3发电机及充电系的检修

发电机及充电系的检修简阳市高级职业中学朱宝全教学目标知识目标：1.正确描述发电机的结构和型号；2.了解交流发电机的工作原理；能力目标：1.能够检查、维护和更换发电机；2.能够对充电系统的故障进行诊断与排除；发电机及充电系的检修3.1汽车充电系统的概述3.2发电机的结构与型号3.3交流发电机的工作原理3.4发电机的维护、检查与更换3.5充电系统的故障诊断与排除一辆丰田卡罗拉GL型轿车，行驶里程5000km。故障现象：起动发动机，充电警告灯点亮；汽车保持中调整运行时，充电警告灯不熄灭；电器加载时检查蓄电池电压明显下降，不充电。根据维修手册检查确认该发电机损坏，因此必须更换发电机。情景导入3.1汽车充电系统概述汽车充电系统主要由蓄电池、发电机、电压调节器、点火开关、充电指示灯等设备组成。发电机的主要任务是对除起动机以外的所有用电设备供电，并给汽车上的蓄电池充电。汽车上用的发电机通常为硅整流三相交流发电机。主要由转子、定子总成、整流器、传动带轮、风扇、前后端盖、电刷和电压调节器等部件组成。1.发电机的基本结构3.2发电机的结构与型号(1)转子3.2发电机的结构与型号转子的作用是产生磁场,称为励磁由蓄电池向磁场绕组供电的方式，称为他励；由发电机产生的电压向磁场绕组供电的方式，称为自励。(2)定子3.2发电机的结构与型号硅整流发电机的定子又叫电枢，它的作用是产生三相交流电。从线圈产生的电动势中引出电流，要使用三个导线，将线圈连接起来。一般有二种连接法：(3)整流器3.2发电机的结构与型号整流器的作用：将电枢绕组产生的三相交流电转换成直流电输出(4)电压调节器3.2发电机的结构与型号当发电机转速变化时，调节器用来自动控制发电机输出电压，使其保持恒定(5)前、后端盖3.2发电机的结构与型号前、后端盖起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好，而且能够减轻发电机的质量。(6)皮带轮及风扇3.2发电机的结构与型号通常用铸铁或铝合金制成，分单槽和双槽两种，利用风扇的半圆键装在风扇外侧的转轴上，再用弹簧垫片和螺母紧固。发动机工作时发动机通过风扇皮带带动传动皮带轮转动，并传给发电机。(7)电刷3.2发电机的结构与型号电刷总成由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过滑环引入磁场绕组，由石墨制成。发电机的电刷总成有内装式和外装式之分。根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993《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由五部分组成2.发电机的型号3.2发电机的结构与型号3.2发电机的结构与型号(1)产品代号JF——表示普通交流发电机；JFZ——表示整体式（调节器内置）交流发电机；JFB——表示带泵的交流发电机；JFW——表示无刷交流发电机。(2)电压等级代号电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。1——表示12V系统；2——表示24V系统；6——表示6V系统。3.2发电机的结构与型号(3)电流等级代号设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。(4)设计序号电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。（1）JFZ：整体式交流发电机（2）1：电压12v（3）9：输出电流≥90A（4）13：第13次设计（5）Z;调整臂在左边交流发电机以调整臂位置作为变形代号。从驱动端看，调整臂在左边用Z表示，调整臂在右端用Y表示，调整臂在中间不加标记。例：JFZ1913Z发电机(奥迪、桑塔纳汽车用)(5)变型代号1.发电3.3交流发电机的工作原理交流发电机的工作包括发电、整流、调压,电路还要设置保护和工作状态指示等。交流发电机的三相定子绕组彼此相差120°分布在定子铁芯的槽中，当发动机启动时，传动皮带带动交流发电机转子（转子通电（励磁）会产生磁场）旋转，由于电磁感应，会在三个定子绕组中产生频率相等、幅值相等、相位相差120°的交流电动势。2.整流3.3交流发电机的工作原理整流是指利用整流器把交流电变成直流电的过程。利用二极管的单向导电性整流电路原理图3.电压调节3.3交流发电机的工作原理电压调节器是把发电机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变化时，自动控制发电机电压，使电压保持恒定。电压过高会导致烧坏用电设备和蓄电池过量充电。电压过低会导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。电压调节器按工作原理可分为触点式电压调节器（已淘汰）、电子式电压调节器和电脑控制式电压调节器。3.3交流发电机的工作原理电子式又分为晶体管式与集成电路式（IC）两种。电子式电压调节器1、晶体管式电压调节器3.3交流发电机的工作原理电子式又分为晶体管式与集成电路式（IC）两种。电子式电压调节器B为发电机的输出电压侦测端；F为激磁电流控制端；E为电源接地端；P为相线圈信号端，用于侦测发电机的转速信号；L为指示灯控制端；S为电瓶电压的侦测端。IG为点火开关侦测端，连接汽车上的点火开关，用于启动调节器工作。2、集成电路式电压调节器3.3交流发电机的工作原理电脑控制式电压调节器电脑控制式调节器由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。1.发电机的拆卸与安装3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的拆卸（3）松开挡泥板，将挡泥板调至合适拆装作业的位置。（4）选择合适的套筒，逆时针转动固定螺栓释放传动皮带张紧器上的张力。（5）拆卸传动皮带，拆卸皮带后，为防止安装方向错误引发皮带断裂，应用粉笔或记号笔做记号。（6）拆下发电机正极电缆螺母，拆下发电机正极电缆，断开发电机线束插头。（7）松开发电机固定螺栓并取出发电机。（8）小心取出发电机，取出过程中需小心避开各线束或其他零部件。（1）变速杆置于空挡（或P档）位置，拉紧驻车制动器操纵杆，打开发动机机舱，安装翼子板防护布三件套，将蓄电池负极拔下。（2）确认举升安全后，将车辆举升至合适高度。1.发电机的拆卸与安装3.4发电机的拆卸与分解(2)发电机的安装（8）安装好蓄电池负极电缆，拆除翼子板防护布三件套，关好发动机机舱。（5）选择合适的套筒，顺时针方向转动固定螺栓来调整传动皮带张紧器上的张力至标准值。（4）按正确的安装方向装上传动皮带。（3）插好发电机线束插头，紧固发电机正极电缆（12．5N.m）。（2）按规定力矩（35N.m）紧固螺栓固定发电机。（1）检查新发电机的型号是否符合要求，确保外部无裂纹、皮带轮无磨损，将发电机放在固定支架上，在放的过程中需小心避开各线束或其他零部件。（6）安装固定挡泥板。（7）确认举升安全后，降下举升机，让车辆平稳降至地面。3.4发电机的拆卸与分解2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解检查项目：★检查外壳是否裂开和损伤；★旋转转子，检查定、转子间有否碰擦；★有条件时，可将发电机与示波器连接，从波形上查找可能出现故障的部位。①分解前的检查分解前应进行外表及电气性能故障的检查，以便尽快找到故障部位或减少不必要的分解工序。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解首先用4寸一字或十字批卡住风扇；用合适套筒、棘轮扳手松开皮带轮紧固螺母；取下螺母、垫片。②拆卸皮带轮用拉力器（拉马）套住皮带轮，将皮带轮缓慢拉出。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解取出月牙型定位销、将风扇取下③拆下发电机散热风扇2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解松开后端盖罩紧固螺母；取下紧固螺母、取下后端盖罩。④拆下发电机后端盖罩练习分解与装配时，我们只练习④⑤。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解⑤分离前、后端盖★用合适的套筒、棘轮扳手或改刀松开前后端盖连接紧固螺母。取出前后端盖联接螺丝，将前、后端盖分离。注意：在分离前要做好前、后端盖壳上打上标记。在分离前、后端盖、转子时，敲打用力要适当。如有液压机，可用液压机压出，效果更好。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解⑥分离转子与前端盖。检查端盖轴承是否松动，如有松动需将前端盖与转子分离；如没有松动，也可不再分离。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解用电烙铁焊开整流器二极管与定子绕组的三个连接点。⑦分离定子绕组将定子绕组与整流器分离。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解⑧拆卸电子调压器松开电子调压器紧固螺母及接插接件；取下电子调压器。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解⑨取下电容器松开电容器紧固螺丝及接插接件，取下电容器2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(1)发电机的分解⑩拆卸整流器松开整流器紧固螺丝及接插接件，取下整流器取下整流器注意事项1、取下整流器时，千万不可将二极管正整流板与负整流板间的绝缘块遗失和损坏，以保证装配时能顺理进行。2、电烙铁焊开整流器与定子绕组的三个连接点时，要保证分离后，才进行拆卸整流器板，不可硬拆。2.发电机的分解与装配3.4发电机的拆卸与分解(2)发电机的装配①装配整流器②装配电容器③装配电子调压器④装配定子绕组⑤装配转子与前端盖⑥装配前、后端盖⑦装配发电机后端盖罩⑧装配发电机散热风扇⑨装配皮带轮按分解的相反顺序依次装配。打开点火开关，不启动发动机时充电指示灯亮，然后启动发动机，当发动机正常运转时充电指示灯应熄灭，否则应检查发电机。1.交流发电机的整机检测3.5充电系统的故障诊断与排除(1)充电指示灯检查在发动机运转状态下检查电机转子有无磁性。(2)发电机检查3.5充电系统的故障诊断与排除有磁性，说明励磁电路良好。无磁性，应检查发电机励磁电路有无输入电压。无电压则检查电压调节器，有电压则检查励磁绕组有无损坏。检查发电机输出电压（2500r/min）应为12-14.8V。检查硅整流器及定子绕组有无损坏。2.交流发电机零部件的检测与维修3.5充电系统的故障诊断与排除(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档检测两滑环之间的电阻，应符合标准。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万用表的红黑两支表笔分别压在两个滑环上测量电阻值为无穷大，则说明磁场绕组断路；偏小，则说明磁场绕组匝间存在短路R×1欧挡3.5充电系统的故障诊断与排除②转子绕组绝缘性检查检查转子绕组与铁心(或转子轴)之间的绝缘情况。用万用表导通档检测两滑环与铁心(或转子轴)之间的导通情况。若为零且表发出响声，说明有搭铁故障，正常应为“∞”万用表的红黑两支表笔分别压在滑环和壳体上R×10K欧挡万用表上的数字应不变，否则说明磁场绕组有搭铁故障3.5充电系统的故障诊断与排除(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档位检测定子绕组三个接线端，两两相测。正常值时，阻值小于1Ω且相等。阻值为“∞”，说明断路；阻值为零，说明短路。R×1欧挡测量电阻值为无穷大，则说明定子绕组断路万用表的红黑两支表笔一支压放在中性点N上另一支分别放在三相绕组U、V、W端上3.5充电系统的故障诊断与排除②定子绕组绝缘性检查检查定子绕组与定子铁心间绝缘情况。用数字万用表蜂鸣档测定子绕组接线端与铁心间的电阻，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“∞”。R×10K欧挡万用表上的数字应不变，否则说明三相绕组有搭铁故障将万用表的红黑两支表笔一支压放在中性点N上另一支放在定子壳体上3.5充电系统的故障诊断与排除(3)整流器的检查红表笔放负极红表笔放正极黑表笔接元件板，红表笔分别接整流器各接柱，然后更换表笔再测量。若一次导通一次导不通则正常；若两次测量都不导通，则说明二极管断路。若两次测量都导通，说明此二极管被击穿。正向电阻8-10Ω，反向电阻应为无穷大