机动车电气系统设计概要书.doc
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1、/电气系统设计说明书电气系统设计说明书一、一、设计依据设计依据根据奇瑞 MMPV 运动型多功能轿车开发目标的要求及其系列配置的要 求,参考国内同类型的车型,结合奇瑞公司的生产制造能力进行开发设计。二、二、达到目标达到目标该车型的电气设计从按整车的最高配置进行设计,设计过程中把所有的 电气选装件都纳入设计范围内,从而满足该车型的从经济型到豪华型的系列 配置。三、三、设计方案设计方案根据设计任务书的要求,结合电气系统的分类,就整车的电气系统进行 以下方案的确定。首先把电气系统按基本配置和选装配置进行分类确定。(一)(一) 、基本配置:、基本配置:1、电源启动系电源启动系电源起动系主要是确定起动机、
2、蓄电池、发电机、电压调节器等电器电源起动系主要是确定起动机、蓄电池、发电机、电压调节器等电器 件的件的类型和型号类型和型号型号和规格型号和规格大小。大小。 (1)起动机的确定 a、起动机类型的确定 首先根据选定的发动机确定启动机(如果发动机未带启动机) ,起动机按控制装置一般分为: 接操纵式起动机发动机 电磁操纵式起动机 我们选用流行的电磁操纵式起动机。 b、起动机功率的确定 选定后我们可以根据以下的计算公式确定启动机的大小: P=Mn/716.2(马力) (1 马力735W) 起动机的输出功率 P 可以通过测量电枢轴上的输出转矩 M 和 电枢的转速 n 来确定。 M 是发动机的起动阻力矩,单
3、位 Kg.m(1Kg.m=9.8N.m),也 可以通过发动机的工作容积 V 求出,其经验公式为: 汽油发动机:M=(3.54)V 但目前的发动机大多直接配带起动机,因此需要选型的较少。/(2) 蓄电池的确定a、蓄电池类型的确定 蓄电池的主要作用是向起动机提供大的起动电流、整车用电器供电和在发电 机发电时蓄能。蓄电池分为普通蓄电池和改进型铅(酸)蓄电池。我们根据该 车型的特点选用免维护铅蓄电池。 b、蓄电池容量的确定: 现起动机的额定功率为 PS kW,根据经验公式 Q20=(500-600)PS/U 得知,Q20MAX=500PS /12735= (A.h)Q20MIN=600PS /1273
4、5= (A.h)根据国内外的蓄电池容量与起动机功率的匹配参考表 额定电压(V)1212121224241212 起动机功率(kW)1.8211.187.41.40.8 计算容量 C20(Ah)102 122122 136546 4627 5229 275208 250799 5455 4 蓄电池容量 C20(Ah)10510554601951828045所以根据计算我们可以确定蓄电池的容量。 根据初步选用的 DA465 16M/C1 发动机我们可以却动确定起动机功率 为 0.8kW。蓄电池容量为 45A.h (3) 发电机的确定 a、发电机类型的确定 发电机是汽车的主要电源,其功用是:在发动机
5、正常工作转速范围内, 向汽车的用电设备(起动机除外)供电,当蓄电池的电量不足时向蓄电池供 电。目前汽车上的发电机大都采用交流发电机,交流发电机可分为普通型和 改进型两大类。改进型的如内装调节器(整体式) 、带泵型、永磁型等。根 据该类型车的特点及整车电器件的情况我们选用整体式交流发电机(JFZ 型) 。 b、发电机功率大小的确定 根据整车用电设备功率的大小,为了保证整车的电量平衡,我们需要 确定发电的功率大小,此外还要考虑发电机的大小,使发电机能得到合理的 利用。 发电机的功率确定主要按以下方式进行: 1)、首先测定所有持久耗电和长期耗电电器在 14V 时的功率需用量。 根据下表确定合计功率
6、PW1。 电器设备实际值(初定)权值计算值 点火设备88(是根据什么 得来的)1.088电动燃油泵881.088 喷油器481.048 大灯1201.0120 位置灯20(4 个5W)1.020/牌照灯10(2 个5W)1.010 仪表照明灯6.81.06.8 电子风扇2001.0200 合计412.8PW1=580.8W 2)、然后求出短期耗电电器在 14V 时的功率需用量。根据下表确定合 计功率 PW2。 电器设备实际值(初估计) 权值计算值空调系统1500.575 刮水电机500.2512.5 转向信号灯940.19.4制动灯420.14.2倒车灯420.14.2前雾灯1100.111后
7、雾灯420.14.2室内灯100.11洗涤器120.11.2玻璃升降器1500.115电动后视境800.18 汽车收音机120.56 合计782WPW2=151.7W 3)、计算出总需求功率 PW= PW1+ PW2=580.8+151.7=732.5 W 利用下列比较表推算出发电机的电流大小 IN: PW(14V )350450450550550675675800800950IN (A)4555657590根据 PW558.5 732.5W 我们可以确定发电机的电流大小采用 75A(初定。4) 、空转特性电流的确定 空转时电流 IL-可以根据发电机的特性曲线查出。一般 IL-应超过的 IW1
8、 的 1.11.3 倍,以保证在短途行使,在空转的范围内也可以保证蓄电池充分 充电。 IW1580.5/14=41.4A 所以空转的电流 IL-=41.41.2=49.5 因此在选形型发电机的时候要保证其空载转速达到 50A 的发电机,但 国内的发电机目前的低速性能都不太好。因此选形时要综合考虑。2、点火电喷系统点火电喷系统(1)、电喷系统的选择、电喷系统的选择 由于目前同类型车的发动机都采用电喷发动机,因此选定发动机后,基/本上就可以确定其电喷系统是那类型的,目前国内比较大的电喷系统厂家有 美国德尔福(DELPH) 、德国 BOSCH 公司(国内厂家是联合电子) 、意大利 m&m 公司、摩托
9、罗拉公司及日本一些公司,上述厂家各有各的特点。 a) 、DA46516M/C1 发动机电喷系统发动机电喷系统 由于 DA465(排量 0.81.1)发动机是东安汽车动力股份有限公司的产 品,该公司和美国德尔福(DELPH)公司及上海联合电子(UASE)都共同 合作开发了电子控制汽油喷射系统。因此对于 DA465 系列电喷发动机的电 喷系统我们可以采用联电或 DELPHI 公司的电喷系统。 联电系统为顺序点火、顺序喷射、并具有爆震闭环控制、怠速闭环控制、 燃油蒸发污染和空调自动控制等功能,是一种带分电器式闭环控制发动机管 理系统(有些系统无分电器) ,该系统采用的传感器有节气门位置传感器、 氧传
10、感器、转速传感器(也称霍尔元件,装在分电器内) 。执行有电动燃油 泵、喷油器、点火线圈、怠速调节器(步进电机)及碳罐控制阀。 DELPHI 系统为分组点火、分组喷射,并具有怠速闭环控制, 闭环控 制及燃油蒸发污染自动控制功能,是一种无分电器式闭环控制发动机管理系 统。该系统所采用的传感器有节气门位置传感器、进气压力传感器、曲轴位 置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器。执行器有电动 燃油泵、喷油器、点火线圈、怠速调节器(步进电机)及碳罐控制阀。 以上两种系统都一次性通过了欧汽车排放法规。而目前国内 DELPHI 和 UASE 都在开发新一代的电喷系统(DELPHI 是二代,UAS
11、E 是 M7 型) , 以备将来通过欧。由于我们有开发 DELPHI 二代的电喷系统设计经验,而 且 DELPHI 二代的电喷系统的标定能在国内进行,对于该车型的开发周期缩 短有极大的帮助。因此我们初步定选 DELPHI 二代的电喷系统。 DELPHI 二代的电喷系统主要包括以下元气器件 传感器:曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、加热型氧传感器、进气 温度压力传感器、冷却液温度传感器、暴爆震传感器、节气门 位置传感器、车速传感器、空调冷凝器温度传感器、发动机转 速传感器等。 控制模块:ECM(安装位置定在前围板后内) 执行器:电动燃油泵(带传感器型) 、喷油器、点火线圈、怠速控制阀、 碳罐控制
12、阀、继电器组、防盗 ECU、诊断接口等。 (以上仅列 电器件) 点火线圈的确定点火线圈的确定 由于我们采用的是 DELPHI 二代的电喷系统,因此我们确定其点火 系统是无分电器直接点火,初级线圈是由集成于 ECM 内的点火模块驱 动,双输出点火线圈,在压缩及排气冲程同时点火,ECM 充磁即放逻 辑精确控制充磁及放电时间,保证了最佳的点火时刻。 点火线圈型号是为:19005625(DELPHI 号) b) 、SQR372 发动机电喷系统发动机电喷系统 由于该款发动机是由奇瑞公司提供,因此其电喷系统可以直接采用 奇瑞公司所采用的电喷系统。 (2)、点火开关的确定、点火开关的确定依据造型确定的点火开
13、关的布置位置我们可以确定其相应产品的生 产厂家。选定点火开关、组合开关后据此结合造型设计组合开关罩。/3、照明信号系统照明信号系统(1)照明系统的确定照明系统主要用于夜晚照明道路、标示车辆宽度、车厢照明内部、 仪表及夜间检修等,根据造型及国家法规的要求我们对整车照明系和信 号系选用下列灯泡,并按国家法规的要求对电路电器系统的控制进行相 应的设计,以满足要求。 序号名称功率 W颜色个数备注 1前照灯55W白色2 只H1型/H7(或 H4) 2位置灯5W白色4 只 3转向灯21W琥珀色4 只 4侧转向灯5W琥珀色2 只 5前雾灯55W白/黄色2 只H1H4 型 6制动灯21W红色2 只 7高位制动
14、灯LED 管1 只 8牌照灯5W2 只 9倒车灯21W红色2 只 10仪表照明灯3.4W2 只组合仪表带 11后雾灯21W红色2 只 12前室内灯5W白色1 只含门控式 13后室内灯5W白色1 只含门控式 (2)信号系统的确定 信号系统主要包括喇叭、转向灯信号、 紧急灯开关、制动灯开关等可 以向环境发出警告和示意的信号。 1)电喇叭的确定 基本型配置的是单音喇叭,喇叭一般分盘式和蜗牛式。 蜗牛式由于能改善音质,因此在汽车上大都采用。但是其体积相对较大, 因此根据实际整车布置情况我们初步选定采用盘式喇叭,其声级要求 (105108dB)根据国家法规的要求确定。为了提升触点的寿命我们加上喇 叭继电
15、器。 2)转向以及紧急灯开关的确定 根据总布置方案把紧急灯开关布置在组合开关上的要求,我们可以确定 组合开关的类型。组合开关采用小灯、大灯、转向灯、紧急灯开关以及雨刮 洗涤电机开关集于一体的结构方式。 转向以及紧急灯的闪光器依据国家法规进行产品的选型并依据。 3)制动灯开关的确定 制动灯开关采用常用的布置在制动踏板下的触点闭合式开关。当踩下制 动踏板时使电路接通点亮制动灯。选型主要依据产品外形尺寸和质量。/4、仪表系统仪表系统(1)组合仪表类型的确定 组合仪表的选形主要是依据造型,根据造型需要来确定组合仪表的外形 尺寸,然后根据整车的电器系统的功能部件需要来确定组合仪表上的指示灯 类型、指示表
16、类型及其他相关器件。目前国内同类型车用的组合仪表里程表主要分机械里程表和电子式里程 表两种。机械里程表价格相对便宜,其信号的采集是用里程表软轴。电子式 里程表是根据车速传感器来采集转速和里程信号的。 结合电喷系统的特性(需要采集车速信号) ,以及将来组合仪表的发展 方向,我们选用电子里程表的组合仪表。 (2)组合仪表功能的确定 现代汽车的发展使组合仪表能提供很多附加指示的功能,但我们结合该 类型车的特点确定了组合仪表的类型和功能。 仪表种类:水温表、燃油表、车速里程表、转速表(或不选) 机油压力表(或不选)指示灯类型:蓄电池充电指示、机油压力指示、制动液面指示、发动机 故障检测指示、手制动指示
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