汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖識讀與研究

摘要：文章對汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖及其電路元件的功能進行了深入的探討，主要涉及蓄電池、起動機、點火開關、點火線圈以及燃油泵等元件的識讀和連接。通過對電流路徑流向等方面進行分析，強調(diào)電路圖對于故障診斷與系統(tǒng)優(yōu)化的重要意義。然后提出了以提高系統(tǒng)可靠性，減少能耗為目標，采用新技術來增強性能的汽車起動系統(tǒng)改進與優(yōu)化的系列措施。這些措施在強化汽車起動性能的同時，為系統(tǒng)設計與布置提供新思路。

關鍵詞：汽車起動系統(tǒng)；電氣簡圖；電路元件

引言

在汽車工業(yè)飛速發(fā)展的今天，汽車起動系統(tǒng)性能的好壞對于整車可靠性以及用戶體驗都具有直接的影響。電氣簡圖是揭示系統(tǒng)工作原理及各部件之間聯(lián)系的一種圖紙，對技術人員來說它既是辨識、檢修及優(yōu)化系統(tǒng)的依據(jù)，也是促進汽車起動性能提高的關鍵所在。本研究之目的在于透過深入分析汽車起動系統(tǒng)之電氣簡圖，辨識主要元件及元件間的關系，并討論其電路路徑與相關之控制及保護機制，并在此基礎上，對汽車起動系統(tǒng)提出了一系列完善策略。

一、汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖的作用

汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖采用圖形化表示法準確顯示起動系統(tǒng)各電氣組件布置及互連關系。對于技術專家而言，這份圖紙是必要的，因為它為檢測、保養(yǎng)和維修工作提供了明確的方向。簡圖中的符號與連線既揭示出電氣元件間的物理聯(lián)系，又體現(xiàn)出電流的邏輯流動路徑，從而使技術人員可以對電路功能狀態(tài)進行預測與校驗而無需拆除實體部件。從電氣簡圖中維修人員可快速地對故障進行定位，如判斷蓄電池接得對不對、起動機與點火系統(tǒng)接觸好不好等等。如圖1 所示

二、汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖電路元件識讀

（一）蓄電池（蓄電池）及其連接

汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖以蓄電池為核心能源，一般以長方形符號來表達，其內(nèi)有正負極標志。它擔負著向起動機供給所需的高電流和引擎點火時給整個電氣系統(tǒng)提供電力的任務。蓄電池連接非常關鍵，一般都是用粗電纜與起動機直接相連，這樣才能保證電流傳輸效率高、損耗小。簡圖將說明由蓄電池正極所引的線一般都要穿過主熔斷器并在系統(tǒng)過載情況下避免蓄電池損壞。而且蓄電池負極一般都是用一根線接地以保證電路關閉。

（二）起動機及其連接

在簡圖中，起動機被用一個圓形標志和其內(nèi)部的電子結構來表示，這是起動發(fā)動機燃燒過程的關鍵組件。其連接設計確保能夠接收來自蓄電池的大量電流。從簡圖中可以看出起動機兩頭連接——一頭接蓄電池正極、一頭接接地端，一般接在汽車底盤上。在某些電氣簡圖設計中，起動機是與一個起動繼電器連接的，這樣設計的目的是為了防止點火開關承受過大的電流負擔。

（三）點火開關及其連接

點火開關是起動系統(tǒng)的用戶界面，通常用一個開關符號來表示，它控制著車輛電路的開啟和關閉。電氣簡圖上，點火開關連接表明其是連接蓄電池、起動繼電器及點火線圈的橋梁。旋轉鑰匙到達起動位置后，點火開關關閉電路使電流流進起動機。這一過程，簡圖中顯示了由蓄電池經(jīng)點火開關伸入起動機中的路線。

（四）點火線圈及其連接

點火線圈一般以簡圖上的線圈符號表示，是把蓄電池低電壓變換成能點燃燃料混合氣高電壓關鍵組件。簡圖披露點火線圈輸入端與點火開關相連，輸出端與分電器相連或直接與火花塞相連。該連接保證高電壓僅在點火開關起動的情況下才能送到火花塞上。

（五）燃油泵及其連接

燃油泵作為汽車燃料供應系統(tǒng)中的一部分，簡圖中一般都有泵的標志。燃油泵擔負著油箱向發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)輸送燃油。電氣簡圖上，燃油泵電氣連接表現(xiàn)為蓄電池與燃油泵之間的回路，一般含有繼電器，繼電器受點火開關的控制來保證燃油泵僅在發(fā)動機工作狀態(tài)下工作才能正常。該設計避免能源無謂浪費，提高系統(tǒng)安全。

三、汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖電路路徑識讀

（一）電流路徑的流動方向

在汽車起動系統(tǒng)的電氣簡圖中，電流路徑的流動方向是根據(jù)電路的設計來確定的，標志性的箭頭表示電流從一點流向另一點的方向。一般情況下，電流從蓄電池正極開始，在此處存儲著起動過程中需要的全部電能。當點火開關接通時，電流將流過主熔斷器及繼電器并最后達到起動機。在這一流程中，簡圖展示了連接線的不同粗細，并揭示了電流通過的主要路徑和分支路徑，這些路徑連接到各種輔助組件，例如點火線圈、燃油泵和發(fā)動機控制單元。

（二）電路中的開關和控制裝置

在電氣簡圖上，開關與控制裝置構成了操縱電路內(nèi)電流流向的關鍵元件。點火開關就是最為直觀的控制裝置之一，通過點火開關，司機可控制電流向起動機方向流動，驅(qū)動發(fā)動機起動或者斷電。除了傳統(tǒng)的點火開關，還存在許多其他種類的繼電器和傳感器，它們能夠根據(jù)各種不同的操作環(huán)境來調(diào)控電流的分布和方向。這些控制裝置用簡圖中的不同符號來表達，其連接線顯示出電流是如何在各種車輛狀態(tài)下導通、切換以保證系統(tǒng)靈活、反應良好。

（三）電路中的保護裝置

電氣簡圖中的保護裝置對于保證車輛電氣系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義。這些保護裝置以主熔斷器及各種次級熔斷器為代表，其功能是當線路過載或者短路時會將電流斷開，以免損壞蓄電池等電氣部件。在簡圖上，這些熔斷器通常用矩形符號來表示，并且它們的內(nèi)部通常會有一個代表熔斷絲的斷線。除此之外，簡圖還能展示其他的保護設備，例如熱敏電阻和電流限制器，它們可以在特定的條件下調(diào)整電阻值，以控制電流的大小，從而提供過載保護。

（四）電路中的控制信號傳輸路徑

控制信號傳輸路徑作為電氣簡圖必不可少的環(huán)節(jié)，關系到起動系統(tǒng)信息交流的高效與準確。簡圖上，這些路徑通常由較細的線條代表，顯示了從傳感器到控制單元（如ECU）的信號流向，以及控制單元到執(zhí)行元件的命令流向。傳感器所采集的數(shù)據(jù)，如發(fā)動機的轉速和溫度等，會通過特定的路徑發(fā)送給ECU。ECU 在處理這些數(shù)據(jù)后，會根據(jù)控制信號的路徑向起動機、燃油泵等設備發(fā)送命令。

四、汽車起動系統(tǒng)電氣簡圖改進與優(yōu)化研究

（一）提高起動系統(tǒng)的可靠性

研究汽車起動系統(tǒng)時，提高可靠性處于第一位。保持電路完整，確保每一次起動能夠平穩(wěn)進行，這不僅與駕駛體驗有關，還會對整車使用壽命造成影響。為了增強系統(tǒng)的備份能力并提高其可靠性，研究人員在電路設計中增加了冗余元素，例如采用雙電源系統(tǒng)或雙起動機的配置方式。另外，在連接件及導線的選材上，使用耐高溫耐腐蝕的新型合金或者復合材料可降低環(huán)境因素對線路的影響。加之在起動機及相關控制模塊中采用故障診斷技術，可以做到對故障及早發(fā)現(xiàn)并報警，保障汽車可靠起動。

（二）降低起動系統(tǒng)的能耗

減少起動系統(tǒng)能耗，對改善燃油經(jīng)濟性，減少碳排放有著重要意義。研究指出：優(yōu)化電動機效率，降低能量在輸送過程中損耗是達到此目的的關鍵。采用高效率電動機，較準確的控制策略，可以降低起動時不必要的能量消耗。在電路的設計過程中，利用高導電性的材料來降低電阻，并結合更為智能化的電流管理系統(tǒng)，例如動態(tài)電流調(diào)整技術，都可以顯著地降低能量的損失。研究起動策略，例如啟停技術的運用，可以在不損害發(fā)動機性能的情況下，降低起動過程中的額外能源消耗。

（三）優(yōu)化起動系統(tǒng)的設計和布局

起動系統(tǒng)設計與布局優(yōu)化可增強整體性能、降低潛在故障點。研究表明：采用模塊化設計對起動系統(tǒng)各部件進行集成化布局既減少了零件數(shù)量又減輕了整體質(zhì)量，提高了裝配效率。在進行布局優(yōu)化時，也需要考慮電磁兼容性的因素，以確保電磁干擾降至最低，從而避免對車輛的其他電子系統(tǒng)造成不良影響。通過運用計算機輔助工程技術來模擬電路布局，我們能夠在設計初期預見并解決可能出現(xiàn)的問題，進而對整個起動系統(tǒng)的布局進行優(yōu)化。

結論

綜上所述，汽車起動系統(tǒng)的電氣簡圖不僅是理解該系統(tǒng)運作的框架，也是診斷問題和實施改進的基石。從電路元件的準確識讀到電流路徑的流動分析，以及系統(tǒng)可靠性和能耗的優(yōu)化，都離不開對電氣簡圖的深入研究。在不斷進步的科技背景下，不斷的技術創(chuàng)新將使汽車起動系統(tǒng)更加高效、可靠，最終推動整個汽車工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 劉保國， 劉振， 南子淵. 淺談汽車電源系統(tǒng)的電氣特性[J].汽車電器，2023，（07）：63-64.

[2] 韓小潮. 汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷分析[J]. 時代汽車，2023，（07）：156-158.

[3] 馬日平. 邁騰B7L 轎車啟動系統(tǒng)電路圖識讀[J]. 內(nèi)燃機與配件，2019，（08）：80-81.