电机在汽车上的应用[论文]

电机在汽车上的应用

摘要：电机在工业、农业、家用电器及许多领域中发挥着重要作用，随着经济的发展社会进步，汽车逐步成为人们的代步工具，电机在汽车上的应用也是越来越多。

关键词：电机汽车应用

电机是一种能够实现电能和机械能之间相互转换的电器设备。根据其功能不同可分为电动机和发电机，根据所使用和产生电源不同可分为直流电机和交流电机。广泛应用与汽车、家用电器、数控机床等许多场合。

目前，在汽车上自动化程度越高使用电击的数量就越多，某些高档轿车电机的使用量能达到80多台。不论是高档汽车还是低档汽车，发电机和起动机是汽车上必不可少的电机。

发电机是汽车上的主电源，它与电压调节器互相配合工作，其主要作用是对除起动机以外的所有用电设备供电并向汽车上的蓄电池充电。汽车上使用的发电机有直流发电机和交流发电机两大类。早期使用直流发电机，它是将机械能转换为直流电能的装置。由于电枢绕组上产生的交流电需要依靠换向器转变为直流电，而在换向过程中电刷与换向器之间由于摩擦接触易产生火花与磨损，因此，直流发电机结构复杂故障率高。随着电子技术的发展，硅二极管的出现，汽车上开始使用交流发电机，交流发电机与直流发电机相比具有体积小、质量轻、结构简单、维修方便。使用寿命长、低速时充电性能好。配用的调节器结构简单等优点，因此现在的汽车已全

部使用交流发电机。

汽车用交流发电机从整体上看，由一台三相同步交流发电机和硅二极管整流器组成。其分类如下：

一、按结构可分为：普通式、整体式、带泵式、无刷式和永磁式。如东风eq1090（eq140）型载货汽车用jf132型发电机，解放（a109）型载货汽车用jf1522a型发电机使用的是普通交流发电机。一汽奥迪、上海桑塔纳、丰田威驰、上海别克君威、凯越等轿车用内装电子调节器的整体式交流发电机。福建仙游电机厂生产的jfw14x型交流发电机是一种无电刷、滑环结构的交流发电机。由于发电机内没有电刷和滑环，因此它克服了滑环与电刷的磨损，接触不良造成励磁不稳定或不发电等缺点。对于没有真空来源的柴油车采用带泵交流发电机等。

二、按照励磁绕组搭铁方式可分为：内搭铁式和外搭铁式。如东风eq1090型车用的jf132型采用内搭铁式；解放ca1091型车用的jf152d、jf1522a采用外搭铁式。

三、按装用的二极管数量可分为：六管整流发电机、八管整流发电机、九管整流发电机以及十一管整流发电机。如以上东风、解放的三款车采用六管整流；天津夏利tj7100/tj7100u微型轿车所用jfz1542采用八管整流；日立、三菱、马自达、北京bj1022型轻型载货车用的jfz141采用九管整流；奥迪、桑塔纳的jfz1913z型采用十一管整流。

起动机是用来启动发动机的。起动机是将电能转换为机械能的装

置，它给汽车发动机提供外力帮助它启动，发动机启动之后起动机便立即停止工作。目前手摇式启动仅作为后备方式而保留，电力起动机由于操作轻便，启动迅速，可靠，又具有重复启动的能力，为现代汽车广泛采用。电力起动机采用的是直流电动机。在直流电动机中，按励磁绕组与电枢绕组的连接方式的不同可分为：串励式、并励式、复励式和他励式四种。汽车用的起动机大多为串励式直流电动机，它具有启动转矩大，轻载转速高，重载转速低，适于恒功率场合，可以使启动安全可靠，故对启动发动机十分有利。串励直流电动机主要由电枢、磁极、电刷和壳体等主要部件构成。

起动机的分类方式有多种。电动机部分有励磁式和永磁式两种。起动机的传动机构和操纵机构有很大差别，因此起动机主要是按照传动机构和操纵机构的不同分为：

一、惯性啮合式起动机在起动机旋转时，其啮合小齿轮靠惯性自动啮入飞轮齿圈。启动后，小齿轮又借惯性力自动与飞轮齿圈脱离。这种啮合机构结构简单，但不能传递较大的转矩，可靠性差，目前已很少使用。

二、强制啮合式起动机它是靠人力或电磁力拉动杠杆强制小齿轮啮入飞轮齿圈。其特点是啮合机结构简单，动作可靠，操作方便。目前广泛使用，如解放ca1091装用的qd1215型，桑塔纳装用的

qd1225型，黄河jn150装用的st614型。

三、电枢移动式起动机靠起动机磁极磁通的吸力，使电枢沿轴向移动而使小齿轮啮入飞轮齿圈的，启动后再由回位弹簧使电枢回

位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈。目前广泛使用于大功率柴油发动机上，东欧国家生产的汽车上也使用较多。如斯柯达706r、太脱拉

t111、t138、却贝尔d350等。

四、减速式起动机其特点是在电枢和驱动齿轮之间装有一级或多级减速齿轮。可采用小型、高速、低转矩电动机，使起动机的质量和体积比普通启动减小30%-35%，因此便于安装，提高了起动机的启动转矩。但结构和工艺比较复杂。丰田花冠轿车采用的是平行轴式减速起动机。

五、永磁式起动机它是近年来研制的新产品。用永磁材料制成的磁极，取代原有的励磁绕组和励磁铁心，使得起动机的结构简化，体积重量也相应减小，机械性能和换向性能得到了改善，工作可靠性得到了提高。如奥迪100使用的是永磁起动机；北京bj2021切诺基吉普车上装用的12vdw1.4型起动机是德国bosh公司生产的永磁式起动机等。

汽车上除了发电机和起动机外还是用了大量的控制电机。如：电动风扇、电动划水器、电动车窗、电动后视镜、电动座椅等等。

电动风扇包括散热器风扇和冷凝器风扇，电机是主要组成部分。电动划水器主要由直流电动机，传动机构，刮臂和刮片组成。电动车窗可以使驾驶员或乘客在座位上利用开关控制车窗玻璃自动上

升或下降，它主要由双向直流电动机、车窗玻璃升降器、控制开关、继电器、断路器等装置组成。电动机又有永磁式和双绕组串励式两种。而且每个车窗都装有一个电动机，通过开关控制它的电流或磁

场方向，使车窗玻璃上升或下降。如日本凌志ls400车采用永磁型直流电动机。电动后视镜通过开关进行调整后使驾驶员获得理想的后视线，确保行车的安全且操作方便。它主要由微型直流电动机、驱动器和控制开关三部分组成。微型直流电动机采用双向永磁式，而且每个后视镜都装有两个上下方向和左右方向转动的电机。电动座椅是为了提高汽车乘坐的舒适性。通过操作方便的控制开关，调整座椅位置或改变坐姿，尽可能地减小驾驶或长时间乘车疲劳。现代轿车都安装有电动座椅装置，它主要由双向直流电动机、传动机构和座椅调节开关、控制器（ecu）等组成。通常两向移动座椅装有两个电机，四向移动座椅装有四个直流电机。

此外，汽车上还有油泵、水泵、空调系统等用到电机，而且越是高档轿车，自动化程度越高，使用电机的数量就越多。

参考文献：

[1] 边焕鹤. 电器与电子设备.北京：人民交通出版社， 1997.

[2] 胡光辉. 汽车电器设备构造与检修.北京：机械工业出版社，2007.

[3] 纪光兰. 汽车电器设备构造与维修.北京：机械工业出版社，2008.

[4] 方瑞学. 汽车电器维修.北京：机械工业出版社，2006. 作者简介：

付岚（1974-），女，河南新乡人，新乡市职业技术学院讲师，主要研究方向：自动控制。