3.2.9.1 汽车供电系统

汽车供电系统由蓄电池、发电机及其调节器组成（图3-95）。在发动机正常工作的情况下，发电机向点火系统及其他用电设备供电，并同时向蓄电池充电。当汽车上的用电设备耗电量过大，所需功率超过发电机的额定功率时，蓄电池和发电机同时向全部用电设备供电。当发动机低速运行时，发电机不发电或发出的电压很低，此时汽车用电设备所需的电能完全由蓄电池供给。在发动机起动时，起动机、点火系统、仪表等主要用电设备所需电能也由蓄电池供给。

1.蓄电池

（1）蓄电池的功用

图3-95 汽车供电系统

a）组成 b）在汽车上的分布位置

1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电。

2）发动机低速运转、发电机电压较低或不发电时，向用电设备供电，同时还向交流发电机励磁绕组供电。

3）发动机中高速运转、发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为化学能储存起来。

4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。

5）稳定系统电压、保护电子设备。因为蓄电池相当于一只大容量电容器，所以不仅能够保持汽车供电系的电压稳定，而且还能吸收电路中出现的瞬时电压，防止电子设备击穿损坏。

图3-96 蓄电池的结构

1—密度计 2—排烟孔 3—液气隔板 4—连接条 5—活性物质 6—栅架 7—隔板 8—极桩 9—模压代号 10—壳体 11—下滑面

（2）蓄电池的构造 蓄电池由6个单格电池串联而成，每个单格电池的电压约为2V，串联成12V以供用电设备使用。蓄电池的内部结构如图3-96所示，主要由极板、隔板、电解液和壳体四部分。

（3）蓄电池的容量 蓄电池的容量就是在放电允许的范围内蓄电池输出的电量，表示其提供电能的能力，因此容量是蓄电池的重要指标之一。它等于平均放电电流与放电时间的乘积（放电电流的时间积分），单位为A·h（安时）。

2.交流发电机

（1）交流发电机的作用 硅整流交流发电机的主要作用是当发电机输出电压高于蓄电池电压时，便代替蓄电池向全车用电设备（除起动机）直接供电，同时对蓄电池进行充电。

（2）交流发电机的类型 汽车交流发电机可按总体结构、整流器结构和搭铁型式不同，分为多种类型，主要如下：

图3-97 交流发电机的结构

（3）交流发电机的结构 交流发电机的总体结构如图3-97所示，主要由定子、转子、整流器、电压调节器和端盖组成。

（4）电压调节器

1）作用。在交流发电机转速变化时，控制其电压保持恒定，防止电压过高而损坏用电设备，避免蓄电池过量充电。

2）类型。交流发电机调节器种类繁多、形式各异，按其总体结构可分为电磁振动式和电子式调节器两大类。

①电磁振动式电压调节器。电磁振动式电压调节器也称为机械式调节器或简称为触点式调节器，是利用触点的开、闭作用，在发电机转速变化时，改变磁场电路的电阻，从而改变磁场电流和磁极磁通的方法维持发电机电压恒定。

②电子电压调节器。电子电压调节器是利用晶体管的开关作用，控制发电机励磁电路的通、断，调节磁场电流和磁极磁通，在发电机转速变化时维持其端电压不变。

3.2.9.2 汽车起动系统

1.作用

起动系统的作用是由直流电动机产生动力，经传动机构带动发动机曲轴转动，从而实现发动机的起动。

2.组成

起动系统主要由起动机、起动机继电器、点火开关、起动齿圈等组成（图3-98）。

图3-98 起动系统的布置及组成

起动机主要由直流电动机、传动机构和控制机构组成。

直流电动机在直流电压的作用下产生旋转力矩，称为电磁力矩或电磁转矩。起动发动机时，它通过驱动齿轮、飞轮的齿圈驱动发动机的曲轴旋转，使发动机起动。

起动机的传动机构安装在电动机电枢轴上。在起动发动机时，将驱动齿轮与电枢轴连成一体，并使驱动齿轮与飞轮齿圈啮合，将起动机产生的电磁转矩传递给发动机的曲轴，使发动机起动：发动机起动后，飞轮转速提高，带着驱动齿轮旋转，将使电枢轴超速旋转而损坏。因此，在发动机起动后，驱动齿轮转速超过电枢轴转速时，传动机构应使驱动齿轮与电枢轴自动脱开，防止电枢轴超速。为此，起动机的传动机构必须具有超速保护装置。

控制机构的作用是控制起动机主电路的通、断，并控制驱动齿轮与电枢轴的连接。起动机的控制机构也称为操纵机构，有下列两种形式。

（1）直接操纵式控制机构 由驾驶人通过起动踏板和杠杆机构，直接操纵起动开关接通起动机的主电路，并使驱动齿轮随着电枢轴一同旋转来驱动飞轮。

（2）电磁操纵式控制机构 由驾驶人通过起动开关操纵起动机的电磁开关，或通过起动继电器操纵起动机的电磁开关，接通起动机的主电路，并使驱动齿轮随着电枢轴一同旋转来驱动飞轮。电磁操纵式控制机构结构简单、工作可靠、操作方便，在国内、外汽车上的应用十分广泛。

3.2.9.3 汽车仪表

为了使驾驶人能够随时掌握汽车各系统的工作情况，在汽车驾驶室的仪表板上装有各种指示仪表及各种报警装置（图3-99）。

图3-99 轿车仪表板布置（桑塔纳2000）

汽车一般采用组合仪表板，组合仪表板主要由车速表、转速表、冷却液温度表、燃油表、时钟等组成。仪表电路为薄膜印制电路，冷却液温度表与燃油表制成一个总成，为了防止电源电压变化给燃油表、冷却液温度表的指示精度带来影响，燃油表和冷却液温度表配有仪表稳压器。

3.2.9.4 汽车照明设备

汽车在夜间或雾中行驶。需要用灯光来照亮道路的前方，同时要有发光的标志和信号，便于联络和保障行车安全。因此，汽车上必须有照明装置、照明设备。

1）照明道路的前照灯。

2）照明内部的项灯、仪表灯。

3）用作标志信号的小灯、后灯、制动灯、转向指示灯。

4）用作防雾的防雾灯。(www.daowen.com)

5）灯光控制开关和保险装置。

1.灯具的种类

1）外部照明：前照灯、雾灯、牌照灯、防空灯等。

2）内部照明：厢灯、顶灯、阅读灯、踏步灯、工作灯、发动机舱灯、仪表灯等。

3）外部光信号：位置灯、转向信号灯、停车灯、警告灯、示廓灯、后雾灯、标志灯、反射灯、侧车灯等。

4）内部光信号：门灯、转向指示灯、油压警告灯、充电指示灯等。

2.前照灯

前照灯是汽车夜间行驶时照明前方道路的灯具，它能发出远光和近光两种光束。远光在无对方来车的道路上，汽车以较高速度行驶时使用。远光应保证在车前100m或更远的路上得到明亮而均匀的照明。近光则是在会车时和市区明亮的道路上行驶时使用，会车时，为了避免使迎面来的驾驶人目眩而发生危险，前照灯应该可以将强的远光转变成光度较弱，而且光束下倾的近光。

前照灯可分为二灯式和四灯式两种。前者是在汽车前端左右各装一个前照灯：而后者是在汽车前端左右各装两个前照灯（图3-100）。

图3-100 前照灯总成

3.前小灯

主要用以在夜间会车行驶时，使对方能判断本车的外廓宽度，故又称示宽灯。前小灯也可供近距离照明用。很多公共汽车在车身顶部装有—个或两个标高灯，若有两个，则同时兼起示宽作用。

4.后灯

后灯的玻璃是红色的，便于后车驾驶人判断前车位置而与之保持一定距离，以免当前车突然制动时发生碰撞。后灯一般兼作照明汽车牌照的牌照灯，有的汽车牌照灯是单装的，它应保证夜间在车后20m处能看清牌照号码。

5.雾灯

经常在多雾地区行驶的汽车还应在前部装置光色为黄色的雾灯。雾灯受继电器控制。前雾灯左、右各一个，功率一般为12V/55W，后雾灯只有一个，功率一般为12V/21W。

6.其他照明灯

车身内部的照明灯特别要求造型美观、光线柔和悦目。它包括驾驶室顶灯和轿车中的车门灯和行李箱灯等。为了便于夜间检修发动机，还设有发动机罩下灯。为满足夜间在路上检修汽车的需要，车上还应备有带足够长灯线的工作灯，使用时临时将其插头接入专用的插座中。驾驶室的仪表板上有仪表板照明灯。在有些汽车上，仪表板照明灯不能和驾驶室顶灯同时开亮。

3.2.9.5 汽车信号系统

1.转向信号灯

转向信号灯安装在车身前端和后端的左右两侧，由驾驶人在转向之前，根据将向左转弯或向右转弯，相应地开亮左侧或右侧的转向信号灯，以通知交通警察、行人和其他汽车上的驾驶人。为了在白天能引人注目，转向信号灯的亮度很强，此外为引起对方注意，在转向信号灯电路中装有转向信号闪光器，借以使转向信号灯光发生闪烁。闪烁式转向信号灯可以单独设置，也可以与前小灯合成一体，在后一种情况下，一般用双灯泡。也有的后转向信号灯和后灯合成一体。转向信号灯闪光器有电热式、电容式和晶体管式三种。

2.制动信号灯

制动信号灯装在汽车后部，在驾驶人踩下制动踏板时即发亮，发出即使在白天也能明显看出的强烈红光，以提醒后车驾驶人注意。制动信号灯有一个或两个，可以单独设置，也可以和后灯合装成一体。

3.倒车信号灯及倒车报警器

有些汽车的后部装有倒车信号灯和倒车报警器，当驾驶人倒车时，倒车信号灯发亮，同时报警器的电喇叭发出断续的响声，用以警告车后的行人和车辆驾驶人。倒车信号以及报警器均由装在变速器盖上的倒车灯开关控制。

4.喇叭

为警告行人和其他车辆驾驶人注意安全，汽车上都有声响信号装置——喇叭。汽车喇叭按其能源有电喇叭和气喇叭两种。

电喇叭按其外部形状分为螺旋形（亦称蜗牛形）、长筒形和盆形三种；按音调又可分单音、双音和三音喇叭。当装用多音喇叭时，为减小通过喇叭按钮开关的电流和减小线路中的电压降，应加装喇叭继电器。

气喇叭按结构形状也可分长筒形和螺旋形两种。按音调又可分为单音和双音两种气喇叭。

3.2.9.6 汽车空调系统

1.汽车空调系统的组成

空调制冷系统按照组成结构不同一般分为两类：一类是膨胀阀制冷系统；另一类是节流管制冷系统。制冷系统包括的主要部件有压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀（节流管）

图3-101 汽车空调制冷系统组成

1—压缩机 2—储液干燥器 3—节流管 4—蒸发器 5—鼓风机 6—冷凝器 7—高压管路 8—低压管路 9—冷凝风扇 10—膨胀阀

2.汽车空调制冷系统的工作原理

在制冷系统的密封回路中，制冷剂以不同的状态在制冷系统内循环流动，每个循环有四个基本过程。以膨胀阀式的制冷系统为例，其具体工作原理如图3-102所示。

图3-102 汽车空调制冷的工作原理

1—压缩机 2—冷凝器 3—储液干燥器 4—压力安全阀 5—膨胀阀 6—蒸发器 7—鼓风机

1）压缩过程。压缩机工作时将蒸发器出口处的低温低压（300kPa，5℃）的气态制冷剂吸入气缸内，把它压缩成高温高压（2MPa，110℃）的气体排出，泵入冷凝器。注意，对于压缩机来说，吸入气态的制冷剂是至关重要的，因为液态制冷剂不可压缩可能破坏系统（与发动机进水而被破坏的情况是相似的）。

2）放热过程。冷凝器将高温高压（2MPa，110℃）气态过热制冷剂的大部分热量通过冷凝风扇向外散发，变成高温高压（1.9MPa，60℃）的液态，然后流入储液干燥器。

3）节流过程。温度和压力较高的液态制冷剂（1.9MPa，60℃）通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以低压低温（400kPa，16℃）的雾状（细小液体）排出膨胀装置，进入蒸发器。

4）吸热过程。雾状制冷剂进入蒸发器后，沸腾汽化变为低温低压（300kPa，3℃）气体。在汽化过程中吸收周围大量热量，达到制冷目的。低温低压气态制冷剂又被压缩机吸走，开始下一个循环。

3.轿车制冷系统的布置形式

由于空间限制，轿车空调的布置常常采用非独立式压缩机，即压缩机由发动机通过传动带驱动。一般轿车制冷系统的布置如图3-103所示。

整个制冷系统的装置大部分布置在发动机舱内，压缩机一般固定在发动机的一侧，其动力由发动机通过带轮经电磁离合器驱动。冷凝器安装在发动机散热器的前端，两者一般共用一个散热风扇进行冷却。轿车行驶时，流动空气和风扇同时对冷凝器进行冷却，可提高散热效果。膨胀阀一般安装在与蒸发器临近的位置，对进入蒸发器中的制冷剂量进行调整，而节流管一般安装在由冷凝器到蒸发器的高压管路中，需要拆卸管路才能发现。蒸发器一般安装在驾驶室内，内藏在仪表板内空调器的通风管路中，可以对进入室内的空气进行冷却。制冷部件之间通过高压和低压管路进行连接，由压缩机出气端、储液干燥器、膨胀阀之间的连接管路为高压管路；由膨胀阀至蒸发器、压缩机入口端的连接管路一般采用低压管路。高压管路一般比低压管路要细一些。

图3-103 一般轿车制冷系统布置

1一低压维修接口 2一高压维修接口 3一制冷系统管路 4一蒸发器

5一冷凝器 6一压缩机 7一膨胀阀