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一、汽車電氣系統的組成與特點

汽車的發展給人類生活以及整個世界都帶來了巨大的變化，早期汽車的發展是以機械設備為主。汽車電氣設備是汽車的重要組成部分，隨著人們對汽車在速度、靈活性、專用性、可靠性、自動化程度、安全性、經濟性、排放量等方面要求的提高，以及電子工業特別是大規模集成電路和計算機技術的飛速發展，汽車電氣設備發生了巨大的變化，電子裝置和微機控制開始大量應用。各系統部分在結構方面向輕量化、小型化方向發展，在性能方面向免維護（或少維護）、長壽命、高可靠性方向發展。機電一體化、高性能、智能化已成為汽車電氣設備發展的必然趨勢。

1.汽車電氣設備的組成

現代汽車的電氣設備種類和數量很多，但總的來說，大致可以分為三大部分，即電源、用電設備、全車電路及配電裝置。

1）電源

汽車電源有兩個：蓄電池和發電機。發動機啟動時，由蓄電池供電；發動機達到某一轉速后，由發電機供電。在發電機向用電設備供電的同時，也給蓄電池充電。發電機供電時要采用調節器來保持其輸出電壓的穩定。

2）用電設備

用電設備包括以下內容：

（1）啟動系統。啟動系統主要包括啟動機及其控制電路，其作用是啟動發動機。

（2）點火系統。點火系統用于產生電火花，點燃汽油機中的可燃混合氣體。它主要包括點火線圈、點火器、火花塞等。

（3）照明系統。照明系統包括車外和車內的照明燈具，提供車輛安全行駛的必要照明。

（4）信號裝置。信號裝置包括音響信號和燈光信號兩類，提供行車所必需的信號。

（5）儀表與報警裝置。儀表與報警裝置用于監測發動機及汽車的工作情況，使駕駛員能夠通過儀表、報警裝置及時監視發動機和汽車運行的各種參數及異常情況，確保汽車正常運行。它包括車速里程表、發動機轉速表、冷卻液溫度表、燃油表、機油壓力表和各種報警燈等。

（6）輔助電氣設備。輔助電氣設備包括風窗電動刮水器、風窗洗滌器、空調系統、汽車視聽設備、車窗玻璃電動升降器、電動座椅、電動天窗、電動后視鏡等，車用輔助電氣設備有日益增多的趨勢，主要向舒適、娛樂、安全保障等方面發展。汽車的豪華程度越高，輔助電氣設備也就越多。

（7）汽車電子控制系統。汽車電子控制系統主要是指利用微機控制的各個系統。

發動機的微機控制主要有汽油噴射發動機集中控制系統和電控柴油噴射系統。它用于實現發動機的低油耗、低污染，提高汽車的動力性、經濟性。

底盤上電子控制系統用于提高汽車的舒適性、安全性和動力性等，主要有電控自動變速器、電控懸架、制動防抱死/防滑控制系統（ABS/ASR）、電控動力轉向、牽引力控制、巡航控制等。

車身電子控制系統包括汽車安全性、舒適性控制和信息通信系統，主要有安全氣囊、安全帶、中央防盜門鎖、全自動空調、多功能電動座椅、多媒體界面、電動車窗和滿足多種用電設備需求的新型電源管理系統，還有導航系統、車載網絡系統、狀態監測與故障診斷系統等。

總之，隨著汽車電子技術的不斷發展，將有越來越多的電子設備應用在汽車上，以提高汽車的安全性、舒適性和方便性。

3）全車電路及配電裝置

全車電路及配電裝置包括中央接線盒、保險裝置、繼電器、電氣線束及插接件、電路開關等，它們使全車電路構成一個統一的整體。

2.汽車電氣設備的特點

汽車電氣設備與普通電氣設備相比有如下特點。

1）兩個電源

各用電設備均與蓄電池、發電機并聯。發電機為主電源，可提供汽車運行時各用電設備的用電；蓄電池為輔助電源，主要供啟動時用電。

2）低壓直流電

蓄電池作為汽車上的電源之一，始終是直流電，主要用于發動機啟動時為啟動機供電。當蓄電池放電完畢后必須由直流電源對其進行充電，因此，汽車上的發電機也必須輸出直流電。

汽車電氣系統的額定電壓主要有12V和24V兩種。目前汽油機普遍采用12V電源，重型柴油車多采用24V電源。汽車運行中的電壓，一般12V系統為14V左右，24V系統的為28V左右。

隨著汽車上電氣設備的增多，電氣負荷越來越大，要求汽車上采用能量大、體積小的電源。目前，已有汽車公司在研究使用36V/42V新型電源的課題。從效率的角度考慮，使用42V電壓系統，有利于減小電流，進而減小能量損耗，并且能夠減小所需電子設備的體積，節省空間。另外，通用、寶馬、大眾、雷諾等世界各大汽車公司正在積極研究新型的雙電壓（14V/42V）供電系統在汽車上的應用。采用14V/42V系統取代現有的12V/14V系統，其最大的優勢在于：新的供電系統與傳統供電系統具有完全的兼容性，針對車內不同電氣設備，對需要大功率的設備，提高額定電壓值，可大大降低額定電流，有利于采用由功率半導體器件構成的控制裝置的小型化，并提高其集成度。

3）單線制

單線連接是汽車電路的特殊性，它是指汽車上所有電氣設備的正極均用導線相互連接，而所有的負極則直接或間接通過導線與車架或車身金屬部分相連，即搭鐵。任何一個電路中的電流都是從電源的正極出發，經導線流入用電設備后，再由電氣設備自身或負極導線搭鐵，并通過車架或車身金屬流至電源負極而形成回路。采用單線制導線用量少，線路清晰，接線方便，因此現代汽車普遍采用單線制，但在一些不能形成可靠的電氣回路或需要精確電子信號的回路中采用雙線。

4）負極搭鐵

采用單線制時蓄電池的負極接車架或車身金屬稱為負極搭鐵（蓄電池的正極接車架或車身金屬稱為正極搭鐵）。如果單純從構成電流回路來說，電氣系統的正極或負極均可作為搭鐵極，但按照國際通行的做法和我國國家標準GB 2261—1971《汽車、拖拉機用電設備技術條件》的規定，汽車電氣系統為負極搭鐵。負極搭鐵能減少蓄電池電纜銅端子在車架車身連接處的電化學腐蝕，對無線電干擾小，可提高搭鐵的可靠性。

5）并聯連接

汽車上的兩個電源（蓄電池與發電機）之間以及所有用電設備之間，都是正極接正極，負極接負極，并聯連接。采用并聯連接后，汽車在使用中，若某一支路用電設備損壞，也不影響其他支路用電設備的正常工作。