淺談電機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用

1、淺談電機(jī)在汽車(chē)中的應(yīng)用一概述汽車(chē)是由眾多零部件構(gòu)成的，其中十分重要的一個(gè)零部件就是電機(jī)，電機(jī)在汽車(chē)中有著廣泛的應(yīng)用，主要有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種:直流電機(jī)又可以分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)；交流電機(jī)有可以分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)等。汽車(chē)零部件用電機(jī)主要位于汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)和車(chē)身三大部位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般的普通汽車(chē)通常有15到28部電機(jī)。下面會(huì)介紹一些相關(guān)的應(yīng)用。二電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用2.1在啟動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)需要起動(dòng)電機(jī)。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止到進(jìn)入運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，曲軸需要外力的幫助才能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)并到達(dá)需要的最低轉(zhuǎn)速，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。汽車(chē)馬達(dá)起動(dòng)機(jī)的作用是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),啟動(dòng)機(jī)上的齒輪工

2、作時(shí)和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連的飛輪咬合,驅(qū)動(dòng)飛輪,帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。傳統(tǒng)的汽車(chē)起動(dòng)電機(jī)采用的是電磁式直流串勵(lì)電機(jī)，隨著釹鐵硼稀土永磁材料的應(yīng)用，便產(chǎn)生了高性能的稀土磁式直流電動(dòng)機(jī)。它有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。2.2在電控燃油噴射控制系統(tǒng)中的應(yīng)用早期的發(fā)動(dòng)機(jī)采用化油器和分電器的形式，有污染嚴(yán)重和燃油經(jīng)濟(jì)性差的兩大缺點(diǎn)。現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)EFI（Electronic Fuel Injection）簡(jiǎn)稱(chēng)電控燃油噴射系統(tǒng)，它的主要功能是控制汽油噴射、電子點(diǎn)火、怠速、排放、進(jìn)氣增壓、發(fā)電機(jī)負(fù)荷、巡航、警告指示、自我診斷與報(bào)警、安全保險(xiǎn)、備用功能。在供油系統(tǒng)中，電機(jī)和泵設(shè)計(jì)成為一

3、體，即燃油泵為供油系統(tǒng)提供動(dòng)力。在怠速控制器中，旋轉(zhuǎn)式四相永磁步進(jìn)電機(jī)用于調(diào)整節(jié)氣閥的位置。2.3汽車(chē)中發(fā)電機(jī)的應(yīng)用發(fā)電機(jī)是汽車(chē)的主要電源，其功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，向所有用電設(shè)備供電，同時(shí)給蓄電池充電。以前的汽車(chē)發(fā)電機(jī)是直流發(fā)電機(jī)，用換向器整流，從20世紀(jì)70年代起已經(jīng)逐步淘汰，現(xiàn)在的汽車(chē)發(fā)電機(jī)大都是交流發(fā)電機(jī)，用半導(dǎo)體整流。它具有體積小，功率大，壽命長(zhǎng)，故障少和低速充電性能好的優(yōu)點(diǎn)。由于發(fā)電機(jī)輸出電壓會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高而升高，故要用電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之符合使用需要。現(xiàn)代轎車(chē)的發(fā)電機(jī)都是比較緊湊的，將集成電路調(diào)節(jié)器放進(jìn)發(fā)電機(jī)內(nèi)裝成一體，并且采用多管形式。例如夏利轎車(chē)的發(fā)電機(jī)就有8只半導(dǎo)

4、體管，其中6只整流用，另2只用于三相中性點(diǎn)的電壓整流輸出，藉以提高發(fā)電機(jī)的功率。三電機(jī)在底盤(pán)中的應(yīng)用3.1電機(jī)在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個(gè)一直依靠電力提供輔力矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，他用電動(dòng)機(jī)提供轉(zhuǎn)向助力，助力大小由電控電控單元（ECU）控制。該系統(tǒng)不使用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，而是依靠汽車(chē)上蓄電池作為其電源。也不需要復(fù)雜的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，只需要控制電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的大小和方向，就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自動(dòng)控制。其結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖3.2電機(jī)在ABS制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用 汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）是在制動(dòng)過(guò)程中防止車(chē)輪被制動(dòng)抱死，提高汽車(chē)制動(dòng)的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操控能力，

5、縮短制動(dòng)距離的一種主動(dòng)安全裝置。在常見(jiàn)的ABS系統(tǒng)中，每個(gè)車(chē)輪上各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，將有關(guān)各車(chē)輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據(jù)各車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)對(duì)各個(gè)車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判定，并形成相應(yīng)的控制指令。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)壓電磁閥組成，電動(dòng)泵（永磁式直流電動(dòng)機(jī)）組成和儲(chǔ)液器等組成一個(gè)獨(dú)立的整體，通過(guò)制動(dòng)管路與制動(dòng)主缸和各制動(dòng)輪缸相連。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對(duì)各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。四電機(jī)在汽車(chē)車(chē)身上零部件的應(yīng)用4.1中央閉鎖裝置 中央門(mén)鎖控制系統(tǒng)具有鑰匙聯(lián)動(dòng)鎖門(mén)和開(kāi)門(mén)功能，當(dāng)駕駛員用鑰匙操作左右前門(mén)鎖時(shí)，全車(chē)車(chē)門(mén)（包括行李箱門(mén)）可以同時(shí)鎖止或打

6、開(kāi)。其中的電動(dòng)機(jī)式門(mén)鎖由可逆式電機(jī)、傳動(dòng)裝置及鎖體總成構(gòu)成。其工作原理為：由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條副或螺桿螺母副進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鎖體總成，驅(qū)動(dòng)車(chē)門(mén)的鎖閉或開(kāi)啟。如圖4.1為相關(guān)結(jié)構(gòu)。圖4.1電動(dòng)機(jī)式門(mén)鎖的結(jié)構(gòu)4.2電動(dòng)后視鏡 電動(dòng)后視鏡主要是讓駕駛員觀察汽車(chē)左右兩側(cè)的行人、車(chē)輛以及其他障礙物的情況，確保行車(chē)或倒車(chē)安全。其結(jié)構(gòu)主要以樞軸為中心，由使后視鏡能夠進(jìn)行上下和左右方向靈活變換位置的連個(gè)獨(dú)立的微電機(jī)（永磁式直流電機(jī)）、永久磁鐵及霍爾IC等組成。后視鏡由一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，能多方向運(yùn)動(dòng)，可使一個(gè)微電機(jī)或兩個(gè)同時(shí)工作。4.3電動(dòng)雨刷器 電動(dòng)雨刮器主要由刮水器主機(jī)（電機(jī)）、連動(dòng)桿和雨刷組成。原動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)部

7、分首先是蝸桿蝸輪傳動(dòng)。接下來(lái)是蝸輪帶動(dòng)連桿擺動(dòng)，連桿帶著雨刷左右擺動(dòng)，完成刷雨過(guò)程。結(jié)構(gòu)如圖片4.3所示。1、5刮片架；2、4、6擺桿；3、7、8連桿；9蝸輪；10蝸桿；11電動(dòng)機(jī)；12支架圖4.3電動(dòng)雨刷器4.4電動(dòng)玻璃升降器現(xiàn)在許多轎車(chē)門(mén)窗玻璃的升降(關(guān)閉和開(kāi)啟)已經(jīng)拋棄了搖把式的手動(dòng)升降方式，一般都改用按鈕式的電動(dòng)升降方式，即使用電動(dòng)玻璃升降器來(lái)控制，也就是常說(shuō)的“電動(dòng)門(mén)窗”。電動(dòng)玻璃升降器結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是電動(dòng)機(jī)和減速器，這兩者是組裝成一體的，其中電動(dòng)機(jī)采用可逆性永磁直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)有兩組繞向不同的磁場(chǎng)線圈，通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制可做正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)可以控制門(mén)窗玻璃的上升或下降。五總結(jié) 除了上面說(shuō)到是電機(jī)的應(yīng)用，汽車(chē)中還有許多零部件是使用到電機(jī)或者電機(jī)是主要的組成部分。例如：在汽車(chē)的懸架減震控制系統(tǒng)中；在汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)中；電動(dòng)天窗，自動(dòng)前燈，電動(dòng)汽車(chē)座椅調(diào)整器等。隨著汽車(chē)電子控制技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)將更加廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的自動(dòng)化中。參考文獻(xiàn)1 周涌 電機(jī)應(yīng)用第一講電機(jī)在汽車(chē)零部件上的應(yīng)用 2 王慶