六、汽车电气系统

2025年09月26日

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六、汽车电气系统

（一）汽车电气系统的特点

汽车电气系统主要有以下四个特点。

（1）单线制和负极搭铁：汽车电路的单线制，通常是指汽车电气设备的正极用导线连接（又称为火线），负极用导线与车架或车身金属部分连接（又称为搭铁线）。蓄电池负极搭铁的汽车电路，称为负搭铁。

（2）采用低压直流电路：汽车电路电源采用12V或24V直流电源；汽车用电设备采用与电源电压一致的直流电气设备。

（3）汽车电源设备和用电设备采用并联连接。

（4）各电子控制系统相对独立运行：发动机电子控制系统、防抱死制动系统、安全气囊系统等电子控制系统均按照工作原理相对独立运行。

（二）汽车电气系统的组成

汽车电气系统包括电源系统、起动系统、点火系统、照明和信号装置、仪表和显示装置、辅助电器设备，以及电子燃油喷射系统、防抱死制动系统、安全气囊等电子控制系统。

1.电源系统

电源系统包括蓄电池（汽车的辅助电源）、发电机和电压调节器（汽车的主电源）。发动机不工作时，蓄电池为汽车供电，而发动机工作时向起动机供电。当发动机转速达到某一值后，发电机开始给汽车供电。发电机在向用电设备供电的同时，也给蓄电池充电。电压调节器的作用是在发电机工作时，保持其输出电压的稳定。

蓄电池是一种化学电源，既能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电，是一个可逆的低压直流电源。蓄电池由极板、隔板、电解液、外壳、极桩等组成。

发电机是汽车的主电源，其功能是在发动机正常运转时（怠速以上）向所有用电设备（起动机除外）供电，也给蓄电池充电。交流发电机由转子、定子、整流器、前后端盖等组成。

2.起动系统

起动系统的作用是将蓄电池的电能转化成机械能，供给发动机曲轴转动转矩，使发动机达到必需的起动转速，以便使发动机进入自行运转状态，之后便立即停止工作。起动系统由蓄电池、起动机、起动开关（点火开关）和继电器等组成。

3.点火系统

（1）点火系统的作用是将汽车的低压电变为高压电（20～30kV），并适时将其送到点火缸火花塞，击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动机做功。

（2）点火系统的分类。按照所供电源的不同，点火系统可分为蓄电池点火系统和磁电机点火系统；按照控制方式的不同，点火系统可分为传统点火系统、普通电子点火系统和微机控制点火系统；按储存点火能量的方式的不同，点火系统可分为电感储能式和电容储能式；按点火信号产生的方式不同，点火系统可分为磁感应式、霍尔效应式、光电式和电磁振荡式。

（3）发动机对点火系统的要求。能产生足以击穿火花塞间隙的高电压（击穿电压），即满载低速（8～10kV）、起动（19kV）、正常点火（15kV以上）、设计电压（30kV）；火花应具有一定的能量（50～100mJ）；点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间），即大火（一缸点火时刻）、小火（点火顺序）、最佳提前角。

4.照明和信号装置

照明和信号装置主要包括组合前照灯、组合尾灯、牌照灯、制动灯、倒车灯等，这些照明和信号装置对车辆行驶安全起着重要的作用，如图2-1-16所示。

5.仪表和显示装置

仪表显示汽车行驶过程中的各种动态指标，有助于驾驶员随时了解各系统的工作情况，从而保证汽车安全可靠地行驶。数字电路的仪表具有指示精度高、重复性好、分度均匀、响应速度快、可靠性好和通用性好的优点。汽车仪表盘指示灯及其对应的含义见表2-1-1。

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