汽车电气机械设备的组成及特点分析

杨文珺 褚金岳

摘 要：汽车电气机械设备的作用为：为汽车使用者提供持续供电，提供动力，从而来满足用户的出行需求。如今，电力在人们的生产与生活中发挥着十分重要的作用，它为人们的生产与生活创造了有利条件，也是人们生产和生活中的必要能源。电厂运行期间为了使电力可以正常的运行与输送，最常用的就是电气机械设备。而在汽车生产中汽车电气机械设备作为重要设备，是生产人员十分关注的方面。同时，汽车维修过程中电气机械设备也是维修的重点。本文探析汽车电气机械设备的组成及特点，力求提供分析和研究丰富此方面的学术理论资料，也为汽车生产与汽车电气机械设备维修人员相关工作的进行提供有效参考。

关键词：汽车 电气机械设备 组成 特点 分析

Abstract：The role of automotive electrical machinery and equipment is to provide continuous power supply and power for automobile users to meet the travel needs of users. Nowadays， electricity plays a very important role in people's production and life， which creates favorable conditions for people's production and life， and is also a necessary energy for people's production and life. In order to make the normal operation and transmission of electricity during the operation of the power plant， the most commonly used is electrical machinery and equipment. In automobile production， automotive electrical machinery and equipment， as an important equipment， is an aspect that production personnel pay great attention to. At the same time， electrical machinery and equipment in the process of automobile maintenance are also the focus of maintenance. This paper analyzes the composition and characteristics of automotive electrical machinery and equipment， strives to provide analysis and research to enrich academic theoretical data in this regard， and also provides an effective reference for automobile production and automobile electrical machinery and equipment maintenance personnel.

Key words：automobile， electrical machinery and equipment， composition， characteristics， analysis

1 引言

汽車电气机械设备所指的是那些被安装在汽车上的各类电器零件的总称，汽车的电气机械设备对汽车行驶期间的安全性和可靠性以及舒适性有很大的影响，汽车电气机械设备保持良好的运行状态，那么汽车会更加安全与可靠的运行。不管是汽车生产制造工作人员，还是汽车驾驶人员或者汽车电气机械设备的维修人员都要了解汽车电气机械设备的基本构成和特点，这样一方面利于保障汽车生产作业的顺利开展，也保障驾驶人更好的驾驶汽车出行，另一方面汽车维修人员掌握汽车电气机械设备组成和特点是其必须掌握的基本职业技能，利于其做好故障汽车的电气机械设备的维修与养护工作，解决汽车电气机械设备的运行安全问题，保障汽车电气机械设备保持安全运行状态。

2 汽车电气机械设备的几大组成部分

2.1 电源系统

汽车电源系统主要构成部分有：一蓄电池，二发电机设备，三调节器设备。如下对汽车电压系统的几大构成部分进行详细和深入的分析。

2.1.1 蓄电池

蓄电池是一个具有可逆性的直流电源，目前在汽车上应用最为广泛的为启动时所使用的前蓄电池，蓄电池能够和发动机设备并联，为用电设备持续供电。它的作用包括几下几个方面：一旦发动机设备启动运行就向起动机与点火系统进行供电；若是起动机出现不发电以及电压相对较低的现象时可以向用电设备进行供电；如果多个用电设备同时接入，导致发电机出现超载现象，能够协助大电机进行供电；当发现蓄电池的存电量过少时，同时发电机的负载也很少时，蓄电池能够将发电机设备的电能转化成化学能进行存储[1]。从以上内容我们不难看出，蓄电池在汽车上所发挥的重要作用和所处的重要位置。怎样正确的使用与维护和保养蓄电池，直接的影响着蓄电池的应用寿命。因此，汽车修理厂应做好维护与修理和启动蓄电池等基本业务和工作[2]。

2.1.2 发电机设备

发电机是汽车的主要电源，当其在运行期间保持正常运行状态时，意味着发电机能够很好的为整个汽车的用电设备进行供电，而且也会对蓄电池提供电能。汽车电源系统内调节器应用能够确保发电机所输出的电压保持一个恒定的状态。汽车中常使用的发电机有两种，一个是直流类型的，另一个是交流类型的发电机。

汽车中应用的电气机械设备会结合直流电压的安装情况进行设计与安装，多数会选择应用十二伏汽油机设备或者二十四伏采油机设备。在汽车内部的发电机不只可以为电气机械设备提供电能，也可以为蓄电池进行供电。所应用的直流发电机设备所配置的调节器多数以以下几种类型为主：电压调机设备、电流限制器设备及电气机械设备。比较和分析直流发电机与交流发电机调节器，我们会发现交流电机的调节器结构更加的简化。因为硅二极管具备较强的单向导电的能力，若是发现出现了电压高于蓄电池的情况，这时二极管会组织反响电流，因此，交流电机就不再应用截留继电器。同时，由于交流发电机有限制电流输出的功能，因此，也不会再使用限流器设备。不过因为交流发电机电压依旧是随着转速的变化而不断的变化。所以，为了获得一个有着恒定速度的直流电压，可以设置一个电压调机器。

2.1.3 汽车调节器

汽车供电系统主要包括汽车蓄电池和发电机设备两种，其中发电机能够为电池进行供电，确保电池能够长期保持电能的充足。电池和发电机能够共同为汽车中所使用和运行的电气机械设备供电。但是因为发电机设备一般是由汽车发动机来拖动的，会受到发动机多变的转速所影响，出现发电机输出电压的稳定性较差问题，这就迫切的需要一个电子设备来调控发电机，保障汽车发动机可以在不同的运转速度之下，都能够输出十分稳定的电压。与此同时，汽车发电机在向电池充电期间，要尽可能的避免出现过大的充电电流。因此，该电子设备需具有一定的电力限制能力[3]。发动机在运行期间会受到多种因素影响，导致出现电压过低或者无输出等不良情况，另外，在电池的影响下发电机的绕组也可能产生电流，导致出现逆流的现象，从而损坏电磁和发动机。所以，急需要一个具备逆截断功能的电子设备，这个设备就是汽车调节器。汽车的调节器包括两种类型，一个是继电器类型，一个是电子类型。

2.2 启动、点火与照明以及信号系统

2.2.1 启动系统

启动系统的构成包括以下几个内容：串励式的直流电动机设备与传动机构和控制设备。汽车启动系统是为了启动汽车发动机设备而设置。汽车的启动系统一般被划分为三个部分：电机部分与传动机构以及启动开关。

2.2.2 点火系统

点火系统的构成主要涵盖以下几个方面：火花塞与分电器还有点火圈和点火开关装置等。其中点火系统能够产生高压的电火花，也可以点燃汽油機发动机气缸内混合气。当下我国在研发与生产汽油发动机设备期间，内部燃料和空气混合大部分是高压电火花来点火，使用高压电火花点火的方式具有一定的优势实现了快速形成火花的目的，也确保点火时间的精准性。结合相关文献资料和实践经验来看，点火系统的使用方便人们的调节以及进行混合点燃。一般为了可以在气缸中产生高压电火花，应该尽量使用专业的点火装置。点火装置使用过程中需要依据电源的具体情况来展开，目前应用最为频繁的分布有蓄电池点火和磁电机点火两种[4]。

2.2.3 照明系统

照明系统主要有汽车内部的照明设备、汽车外部的各类照明设备与其相配套的控制设备。汽车照明系统可以保障夜间行车的安全性与稳定性。详细来说，汽车的照明系统主要有汽车的前照灯、雾灯与尾灯，以及制动灯和棚灯与转向用照明灯散光器、电喇叭等。

2.2.4 信号系统

信号系统的构成包括喇叭与蜂鸣器设备以及散光器还有各类行车的信号标识灯具，信号系统及其构成设备和装置，可以确保车辆行驶的安全性与稳定性[5]。

2.3 仪表系统

汽车电气机械仪表系统组成包括以下内容：电压表设备、电流表设备、燃油表设备。汽车仪表系统能够显示发动机在运行期间以及汽车行驶过程中全部设备的具体运行状况，可以为汽车驾驶人提供汽车主要部分实时运行的信息，驾驶人可以根据获取的实时信息判断运行安全性，是否出现故障等，利于其及时发现问题及时管控和处理，为汽车的安全和稳定运行做保障。常见的汽车仪表设备有：电流表与水温表设备、压力表和燃油油量表以及汽车行驶的里程表等。部分汽车仪表系统构成也包括发动机的转速表与制动系统的贮气筒气压表。

2.3.1 电流表设备

电流表一般以串联的方式被设置于充电电路内，电流表可以显示蓄电池的充电状态与发电状态。电流表的安装结构和形式有所不同，通过人们把电流表设备分成三种：一个是电磁式电流表，另外两个分别是动磁式电流表和广电指示灯类型电流表。

2.3.2 机油压力表

机油压力表的作用为：机油压力表的显示数值可以衡量发动机机油的压力大小，人们也可以根据这些权衡发动机润滑系统运行情况。结合机油压力拍判断汽车的运行情况。

2.3.3 水温表

对水温表进行观察，可以良好的判断发动机水泵设备的内部冷却水运行过程中温度是否合理。典型的水温表包括两种，一个为双金属类型的水温表，一个为电磁式的水温表。水温表构成涵盖两个不同方面，一为安装在仪表板上的水温指示表，二为安装在发动机气缸盖上的水泵设备上的水温传感器设备，二者用导线来连接。

2.3.4 燃油表

燃油表能够为汽车驾驶人员展示燃油箱中所剩余的燃油数量，汽车燃油表的构成包括两个不同方面：一个是被安装于仪表板上方区域的燃油指示表，另一个是燃油箱内部的传感器设备。燃油表所应用的传感器设备以可变式电阻为主。

2.3.5 车速里程表

汽车的车速里程表可以测量汽车的行驶速度，也能够累计汽车总行驶里程数。汽车车速里程表的构成包括两个部分，一个是是车速表，另一个是里程表[6]。

2.4 辅助系统

辅助系统主要包括以下几个方面：玻璃升降器设备、点烟器与收录机以及空调器和电动的刮水器设备、低温启动预热器等。伴随我国汽车辅助工业的不断发展，各类新技术在汽车领域的应用，目前很多汽车都使用各类辅助电气机械设备，除了类似于汽车电视、通讯器材和音响设备等各类服务性的装置之外，多数辅助设备都和汽车自身的应用性能有很大的联系。较为常见的有以下几种设备：暖风通风设备、电动洗窗设备与电动刮水设备和电动燃料泵等。按照各个设备的应用性能与特征划分，把设备分成三种：一为电机类，二为电磁离合器类，三是电动泵类。

2.4.1 电动式双速刮水器

该设备的构成包括：直流并激或者复激的电动机设备一个，一套完成的减速传动机设备。

2.4.2 防护冰霜设备——风窗玻璃

冬季汽车的风窗在雨雪天气影响下很容易出现结冰霜现象，应用汽车刮水器很难清除掉冻结的冰霜，最有效的一个方法是加热汽车风窗玻璃进行处理。在安装空调系统的汽车中，将热风朝风窗玻璃的方向吹，能够避免结冰。而在没有安装空调系统的汽车中，对风窗玻璃上的冰霜的处理就可以通过对电阻丝加热来处理[7]。

一般汽车的风窗比例内面会贴有3根镍铬丝，对其加热，能够很好的预防冰霜。同时使用电阻丝加热的方法控制电能损耗，可节省三十至无视瓦的电量，有着很好的应用效果。国外部分高级轿车中谁使用到电子加热设备，利用三极管来观看，为电阻丝进行加热。

3 汽车电气机械设备的主要特征

汽车电气机械设备的特点包括以下几个方面：

一有两个电源；二所使用的电气机械设备和电池以及发电机都是并联的形式；三其中发电机为主要电源，能够为行驶的汽车内部各个用电设备持续供电，电池为辅助电源，可以用来启动电；四电池是汽车主要的动力源，以DC为主，多数用在发动机设备启动以及为起动机供电方面。若电池出现放电行为，必须使用DC电源来充电，所以车上安装的发电机设备也应该输出DC电源；五汽车电气系统要求额定电压值是十二伏与二十四伏的电压；六当下汽车应用最为普遍的是十二伏的电源，只有那些重型的采油机设备使用了二十四伏电源；七伴随汽车所应用的用电设备数量的不断增加，提高汽车用电负荷，这对汽车所使用的电源提出全新要求，尽量使用那些能量大和体积小的电源。

当下，部分汽车生產企业正在研究三十六伏与四十二伏的新型电源。结合实际应用效果来看，使用四十二伏的新型电源效率会更有保障，降低电流与能力的损耗，也减小了需要使用的电子装置的体积，节省了闲置的时间[8]。

除了上述几方面内容之外，汽车电气机械设备也有如下特征，如，汽车是负极接地，所应用的是平行双线或者单线；车上所使用的电气机械设备一般是以并联电路的形式为主，保障每个支路电气机械设备能够独立的管控。电气机械设备和电源的连接通常为两条直线，分别是共火线与共零线；汽车的两线制是为了确保汽车运行期间电控系统的保持良好的运行状态，保障具备较好的可靠性所设置。所使用的电线应确保可以良好的接地，另外，也要使用专业接地线来与电气元件进行连接；在汽车车体上的金属体为常见的一种导体，在布线期间，一级电源必须连接于金属体上，而对于直流电和电气系统来说，正极与负极都可以作为接地的电级。不过，依据国际惯例以及我国行业相关标准，为了影响接地的可靠性，避免车架和车身的连接区域蓄电池电缆端子出现腐蚀问题，汽车的电气系统可以采用负极接地。

4 结语

汽车电气机械设备作为汽车的主要构成部分之一，设备性能的好与坏对汽车的动力性与经济性以及可靠性和安全性均有很大的影响，同时也影响着排气净化效果与舒适性。汽车电气机械设备的构成主要包括：电源部分（电源部分包括蓄电池和发电机）以及点火系统还有照明信号系统以及仪表信息等，这些不仅汽车电气机械设备的主要构成也是汽车作为基础的构成部分。

参考文献：

[1]胡慧敏.关于汽车机械的维修保养技巧分析[J].时代汽车，2022，（08）：169-170.

[2]李玉吉，曹旭辉，王江宏，赵欣. 基于机器学习算法的煤矿汽车机械设备故障诊断模型[J]. 能源与环保，2021，43（10）：241-245.

[3]陈阳阳.探究自动化技术在汽车机械制造中的应用探究[J]. 内燃机与配件，2021，（03）：164-165.

[4]孟雅美.汽车机械设备的技术改造——以准干式切削技术应用为例[J].内燃机与配件，2021，（01）：94-95.

[5]黄龙，权婧.汽车零部件机械制造设备的现代化管理方法[J]. 时代汽车，2020，（24）：142-143.

[6]刘超.一种用于汽车机械工件加工设备的润滑油加注装置.广西壮族自治区，梧州科润润滑科技有限公司，2020-06-02.

[7]袁希.现代汽车行业机械设备的安装与调试信息化分析[J]. 时代汽车，2020，（09）：23-24.

[8]姚守宾.汽车零部件机械制造设备的现代化管理方法[J]. 中国设备工程，2018，（23）：30-31.