仍像常规制动过程一样照常进行，只是失去防抱死控制作用。现代ABS一般都能对系统的工作情况进行监测，具有失效保护和自诊断功能，一旦发现影响ABS正常工作的故障时，将自动关掉

31、ABS，恢复常规制动，并将ABS警示灯点亮，向驾驶员发出警示信号，提醒驾驶员及时进行修理。,ABS防抱死系统的电路图如下:,第四章 空调装置中的电器设备,一、汽车空调系统的概念 空调是空气调节器的简称，它的作用是对室内空气进行调节，使空气的温度、湿度、流速和洁净度达到人体所需要的舒适范围。（一）汽车空调系统随着电子技术和汽车技术的发展而不断完善，其发展过程可以概括为以下五个阶段：,1、单一暖风系统,单一暖风系统，即利用房间取暖的方法。1925年首先在美国出现利用汽车冷却液通过加热器的方法取暖。到1927年发展到具有加热器、鼓风机和空气滤清器等比较完整的供热系统。在寒冷的北欧、亚洲北部地区，目前

32、仍然使用单一暖风系统。,1939年，由美国通用汽车帕克公司(PACKARD)首先在轿车上安装机械制冷降温的空调系统，成为汽车空调系统的先驱。在热带、亚热带地区，目前仍然使用单一制冷系统。,2、单一制冷系统,3、冷暖一体化空调系统。,1954年美国通用汽车公司，首先在纳什(NASH)牌轿车上安装了冷暖一体化的空调系统，汽车空调系统才基本上具有调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进，目前的冷暖一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。这种方式是目前使用量最大的一种形式。,4、自动控制的汽车空调系统,冷暖一体化空调系统需要人工操纵，增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不太理

33、想。1964年美国通用汽车公司将自动控制的汽车空调系统安装在卡迪拉克轿车上。这种自动空调系统只要预先设定所需的温度，空调系统就能自动地在设定的温度范围内工作，达到调节车室内空气的目的。,5、微机控制的汽车空调系统,1973年美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究微机控制的汽车空调系统，1977年同时安装在各自生产的汽车上。微机控制的汽车空调系统功能增加，显示数字化。微机根据车内外的环境条件，控制空调系统的工作，实现了空调运行与汽车运行的相关统一，极大地提高了调节效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和最佳的舒适性。,二、汽车空调系统的组成与分类,（一）分类 一般汽车空调系统的分类

34、有以下几种方式：1、按功能可分 单一功能、组合式（1）单一功能是指制冷、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。（2）组合式是指制冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为制冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。,2、按驱动方式分,按驱动方式可分为非独立式汽车空调系统和独立式汽车空调系统两种（1）非独立式汽车空调系统 空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，汽车空调系统的制冷性能受汽车发动机工况的影响较大，工作稳定性较差。尤其是低速时制冷量不足，而在高速时制冷量过剩，并且消耗功率较大，影响发动机动力性。这种类型的汽车空调系统一般用于制冷量相对较小的中、小型汽车上。,（2）独

35、立式汽车空调系统,空调制冷压缩机由专用的空调发动机(也称副发动机)驱动，汽车空调系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大，但由于加装了一台发动机，不仅成本增加，而且体积和质量增加。这种类型的汽车空调系统多用于大、中型客车上。,（二）汽车空调系统组成,汽车空调系统一般由以下几个部分组成：（1）制冷系统：对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车室内空气变得凉爽舒适.（2）暖风系统：主要用于取暖，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。,（3）通风系统：将外部新鲜空气吸进车室内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起

36、着良好作用。（4）空气净化系统：除去车室内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，使车室内空气变得清洁。（5）控制系统：对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制，同时对车室内空气的温度、风量、流向进行控制，完善了空调系统的正常工作。,空调电控系统电路图：,汽车空调制冷系统一、汽车空调制冷系统的工作原理与分类(一)汽车空调制冷系统的工作原理 汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。如图 1所示，各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷记忆不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又四个基本过程：,1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器

37、出口处的低温抵压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。2、放热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。4、吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机.上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。,汽车空调制冷系统分为两类，一类是膨胀阀系统，另一类是孔管系统，如图 2所

38、示。它们的差别是所用的节流膨胀装置的结构不同，贮液干燥器的安装位置不同。汽车空调膨胀阀系统的特征是：只要驾驶员一开动空调，电磁离合器就总是啮合，从不断开，压缩机始终处于运行状态，靠吸气节流阀或靠绝对压力阀把蒸发器温度控制在0左右。而孔管系统的特征是：电磁离合器时而结合，时而断开，压缩机根据车室内、外温度时而运行，时而停止运行，因此也叫做循环离合器系统。循环离合器系统也有使用膨胀阀的，但只是作为一种节流装置而已。膨胀阀系统也叫做传统空调系统。,(二)汽车空调制冷系统的分类,丰田COASTER牌中客车空调电路图,通常说的自导航是指安装在汽车上，可以为驾车人指引正确道路的系统，主要应用在私家车上。这

39、套系统主要由主机、显示屏、操作键盘(遥控器)和天线组成。车辆在行驶过程中可以在显示屏上实时看到自己车辆所在的位置，当驾车人把目的地输入后，该系统会在几秒钟内计算出行驶路线，并在途中每一个路口到达前提示正确的行驶方向。这样即使是初来乍到的驾车人也可以很方便的到达目的地。国际上有关机构预测，未来三年内，发达国家会有超过50%的车辆预装自导航。,第五章 GPS全球定位系统,在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线导航系统。1、无线电导航系统 1）罗兰-C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200-300M。2）Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。由

40、八个地面导航台组成，可覆盖全球。精度几英里。,第一节 GPS发展历程,3）多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。误差随航程增加而累加。缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高,2、卫星定位系统,最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要

41、求。1973年美国国防部制定了GPS计划。,第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。,GPS实施计划三个阶段,GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到

42、这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。,第二节 GSP的定位原理,1、定位精度高 应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。,随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相

43、对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。,2、观测时间短,GPS测量不要求测站之间互相通视，只需测站上空开阔即可，因此可节省大量的造标费用。由于无需点间通视，点位位置可根据需要，可稀可密，使选点工作甚为灵活，也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。,3、测站间无须通视,4、可提供三维坐标,经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。目前GPS水准可满足四等水准测量的精度。,5、操作简便,随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的

44、体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。使野外工作变得轻松愉快。,目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。,6、全天候作业,7、功能多、应用广,GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1M/S，测时的精度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。GPS系统的应用前景当初，设计GPS系统的主要目的是用于导航，收集情报等军事目的。但是，后来的应用开发表明，GPS系统不仅能够达到上述目的，而且用GPS卫星发来的导航定位信号能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态相对定位，米级至亚米级精度的动态定

45、位，亚米级至厘米级精度的速度测量和毫微秒级精度的时间测量。因此，GPS系统展现了极其广阔的应用前景。,在发达国家，自导航已经是一个非常成熟的系统，只要客户需要，就可以在自己的车上安装这套系统。不过每个国家的应用水平还是存在着不小的差距。在美国，只有高档车上原厂配备自导航；中档车型的用户可以选装或者购车后购买。附带的电子地图都是覆盖整个北美地区的。在西欧，只有高档车型会配备自导航，附带的地图覆盖欧盟地区。日本的自导航发展是领先于全球的。由于价格已经比较便宜(人民币900020000元)，目前在低档车型上已可以预装自导航，超过80%的新车装有自导航。附带覆盖全国的电子地图内容非常丰富。特有的准3G

46、无线通信网络使驾车人可以在车上实现宽带上网，这样日本已经实现了几乎全部城市的道路信息实时发布。自导航系统会根据道路信息实时调整行驶路线，这样既可以减少路程花费时间，还可以帮助交通管理部门调整交通流量，一举两得。,在我国，自导航发展的瓶颈是电子地图，一方面是国家政策的因素，一方面是道路规划还不完善，造成自导航还不能马上在中国成熟应用，但是无线通信网络的快速发展，电子地图的完善，服务机构的增多，自导航会很快走进人们的生活。,实物图如下：,一、中央门锁 中央门锁（也称电动门锁）系统是使用电机操作车门的锁定机构使车门锁住或打开。有的汽车的电机控制开关由门锁杆操作；有的汽车用独立开关操作。开关通常安装在

47、驾驶室车门和前乘客车门上。在具有车门锁杆开关的系统，推动锁钮超过锁定位置时，会将全部车门锁住；拉出锁钮超过开锁位置时，会打开所有车门。当驾驶人员或乘客操作门锁控制开关时，所有的车门不是锁住就是打开。,第六章 中央门锁和防盗系统,图1为自动门锁电路图。驾驶人员或乘客利用门开关可以接通或断开门锁继电器，门锁继电器包括锁定和开锁两个继电器，此继电器有两种功能，一方面将电源电压施加于电机，另一方面使电机另一端接地，形成通路。门锁电机的转向是可逆的，其转动方向是由流经电枢电流的方向决定的。,图2是驾驶室门锁开关在锁定位置时的电流方向。将开关掷向锁定位置时，电源供电给锁定继电器线圈，继电器动作，其常开触点

48、闭合，电源电压经此常开触点施加于所有门锁电机，电机电枢另一端经开锁继电器常闭触点接地，电机旋转并将各车门锁住。当开关断开电源（开关放在中间位置时），锁定继电器释放。,图3 是驾驶室门锁开关在开锁位置时的电流方向。将开关掷向开锁位置时，开锁继电器线圈有电，继电器吸合，电源电压经闭合的开锁继电器常开触点施加于电机，电机电枢的另一端经锁定继电器常闭触点接地，电机转动，把门锁打开。当开关放开，回到中间位置时，开锁继电器失去作用。,许多现代汽车都装有防盗报警系统，当有人擅自打开任一个车门时，报警系统以及与其相联接的声光电路立即起动报警，且在发动机起动时会自行熄火，以达到防盗的目的。,图-4,二、防盗报警

49、系统,1、系统的功能与组成,防盗报警系统主要由电子模块、触发继电器、报警继电器、起动中断继电器、门框侧柱开关以及门锁开关等组成，图4。当把自动门锁开关置于LOCK位置时，关闭车门，则系统进入防盗报警准备状态，这时如有人打开车门或由行李箱拉出锁筒，报警电路就会起动：喇叭发出声响，尾灯、顶灯、外灯等发光，同时接通起动中断电路，阻止发动机起动。,图5是报警系统的部分电路。电子模块的G端子连接到自动门锁的“锁定”电路，M端子连接到自动门锁的“开锁”电路。左、右门锁开关接于模块的H端子，当车门关闭时，此开关打开。报警指示灯连接在电源和模块D端子间，只要D端子（模块动作时）搭铁，灯就亮，它的作用是用来提醒

50、驾驶员防盗系统各部分的工作状态。图6所示是左右门框侧柱开关与触发继电器的连接。,2、系统的工作过程,图7 所示是系统处于防盗准备状态时左车门打开时的电流方向。电流从电源经左门框侧柱开关及二极管再经过触发继电器线圈后搭铁，触发继电器吸合，使模块的J端子搭铁，亮灯报警系统工作。,操作步骤,驾驶员要想报警系统进入准备状态，其操作应按以下四个步骤进行：（1）关掉点火开关，使电子模块K端子失去电压。（2）打开车门，借以闭合门框侧柱开关，使蓄电池电压加到触发继电器线圈，使其动作，把模块J端子搭铁，J端子搭铁后引起模块D端子断续搭铁，使与其相连接的指示灯闪烁，以提醒驾驶员系统没有进入准备状态。,（3）将自动