汽车电器设备电源系

蓄电池发电机调节器掌握蓄电池的结构与原理；学会检测与维护蓄电池;掌握发电机的作用和结构；了解发电机的工作原理与特性，学会检测与维护发电机；了解发电机调节器的工作原理；学会判断发电机调节器的搭铁形式;学会诊断与排除汽车充电系统常见故障教学目的和要求项目描述汽车各用电设备的正常工作，都离不开汽车电源系统。汽车电源系统主要由蓄电池、发电机、电压调节器、充电指示灯、点火开关及其连接线路等组成。两个电源任务1汽车蓄电池的检测与维护一、汽车蓄电池的作用蓄电池起动前供电存电提供励磁补充供电稳定电压任务1汽车蓄电池的检测与维护汽车蓄电池的作用（1）作用：供电（2）组成：发电机（发电）调节器（保持发电机电压恒定）蓄电池（储能、供电）电流表（指示充放电电流大小）（3）特点：起动时，蓄电池单独供电低速时，同时供电正常时，发电机供电并充电超载时，同时供电二、蓄电池的基本结构极板隔板外壳极桩联条电解液电解液是由相对密度为1.84g/cm3的化学纯硫酸（H2SO4）和蒸馏水（H2O）按一定比例配制而成的，密度一般为1.24～1.28g/cm3。蓄电池与外部导体连接的端子，有正、负两个极桩。极桩三、蓄电池的类型干荷电蓄电池干荷电蓄电池需要使用时，只要加入规定密度的电解液，搁置15～20min，调整液面高度和密度至规定标准后即可使用。但为延长蓄电池的使用寿命，最好在使用前进行一次初充电。三、蓄电池的类型免维护蓄电池免维护蓄电池是在正常的使用期限内无需添加蒸馏水；市内短途车行驶80000km；长途货可行驶400000～80000km而不需要维护。电解液密度计密度计是蓄电池性能检查的参考依据，因为蓄电池由多格组成，而密度计只能检测其中的一格四、蓄电池的工作原理蓄电池充电终了的特征如下：蓄电池内产生大量气泡，即出现“沸腾”现象；蓄电池端电压上升至最大值，且2h内不再增加；电解液相对密度上升至最大值，且2~3h内不再增加蓄电池放电终了的特征如下：单格电压放电至终止电压(以20h放电率放电，单格电压降至1.75V)；电解液相对密度降到最低值1.11五、蓄电池的技术参数额定电压额定容量储备容量冷启动电流12V90AH蓄电池的额定电压有6V和12V两种，轿车一般用12V的蓄电池。电压等级为24V的载重卡车可将两个12V的蓄电池串联使用。蓄电池的容量是指在放电允许的范围内输出的电量，与放电电流和电解液的温度有关。容量等于放电电流与放电时间的乘积。储备容量（RC—reservecapacity）表示在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。600CCA冷启动电流（CCA—coldcrankingamperage）通常规定在-18℃时，蓄电池最大可以输出的电流值。蓄电池30s持续放电至端电压为7.2V时所能提供的电流，是蓄电池的低温启动性能。六、蓄电池的型号1.国产蓄电池的型号6-QA-105G6-QAW-1052.进口蓄电池的规格L2-40012V60A·h640CCAL3-50012V75A·h800CCA七、蓄电池的使用和维护三抓抓正确使用操作抓清洁、保养抓定期补充充电蓄电池的正确使用五防防止过充电和充电电流过大防止过度放电防止电解液液面过低防止电解液密度过高防止电解液内混入杂质2.蓄电池的检测检测蓄电池的液面高度电解液密度高于1.26或充电高于65%时，小球浮起，指示器显示绿色。当充电低于65%时，小球下沉，指示器显示黑色，表明需要充电。当电解液液面较低时，指示器显示无色或浅黄色，该蓄电池应该更换。电量指示器工作原理检测蓄电池的密度2.蓄电池的检测八、蓄电池检测仪的使用设备方法数据九、蓄电池充电机的使用(一）打开加油盖、检查电解液密度及液面高度九、蓄电池充电机的使用(二）夹紧极桩注意：先正极后负极九、蓄电池充电机的使用(三）选择档位九、蓄电池充电机的使用(四）按下开关充电1.蓄电池充电的种类•初充电对新蓄电池或更换了极板后的蓄电池，在使用之前的首次充电称为初充电。初充电对蓄电池性能和使用寿命影响很大，若初充电不足，则蓄电池的容量会降低，从而缩短寿命；若初充电过量，则隔板和极板将受到严重腐蚀，寿命也会大大降低。因此，初充电十分重要。•补充充电蓄电池在使用过程中，常有充电不足的现象，应根据需要及时进行补充充电。若发现下列现象，必须随时进行补充充电。①电解液密度下降到1.15g/cm以下。②冬季放电超过额定容量25%，夏季超过额定容量50%。③灯光比平时暗淡，启动机运转无力。④单格电池电压降到1.7V以下。2.充电方法定流充电常规充电可以将不同电压值、容量相近的蓄电池串联起来充电。如果容量不同，应按容量小的蓄电池来决定充电电流。2.充电方法定压充电常规充电定压充电时，可以将相同电压值的蓄电池并联起来一起充电。脉冲快速充电的特点是：①充电时间短。初充电一般不超过5h，补充充电只需0.5～1.5h。②节能。消耗电能为常规充电的80%～85%。③可以增加蓄电池的容量。由于脉冲快速充电能消除蓄电池的极板硫化，因此，充电时化学反应充分，加深了反应深度，使蓄电池容量有所增加。④具有显著的去硫化作用。⑤对蓄电池的寿命有一定影响，仍需进一步改进。2.充电方法脉冲快速充电任务2汽车发电机的结构、原理与检测发电机位置1）放置于发动机前端由曲轴皮带轮带动2）电枢线与蓄电池正极相连3）发动机上会一个三线或单线的线插头发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设备供电，并向蓄电池充电。汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。汽车上采用硅整流交流发电机，它以硅二极管为整流器，将交流电转变成直流电。具有结构简单、体积小、重量轻、功率高、工作可靠、寿命长、维修方便等特点。一、汽车交流发电机的结构1.转子转子的功用是产生旋转磁场。转子由转子轴、励磁绕组（又称磁场绕组）、两块爪极、磁轭、滑环等组成2.定子定子是由定子铁心和三相定子绕组组成，固定在前后端盖之间。三相定子绕组定子铁心3.整流器整流器的功用是将定子绕组产生的三相交流电变为直流电。整流器由整流板和整流二极管组成电刷组件电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成二、交流发电机的工作原理动体场中生电流闭合的导体在磁场中运动切割磁力线产生感应电流。2.整流原理整流器利用二极管的单向导电性将交流电转换为直流电3.励磁方式交流发电机低速运转，发电机的电压低于蓄电池的电动势时，由蓄电池供给磁场绕组励磁电流当发电机转速升高，发电机电压高于蓄电池的电动势时，励磁电流由发电机自给。先他励，后自励三、汽车发电机的检测1.检测发电机的滑环和电刷目测表面烧蚀情况测量电刷长度测量滑环直径游标卡尺测量2.检测发电机的轴承轴承检查方法：1、发动机运行时，用听诊器检查是否存在不规则异响。2、发电机拆卸后检查是否存在规则的金属刮痕。由于轴承磨损后造成同轴度偏差，所以产生以上两种现象。轴承磨损会先于轴变形的发生，所以在实际生产中会先检查轴承的磨损。3.检测发电机的磁场、定子绕组绕组的测量项目导通性测量绕组之间的导通性，使用万用表200欧姆档。绝缘性测量绕组与金属外壳之间的绝缘性，使用万用表20兆欧姆档。导通绝缘导通绝缘4.检测发电机整流器上的二极管根据二极管单向导电性，测量正、反向电阻。发电机整流器上正、负二极管的正向电阻一般为8～10Ω，正、负二极管的反向电阻一般为∞。若测得某二极管的正、反电阻接近为0，说明该二极管击穿短路；若测得某二极管的正、反电阻均为∞，说明该二极管内部断路。发电机整流器上只要有1个二极管短路或断路都应更换整流器总成。请留意万用表笔的接法任务3汽车发电机调节器的原理和充电系统常见故障的检测一、交流发电机电压调节器概述各种形式的电压调节器1.交流发电机电压调节器的功用电压调节器是把发电机的输出电压控制在规定范围内的调节装置，其功用是在发电机转速大幅度变化时，自动控制发电机的输出电压基本不变（12V的车一般为14V左右），防止发电机的电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过充电，同时也防止发电机电压过低而使用电设备不能正常工作和蓄电池充电不足。2.交流发电机电压调节器的工作原理电压调节器就是利用自动调节励磁电流来改变磁极磁通大小的原理来调节发电机电压的。汽车采用的电压调节器可分为触点式电压调节器（现已基本被淘汰）、晶体管式调节器和集成电路式调节器。晶体管式和集成电路式调节器都属于电子调节器。3.交流发电机调节器的分类触点式电压调节器晶体管式电压调节器集成电路式电压调节器4.电子调节器搭铁形式电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁类型可分为内搭铁型电子调节器和外搭铁型电子调节器两种。二、集成电路调节器的调压原理集成电路电压调节器具有体积小、功能强、可靠性高、结构简单、成本低等特点，目前已广泛应用于国内外的汽车上。集成电路电压调节器由于体积小，目前都装于发电机内，成为整体式交流发电机。集成电路调节器的特点P—半波整流接线柱L—充电指示灯接线柱F—磁场绕组电压监视接线柱S—蓄电池电压监视接线柱发电机集成电路调节器的原理三、交流发电机与调节器的正确使用与维护交流发电机与调节器在使用过程中应特别注意以下几点：1及时清理，保持清洁。发电机外壳及接线柱的灰尘、污垢要及时清理，以免外壳锈蚀，造成接触不良。发电机工作240h后，应使用浸有汽油或酒精的纱布将电刷和滑环上的油污清理干净。2定期检查电刷。发电机高速运转时，电刷容易磨损，当电刷磨损到一定程度时，应及时更换，以免造成电刷与滑环接触不良引起火花，电刷与滑环的接触面积应不小于75%，电刷在电刷架内应活动自如，否则均应更换电刷总成。3保证发电机的润滑。发电机每工作1000h后，应检查并补充发电机前、后轴承的润滑油，润滑油以充满轴承空间的2/3为宜。4经常检查发电机皮带的松紧度。若皮带过松将使发电机发电量减小，若皮带过紧将导致发电机轴承过早损坏。发电机的皮带松紧度检查如图1-3-6所示，用30～40N的压力施加在皮带的中部，皮带挠度应为10～15mm，否则应调整。5发电机工作时，不允许用搭铁试火的方法来检查发电机是否发电，否则可能损坏发电机的整流器。6发电机正常工作时，不可随意拆动用电设备的连接导线，以防止引起电路中的瞬时过电压，损坏电子元件。7发动机熄火后，应及时关闭点火开关，以防止蓄电池通过发电机励磁电路放电。停车期间若需使用汽车收放机，一定要将点火开关打到ACC（附件）挡。8听到发电机异响时应及时检查。听到发电机运转声音不正常时，应立即停车检查，首先应检查发电机皮带是否过松，必要时还应拆检发电机，检查前、后端盖轴承磨损和润滑状况，防止轴承磨损后导致发电机扫膛报废。9发现故障应及时检修。在使用的过程中，若发现发电机发电量过小（其特征是输出电压在13V以下，蓄电池经常亏电、灯光暗淡）、发电量过大（其特征是输出电压在15V以上，灯光发出刺眼的白光，且经常烧灯泡），应及时检修，不可让发电机带病工作，以免扩大故障范围。10正确区分发电机和调节器的搭铁形式。一般发电机和调节器的搭铁形式应一致，配套使用。若需要代换使用，应同时改变发电机和调节器的接线方式。四、汽车充电系统常见故障的诊断与排除常见故障一、不充电不充电的可能原因有：①连接导线断路、短路、连接处松动等。②发电机损坏。如转子或定子绕组短路或断路、电刷磨损、硅整流二极管损坏等。③调节器损坏或电压值太低。二、过充电过充电引起蓄电池寿命缩短，主要原因是调节器电压值太高。故障分析充电不足的可能原因有：①连接导线有轻微的短路、连接点松动或接触不良等。②发电机故障。如转子或定子绕组层间短路、电刷磨损或弹簧弹力不足、硅整流二极管不良或个别二极管开路、皮带过松等。③调节器电压值调整不当（太低）。三、充电不足故障分析