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项目三磁场车用电磁元件及本章主要内容认识汽车发电机原理一、磁路及其基本物理量二、电流产生的磁场三、三相交流电的产生认识汽车起动机原理一、磁场对通电导体的作用二、磁场如何使起动机电枢旋转认识汽车点火线圈一、电磁感应二、变压器的结构与工作原理三、汽车用点火线圈的主要参数认识汽车常用电磁器件一、继电器二、电磁阀正弦交流电测试一、MOS－620CH双踪示波器功能面板介绍二、波形测试点火线圈的认识与检测一、开磁路点火线圈的检测二、闭磁路点火线圈的检测任务一认识汽车发电机原理【任务引入】汽车上的用电设备都离不开电源，汽车交流发电机与蓄电池共同组成汽车电源。交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理。交流发电机的转子为一旋转磁场，当转子由发动机皮带轮带动旋转时，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交流电动势。【知识目标】掌握示波器的使用与交流电的测试。【技能目标】1.理解电流与磁场的形成原理。2.掌握汽车三相交流发电机的工作原理。任务一认识汽车发电机原理一、磁路及其基本物理量物体能吸引铁、镍、钴等金属或它们合金的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。磁极间的相互作用的规律是：同性相斥，异性相吸任务一认识汽车发电机原理特点：①磁力线是互不交叉的闭合曲线；在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。通过垂直于磁场方向上某一面积的磁力线数称为磁通，单位为“韦伯”(Wb)。②磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向（即小磁针N极的指向）。③磁力线越密集磁场越强，磁力线越稀疏磁场越弱。与磁场方向垂直的单位面积S上的磁通量称为磁感应强度，用“T”表示，单位为“特斯拉”。二、电流产生的磁场电流周围存在着磁场，这种“动电生磁”的现象称为电流的磁效应。直线电流、环形电流、通电螺线管都能够产生磁场，磁场的方向可用安培定则来判断。任务一认识汽车发电机原理安培定则（也叫右手螺旋定则）进行判断，具体方法为：用右手握住通电直导线，大拇指指向电流的方向，四指的指向就是磁感线的环绕方向以右手拇指的指向表示电流方向，弯曲四指的指向，即为磁场方向。二、电流产生的磁场电流周围存在着磁场，这种“动电生磁”的现象称为电流的磁效应。直线电流、环形电流、通电螺线管都能够产生磁场，磁场的方向可用安培定则来判断。任务一认识汽车发电机原理环形电流的磁场，使右手四指弯曲的方向四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。二、电流产生的磁场电流周围存在着磁场，这种“动电生磁”的现象称为电流的磁效应。直线电流、环形电流、通电螺线管都能够产生磁场，磁场的方向可用安培定则来判断。任务一认识汽车发电机原理通电螺线管产生的磁场，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。三、三相交流电的产生三相同步交流发电机主要由转子总成、定子总成、皮带轮、风扇、前后端盖及电刷等部件组成。任务一认识汽车发电机原理三、三相交流电的产生转子的作用是产生旋转磁场。转子由转子轴、励磁绕组（又称磁场绕组）、两块爪形磁极、磁轭、滑环等组成。任务一认识汽车发电机原理三、三相交流电的产生定子（又称电枢）的功用是产生三相交流电。定子由定子铁芯和定子绕组（线圈）组成。定子铁芯由内圈带槽（一般有36槽）、互相绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁芯的槽中。任务一认识汽车发电机原理三、三相交流电的产生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。任务一认识汽车发电机原理三、三相交流电的产生电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触。电刷和滑环的接触应良好，否则会因为磁场电流过小，导致发电机发电量不足。任务一认识汽车发电机原理三、三相交流电的产生2.交流发电机的工作原理（1）发电原理任务一认识汽车发电机原理发电机工作时，电刷将励磁电流引入发电机磁场绕组，磁场将转子的爪极分别磁化成N极和S极，磁力线从N极出发，经过空气间隙和定子回到S极。当转子开始旋转时，带动爪极旋转，从而形成一个旋转的磁场，不断切割定子绕组，就在三相定子绕组中产生了交流感应电动势。三、三相交流电的产生2.交流发电机的工作原理（3）交流发电机的励磁方式任务一认识汽车发电机原理交流发电机的激磁过程是：先他激，后自激。【任务引入】要使发电机从静止状态过渡到工作状态，必须用外力带动发动机的曲轴，曲轴在外力作用下，从开始转动到发动机自动的怠速运转的全过程称为发动机的起动。起动机的作用是起动发动机，发动机起动之后，起动机便立即停止工作。任务二认识汽车起动机原理【知识目标】能够拆装检测起动机。【技能目标】1.掌握电动机的工作原理。2.了解起动机的作用。3.认识起动机的构造与原理。任务二认识汽车起动机原理一、磁场对通电导体的作用两个磁体间的相互作用是通过磁场而发生的。电流的周围也存在着磁场，当把通电导体放入磁场中时，相当于把一个磁体放入此磁场中，由于磁场对磁体会产生力的作用，所以通电导体在磁场中也会受到力的作用任务二认识汽车起动机原理二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理任务二认识汽车起动机原理二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理（1）直流串励式电动机任务二认识汽车起动机原理磁极的作用是产生磁场，由铁心芯和磁场绕组组成。铁心芯用螺钉栓固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组。励磁线圈永久磁铁二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理（1）直流串励式电动机任务二认识汽车起动机原理电枢总成是产生电磁转矩的核心部件，主要由电枢轴、电枢铁心芯、电枢绕组和换向器组成。二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理（1）直流串励式电动机任务二认识汽车起动机原理电刷与电刷架的作用是将电流引入电动机。电刷装在电刷架中，借弹簧压力将它压紧在换向器上，电刷弹簧的压力一般为11.7～14.7N。二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理（1）直流串励式电动机任务二认识汽车起动机原理后端盖一般用钢板压制而成，其上装有4个电刷架，前端盖用铸铁浇铸而成。它们分别装在机壳的两端，靠两个长螺栓与起动机壳紧固在一起。二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理（2）传动机动机构任务二认识汽车起动机原理传动机的作用是在发动机起动时，将直流电动机的转矩传递给发动机曲轴;在发动机起动后而，与飞轮啮合的小齿轮没有及时回位的情况下，保护起动机不被飞轮反拖。传动机构主要由单向离合器、减速机构等组成。二、磁场如何使起动机电枢旋转1.直流电动机的工作原理（3）操纵机构任务二认识汽车起动机原理操纵机构的作用是通过控制起动电磁开关及杠杆机构(或其他某种装置)，来实现起动机传动机构与飞轮齿圈的咬合与分离，并接通和断开电动机与蓄电池之间的电路。【任务引入】电磁感应是发电机、电动机、变压器和大部分其他电力设备的操作的基础。任务三认识汽车点火线圈【知识目标】1.能够检测点火线圈。2.了解点火线圈的参数。【技能目标】1.掌握自感与互感的原理。2.掌握点火线圈的结构以及工作原理。3.了解变压器的结构域与工作原理。任务三认识汽车点火线圈一、电磁感应1．法拉第电磁感应定律ab为闭合电路中的一段导线，当ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，电路中就有电流产生；当ab沿磁场方向运动时，电流表的指针不动，电路中无电流产生。任务三认识汽车点火线圈流过线圈本身的电流发生变化（导致磁通量发生变化），引起的电磁感应现象叫自感一、电磁感应1．法拉第电磁感应定律当合上开关S给螺线管A通电的瞬间，电流表发生偏转，螺线管B中有电流产生；当断开开关S，在螺线管A断电瞬间，指针反向偏转，螺线管B中有反向电流产生；当开关S合上一段时间后，螺线管A中的电流稳定不变时，电流表指针不再转动，螺线管B中没有电流产生。任务三认识汽车点火线圈一个线圈中的电流变化（导致磁通量发生变化）引起另一个线圈产生电磁感应的现象叫互感一、电磁感应2．感应电动势的方向和大小（1）感应电动势的方向右手定则：伸平右手，拇指与其余四指垂直，让磁感线垂直穿过掌心，拇指指向导体运动方向，此时四指所指的方向即为感应电动势（或感应电流）的方向。任务三认识汽车点火线圈一、电磁感应2．感应电动势的方向和大小（2）感应电动势的大小在直导体切割磁感线时，若导体运动方向和磁感线方向互相垂直，则导体中的感应电动势为e=Blv如果导体运动方向与磁感线方向有一夹角θ时，则导体中的感应电动势为e=Blvsinθ任务三认识汽车点火线圈式中：e——感应电动势（V）；B——匀强磁场的磁感应强度（T）；l——导体的长度（m）；v——导体切割磁感线的速度（m/s）。二、变压器的结构与工作原理1、.变压器的结构变压器的基本结构分为铁芯、绕组、外壳及绝缘结构四个部分。任务三认识汽车点火线圈绕组绕组二、变压器的结构与工作原理2、变压器的分类①按用途分：电力变压器和特种变压器任务三认识汽车点火线圈二、变压器的结构与工作原理2、变压器的分类②按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。任务三认识汽车点火线圈二、变压器的结构与工作原理2、变压器的分类③按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。任务三认识汽车点火线圈二、变压器的结构与工作原理2、变压器的分类④按铁心铁芯结构分：芯式变压器和壳式变压器。任务三认识汽车点火线圈二、变压器的结构与工作原理2、变压器的分类⑤按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。任务三认识汽车点火线圈二、变压器的结构与工作原理3、变压器的工作原理其中和电源相连的线圈称为初级绕组N1，和负载（火花塞）相连的线圈称为次级绕组N2。任务三认识汽车点火线圈三、汽车用点火线圈的主要参数3、变压器的工作原理（1）开磁路点火线圈任务三认识汽车点火线圈三、汽车用点火线圈的主要参数3、变压器的工作原理（2）闭磁路点火线圈任务三认识汽车点火线圈【任务引入】汽车上也大量的运用了电磁技术。电磁元件在汽车的各个电气系统中发挥着举足轻重的作用。任务四认识汽车常用电磁器件【知识目标】1.能够检测汽车灯光继电器。2.掌握电磁阀的检测方法检测。【技能目标】1.掌握汽车常用继电器的结构、工作原理。2.能够分析带继电器汽车灯光电路。3.掌握电磁阀的种类与工作原理。任务四认识汽车常用电磁器件一、继电器继电器是一种电子控制器件，具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中。任务四认识汽车常用电磁器件一、继电器1.继电器的结构任务四认识汽车常用电磁器件一、继电器2.继电器的电路符号任务四认识汽车常用电磁器件（a）常开型（3线）（b）常开型（4线）（c）常闭型（4线）（d）混合型（5线）一、继电器2.继电器的电路符号任务四认识汽车常用电磁器件五线混合继电器引脚分布一、继电器3.继电器工作原理任务四认识汽车常用电磁器件开关闭合二、电磁阀2.喷油器任务四认识汽车常用电磁器件二、电磁阀1.炭罐电磁阀活性炭罐电磁阀检测线圈应为导通，不同车型的炭罐电磁阀的阻值不同，大概在十几欧姆到几十欧姆。波形的检测,利用汽车专用示波器对炭罐电磁阀检测，炭罐电磁阀的正常波形。任务四认识汽车常用电磁器件万用表检测碳罐电磁阀线圈导通性。二、电磁阀2.喷油器喷油器是执行喷油任务的最终元件，其向发动机提供一定量的经过雾化的燃油。其一般安装在进气歧管上，上方连接燃油管路，下方连接进气歧管，将燃油最终喷射在进气门前方。任务四认识汽车常用电磁器件二、电磁阀2.喷油器（1）喷油器的分类①按照安装位置可以分为多点喷射喷油器与单点喷射喷油器两种。任务四认识汽车常用电磁器件二、电磁阀2.喷油器（1）喷油器的分类②按照喷口形状，可以分为单喷口式和多喷口式。任务四认识汽车常用电磁器件二、电磁阀2.喷油器（2）喷油器的结构与工作原理任务四认识汽车常用电磁器件电磁线圈阀芯回位弹簧喷油器由滤网、线束连接器、密封圈、电磁线