汽車電氣與電子控制系統的研究探討

楊 帥，李小堅

（北方工業大學，北京 100000）

1 汽車電氣與電子系統的發展和應用

近年來，伴隨著電子工業地發展，電子技術在汽車中的應用廣泛。汽車電子設備的新產品不斷涌現。特別是大規模集成電路和微處理器的應用，極大地推動了汽車行業地發展。電氣和電子設備是汽車的重要組成部分。其性能直接影響汽車的性能，如動態性，經濟性，可靠性，安全性，排氣凈化性和舒適性。

2 關于汽車電子和電氣系統

根據對汽車驅動性能性能的影響，汽車電子產品可以分為兩類：一類是汽車電子控制裝置，汽車電子控制裝置與車載機械系統結合使用。另一類是汽車電子設備，它們包括汽車信息系統（駕駛電腦），導航系統，汽車音頻和電視娛樂系統，車載通信系統和互聯網接入設備。

汽車電氣系統是汽車的重要組成部分。其性能直接影響車輛的動力性，經濟性，可靠性，安全性和尾氣排放。汽車電氣系統可分為六部分，即電源系統、起動系統、照明與信號系統、傳感器及信息顯示系統、輔助電器系統及汽車電氣設備線路。

3 汽車電氣系統特性

3.1 單線制

所謂單線系統就是利用汽車發動機和底盤，車體等金屬部件作為通用連接件，用于各種電氣設備，俗稱地鐵，而電力設備只需要設置電源另起一根導線。使用單線系統不但節省材料，而且銅線可以簡化電路，也便于安裝和維護，也降低故障率。然而，雙線用于不能形成可靠電路或不需要精確電子信號的電路。

3.2 負極搭鐵

所謂搭鐵，即采用單線系統，將電池用電極線連接到發動機或底盤等金屬體上。如果電池的負極連接到金屬體，則稱為負極接地。相反，如果電池的正極連接到金屬體，則稱為正極接地。中國的標準要求汽車電器必須使用負極打鐵。

3.3 兩個電源

所謂的兩個電源，是指電池和發電機兩個電源。電池是輔助電源，當車輛不在運行時向相關消費設備供電。發電機是主電源。兩者相輔相成，可以有效地利用電氣設備工作通常在不同的情況下，并延長電池供電時間。

3.4 用電設備并聯

所謂電氣設備的并聯是指車輛上的各種電氣設備與電源并聯連接。每個電氣設備都由專用開關串聯控制，不會相互干擾。

3.5 低壓直流供電

汽車電氣設備使用低壓直流電。大多數柴油車輛使用24 V直流電源，大多數汽油車輛使用12 V直流電源。汽車電氣系統主要由電源，電氣設備和中間設備組成。對于任何電氣設備和電子控制設備獲得電力供應，中間設備的連接是必不可少的。

4 汽車電氣系統的發展趨勢

汽車電氣系統以網絡為指導，將其重新分為電力網絡和數據網絡兩部分。今后，汽車電氣系統將主要通過材料創新應對汽車電氣和電子應用的挑戰。①為了提高生產效率和可靠性，通過易于使用的有機硅密封與粘結解決方案，使部件組裝和儀表透鏡更牢固；②為了保護電氣系統的完整性，將有機硅和氟硅彈性體應用于接頭密封件和墊片，以及高壓絕緣電纜；③需要設置可靠的接頭墊圈和密封條。可試用預固化有機硅凝膠墊片和零件，其在穿刺試驗過程中表現出了自修復功能；④為了防止由摩擦腐蝕引起的間歇性故障，可評估特種潤滑劑的優勢，以提高部件的可靠性和使用壽命；⑤關于先進系統的設計和生產，可大力推廣應用硅基電子材料。