二、线圈和电感
26.汽车上有哪些线圈、电感元件和零部件?
在车辆电气系统上线圈有多种用途,例如用作点火线圈、用于继电器和电机内。在车辆电子系统上,线圈用于感应式传感器内,例如曲轴和凸轮轴传感器。但线圈也可以用于输送能量(变压器)或进行过滤(分频器)。在继电器内利用线圈的磁力切换开关。
27.什么是导电体的磁场?
在每个载流导体周围都有一个磁场。磁力线的形状为闭合的圆圈。
载流导体周围磁力线的方向可通过螺旋定则确定。设想将一个右旋螺纹螺栓沿电流方向(技术方向)拧入一个导体内,则其旋转方向就是磁力线方向。
28.什么是磁力线圈?
磁力线圈是指缠绕在一个固体上的导线。但不一定要有这个固体。它主要用于固定较细的导线。线圈用在变压器、继电器和电机内。线圈的电路符号见图1-20。
图1-20 线圈的电路符号
1—没有铁芯的线圈;2—有铁芯的线圈
有电流经过线圈时,就会产生磁场。线圈将电能存储在磁场中。切断电流时,磁能重新转化为电能。产生感应电压。线圈最重要的物理特性是其电感。
除了电感外,实际线圈还具有其他一些(通常是不希望出现的)特性,例如电阻或电容。通过在线圈中放入一个铁芯可使磁场强度增大1000倍。铁芯不是电路的一部分。带有铁芯的线圈称为“电磁铁”。
29.什么是电磁感应?
电导体或线圈在磁场中移动时,导体或线圈内就会产生一个电压。磁场强度改变时,导体或线圈内也会产生电压。该过程称为电磁感应,产生的电压称为感应电压。电磁感应见图1-21。
图1-21 电磁感应
感应电压的大小取决于磁场强度(绕组数量N、电流强度I和线圈结构)。
电导体或线圈在磁场中移动,当移动速度不断变化且有电流经过线圈时,线圈周围就会产生一个不断变化的磁场。电流每变化一次线圈内都会产生一个自感应电压。产生该电压的目的在于抵消电流变化。
简单地说,电感对磁场变化(建立和消失)的反作用与物理学中的惯性原理相似。
30.电磁感应在汽车上是怎样运用的?
感应式脉冲传感器根据感应原理工作。为此主要需要一个线圈(绕组)、一个磁场和“移动”。通过这种测量原理能够以非接触(因此也不产生磨损)方式测量角度、距离和速度。
例如,汽车发动机曲轴位置传感器见表1-3。
表1-3 曲轴位置传感器
发动机转速是计算空燃混合气和进行点火调节的主要控制参数。现在用霍尔传感器取代感应式脉冲传感器作为曲轴传感器的情况越来越多。