项目2-汽车电源系统

刘子荣龙清宇主编汽车电气设备构造与维修PART2项目二汽车电源系统任务一蓄电池的认知及维护…1.蓄电池的工作原理及作用2.蓄电池的维护3.学会正确检测蓄电池任务目标任务一蓄电池的认知及维护…一、任务需求知识（一）蓄电池的作用及工作原理1.蓄电池的作用蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也能将电能转化为化学能。蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类，其主要目的是起动发动机，汽车上一般采用铅蓄电池。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…汽车上装有蓄电池与发电机两个直流电源，全车用电设备均与直流电源并联连接任务实施任务一蓄电池的认知及维护…蓄电池具体作用有如下。（1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电；（2）发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场绕组供电；（3）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来；（4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电；（5）蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…2.蓄电池的基本结构铅蓄电池主要由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条、极桩、蓄电池盖及加液孔盖等部分组成3.蓄电池的工作原理蓄电池充放电过程就是化学能与电能相互转化的过程：当蓄电池向外供电时，将化学能转化为电能；而当蓄电池与外部直流电源相连进行充电时，将电能转化为化学能。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…（二）蓄电池的维护（1）保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…对极桩和电缆卡子，可先用苏打水溶液清洗，再用专用清洁工具进行清洁。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…（2）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。（3）定期检查并调整电解液液面高度，液面不足时，应补加蒸馏水。（4）汽车每行驶1000km或夏季行驶5~6天，冬季行驶10~15天，应用密度计或高率放电计检查一次蓄电池的放电程度，当冬季放电超过25％，夏季放电超过50％时，应及时将蓄电池从车上拆下进行补充充电。（5）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液，以调高电解液的密度（一般比夏季高0.02~0.04g/cm3为宜）。（6）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，以免水和电解液混合不均而引起结冰。（7）冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态，以防电解液密度降低而结冰，引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…（三）蓄电池的检修1.蓄电池的拆装（1）蓄电池的拆卸①将点火开关置于“断开（OFF）”位置；②拆下蓄电池固定夹板的固定螺栓，取下固定夹板；③拧松蓄电池正、负极柱上的电缆接头固紧螺栓，取下电缆；④从汽车上取下蓄电池。取下蓄电池时应小心轻放，尽量用蓄电池提把提取；⑤检查蓄电池壳体上有无裂纹和电解液渗漏痕迹，发现裂纹和渗漏应更换蓄电池。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…（2）蓄电池的安装步骤①检查蓄电池型号、规格是否适合该型汽车使用；②检查电解液的相对密度和液面高度是否符合技术要求，否则应予调整；③按照蓄电池正、负极柱和正、负电缆端子的相对位置，将蓄电池安放到固定架上；④用细砂纸或专用清洁器清洁蓄电池的接线柱及连接接线柱夹头；在螺栓、螺母的螺纹上涂凡士林或润滑脂，以防氧化生锈；⑤在正、负极接线柱及其电缆端子上涂抹一层润滑脂，以防极柱和端子氧化腐蚀；⑥安装固定夹板，拧紧夹板固定螺栓。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…2.检查蓄电池电解液密度电解液密度的大小，是判断蓄电池容量的重要标志。测量蓄电池电解液密度时，蓄电池应处于稳定状态。蓄电池充、放电或加注蒸馏水后，应静置半小时后再测量。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…吸式密度计测量电解液密度任务实施任务一蓄电池的认知及维护…单格电池电解液密度的测量任务实施任务一蓄电池的认知及维护…3.检测蓄电池电解液液面高度（1）玻璃管测量法。如图2-8所示。工具：内径为3~5mm的玻璃管。液面高度标准值为10~15mm。（2）液面高度指示线法。如图2-9所示。正常液面高度应介于两线之间，液面过低时，应加入蒸馏水补充，以恢复正确的液面高度。除非确知电解液溅出，否则不许添加硫酸溶液。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…4.模拟起动放电检修对于技术状态良好的蓄电池，当以起动电流或规定的放电电流连续放电15s时，端电压应不低于规定值。（1）蓄电池检测仪①电流选择表。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…②操作步骤。·将“电流调节旋钮”逆时针旋转至切断放电电路；·将电流检测电缆上正（红）、负（黑）夹夹到蓄电池正、负极柱上；·将电压检测线上正（红）、负（黑）夹夹到蓄电池正、负极柱上；·顺时针转动电流调节旋钮至规定放电电流，放电15s；·观察电压表指针位置，判断蓄电池技术状况。·逆时针转动电流调节旋钮，停止放电。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…（2）高率放电计如图2-10所示，将两放电针压在蓄电池正负极桩上，保持5s，若电压稳定，根据表2-2判断放电程度；若电压迅速下降，说明蓄电池已损坏。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…测12V电池，蓄电池充满电，密度在1.24g/cm3，接入时间10s~15s；电压能保持在10.5V~11.6V以上，存电量为充足，蓄电池无故障；电压能保持在9.6V~10.5V，存电量为不足，蓄电池无故障；电压降到9.6V以下，存电量严重不足或蓄电池有故障。任务实施任务一蓄电池的认知及维护…二、任务工作单(参见教材P35-36页）任务实施任务一蓄电池的认知及维护…（五）评价总结任务实施任务一蓄电池的认知及维护…任务实施任务二发电机的认知1.掌握发电机的作用2.掌握发电机的结构及工作原理3.掌握发电机的正确拆装工艺任务目标任务二发电机的认知一、任务需求知识（一）发电机的作用发电机是汽车的主要电源，其在整车上的位置如图2-11所示。其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（起动机除外）供电，同时给蓄电池充电，如图2-12所示。任务实施任务二发电机的认知（二）交流发电机的结构及工作原理1.交流发电机的结构汽车用硅整流交流发电机由三相同步发电机和硅二极管整流器两大部分组成。其工作过程是：交流发电机定子绕组中感应出交变电动势，再经硅二极管整流器整流，输出直流电。任务实施任务二发电机的认知普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。任务实施任务二发电机的认知（1）转子转子的功用是产生旋转磁场任务实施任务二发电机的认知（2）定子定子的功用是产生交流电，其结构如图2-15所示，由定子铁芯和定子绕组两部分组成。任务实施任务二发电机的认知（3）整流器整流器的功用是将三相绕组产生的交流电变为直流电，其整流二极管的特点是工作电流大、反向电压高。任务实施任务二发电机的认知（4）端盖及电刷组件端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效地防止漏磁，二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件。电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成任务实施任务二发电机的认知2.交流发电机的工作原理（1）发电原理任务实施任务二发电机的认知（2）整流原理任务实施任务二发电机的认知（3）交流发电机的励磁将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。交流发电机励磁方式有他励和自励两种。1）他励。在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转速），自身不能发电，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。2）自励。随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电动势逐渐升高并能使整流器二极管导通，当发电机的输出电压UB大于蓄电池电压时，发电机就能对外供电了。当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给励磁绕组，这种自身供给磁场电流发电的方式称为自励发电。任务实施任务二发电机的认知任务实施任务二发电机的认知（三）发电机的正确拆装工艺1.断开蓄电池负极端子2.断开发电机电缆及连接器3.拆卸发电机固定螺栓及皮带4.拆卸发电机电刷座总成（1）发电机端子绝缘体（2）电刷座（3）后端盖5.拆卸发电机调节器总成6.拆卸整流器任务实施7.拆卸发电机转子总成（1）驱动端盖（2）转子（3）整流器端盖8.按拆卸的相反顺序装复。装复后，转动发电机带轮，转子应转动平顺，无摩擦及碰击声。任务二发电机的认知二、任务工作单（参见教材P42-43页）任务实施任务二发电机的认知（四）评价总结任务实施任务二发电机的认知任务实施任务三发电机的检修1.能进行发电机的就车检修2.能正确地检修发电机转子3.能正确地检修发电机定子4.能正确地检修发电机整流器任务目标任务三发电机的检修一、任务需求知识（一）发电机的就车检修1.充电指示灯检查任务实施任务三发电机的检修2.励磁电路检查在打开点火开关状态下用一金属物体检查发电机转子轴有无磁性任务实施任务三发电机的检修3.发电机运行状态检查如图2-23所示，在发动机运转状态下用万用表检查发电机的输出电压，在2500r/min的情况下发电机的输出电压应不小于14.10V。任务实施任务三发电机的检修（二）发电机解体后的检查及技术要求1.转子的检修（1）转子绕组短路与断路的检查用数字万用表的低电阻挡检测两集电环之间的电阻，应符合技术标准。若阻值为“∞”，则说明断路；若阻值过小，则说明短路。一般阻值约为3.5~6Ω，若断路或短路一般都是整体更换任务实施任务三发电机的检修（2）转子绕组搭铁检查检查转子绕组与铁芯（或转子轴）之间的绝缘情况。用万用表电阻挡检测两集电环与铁芯（或转子轴）之间的导通情况。若电阻为零且万用表发出响声，说明有搭铁故障，正常为“∞”，如图2-25所示。（3）集电环的检查集电环表面应平整光滑，无明显烧损，否则可用0号砂纸打磨。两集电环间隙处应无积聚物。集电环圆度误差不超过0.025mm，厚度不小于1.5mm。（4）转子轴检查用百分表检查轴的弯曲度，弯曲度不超过0.05mm（径向圆跳动不超过0.1mm），否则应予以校正。爪形磁极在转子轴上应固定牢靠、间距相等。任务实施任务三发电机的检修任务实施任务三发电机的检修2.定子的检修（1）定子绕组短路与断路的检查用数字万用表的低电阻挡检测定子绕组的三个接线端，两两接线端分别相测。正常时，阻值小于1Ω且相等。阻值为“∞”，说明断路；阻值为零，说明短路，若断路或短路一般都是整体更换。任务实施任务三发电机的检修（2）定子绕组搭铁检查检查定子绕组与定子铁芯间绝缘情况。用数字万用表电阻挡测定子绕组接线端与铁芯间的电阻，若电阻过小（表内发出响声），说明有绝缘不良故障。正常应指示“∞”，如图2-28所示。任务实施任务三发电机的检修3.整流器的检修（主要是整流二极管）（1）正极管检修用数字万用表的电阻挡，黑表笔接整流器输出端子，红表笔分别接整流器各接线柱，万用表均应导通，否则说明该二极管断路，应更换整流器总成；调换两表笔进行测试，此时万用表均应不导通，否则说明二极管短路，亦应更换整流器总成任务实施任务三发电机的检修（2）负极管检修用数字万用表的电阻挡，红表笔接整流器负极管的外壳，黑表笔分别接整流器各接线柱，万用表均应导通，否则说明该二极管断路，应更换整流器总成；调换两表笔进行测试，此时万用表均应不导通，否则说明二极管短路，亦应更换整流器总成任务实施任务三发电机的检修4.电刷组件的检查电刷表面不得有油污，且应在电刷架中活动自如，电刷磨损不得超过原高度的1/2（标准长度为10.5mm）；当电刷从电刷架中露出2mm时，电刷弹簧力一般为2~3N；电刷架应无烧损，破裂或变形任务实施任务三发电机的检修二、任务工作单（参见教材P48-49页）任务实施任务三发电机的检修（五）评价总结任务实施任务三发电机的检修任务实施任务四发电机