精选汽车电气部分课后习题参考

汽车电气局部课后习题参考2-1、汽车用蓄电池的功用有哪些？其主要功用是什么？对汽车用蓄电池有何要求？蓄电池的功用：①启动时向启动机和点火系统供电；②发电机过载时协助发电机供电；③发电机负载较小，蓄电池存电缺乏时，接受发电机充电；④稳定电源电压；⑤汽车动力的记忆功能；⑥发电机端电压高于蓄电池的电动势时，将电能转化为化学能储存起来。主要功用：在起动发电机时向起动机及点火系统〔汽油发动机〕等提供电能。〔汽油机一般为200~600A，柴油机一般为800A以上〕。对汽车用蓄电池的主要要求是：容量大，内阻小，保持蓄电池有足够的启动能力。2-2、铅酸蓄电池的主要组成部件及其功用是什么？①极板与极板组功用：连通外界充放电正极板→PbO2→深棕色；负极板→Pb→深灰色单格电池：将正负极板相互嵌合〔中间用隔板隔开〕的极板组置于存有电解液的容器中，就构成了单格电池，标称电压为2V。每个单格电池的正极板总比负极板少一片，每片正极板都置于两片负极板之间，极板越薄越好，国内采用1.1~1.5mm。②隔板功用：将正、负极板隔开，防止相邻正、负极板接触而短路。隔板具有多孔性、耐酸性和抗氧化性，有木质、微孔橡胶、微孔塑料隔板。〔免维护电池普遍采用了聚氯乙烯袋式隔板〕③电解液功用：使极板上的活性物质发生溶解和别离，产生电化学反响。电解液由纯洁的硫酸与蒸馏水按一定的比例配置而成，其相对密度一般为1.24~1.30g/cm3④壳体功用：用于盛放电解液和极板组。单格电池的加液孔盖都设有一通气小孔，为了及时排出因水解而产生的H2↑和O2↑。2-3、蓄电池的电动势如何建立？充电和放电时蓄电池极板及电解液有何变化？P15蓄电池电动势是由正及和负极板浸电解液时，负极极板有少量的铅容入电解液生成两价的铅离子Pb2+，并在极板上留下两个电子2e使极板带负电，此时，负极板相对与电解液的电位约为-0.1v；在正极板处，少量PbO2溶入电解液，并于水〔H2O〕反响生成Pb〔OH〕4，再别离成四价Pb4+和氢氧根离子OH-，即铅离子沉附在正极板上使正极板相对于电解液的电位约+0.2V。因此，当外电路没有接通时，蓄电池正负两极间的静止电动势为2.1V。2-5、什么是蓄电池的额定容量和储藏容量？额定容量C20：在电解液T为25℃时，以20h放电率〔If=0.05C〕连续放电到单格电池电压降至1.75V蓄电池所储藏容量Cm：完全充足电的蓄电池在电解液T为25℃时，以25A影响蓄电池容量的因素：极板的构造、放电电流(I越大，容量越小)、电解液的温度和密度2-8、汽车交流发电机的功用是什么？由哪几局部组成？各起什么作用？发电机功用：①提供所有负载所需电流②提供蓄电池需要的充电电流③发动机怠速时能正常工作④在所有工况下都能提供恒定电压⑤可靠性好，噪音小，抗污染性好⑥维护需求小⑦能够知道系统能否正常工作。组成：转子〔产生磁场〕、定子〔电枢局部，产生交流电〕、整流器〔将三相定子绕组产生的交流电变换为直流电〕、端盖与电刷组件〔端盖采用铝合金①减少漏磁②质量轻③散热性能好；电刷用铜粉和石墨粉模压而成〕2-12、汽车交流发电机调节器的电压调节原理与调节方法是什么？原理：通过调节磁场电流使磁极磁通改变来使发电机输出电压保持恒定。方法：利用晶体管的开关特性，使磁场电流接通与切断来调节发电机磁场电流。发电机的电压到达设定的上限值U2时，调节器工作，使励磁电流↓或断流，从而↓磁极磁通，致使发电机电压下降；发电机的电压下降至设定的下限值U1时，调节器又工作，使If↑，磁通↑，发电机电压又上升。3-1、起动机一般由哪几局部组成？各局部的作用是什么？①直流串励式电动机：产生转矩，将蓄电池的电能转化为机械能的装置。②传动机构：使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，起动后使驱动齿轮自动打滑。③控制装置：即电磁开关，用小电流控制大电流。3-3、串励式直流电动机负载变化时是如何自动调节转矩的？①负载↓→轴上阻力矩↓→电枢转矩↑→E反↑→Is↓→电磁转矩↓→直至电磁转矩减至与阻力矩相等→电机拖动负载以较高转速平稳运转。②负载↑→轴上阻力矩↑→电枢转速↓→E反↓→Is↑→电磁转矩↑→直至电磁转矩升至与阻力矩相等→电机拖动负载以较低转速平稳运转。3-4、汽车起动机为什么要采用直流串励式电动机？①在电枢电流相同的情况下，串励式直流电动机的转矩要比并励式直流电动机大，从而使发动机更易启动；②由于串励直流电动机具有软的机械特性，即轻载时转速高、重载时转速低，故对起动发动机十分有利，使起动平安可靠。3-5、起动机特性有哪些？影响起动机功率的因素有哪些？①转矩特性〔转矩特性是指电动机的电磁转矩随电枢电流变化的关系，注明：由于串励式直流电动机的磁场绕组与电枢绕组串联，故电枢电流与励磁电流相等。〕②机械特性〔电动机转速随转矩而变化的关系，成为机械特性。注明：串励式直流电动机在轻载时转速很高，易造成电动机“飞车〞事故。因此，对于，功率较大的串励直流电动机，不充许再轻载或空载下运行。〕起动发动机所必须的功率，决定于发动机的最低起动转速和发动机的起动阻力矩。3-9、减速式起动机有哪几种类型？各有什么特点？1〕内啮合减速式启动机特点：电动机为小型高速串励式直流电动机，在电枢轴端有主动齿轮，它与内啮合减速齿轮相啮合。内啮合齿轮与螺旋花键轴固连，螺旋花键上套有滚珠式单向离合器。2〕行星齿轮减速式起动机特点：在起动机中有6块永久磁铁，用弹性保持片固定于机壳内。传动机构为滚柱式单向离合器。减速装置为行星齿轮减速装置，它以电枢轴齿轮为太阳轮，另有3个行星齿轮及一个固定内齿圈。太阳轮压装在电枢轴上与3个行星齿轮同时啮合。3个行星齿轮的轴压装在一个圆盘上，该圆盘与驱动齿轮轴制成一体，驱动齿轮轴一端制有螺旋花键，与单向离合器的传动套筒内的螺旋花键配合。内齿圈有塑料铸塑而成，三个行星齿轮在其上滚动，内齿圈的外缘制有定位用的槽，以便嵌放在后端盖上。启动继电器有两对触电，一对触电控制吸引线圈和保持线圈的电路，另一对触电用于启动时短路点火系统一次电路中的附加电阻，以增大一次电流，改善启动性能。起动机不工作时，启动继电器的两对触点均处于翻开状态。3〕外啮合减速式起动机特点：起动机由电磁开关、结构紧凑的高速电动机、减速齿轮、小齿轮和启动离合器部件构成。减速齿轮将电动机转速减至原来的1/3或1/4，然后再传至小齿轮。电磁开关的可动铁心直接推动小齿轮，使其与齿圈啮合。与同样尺寸的和质量的常规式起动机相比，这种起动机可以产生更大的转矩。4-2、传统点火系统的根本组成部件有哪些？其各局部的作用是什么？答：传统点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、分电器和火花塞等局部组成(1)电源及点火开关：电源为蓄电池和发电机标称电压多为12~14v，是供应点火系统所需的电能。点火开关的作用是接通或断开电源电路。(2)点火线圈的功用是将12V的低压电转变为15～20kV的高压电。(3)分电器主要包括断电器、配电器、电容器和点火提前机构等局部。断电器的作用是用来接通或切断点火线圈一次电路。电容器与断电器触点并联，其作用是减小断电器触点分开时的火化，延长触点的使用寿命，提高二次电压。点火提前机构作用是随发动机转速、负荷和汽油辛烷值的变化而改变点火提前角。4-3、试述传统点火系统的工作原理、工作过程及工作特性。工作原理：传统点火系统是利用电磁感应原理，把来自蓄电池或发电机的l2V低电压，经过点火线圈和断电器转变为l5～20kV的高压电，由分电器按一定规律送入各缸火花塞，击穿其电极间隙而点燃混合气。工作过程：发动机工作时，断电器凸轮在分电器轴的驱动下而旋转，交替将触点闭合或翻开。断电器触点闭合时，一次线圈内有电流流过，并在线圈铁心中形成磁场。触点翻开时，一次电流被切断，使磁场迅速消失。此时，在一次线圈和二次线圈中均产生感应电动势。由于二次线圈匝数多，可感应出高达15～20kV的高电压。该高电压击穿火花塞间隙，形成火花放电。工作特性：点火系统的工作特性是指点火系统所能产生的最大二次电压U2max随发动机转速n变化的规律，即U2max=f〔n〕。二次电压的最大值U2max与一次断电电流Ip成正比。当电源电压和点火线圈一定时，Ip与触点的闭合时间tb有关。二次电压的最大值将随发动机转速的升高而降低。这是因为一次电流是按指数规律增长的，当转速升高时，由于触点闭合时间缩短，一次电流来不及上升到较大数值，而使一次断电电流Ip减小，二次电压最大值U2max降低。在发动机低转速范围，触点闭合的时间长，一次电流较大，触点开启的速率低，触点间容易形成较强的触点火花，造成点火能量损失和一次电流的下降速率减小，因而使U2max下降。转速越低，触点的火花就越强，U2max下降也越多；在发动机高转速范围，触点开闭的运动速率很高，触点容易形成动，造成触点的实际闭合时间比理论上更短，因而使点火线圈一次电流及最高二次电压比理论上的更低。4-4、影响最高二次电压的因素有哪些？(1)发动机的气缸数，二次电压的最大值将随发动机气缸数的增加而降低。这是因为凸轮的凸起数与气缸数相同，发动机的气缸数越多，凸轮每转一周触点闭合与翻开的次数就越多，于是触点的闭合时间缩短，一次断电电流减小，因而使二次电压降低。(2)火花塞积炭火花塞的积炭层是具有一定电阻的导体，因此相当于在火花塞电极并联了一个分路电阻，使二次电路形成闭合回路。当触点翻开，二次电压增长时，在二次电路内会产生泄漏电流，消耗局部电磁能，从而使U2max降低。当积炭严重时，由于泄漏严重，会使U2低于火花塞跳火电压，迫使发动机停止工作。(3)电容对二次电压的影响二次电压的最大值随着一次电容Cl和二次电容C2的减小而增高。理论上Cl越小越好，但实际上Cl不能过小，Cl过小将能很好地起到吸收断电器触点火花的作用，二次电压也会降低。(4)触点间隙对二次电压的影响使用中，触点间隙调整得是否适当，也会影响二次电压的最大值。(5)点火线圈的温度使用中，当点火线圈过热时，由于一次绕组的电阻增大，使一次断电电流减小，也会使二次电压降低。4-7、发动机转速与负荷变化时，传统分电器如何自动调整点火提前角？〔1〕离心式点火提前调节装置是在发动机转速变化时，自动的改变断电器凸轮与分电器轴之间的相位关系，从而改变点火提前角。〔2〕真空式点火提前调节装置是在发动机负荷发生变化时，自动的改变断电器触电与凸轮之间的相位关系，从而改变点火提前角。4-8、火花塞的电极间隙大小对点火性能有何影响？假设触点间隙增大，那么触点闭合时，触点臂顶块向凸轮中心靠近，于是凸轮转动时，触点提前翻开，触点闭合角减小，触点闭合时间减小，一次断电电流减小，从而使二次电压最大值减小；当触点减小时，触点闭合角度增大，一次电流增大，二次电压增大。4-15、试述磁感应式、霍尔效应式、光电式信号发生器的组成、工作原理。〔1〕磁感应式：主要有装在分电器轴上信号转子、永久磁铁、铁心和绕在铁心上的传感线圈等组成；当发动机工作时，信号转子便由分电器轴带动旋转，这时信号转子的凸轮与铁心间的空气隙将发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，在传感线圈内便产生交变电动势。〔2〕霍尔效应式：由触发叶轮和信号触发开关组成；当触发叶轮转动时，叶片进入空气隙时信号发生器输出高电位信号。叶片离开空气隙时，信号发生器输出低电位信号；〔3〕光电式信号发生器由光源、光接受器和遮光盘三局部组；发动机工作时，遮光盘随分电器上轴转动，当遮光盘上的缺口通过光源时，那么红外线通过缺口照到硅光敏晶体管上，使其导通。4-19、微机控制电子点火系统的控制方式有几种？各是什么？〔1〕开环控制，ECU根据有关传感器提供的发动机工况信息从内部储存器〔ROM〕中读取相应的根本点火提前角，并通过计算出的修正值给予修正后得出最正确点火提前角数据来控制点火，而对控制结果不予考虑。〔2〕闭环控制方式可以在控制点火提前角的同时，不断地检测发动机的有关工作状况，如发动机是否发生爆燃、怠速是否稳定等，然后根据检测到的变化量，及时对点火提前角进行修正，使发动机始终处于最正确的点火状态，而不受发动机零部件的磨损、老化以及有关使用因素的影响，故控制精度高。4-20、微机控制电子点火系统的点火提前角如何确定？〔1〕起动时点火提前角在起动期间，发动机转速较低〔通常在500r/min以下〕，进气流量信号或近期支管绝对压力信号不稳定，故点火时刻一般都固定在某一个初始点火提前角，值的大小因发动机而异。除此之外，有的发动机起动时的点或提前角还考虑冷却液温度的影响。〔2〕启动后点火提前角控制起动后，当发动机转速超过一定值〔如50r/min〕时，自动转换为由ECU的点火正时信号控制，即ECU根据发动机转速和负荷〔进气流量、进气支管绝对压力、怠速时的空调开关通断〕信号，从存储器的标定数据中找到相应的最正确根本点或提前角，再根据有关传感器信号值加以修正，得出实际点火提前角，即实际点火提前角=初始点火提前角+根本点火提前角+修正点火提前角5-1、水温表的组成？结构形式有哪两种？水温表用于指示发动机水套中冷却液的工作温度，它由安装在仪表板上的温度表和安装在发动机气缸盖上的冷却液温度传感器组成。结构形式：电热式水温表、电磁式水温表5-5、前照灯的组成？对前照灯的根本要求？组成：光源〔灯泡〕、反光镜、配光镜〔散光镜〕根本要求：①前照灯应保证明亮、均匀，使驾驶员看清车前100-200m内的任何障碍物；②防止眩目〔措施：采用双丝灯泡；在近光灯丝下方设配光屏；采用非对称近光光形；采用前照灯自动变光器〕5-6、什么是卤钨灯再生循环原理？卤钨灯的再生循环原