汽车电器江南.docx

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汽车电器江南

蓄电池

1．蓄电池的作用：

1.当发电机不工作或电压较低时，可由蓄电池向用电设备供电。

2.当发动机正常工作时，主要由发电机为用电设备供电，当负载较小时，损失了化学能的蓄电池可将发电机的电能转变为化学能储存起来。

3.蓄电池可吸收电路中出现的瞬时电压，稳定汽车上的电源电压，以保护电子元件不被击穿。

免维护蓄电池

普通蓄电池

2．对蓄电池的基本要求：

1.能向用电设备提供大电流，汽油发动机一般需要（200——600A）

2.能在短时间（5——10S）内连续向起动机提供大电流

3.要有尽可能小的内阻

3．蓄电池的结构:

汽车常用的蓄电池为铅酸电池，即普通型蓄电池。

从使用性能，蓄电池可分为普通型蓄电池、干荷电铅蓄电池、少维护或免维护型蓄电池等类型。

（1）普通型蓄电池结构：

极板、隔板、外壳、接线极柱、电解液等部分组成。

容器分为3格、6格或更多格，每格内装有电解液，正、负极板组侵入电解液中成为单格电池，每个单格电池的标称电压为2V,6个单格串联起来成为12V蓄电池。

电解液：

电解液在电能和化学能的转换过程中，起到离子间的导电作用，并经化学反应产生电压。

蓄电池电解液是以纯净蒸馏水和蓄电池专用密度为1.835ɡ/cm3的硫酸按一定比例配置而成。

电解液密度是影响蓄电池电气性能和使用寿命的重要因素。

一般的工业用硫酸和普通水中含有铁、铜等导电杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则会自行放电或损坏极板。

（2）干荷电铅蓄电池优点：

1.极板在干燥状态下能在两年内有效保存电荷

2.在保存期内，只要灌入规定密度的电解液，搁置15min，然后再将液面高度调整至标准值后即可使用。

（3）少维护型蓄电池的优点：

少维护型蓄电池的维护工作比普通型蓄电池少，只需检查其液面高度，必要时补充一定量的蒸馏水。

在工作温度和充电条件合适的情况下，每年或每行驶80000km检车一次。

（4）免维护型蓄电池的优点：

1.使用中无需加蒸馏水。

2.接线极柱不会腐蚀。

3.自放电少，寿命长，使用时一般不需补充充电。

4.与普通型蓄电池相比，具有更大的启动功率等。

4．蓄电池型号：

按我国机械部标准规定，蓄电池型号共由5个部分组成

串联的单格电池数—蓄电池类型—蓄电池特征—额定容量—特殊性能

第一部分用用一位阿拉伯数字表示该蓄电池总成由几个单个电池组成，并可由数字确定蓄电池的电压

第二部分用汉语拼音字母表示蓄电池用途，其含义如下：

Q：

起动用蓄电池

M：

摩托车用铅蓄电池

JC：

船用铅蓄电池

HK：

飞机用铅蓄电池

第三部分为蓄电池的特征代号：

产品特征

代号

产品特征

代号

产品特征

代号

产品特征

代号

干荷电

A

少维护

S

半封闭式

B

激活式

I

湿核电

H

防酸式

F

液密式

Y

带液式

D

免维护

W

密闭式

M

气闭式

Q

胶质电解液

J

第四部分是指20h放电率时的额定容量

第五部分在产品具有特殊性能时，以相应的代号加在产品型号的末尾。

G：

高起动率蓄电池S：

采用工程塑料外壳、电池盖及采用热封工艺的蓄电池。

型号举例：

6—QA—60—G表示蓄电池有六个单格电池串联，额定电压为12V，额定容量60A.h

5．影响容量的因素：

1.结构因素对蓄电池容量的影响:

（1）极板越薄，活性物质的多孔性越好，电解液越易渗透，利用率就越高。

（2）极板上活性物质的实际表面积越大，参加化学反应的活性物质就越多，蓄电池的放电性能就越好。

（3）缩短同性极板中心距，可以减小蓄电池内阻，增大蓄电池的容量。

2.使用因素对蓄电池容量的影响：

（1）放电电流越大，则单位时间极板内电解液的消耗量越大。

起动时，蓄电池要释放强大的起动电流，必须严格控制启动时间。

每次启动时间不得超过5s，再次起动时间应隔15s以上，以使电解液渗入极板极板内层，提高蓄电池的电动势和输出容量。

（2）电解液温度降低时，粘度增加，渗透能力减弱。

同时电解液电阻增大，内部电压降增大，端电压随之迅速降低，容量减小。

电解液温度每下降1℃，容量约下降1%。

（3）电解液密度过高时，电解液的粘度增大，电解液向孔隙内渗透的速度降低，内阻增大，将导致端电压和容量减小。

当电解液密度降低时，电解液中离子数量减少，也会降低蓄电池的实际放电容量。

电解液密度稍低时，有利于提高放电电流和放电容量，可延长蓄电池使用寿命，所以，在其冬季不结冰的前提下，要尽可能降低电解液的密度。

6．蓄电池的拆卸与安装：

1.蓄电池正、负接线极柱的识别

（1）蓄电池上铸有“+”的接线柱为正极，铸有“-”的接线柱为负极。

（2）观察接线极柱的自然颜色，呈深褐色的为正极，浅灰色的为负极。

（3）万用表电压档检测蓄电池正、负极柱的电压方向。

2.拆蓄电池：

（1）拆下蓄电池固定架

（2）从汽车上取下蓄电池

3.检查蓄电池是否漏电：

（1）用万用表黑夹夹住蓄电池负极

（2）用万用表红表笔夹轻触蓄电池顶部和侧面两个部位（不要触碰极柱）

（3）仔细观察电压表的电压读数，电压表不应有读数

（4）只要电压表有任何读书，不论读书大小，都表明蓄电池有漏电

4.电解液液面高度的检查：

对于塑料壳体的蓄电池，可以直接通过外壳上的液面线检查，电解液液面应保持在高、低水平线之间。

对于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径为3~5mm的透明玻璃管测量电解液高出隔板的高度来检查。

当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。

除非确知液面降低是由电解液溅出或渗漏所致，否则不允许补充硫酸溶液。

5. 蓄电池放电程度的检查

蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断和用高率放电计或蓄电池测试器检查。

（1）根据电解液密度判断

电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检测仪检测。

结果分析：

根据实际经验，电解液密度每下降0.04g/cm3约相当于蓄电池放电25%，所以从测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。

6.实训

蓄电池的拆装，

蓄电池外观的检测

蓄电池电解液高度的测量

蓄电池放电程度的检测

汽车充电系统

一、充电系统的组成与线路

充电系统，简称充电系，主要由蓄电池、交流发电机、电压调节器、点火开关和充电指示灯等组成，示意图及电路图如图所示。

二．充电系统的基本作用、类型与型号

1.充电系统的基本作用

（1）蓄电池

当发动机停机或发电机不发电时，蓄电池向电气设备供电或起动发动机

（2）交流发电机

1）在发动机怠速以上转速运转时，为所有电气设备供电；

2）给蓄电池充电。

（3）电压调节器（装在发电机内）

交流发电机电压调节器又称稳压器。

其基本作用是：

当发电机的负载和发动机的转速在正常情况时，保持发电机输出电压在规定范围内。

（4）充电指示灯

指示充电系统的工作情况，充电指示灯亮，说明蓄电池供电或充电系统有故障。

（5）点火开关

点火开关用于起动发动机，使发电机发电。

2．交流发电机的类型

按总体结构和工作原理进行分类

普通交流发电机整体式交流发电机

带泵交流发电机无刷交流发电机

永磁交流发电机

普通交流发电机通用车系用的CS系列交流发电机

带泵的交流发电机无刷交流发电机

3．交流发电机的型号

国产交流发电机的型号组成分为5个部分。

（1）产品代号JF——交流发电机

JFZ——整体式交流发电机

JFB——带泵交流发电机

JFW——无刷交流发电机

（2）电压等级代号1——12V2——24V6——6V

（3）电流等级代号：

分别用1位阿拉伯数字表示。

１～９

（4）设计序号：

按产品设计先后顺序，以1～2位阿拉伯数字组成。

（5）变形代号：

以调整臂位置作为变形代号。

从驱动端看，在中间不加标记；在右边时用Y表示；在左边时用Z表示。

例如：

JF152表示交流发电机，其电压等级为12V，电流等级为≥50～59A，第二次设计。

JFZ1913Z表示电压等级为12V，输出电流大于等于90A，第13次设计，调整臂位于左边的整体式交流发电机。

三．交流发电机的就车检查、系统拆卸和安装

一、交流发电机的就车检查

　　皮带外观和松紧程度、导线连接情况、运转噪声和发电情况。

1．检查须知

（1）检查蓄电池电缆是否正确连接到接线柱上。

（2）当蓄电池快速充电时，应拆开蓄电池电缆。

　　（3）当发动机转动时，不能断开蓄电池电缆。

2．就车检查

（1）检查蓄电池电解液的比重、液位和开路电压。

（2）检查蓄电池接线柱和熔断丝。

　　（3）检查传动皮带

　　（4）用肉眼观察和检查交流发电机的配线和用耳听检查是否有不正常的噪声

　　（5）检查充电指示灯线路

　　（6）空载测试（不带负载检查充电线路）

（7）带负载测试（带负载检查充电线路）

四．交流发电机的构造、工作原理及工作特性

一、交流发电机的构造

（一）发电机的功能

　　1、发电2、整流

为了利用所产生的交流电，采用整流器将交流电变为直流电。

　　3、调节电压

（二）整体式交流发电机组件，如图所示。

（三）整体式（小型）交流发电机的结构

内装IC（集成电路）电压调节器的整体式交流发电机的构造类似普通交流发电机，如图所示。

1、转子

转子旋转形成发电机的旋转磁场。

转子总成由极芯（磁极或爪极）、励磁线圈（转子线圈或激磁绕组）、电刷、滑环、轴和风扇等组成。

1）转子极芯有六对（12极）磁极，两个极芯安装在转子线圈的两端，将线圈围起来。

2）在转子的二端装有风扇来冷却转子线圈。

3）电刷和滑环可使电流流入旋转的转子线圈中产生磁场。

2、端盖

端盖由驱动端架和整流器后端架组成。

3、定子（如下图）

定子又称电枢，用以产生交流电动势。

定子总成由定子铁心和定子线圈组成。

4、整流器

整流器的作用是将定子线圈绕组产生的三相交流电整流后变为直流电，并阻止蓄电池通过发电机放电，整流器总成如图所示。

整流器利用六只硅整流二极管将定子线圈发出的三相交流电全波整流成直流电，硅整流二极管如图所示。

6、IC电压调节器

1）IC电压调节器的结构，如右图所示。

2）IC电压调节器的类型，如右图所示。

a．蓄电池感应型：

通过端子S（蓄电池检测端子）来检测蓄电池的电压，并将输出电压调节为规定的值。

b．发电机感应型：

这种类型的IC电压调节器通过检测发电机的内部电压，并将输出电压调节到规定的值。

3）IC电压调节器的功能

a．电压调节。

b．控制充电指示灯点亮报警。

二、交流发电机的工作原理

1．发电机的转子励磁方式

汽车上的发电机必须与蓄电池并联。

交流发电机开始发电时，由于硅二极管存在有死区电压，所以先由蓄电池供给转子励磁电流，称为他励方式。

当发电机电压超过蓄电池电压时，即由发电机自己供给转子励磁电流，这时称为自励方式。

2．三相交流发电机

交流发电机的示意图如图所示。

3．三相交流电整流器

汽车交流发电机使用了简单而有效的硅二极管。

三相交流电通过六个硅二极管组成的三相桥式全波整流电路，将每个定子线圈流向硅二极管的电流整流为极性不变的脉动波形，如图所示。

三相桥式全波整流电路中，正极接绕组始端的硅二极管为正极管，负极接绕组始端的硅二极管为负极管。

5．整体式交流发电机的拆装

1．拆卸后端罩。

2．拆卸2个螺钉、取出电刷架。

3．拆卸3个螺钉和取出IC电压调节器。

4．拆卸整流器架（55A和60A型）

5．拆卸皮带轮

6．拆卸整流器后端框架

7．从驱动端框架拆下转子

六．交流发电机的检修（参考教材）

交流发电机解体后，可用压缩空气吹净内部灰尘，并用汽油或煤油清洗表面油污，再进行零部件检修。

1．检修转子总成

转子总成的检修主要包括：

转子线圈绕组、滑环、转子轴的检修。

（1）检查转子线圈绕组是否导通

（2）检查转子绕组是否绝缘

（3）检修滑环

（4）检查转子轴

2．检修定子总成

定子总成检修主要是定子线圈的检修。

其故障有断路、搭铁和短路。

因为定子线圈的阻值太小，使用万用表无法测出定子线圈的短路故障，一般可通过示波器检测发电机输出端电压波形的方法来判断。

（1）检查定子线圈是否导通

（2）检查定子线圈是否绝缘

3．检修电刷组件

电刷及电刷架应无破损或裂纹，电刷在电刷架中应能活动自如。

（1）电刷高度检测

（2）电刷弹簧压力检测

（3）更换电刷方法

4．硅整流二极管的检查

（1）检查正极管侧整流二极管

（2）检查负极管侧整流二极管

5．检查轴承

（1）检查前轴承

（2）检查后轴承

七．交流发电机的装复

1．将转子装入驱动端框架内

2．安装后端框架

3．安装皮带轮

4．安装整流器架（55A和60A型）：

5．安装电刷架和IC电压调节器

6．安装后端罩

八．充电系统故障的诊断与排除的基本方法

（一）、交流发电机传动带张紧度故障的诊断与排除

1．故障症状

汽车在加速时发动机前部产生“吱吱”尖叫噪声。

2．故障原因

交流发电机传动带的张紧度调整不正确（过松或过紧）。

3．诊断排除措施

调整发电机驱动皮带张紧度、清洁油污或更换皮带；如果传动带过紧，将会使交流发电机的轴承受到过度的压力而损坏，应更换轴承。

（二）、交流发电机或电压调节器故障的诊断与排除

1．故障症状

汽车上的蓄电池不能得到交流发电机的有效充电，在汽车正常行驶时，前照灯暗淡，充电指示灯亮。

2．故障原因

（1）导线连接不良。

（2）调节器不能控制电压。

（3）发电机不能正常发电。

3．诊断排除措施

（1）检查导线连接是否正常。

（2）用电压表测试充电系统，按照以下基本步骤测试输出电压：

1）起动发动机并怠速运转15min，使发动机升温。

2）让发动机熄火，在交流发电机上连接一只电压表，将黑测笔夹在通向蓄电池负极的端子上，将电压表的正极连接到通向蓄电池正极的端子上。

3）然后起动发动机并逐渐将转速增加到1800r／min，注意观察电压表上的读数。

A、如果电压表指针指示的读数逐渐增加并稳定在13.5—15.5V之间，说明整个充电系统工作正常。

B、如果电压表读数逐渐增加，但在13.5—15.5V正常范围以下或以上停止，说明IC电压调节器有故障，应更换IC电压调节器。

C、如果电压表读数不能增加到13.5—15.5V的正常范围，说明交流发电机有故障，应解体检修或更换发电机。

9．实训

发电机的拆装

发电机的检测