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汽车电器设备构造与维修本课程主要讲述现代汽车上的基础电器设备的结构、工作原理、检测及维修。教学内容:蓄电池、发电机及电压调节器、起动系统、点火系统、信号与照明装置系统、辅助电器设备及汽车整车电路。项目一蓄电池本项目主要内容：任务一认识蓄电池的构造；了解蓄电池的工作原理任务二学会蓄电池的使用与维护任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除任务一蓄电池的构造与工作原理一、车用蓄电池的分类铅酸蓄电池普通蓄电池干荷蓄电池免维护蓄电池铅蓄电池由于结构简单、价格便宜、内阻小、可以短时间供给起动机强大的起动电流而被广泛采用。铅酸蓄电池的分类任务一蓄电池的构造与工作原理二、蓄电池的构造铅酸蓄电池的结构任务一蓄电池的构造与工作原理二、蓄电池的构造构造：1）极板蓄电池的充电和放电就是由极板和电解液一起进行化学反应来完成的。2）隔板将相互紧靠的正负极板隔开。3）联条将单格电池串联起来，提高整个铅蓄电池的端电压4）电解液蓄电池内部进行电化学反应的主要物质，由纯净硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成。5）壳体用来盛放电解液和极板组的容器，使铅蓄电池构成一个整体。6个单格G：高起动率S：塑料壳D：低温起动特征（常见电池产品特征代号）额定容量为60A•h如：6—QA—60S汉语拼音qidong（起动）的缩写，表示起动蓄电池，以区别于拖动蓄电池三、蓄电池的型号任务一蓄电池的构造与工作原理任务一蓄电池的构造与工作原理四、铅蓄电池的工作原理1.电动势的建立正极板：PbO2→Pb4+——＋2.0V负极板：Pb-2e→Pb2+——-0.1V两极板之间的电动势为2.1V任务一蓄电池的构造与工作原理四、铅蓄电池的工作原理•1.电动势的建立一个极板组的电动势也是2.1V要得到12V电压需串连6个单格任务一蓄电池的构造与工作原理四、铅蓄电池的工作原理2.放电时化学反应总方程式为：PbO2＋Pb＋2H2SO4→2PbSO4＋2H2O电解液中：H++OH-→H2OSO4→减少电解液硫酸浓度降低任务一蓄电池的构造与工作原理四、铅蓄电池的工作原理3.放电时化学反应总方程式为：2PbSO4＋2H2O→PbO2＋Pb＋2H2SO4电解液中：H2O→H++OH-SO4→增多电解液硫酸浓度升高任务二学会蓄电池的使用与维护一、蓄电池的充电充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）的定电流充电（见左图）充电电压U始终保持恒定不变的定电压充电（见右图）任务二学会蓄电池的使用与维护二、影响蓄电池容量的因素1、构造因素：极板的面积、片数、厚度2、使用因素：1）放电电流2）电解液温度3）电解液密度蓄电池在不同放电电流时所输出的容量任务二学会蓄电池的使用与维护蓄电池的温度与容量关系电解液相对密度和容量的关系二、影响蓄电池容量的因素任务二学会蓄电池的使用与维护三、蓄电池使用的注意事项蓄电池保养误区：其一：新蓄电池不进行初充电；其二：忽略蓄电池的通气孔；其三：蓄电池添加蒸馏水太随意；其四：蓄电池电荷容量与发动机不匹配。任务二学会蓄电池的使用与维护四、蓄电池的检查与维护1.清洁、检查蓄电池外部2.检查电解液的高度3.检查电解液比重4.用高效率放电计检查蓄电池技术状态电解液液面高度检测电解液密度检测任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除1、极板硫化现象：内阻增大显著，极板上生成白色粗晶粒硫酸铅的现象，称为硫酸铅硬化，简称“硫化”，主要发生在负极板上。是导致蓄电池寿命终止的主要原因。特征：1）极板颜色不正常2）放电时，端电压下降快；充电时，端电压上升快；电池容量降低3）电解液密度低于正常值；充电时密度增加很慢4）充电时单格电压上升很快；单格电压过高（2.8~3.0V）5）易早沸腾任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除主要原因：1）蓄电池长期充电不足或放电后不及时充电，温度变化时，硫酸铅发生再结晶2）蓄电池液面过低，极板上部发生氧化后与电解液接触，也会生成粗晶粒硫酸铅3）电解液密度过高4）电解液中含有较多杂质5）气温变化剧烈任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除处理方法：(1)程度轻的：过充电法(2)较严重的小电流长时间过充电法(3)严重的：采用水处理法防硫化措施：•保持蓄电池经常处于充足电状态：(1)汽车上的蓄电池定期送充电间彻底充电；(2)放完电的蓄电池在24h内送充电间充电。•电解液高度应符合规定。任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除2、自行放电现象：充足电的电池，30天内，每昼夜容量降低超过2%为自行放电故障特征：电池不用时，电能自行消耗主要原因：使用因素：1）电解液杂质过多2）电解液密度偏高3）电池表面不清洁4）电池长期不用结构因素：含锑的栅板任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除防自行放电：1）用专用硫酸配制电解液2）配制用器皿应为耐酸材料，且防脏物掉入3）电池盖、塞要装好4）经常清洁表面，保持干燥任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除3、极板短路现象：无法起动；蓄电池无电压特征：1）充电时电解液温度迅速升高2）电压和密度上升很慢3）充电末期气泡很少4）高率放电计试验时，电压迅速下降为05）易早沸腾主要原因：1）隔板损坏2）极板拱曲3）活性物质大量脱落处理方法：解体任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除4、极板活性物质脱落现象：主要在正极板上发生，是蓄电池过早损坏的主要原因之一。特征：1）容量下降2）充电时电解液浑浊，有褐色物质浮出任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除主要原因：1）、充电电流过大2）、“过充”时间长：电解水→产生H2↑和O2↑→冲击极板上的活性物质3）、低温大电流放电：造成极板拱曲4）、电解液不纯5）、汽车行驶时颠簸、振动处理方法：1）、程度轻的：清洗后更换电解液2）、严重的：更换极板或报废任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除5、极板拱曲主要原因：由于充电或放电电流过大时，极板活性物质的体积变化不一致而引起的。任务三掌握蓄电池的故障诊断与排除蓄电池常见故障诊断与排除6、单格电池极性颠倒•现象：单格电池原来的正极板变为负极板，负极板变为正极板。此时，蓄电池电压迅速下降，不能继续使用。•原因：维护不当，没有及时发现有故障的单格电池，如某一单格电池容量过低，过放电时，被其他单格电池反充电，造成极性颠倒。此外充电时接反电极也会造成这种故障。项目二发电机及电压调节器本项目主要内容：任务一认识发电机的构造任务二知道发电机和电压调节器的工作原理任务三学会发电机的拆装与检修任务四掌握充电系常见故障与排除任务一认识发电机的构造一、交流发电机的结构发电机主要由转子、定子、电刷、整流器、前后端盖、风扇、皮带轮等组成。任务一认识发电机的构造一、交流发电机的结构任务一认识发电机的构造一、交流发电机的结构定子线圈任务一认识发电机的构造二、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机型号组成如下：JFZ1913Z调整臂在左边第13次设计整体式交流发电机电流等级为90A电压等级为12V任务二知道发电机和电压调节器的工作原理一、发电机的工作原理三相交流电产生任务二知道发电机和电压调节器的工作原理一、发电机的工作原理当转子旋转时，定子绕组与磁力线有相对的切割运动，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频率相同，幅值相等，相位互差120°电角度的正弦感应电动势Uu、Uv和UW交变的电动势。任务二知道发电机和电压调节器的工作原理一、发电机的工作原理整流原理交流发电机采用的是三相桥式整流，利用二极管的单向导电性进行整流。如右图所示。任务二知道发电机和电压调节器的工作原理一、发电机的工作原理交流发电机的励磁1.他励：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。2.自励：发电机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。交流发电机励磁过程是先他励后自励。任务二知道发电机和电压调节器的工作原理二、发电机的特性发电机空载特性曲线发电机输出特性曲线交流发电机的外特性曲线任务二知道发电机和电压调节器的工作原理三、电压调节器的原理与类型晶体管调节器触点式电压调节器三极管的开关频率高触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性且不产生火花，电波干扰小触点易产生火花，对无线电干扰大，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高，现广泛使用电压调节精度低，可靠性差，寿命短，现已被淘汰任务二知道发电机和电压调节器的工作原理三、电压调节器的原理与类型双级电磁振动式调节器（触点式）工作原理图任务二知道发电机和电压调节器的工作原理三、电压调节器的原理与类型调节器不工作时，低速触点K1闭合，高速触点K2处于开启状态。发电机低速运转时，低速触点K1是闭合的，发电机的供给电压低于蓄电池电压。激磁电流由蓄电池供给（他激）。磁场电流路径任务二知道发电机和电压调节器的工作原理三、电压调节器的原理与类型当发电机转速升到n1时，发电机电压稍高于第一级调节电压U1时，流经电磁铁线圈的电流产生的吸力克服弹簧拉力使K1打开，激磁电流路径发生了变化当发电机转速超过n2又小于n3时，K1一直打开，R1一直串入激磁回路中，激磁电流和发电机端电压都随转速的升高而升高，低速触点失去调节作用，活动触点处于中间位置，称为失控区。任务二知道发电机和电压调节器的工作原理三、电压调节器的原理与类型当发电机转速高于n3时，磁化线圈XL的吸力使高速触点K2闭合，将激磁绕组短路，激磁电流减小到零。任务二知道发电机和电压调节器的工作原理三、电压调节器的原理与类型晶体管电压调节器又称为电子式电压调节器。电子调节器是利用晶体三极管的开关特性，使磁场电路接通和断开来调节磁场绕组的平均电流晶体管调节器实物与连接图任务三学会发电机的拆装与检修一、发电机的拆装任务三学会发电机的拆装与检修二、发电机的使用与检修定子绕组断路的检查（右图）转子的检测转子的检测（上图）任务三学会发电机的拆装与检修整流二极管的检测检测正二极管的正向电阻检测正二极管的反向电阻检测负二极管的正向电阻检测负二极管的反向电阻二、发电机的使用与检修任务三学会发电机的拆装与检修三、电压调节器的使用与检修调节器工作状态的检查调节器管压降的检测任务四掌握充电系常见故障与排除充电指示灯电路故障检测熔断启动发动机，充电指示灯是否熄灭灭亮不熄灭进行发电机和调节器的检测不亮点火开关OFF位，从交流发电机上断开4芯插头，点火开关ON位，充电指示灯是否亮充电指示灯电路工作正常线路短路亮换保险丝点火开关OFF位，检查保险丝点火开关ON(Ⅱ)位，检查充电指示灯是否亮不亮充电指示灯电路故障检测任务四掌握充电系常见故障与排除点火开关OFF位，检查保险丝从交流发电机上断开调节器插头，点火开关ON位，测试调节器插头的IG引脚处的电压是否等于电源电压使调节器插头的L引脚搭铁，充电指示灯是否亮IG引线断路完好是检查灯泡是否烧坏，若灯泡良好，L引线断路熔断换保险丝更换电压调节器否不亮亮项目三起动系统本节主要内容：任务一知道起动系的基本组成任务二了解起动机的工作原理任务三学会起动机的拆装与检修任务四掌握起动系常见故障与排除任务一知道起动系的基本组成起动系的组成起动系统一般由：蓄电池、点火开关、起动继电器、起动机等组成。任务二了解起动机的工作原理一、起动机的组成及各部件的作用直流电动机其作用是将蓄电池的电能转换成机械能，即产生电磁转矩。传动机构其作用是在发动机起动时，使起动机的驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合，将起动机的转矩传给发动机曲轴；而发动机启动后，使驱动齿轮自动打滑，与飞轮齿圈脱离，切断动力传递，以防止电动机被发动机带动，超速旋转而损坏。控制装置控制装置即开关，其作用是控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离；及控制电动机电路的接通与切断。二、直流电动机的结构与工作原理直流电动机主要由转子（电枢）、定子（磁极）、电刷、换向器和端盖等部件构