1、汽车电源系统故障与检修汽车电源系统故障与检修 知识目标知识目标 1熟悉汽车电源系统的组成和作用。2理解汽车电源的类型及配置。3理解汽车电源装置的结构以及工作原理、特性等。4熟悉汽车电源系统电路及故障检修方法。能力目标能力目标 1能识别汽车电源系统各个部件、理解各个不同部件的作用。2能掌握蓄电池和交流发动机的结构和工作参数。3能识读典型汽车电源系统电路图，能进行故障分析和故障部位查找。4能依据汽车电气系统维修技术资料对汽车电源系统进行维护和故障检修。5能合理运用汽车电气系统检测维修工具进行电源系统维护和维修工作。案例引入案例引入 一辆丰田卡罗拉轿车，在使用过程中出现充电指示灯常亮，并且在指示灯常
2、亮的情况下持续工作一段时间后，出现灯光暗淡和起动机起动工作无力的状况。初步判断为电源系统工作故障。需对电源系统进行故障检测和检修。要求：1.制订学习和维修计划。2.完成此任务。把相关信息情况告知经理，并得到经理的确认。3.提交一份分析报告并归档。学习内容 任务一：任务一：蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修任务二：任务二：交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修拓展与提升拓展与提升任务三：任务三：充电系统电路维修充电系统电路维修 任务一：蓄电池容量不足故障检修任务一：蓄电池容量不足故障检修任务导入任务导入 蓄电池是汽车电气系统的电源之一，在汽车电气系统作为起动电源，主要起到向汽车起
3、动机提供电源的作用。由于蓄电池的容量不足故障，很容易导致了起动机不能正常工作。整车不能正常起动运行。当确定蓄电池发生技术故障时，需运用正确的工具和工作方法对蓄电池进行拆卸、检测、检修，直至恢复正常的工作性能。在汽车运行过程中，需对蓄电池进行技术要求规定的保养和维护，以保证其工作状态正常，维持其正常使用寿命。蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修 1汽车蓄电池作用汽车蓄电池作用 蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置，属于可逆的直流电源。与发电机并联工作，作为汽车电源，它的功用是：1）起动发动机时，向起动机和点火系供电。2）发电机不发电或电压较低时向用电设备供电。3）发电机超载时，协同发电机
4、一起向用电设备供电。4）发电机端电压高于蓄电池电压时，将发电机的电能转变为化学能储存起来。5）大电容器作用，能够吸收发电机和电路中形成的过电压，保护电气设备不受过高电压的损坏。蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修 2.蓄电池结构与型号蓄电池结构与型号 汽车用蓄电池必须满足发动机起动的需要，即在短时间内向起动机提供大电流（汽油机为200 600A，柴油机可达1000A）。汽车上通常采用铅酸蓄电池，称为起动型蓄电池。铅酸蓄电池结构简单，价格低廉、内阻小、起动性能好，能在短时间内提供起动机所需的大电流,因此得到了广泛而长期的应用。蓄电池外形结构蓄电池外形结构 蓄电池外形蓄电池外形蓄电池结构蓄
5、电池结构蓄电池结构蓄电池结构蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修 2.蓄电池结构与型号蓄电池结构与型号蓄电池结构蓄电池结构极板和极板组极板和极板组 极板分正极板和负极板两种，均由栅架和填充在其上的活性物质构成 正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2)，呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb)，呈青灰色。栅架的作用是容纳活性物质并使极板成形，一般由铅锑合金浇铸而成。铅锑合金中，含锑685，加入锑是为了提高栅架的力学性能并改善浇铸性能.蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修 每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少一片，这样每片正极板都处于两片负极板之间，可以使正极板两侧放电
6、均匀，避免因放电不均匀造成极板拱曲。2.蓄电池结构与型号蓄电池结构与型号蓄电池结构蓄电池结构极板和极板组极板和极板组 蓄电池为了扩大实际极板面积，将多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组，组成一个单格蓄电池。隔板放置在正负极板之间，以避免其接触而短路。隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽应面对着正极板，且与底部垂直，以便充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。极板组极板组蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修2.蓄电池结构与型号蓄电池结构与型号蓄电池结构蓄电池结构电解液电解液 电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质它由纯净硫酸
7、和蒸馏水按一定比例配制而成，也叫稀硫酸。水的密度为1 g/cm3,硫酸的密度为1.84/cm3，两者以不同的比例混合后形成不同密度的电解液。电解液的密度电解液的密度 汽车用铅蓄电池的电解液密度一般为1.241.30 g/cm3，使用中电解液密度应根据地区、气候条件和制造厂家的要求而定。不同地区和气候条件下电解液的相对密度 蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修2.蓄电池结构与型号蓄电池结构与型号蓄电池的规格型号蓄电池的规格型号 蓄电池的型号按JB25991985起动型铅蓄电池标准规定，其产品型号的编制和含义如下：（1)串联的单体电池数用阿拉伯数字表示。（2)蓄电池类型是根据其主要用途来划
8、分的。如起动用蓄电池代号为“Q”，摩托车用蓄电池代号为“M”。（3)蓄电池特征为附加部分，仅在同类用途的产品中具有某种特征而在型号中又必须加以区别时采用。（4)额定容量是指20h放电率额定容量，单位为Ah，用阿拉伯数字表示。（5)在产品具有某些特殊性能时，可用相应的代号加在产品型号的末尾。如G表示高起动率电池，S表示塑料外壳电池。6一QA一105G：由6个单体电池组成，额定电压为12V，额定容量为 105Ah的起动用干荷电高起动率蓄电池。例如：蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修3.蓄电池工作原理蓄电池工作原理蓄电池电动势蓄电池电动势 当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅受到两方面的
9、作用，一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成Pb2+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；此时极板具有负电位，约为-0.1V。正极板处，少量Pb02溶入电解液，与水生成Pb(OH)4，再分离成四价铅离子和氢氧根离子而沉附在正极板上，使极板呈正电位。当达到平衡时，约为+2.0V。当外电路未接通，反应达到相对当外电路未接通，反应达到相对平衡状态时，蓄电池的静止电动势约为：平衡状态时，蓄电池的静止电动势约为：E0=2.0-(-0.1)=2.1V 蓄电池电动势蓄电池电动势蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修3.蓄电池工作原理蓄电池工作原理蓄电池工作原理蓄电池工作原理 蓄电
10、池放电过程蓄电池放电过程 当蓄电池和负载接通放电时，正负极板间产生电流，正极板上的Pb02 和负极板上的Pb都变成PbS04，电解液中的H2S04减少，相对密度下降。蓄电池充电过程蓄电池充电过程 当蓄电池充电时，按相反的方向变化，正负极板上的PbS04分别恢复成原来的Pb02和Pb，电解液中的硫酸增加，相对密度变大。如略去中间的化学反应过如略去中间的化学反应过程，可用下式表示：程，可用下式表示：Pb02+PbPb02+Pb十十2H2S04=2PbS04+2H202H2S04=2PbS04+2H20 蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修4.蓄电池容量及特性蓄电池容量及特性 静止电动势静止
11、电动势 静止电动势是指蓄电池在静止状态(不充电也不放电)下正负极板之间的电位差(即开路电压)，用E0表示。它的大小与电解液的相对密度和温度有关，当相对密度在1.0501.300的范围内时，可由下述经验公式计算其近似值：E0=0.85+25内电阻内电阻 蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的能力。在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、连条和极柱电阻的总和，用R0表示。图图2-9所示为电解液内阻随相对密度变所示为电解液内阻随相对密度变化的关系曲线。相对密度为化的关系曲线。相对密度为1.2时时(15摄摄氏度氏度)，硫酸的离解度最好，
12、粘度较小，硫酸的离解度最好，粘度较小，电阻也最小。电阻也最小。图2-9蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修充电特性充电特性 蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压U，和电解液密度等参数随充电时间变化的规律。充电特性曲线 充电时电源电压必须克服蓄电池的电动势正和蓄电池内阻产生的电压降ICR0，因此，充电过程中蓄电池的端电压总是大于蓄电池的电动势正，即:UC=E+ICR0蓄电池充电终了的特征是：（1）电解液呈沸腾状（氢气和氧气的溢出）。（2）电解液密度上升至最大值，且23小时内不再上升。（3）单格电池的端电压上升至最大值（2.7V）,且23小时内不再上升。4.蓄电池容量及特性
13、蓄电池容量及特性 蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修放电特性放电特性 蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液相对密度p等参数随时间而变化的规律。放电过程中，由于蓄电池内阻R0上有压降，所以，蓄电池的端电压仍总是小于其电动势E,即：Uf=E-If*R放电特性曲线 蓄电池放电终了的特征是：（1)单格电池电压下降到放电终止电压值(20h放电率放电时，此值为1.75V);（2)电解液的相对密度下降到最小许可值,约为1.11。4.蓄电池容量及特性蓄电池容量及特性 蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的容量蓄
14、电池的容量 定义：蓄电池在完全充足电的情况下，在允许放电的范围内对外输出的电量，单位为安培小时（Ah）。额定容量额定容量 完全充足电的蓄电池在电解液平均温度为25的情况下，以20h率放电的电流连续放电至单格电压降至1.75V时所输出的电量。起动容量起动容量 常温起动容量：电解液温度为25的情况下，以5min率放电电流连续放电至规定的终止电压时所输出的电量。（6V蓄电池为4.5V,12V蓄电池为9V)低温起动容量：电解液温度为-18的情况下，以3倍额定容量的电流连续放电至规定的终止电压时所放出的电量。(6V蓄电池为3V,12V蓄电池为6V).4.蓄电池容量及特性蓄电池容量及特性 蓄电池容量不足故
15、障检修蓄电池容量不足故障检修蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的容量及其影响因素使用条件对容量的影响使用条件对容量的影响 放电电流对蓄电池容量的影响放电电流对蓄电池容量的影响 放电电流越大，蓄电池的容量就越低。放电电流过大，则单位时间内参加反应的活性物质及硫酸量增多，由于极板孔隙内硫酸消耗量过快，极板外部的硫酸来不及渗入到极板的内部，使得极板孔隙内的电解液密度下降过快；蓄电池的端电压下降过快，提前到达终止电压。电解液的温度对蓄电池容量的影响电解液的温度对蓄电池容量的影响 电解液温度较低时，粘度会增大，渗透能力下降，致使蓄电池的容量减小。电解液温度较低时，电解液的溶解度和电离度也会降低，同样加剧了蓄
16、电池容量的下降。电解液的密度电解液的密度 适当增加电解液的密度，减小了电解液的内阻，其渗透能力有所提高，有利于增加蓄电池的容量。但密度过高时，由于电解液的粘度增加，其内阻也增加，渗透能力反而有所降低，引起蓄电池的容量下降。4.蓄电池容量及特性蓄电池容量及特性 蓄电池容量不足故障检修蓄电池容量不足故障检修5 5蓄电池性能检测蓄电池性能检测外部检查外部检查 检查蓄电池封胶有无开裂和损坏，极桩有无破损，壳体有无泄露。确认是否修理或者更换。疏通加液孔盖的通气孔。清洁蓄电池外壳。清洁极桩和电缆连接器上的氧化物，保持蓄电池与负载电路的正常连接状态。电解液密度检测电解液密度检测 电解液密度与放电程度的关系是
17、密度每下降0.01g/cm3相当于蓄电池放电6%，当判定蓄电池在夏季放电超过50%，冬季放电超过25%时不宜再使用，应及时进行充电。蓄电池负荷电压测量蓄电池负荷电压测量用高率放电计测量单格电池的端电压，是模拟接入起动机负荷，测量蓄电池在大电流(接近起动机起动电流)放电时的端电压用以判断蓄电池的放电程度和起动能力。蓄电池负荷电压与放电程度的关系 蓄电池密度与放电程度关系实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施条件实施条件操作场地要求：实训室工作台五张以上、工作台表面绝缘良好。实训操作场地通风良好。各用电设备及危险位置具备安全提示。实操教学要求：根据工位数量将学生分组，每小组5人分工协
18、作操作。操作准备：操作工具及设备准备。做好车辆安全防护。实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施条件实施条件操作工具及设备清单：实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施过程实施过程1.拆卸、清理车辆蓄电池拆卸、清理车辆蓄电池车辆防护车辆防护 关闭车辆点火开关及所有负载。装塞车木。装车辆防护套。拆卸车辆蓄电池拆卸车辆蓄电池 拆卸蓄电池负极电缆拆卸蓄电池正极电缆 拆卸蓄电池压板 取出蓄电池，清洁表面，清理蓄电池连接桩。实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施过程实施过程2电解液液面高度的检查电解液液面高度的检查 目测法 观察液面是否在蓄电池外壳上、下液面线之间。
19、即上限线和下限线之间 玻璃试管测量法 将试管插至蓄电池单格内极板的上平面上,用拇指压住玻璃管上端，使管口密封后提起试管，此时试管中液体的高度即蓄电池电解液液面的高度实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施过程实施过程3.密度法测试蓄电池容量密度法测试蓄电池容量 密度计测量蓄电池电解液密度 用密度计测量电解液相对密度。测量电解液密度并记录 将测量记录后的电解液密度值与表比较。判断蓄电池的放电程度实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施过程实施过程4.冰点仪测量密度冰点仪测量密度 校准 测量前需要校正零点。打开盖板，取蒸馏水数滴，放在检测棱镜上，将仪器进光板对准光源或明亮处
20、，眼睛通过目镜观察视场拧动零位调节螺钉，使分界线调至刻度0%位置（waterline）。密度检测 打开盖板，用软布仔细擦净检测棱镜。取待测溶液数滴，置于检测棱镜上，轻轻合上盖板，避免气泡产生，使溶液遍布棱镜表面。将仪器进光板对准光源或明亮处，眼睛通过目镜观察视场，转动目镜调节手轮，使视场的蓝白分界线清晰。分界线的刻度值即为溶液的密度。实施项目：蓄电池性能检测实施项目：蓄电池性能检测实施过程实施过程5.电压法测试蓄电池容量电压法测试蓄电池容量万用表测量蓄电池的端电压 读表电压值并记录。读出指示电压值，12V为正常值。电压值低于 9.6 V，表明蓄电池已过量放电，需进行保养充电。用高率放电计测量放
21、电电压 读取显示数值，即为放电状态下，蓄电池的电压值。任务二：交流发电机的检测与检修任务二：交流发电机的检测与检修任务导入任务导入 汽车交流发电机依据电磁感应原理，将机械能转换为电能。在汽车电气系统中是汽车的主要电源，它与发电机调节器互相配合工作，其主要任务是对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。当交流发电机出现故障，汽车电气系统失去主要工作电源，影响汽车系统正常工作。运用正确的检测设备和检测手段，是汽车发电机故障检修、恢复发电机供电功能的主要工作任务。交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构 汽车用交流发电机采用三相同步交流发电机，工作时产生
22、三相交流电。由于汽车电气系统采用直流电制，须将交流电能转换为直流电。故使用三相桥式整流器将交流电整流为直流。交流发电机的结构都大同相同，主要由定子、转子、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮等组成。有的还将电压调节器与发电机装在一起，构成整体式交流发电机。整体式交流发电机交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构转子 交流发电机的转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成。交流发电机转子总成 交流发电机转子结构 交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构定子 定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢
23、。由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕组。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种，工作时在其中产生三相交流电。当采用星形接法时，三相绕组的三个末端连接在一起，称为中性点，三个始端作为交流发电机的输出端。当采用三角形接法时，一相绕组的始端与另一相的末端连接，共有三个接点，这三个接点即为交流发电机的输出端。定子铁心定子总成交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构三相绕组的连接方法 三相绕组的连接方法可分为星形连接和三角形连接两种。星形连接是每相绕组的一根线头都接至公共接点，另外三根线头分叉成Y形 三角
24、形连接是三相绕组的首尾线头彼此相接，就像三角形，所以称为三角形连接，星形连接三角形连接交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构整流器 交流发电机的作用是将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。一般由6只硅整流二极管压入两层散热板所组成，。两层散热板之间绝缘。整流器元件板 交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构整流器 正极管和负极管 交流发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为正极的二极管称为正极管，引出线为负极的二极管称为负极管。整流二极管正极管和负极管 硅二极管的安装 交流发电机的检测与检修交流发电机的
25、检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构电刷总成 发电机电刷的作用是与发电机转子滑环接触形成滑动接触，将发电机电源提供的激磁电流传导至发电机转子绕组，形成转子磁场。两只电刷装在电刷架的方孔内，并在其弹簧的压力推动下与转子滑环保持良好的接触。电刷的结构有外装式和内装式两种，整体式交流发电机多采用整体式电刷架。整体式电刷架电刷架电刷的结构交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修1 1交流发电机结构交流发电机结构皮带轮 发电机风扇、皮带轮、前端盖及后端盖 通常由铸铁或铝合金制成，分单槽和双槽两种，利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上，用弹簧垫片和螺母紧固。前、后端盖 前、后端盖用非导磁性的材料
26、铝合金制成，它具有轻便、散热性好等优点。在后端盖上装有电刷总成。在前、后端盖上均有通风口 风扇 一般用1.5mm厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成，利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上，紧压在皮带轮与前端盖之间 交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修2 2交流发电机的类型交流发电机的类型普通交流发电机整体式交流发电机 带泵的交流发电机 无刷交流发电机 无特殊功能特点，使用时需要配装电压调节器 发电机和调节器制成一个整体的发电机 发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机 不需要电刷的交流发电机。此结构的发电机没有电刷和集电环 普通交流发电机整体式交流发电机带泵的交流发电机无刷交流发
27、电机交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修3.3.交流发电机工作原理交流发电机工作原理发电原理 外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使磁极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。当转子旋转时，由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动，所以在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位相差120的正弦电动势eA、eB、eC，电磁感应三相电动势交流发电机的检测与检修交流发电机的检测与检修3.3.交流发电机工作原理交流发电机工作原理交流发电机的整流原理 交流发电机的整流装置实际是一个由6个硅整流二极管组成的三相桥
28、式整流电路 6个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法，3个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法。每个时刻有2个二极管同时导通，其中一个在共阴极组，一个在共阳极组，同时导通的两个管子总是将发电机的电压加在负荷两端。交流发电机输出电压的平均值为 Uav2.34 U实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施条件实施条件 作场地要求：实训室工作台五张以上、工作台表面绝缘良好。实训操作场地通风良好。各用电设备及危险位置具备安全提示。实操教学要求：根据工位数量将学生分组，每小组5人分工协作操作。操作准备：操作工具及设备准备。做好车辆安全防护。实施项目：交流发电机检测实施项目：交流
29、发电机检测实施过程实施过程1交流发电机的拆卸交流发电机的拆卸脱开蓄电池负极（脱开蓄电池负极（-）端子电缆）端子电缆 注意：断开蓄电池负极（-）电缆之前，记录ECU保存的信息 实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程1交流发电机的拆卸交流发电机的拆卸从发动机拆卸发电机总成从发动机拆卸发电机总成 拆下端子盖 拆下紧固螺母 断开连接器及线束卡拆卸2个螺栓和取出发电机总成 实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程1交流发电机的拆卸交流发电机的拆卸拆解发电机 用螺丝刀拆下发电机皮带轮盖 将SST（A）夹在台钳上，将转子轴一端放在将SST（A）中 实施项目：
30、交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程1交流发电机的拆卸交流发电机的拆卸拆解发电机 将SST（B）安装到离合器皮带轮上 从SST上拆下发电机总成。将离合器转子总成转子轴上拆下 实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程1交流发电机的拆卸交流发电机的拆卸拆解发电机 拆螺母和后端盖 拆发电机端子绝缘垫 拆发电机电刷架总成 拆螺栓 实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程2检查 检查发电机离合器皮带轮 检查发电机电刷架总成 实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程2检查 检查发电机转子总成 检查绕组导通：用万用表欧
31、姆档测量滑环之间的电阻 检查绕组短路：用万用表欧姆档测量转子的任意一个滑环与转子轴之间的电阻 实施项目：交流发电机检测实施项目：交流发电机检测实施过程实施过程2检查 检查整流器检查整流器 检查整流器的二极管的单向导通状态。分别进行输出柱B与二极管之间、搭铁端E 与二极管之间的单向导通测量。拓展与提升拓展与提升其他结构形式发电机1.无刷发电机无刷发电机 无刷交流发电机的结构与一般交流发电机大致相同，只不过其励磁绕组是静止的，不随转子转动，所以统组两端可直接引出，不需要滑环和电刷。爪极式无刷爪极式无刷交流发电机交流发电机 爪极式无刷交流发电机的整体结构 爪极式无刷交流发电机的结构图 拓展与提升拓展
32、与提升其他结构形式发电机2.激磁式无刷交流发电机激磁式无刷交流发电机 带有激磁机的无刷交流发电机。它实际上是在一台爪极式三相交流发电机的基础上增加了一部专为其激磁的小型硅整流交流发电机，称为激磁机。图为激磁式无刷交流发电机结构。任务三：任务三：充电系统电路维修充电系统电路维修任务导入任务导入 汽车电源系统的故障，包括蓄电池故障、发电机故障及充电电路故障。汽车在的复杂使用条件下，汽车充电系统电路由于震动、磨损、腐蚀等原因造成的故障较多。同时由于汽车电源系统电压的波动造成的充电系统电路器件损坏也比较常见。通过故障现象进行故障判断以及通过合理的检测方法对汽车充电系统进行技术检测，是汽车充电系统故障检
33、修的重要工作内容。通过对充电电路的了解及合理运用检测工具和设备进行充电系统检测和检修的学习，是汽车电源系统学习的重点内容。充电系统电路维修充电系统电路维修 1.充电系统基本电路充电系统基本电路使用交流发电机的充电系统基本电路 电路元件及作用电路元件及作用 蓄电池蓄电池是汽车电气系统的起动电源，同时也是重要的工作电源。点火开关点火开关是汽车电气点火及充电系统及其他系统的控制开关。交流发电机交流发电机是汽车电气系统的主电源，汽车工作中向全部用电设备供电。电压调节器 电压调节器的作用是在发电机转速变化时，稳定发电机的输出工作电压 充电系统电路维修充电系统电路维修 2发电机电压调节器发电机电压调节器电
34、压调节器的调压原理 交流发电机三相绕组产生的相电动势有效值为 E=Cen（V）即交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。交流发电机电压调节器的调压原理是：当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变；当发电机的转速降低时，调节器通过增大发电机的励磁电流If来增加磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。充电系统电路维修充电系统电路维修 2发电机电压调节器发电机电压调节器电压调节器工作原理 电子型电压调节器电路 点火开关SW刚接通时，发动机不转。发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因UR1 较低不能使稳压管VS的反向击
35、穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流，。随着发动机的起动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB调节器调节电压的上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发动机进入自励工作，电压随转速升高迅速升高。充电系统电路维修充电系统电路维修 2发电机电压调节器发电机电压调节器电压调节器工作原理 电子型电压调节器电路 当发电机电压升高到等于调节电压上限UB2时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发
36、电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升 充电系统电路维修充电系统电路维修 2发电机电压调节器发电机电压调节器晶体管调节器 这种调节器的特点是将调节器独立组装成一个器件总成，调节器与与发电机之间用导线按固定的电路连接，不能发生连接错误 充电系统电路维修充电系统电路维修 2发电机电压调节器发电机电压调节器集成电路电压调节器 集成电路电压调节器又称IC电压调节器，其电路与晶体管调节器相同。集成电路电压调节器中所有的晶体管都集成在一块基片上，这样就实现了调节器的小
37、型化。故可将其装在发电机内部，减少了外部线，缩小了整个充电系统的体积。充电系统电路维修充电系统电路维修 2发电机电压调节器发电机电压调节器整体式电压调节器 整体式电压调节器与其他电压调节不同的特点是将发电机的部分元件与调节器制成一体，采用内部连接，见图2-69。这种形式的调节器将调节器与发电机电刷以及整流器用一体化方法集成制造，从而减少外部连接线路。充电系统电路维修充电系统电路维修 3充电指示灯电路充电指示灯电路 汽车的充电指示灯安装在仪表板上，在接通点火开关时，充电指示灯亮，发动机启动后，即发电机进入正常工作，充电指示灯熄灭。如果发动机工作时，充电指示灯常亮，表明发动机或电源电路发生故障。配
38、用充电指示灯的交流发电机电源电路 发动机起动时，当发电机低于规定值时，稳压管VS和晶体管VT截止，2、V导通。发电机激磁电流通过点火开关、充电指示灯、发电机激磁绕组、V的集电极C、发射极E而搭铁，发电机励磁绕组中励磁电流通过。发电机为他励激磁。同时充电指示灯有电流通过而点亮。当发动机正常工作，发电机输出正常电压，发电机的激磁电流由VD7、VD8、VD9组成的整流器提供激磁电流，发电机为自励激磁。此时由于激磁电压与充电指示灯L端的电压相等，充电指示灯熄灭，表示发电机电源系统正常充电。实施项目：充电系统电路检测、维修实施项目：充电系统电路检测、维修实施条件实施条件场地要求：实训室工作台五张以上、工
39、作台表面绝缘良好。实训操作场地通风良好。各用电设备及危险位置具备安全提示。实操教学要求：根据工位数量将学生分组，每小组5人分工协作操作。操作准备：操作工具及设备准备。实训车辆保持工作状态良好。做好车辆安全防护。实施项目：充电系统电路检测、维修实施项目：充电系统电路检测、维修实施过程实施过程1.熟悉电源系统主要零件安装仪表板总成及充电指示灯安装位置 车辆发电机安装位置 实施项目：充电系统电路检测、维修实施项目：充电系统电路检测、维修实施过程实施过程2查阅电源系统维修资料图，熟悉维修车辆电源系统电路。丰田卡罗拉电源系统电路图实施项目：充电系统电路检测、维修实施项目：充电系统电路检测、维修实施过程实
40、施过程3在车检查检查蓄电池状况 检查蓄电池端子 检测电路保护熔断器 检查多楔皮带 检查发电机配线 检查充电指示灯电路实施项目：充电系统电路检测、维修实施项目：充电系统电路检测、维修实施过程实施过程发电机故障检测在在车检查的基础上，如果判明充电线路正常。充电指示灯常亮的故障由发电机故障引起。则进行发电机解体检查故障，主要检查项目包括转子检查、电刷检查、整流器检查。上述检查见前述。如果确认发电机故障，则检修或更换发电机。1汽车蓄电池是汽车电气系统的重要电源，主要供起动使用。通过本项目学习，具体了解汽车蓄电池的结构与工作原理，掌握蓄电池的技术状况检测。掌握蓄电池的充电方法及正确的更换蓄电池。2交流发电机为汽车电气系统主电源。通过学习，具体了解交流发动机构造和交流发电机工作原理。了解交流发电机的检修和测试。掌握汽车充电系统电路故障检测和维修方法。小结
