2010凯斯拖拉机教案 下篇（电气系统）.doc

下篇 MXM 175/190型拖拉机电气系统第一章 电气系统概述176一、电气系统该系列拖拉机内有效电气系统有两个。CASE 120至155型拖拉机根据技术要求，利用常规型配线将部件和处理器连接到一起。CASE 175/190型拖拉机除标准接线之外，还应用了CAN（受控区域网）总线，CAN总线系统示意如图1-1所示。CAN总线是一个2线系统，该系统运用一系列超高速发送的数值在处理器和部件之间发送数据。CAN系统优于常规系统的是不需为每项操作请求硬布线，而仅利用一个元件即可满足多个操作要求。根据该机型规格不同，处理器可有如下用途：控制变速箱，液压升降装置，动力输出系统，四轮驱动，差速锁，爬行器啮合，发动机冷却风扇和燃油喷射泵。有三种仪表盘可供选择: 模拟仪表盘（AIC），模拟/电子仪表盘（AEIC），电子仪表盘（EIC）。图1-1 CAN总线系统示意图二、钥匙开关钥匙开关外形及钥匙开关的五个位置如图1-2所示。位置1加热起动位置位置2关闭位置位置3附件打开位置位置4警告灯和仪表打开位置位置5起动位置图1-2 起动开关 图1-3 保险器和继电器三、保险丝和继电器主配电板( MDP)保险丝盒，位于右侧仪表盘控制台侧板后面。CASE 175/190机型拖拉机附加继电器位于右前控制台面板后面。图1-4 主配电板( MDP)保险丝盒发动机马达继电器作为第一级保护，起动机电磁阀引出的供电干线配备了最多的保险丝。这些保险丝位于左侧仪表盘控制台侧板后面。配备了两个熔断器：1主电池到交流发电机的导线。 2交流发电机B接线柱引出的12V电源线到起动机继电器（C005 1引线FM-150U-N）。表1-1 继电器功能表继电器功能继电器功能A气闸（空气制动器）III加热起动继电器B工作灯继电器-前(车顶）IV后雨刷器C工作灯继电器-后(车顶)V侧灯D工作灯继电器-下前方VI前雨刷器E工作灯继电器-后下方VII前悬挂装置控制模块F桥式联接或燃油切断电磁阀继电器VIII液压拖车制动继电器G停车灯继电器IX空白H液压拖车制动器继电器X空白I点火装置继电器XI空白II液压分流阀继电器XIIISO模块或NASO模块(指示器)表1-2 保险器功能表编号安培电路编号安培电路115前灯-主输电线1530EMU模块/停车灯/座位泵215前灯-电压降1625加热器风扇320侧灯-右侧和控制台灯1720雨刷器/前雨刷器/后雨刷器420侧灯-左侧1815转弯指示器530工作灯-前和后(驾驶室顶)1925加热起动装置615工作灯-后（挡泥板）2010保持变速箱，EDC和仪表盘处理器，EMU存储信息运行，诊断接头供电。730工作灯-前中间的（过渡的）2125P.T.0.815燃油切断电磁线圈225收音机和时钟电源910量表外置开关雷达2325附件插座内部指示灯1020危险警告灯245保持收音机和时钟存储信息运行（不断电）1130喇叭前灯闪光器车顶灯标2520停车灯继电器(G)电源1210EDC265起动机保险丝-仅全动力换档1325变速箱馈电及各链路级阀2720发动机控制模块电源1410变速箱控制电源和悬置前桥图1-5 最大保险器配置表1-3 最大保险器功能表最大值保险丝安培数被保护部件M1M2M3M4M5M6M7M850603060304040-点火装置 10，11，l9和20保险丝灯开关馈电5，6和7保险丝23和24保险丝后机具插座 前机具插座(如果配备)空白四、拖拉机电子控制器CASE全系列拖拉机使用了10个不同的控制器。 取决于不同的技术性能要求，一台拖拉机最多可包含7个控制器，如电子管理器、数字仪表盘（配备数字仪表盘也包括在内）、中央控制器、变速器控制模块、发动机控制模块、档位显示模块和电液控制模块等。中央控制器和电子管理器通过常规串行总线与数字仪表盘相连，用于仪表盘显示和控制。1.电子管理器（EMU）电子管理器（EMU）位于驾驶室控制台右侧，控制四轮驱动和差速器锁、工作灯、发动机加热起动装置，电子管理器外形如图1-6所示。 图1-6 电子管理器外形 图1-7 数字仪表板2.数字仪表盘（D.I.C）数字仪表盘组由拖拉机状况直方图显示、中央显示器、指示器和警告灯、拖拉机性能监视器、功能按钮等五个不同的功能区组成，数字仪表盘如图1-7所示。3.中央控制器（XCM）CASE 175和190拖拉机全动力换档机型中的电液远程控制阀、前悬架、发动机、粘性风扇调节器和动力输出（PTO）。图1-8 中央控制器外形 图1-9 变速器控制模块4.变速箱控制模块（TCM）CASE 拖拉机拖拉机安装有变速箱控制模块（TCM），用来监控拖拉机电液动力换档变速箱，变速箱控制模块（TCM）如图1-10所示。5.发动机控制模块（ECM）CASE 175和190拖拉机安装有发动机控制模块（ECM）和燃油喷射泵控制模块（F.I.P），发动机控制模块（ECM）如图1-11所示。6.档位显示模块仅全动力换档机型，具有全动力换档变速箱的拖拉机上档位显示模块通过CAN数据总线连入电气系统。图1-10 发动机控制模块（ECM） 图1-11 档位显示模块7.电液远程控制阀CASE 175和190型拖拉机配备有电液远程控制阀，各电液远程控制阀都有其自己的内装微处理器，该处理器通过独立的CAN数据总线（2CAN ）连接到中央控制器。8.诊断接头诊断端口被并入配线线束，通过具有特殊功能的工具使控制器的访问（问诊）能够实现。 此端口可用于进入机载H菜单诊断程序，下载软件或连接入更专业化的诊断设备，诸如P.D.T.（便携式诊断工具）或E.S.T.（电子维修工具）。 C278插座为175和190全动力换档机型发动机控制模块诊断接头。 （带K线直接连入发动机控制模块的J1 939接头）位于右侧控制台底下。C277 插座为CAN数据总线选择接头。用作CAN数据总线的测试点 。C125插座为用于次级控制器的白色接头。全动力换档-变速箱和EDC，半动力换档-变速箱。C126插座用于黑色接头用于中央控制器。C340插座(红色连接器)用于S.C.M.（小控制模块）。五、电气系统使用与维护注意事项1发动机运行时，切勿断开任何充电电路接头，包括蓄电池连接。2切勿使任何充电部件接地线短路。3不许使用额定电压高于12伏的外接蓄电池。 4安装蓄电池或使用从属蓄电池通过跳线启动发动机时须始终留心极性的正确。 通过跳线启动拖拉机时应遵循操作手册中的技术指导。 正极和正极连接，负极和负极连接。5在拖拉机上或任何与拖拉机相连的机具上进行弧焊之前一定要拆开蓄电池接地电缆。尽可能接近焊接区放置焊接机接地电缆。如果焊接在极接近于计算机模块之处进行，则模块应该从拖拉机处拆除。 此操作最好由授权经销商进行。 当焊接在进行中时，切勿使焊接电缆放在任何电线或电子元件上面或附近，或使之横过任何电线或电子元件。6.用蓄电池充电器给拖拉机蓄电池充电时一定要从蓄电池拆开负极电缆。 7.蓄电池包含硫酸。 万一接触到皮肤，用水冲洗受影响区域5分钟。 立即寻求医疗看护。 避免与皮肤、眼睛或衣服接触。在蓄电池附近工作时须戴护目镜。8.电池充电或在拖拉机上或悬挂式农具上进行焊接时，如果不拆开电池的两个接地电缆连接，将会导致电子和电气系统损坏。第二章 蓄电池一、蓄电池概述CASE 175/190拖拉机配套的蓄电池容量为176安时（安培小时），冷起动额定电流为1300安培，蓄电池额定电压为12伏，负极搭铁。铅酸蓄电池有三种类型，分为普通蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄电池。免维护蓄电地（也叫MF蓄电池）在合理使用过程中，不需添加蒸馏水，不需进行维护，可用34年不必加蒸馏水，电桩腐蚀较轻，蓄电池自放电少，在车上或贮存时，不需进行补充充电。少维护蓄电池介于普通蓄电池和免维护蓄电池之间。少维护蓄电池也称为“低维护混合型”蓄电池，与普通蓄电池相比较，普通蓄电池液面高度每隔几周就要检查一次，而少维护蓄电池维护工作要比传统的普通蓄电池要少，在工作温度和充电条件合适的情况下，每年只需要检查一次。在蓄电池结构方面，除蓄电池极板栅架材料中含锑较少（2%3%）外，其余与普通蓄电池结构相同。所有CASE 拖拉机机型都使用单个1300 cca的“低维护混合型”蓄电池，这种蓄电池为负极接地（搭铁），有六个单格电池组成，位于拖拉机右侧，驾驶室台阶前面。二、蓄电池功用蓄电池主要有四个功能：为发动机起动、照明和仪表提供电源；当电源系统出现电压波动时，抑制电压波动，使电气系统电压稳定；当用电量较多时，电力需求超过交流发电机输出时，蓄电池输出电力；当发动机停转，发电机不发电时，维持电子模块和微处理器内存储器的信息。三、蓄电池结构蓄电池主要由正、负极板，外壳，隔板等构成，壳体内充有电解液（稀硫酸）。 1.极板和极板组 蓄电池的极板有正极板、负极板两种。正、负极板分别由板栅和填入板栅的活性物质构成，板栅用铅锑合金铸成，起导电和支撑活性物质的作用。 蓄电池的充、放电过程就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正、负极板上的活性物质均为保持一定细度的氧化铅粉与稀硫酸溶液，以及若干添加剂调制而成。涂好活性物质的极板充电后，正极板上的活性物质变为深棕色多孔状的二氧化铅（PbO2），负极板变为青灰色多孔海绵状纯铅（Pb）。 把正、负极板各一片浸入电解液中，就可以得到2伏电动势，但是为了增大蓄电池的容量，常制成正、负极板组，装在单格电池内。 蓄电池的正、负极均由多片极板组成极板组，负极板组比正极板组多一片，使正极板都处于负极板之间，两侧放电均匀。否则，正极板单面工作，会使两侧活性物质体积变化不一致而使极板拱曲，活性物质脱落。 2.隔板 为减少蓄电池内部的尺寸和内阻，正、负极板应装得尽量靠近，但彼此又不能接触而短路，故在相邻的正负极板之间插入隔板，以防止正负极板接触而短路。要求隔板材料多孔性要好，以便电解液自由渗透，且具有一定的机械强度及耐酸性；化学性能要稳定，不含对极板，电解液有害的物质。 3.外壳 蓄电池的外壳是用来盛放电解液和支承极板组的，外壳应耐酸蚀，耐热、耐震、坚固，以前多用硬橡胶制成，近年来由于工程塑料的发展，多用塑料（聚丙烯）制成。塑料壳体不仅耐酸、耐热、耐震，且强度高，韧性好，壳体壁可以做得较薄（一般为3.5毫米，而硬橡胶壳体壁厚为10毫米）外型美观、透明、重量轻，塑料壳体易于热封合，生产效率高，已成为一种发展趋势。壳内用间壁分成几个单格，每个单格放入一对极板组，组成一个单格电池。 外壳底部的凸筋是用来支撑极板组的，当有活性物质脱落掉入凹槽中时，可防止正负极板短路，若用袋式隔板，可防止活性物质脱落而短路，故壳底无需凸筋，以降低外壳高度。 4.联接条 蓄电池总成都是由3个或6个单格电池组成的，各单格电池之间靠铅质联接条串联起来，联接条装在盖子上面。这种传统的联接方式，不仅浪费铅材料，而且使内阻也增大，现已逐步被穿壁式联接方式所代替。 5.加液孔盖 加液孔盖可以防止电解液溅出及便于加注电解液。孔盖上有通气孔，使电池内部的氢气H2和氧气O2排出，以免发生事故。如果在孔盖上安装一个氧化铅过滤器，还可以避免水蒸气逸出，减少水的消耗。 6.电解液 电解液是由纯净浓硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成，一般密度为1.241.30克/毫升。电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素，电解液中不应含有有害杂质，如铁、氯、锰、砷、氮等，因此，一般工业用硫酸和非蒸馏水不能用作电解液，否则会增加自放电和损坏极板。四、蓄电池的拆卸1.松开固定螺钉（2），拆除电池盖（1）。2.断开蓄电池接线柱（1，图2）负极引线，固定在旁边。3.断开蓄电池接线柱正极引线，固定在旁边。4.松开固定两电池夹的顶部螺栓，拆除夹子。5.利用蓄电池每端的活动手柄，从拖拉机提起蓄电池。 图2-1 蓄电池的拆卸 图2-2 蓄电池的安装五、蓄电池的安装1.确保蓄电池清洁干燥，而且通风帽全部装好。用矿脂涂抹接线柱，不可使用传统的润滑脂，因为这会加速电解腐蚀。2.保证蓄电池托架和夹子干净，无石头或小物件等可能击穿蓄电池机壳之物。3.确保蓄电池接线柱极性是正确的，且接线柱连接足够紧但非过紧。4.如果配备无线电，将失去其存储信息并需要重新编程。应该注意的是在具有电子仪表面板和微型处理器的机型上，这些部件的存储信息不会丢失，也就是说，电子牵引力自动调节和变速器校准不会受到影响。六、蓄电池维护状况的检查 为了及时发现蓄电池使用中的各种内在故障，拖拉机每工作6天，需要对蓄电池进行下列检查。 1.电解液液面高度的检查液面高度可用玻璃管测量或眼睛直接观察，如图1-6所示，电解液液面应高出极板1015毫米，电解不足时应加注蒸馏水，而不能加注电解液（硫酸），如果不断添加电解液，会使蓄电池电解液密度过高，极板容易硫化，寿命缩短而损坏。如果液面降低是由于电解液溅出所致，可以适当添加电解液（硫酸）。 2用密度计测量电解液密度 电解液的密度用吸管式密度计测定，它的结构及测量电解液密度方法如图1-7所示，测量时先将密度计下部的橡皮吸管插入蓄电池单格电池内，用手捏一下橡皮球，然后慢慢松开，电解液就被吸入玻璃管中，使密度计中的浮子浮起，其上刻有刻度，电解液液面所在的刻度即为密度值。注意在测量密度时，应同时测量电解液温度，并将测得的电解液密度值按表1-2转换到25进行修正。 根据实际经验，密度每减少0.01，相当于蓄电池放电6，所以从测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。图1-6 用玻璃管检查电解液液面高度 图1-7 测量电解液的密度和温度表1-2 同温度下对密度计读数不的修正数值 电解液温度（） 密度修正数值 电解液温度（） 密度修正数值 + 40 + 0.0105 0 - 0.0175 + 35 + 0.0070 - 5 - 0.0210 + 30 + 0.0035 - 10 - 0.0245 + 25 0.0000 - 15 - 0.0280 + 20 - 0.0035 - 20 - 0.0315 + 15 - 0.0070 - 25 - 0.0350 + 10 - 0.0105 - 30 - 0.0385 + 5 - 0.0140 - 35 - 0.0420 3用高率放电计测量放电电压确定蓄电池放电程度的另一个方法是用高率放电计测量蓄电池单格电压。高率放电计是模拟接入发动机负荷，测量蓄电池在大电流放电时的端电压。如图1-8所示，用以判断蓄电池的放电程度和起动能力。1-8 高率放电计和原理图 图1-9 蓄电池状态测试仪高率放电计由一个3伏电压表和一个定值负载电阻组成。测量时应将两叉尖紧压在单格电池的正负极桩上，经过5秒钟以后，观察大负荷下蓄电池所能保持的端电压。一般技术状况良好的蓄电池，用高率放电计测量时，单格电压应在1.5伏以上，并在5秒钟内保持稳定；如果5秒钟内电压迅速下降，或某一单格电池的电压比其它单格低0.1V以上时，表示该单格电池有故障，应进行修理。 外装联条式蓄电池可用高率放电计检查大负荷下蓄电池所能保持的端电压，判断蓄电池的放电程度和起动能力。目前新式蓄电池采用穿壁跨接联条式结构，穿壁跨接联条式蓄电池无法用高率放电计检查蓄电池单格电压，因此必须使用蓄电池状态测试仪检测蓄电池的状态。蓄电池状态测试仪外形如图1-9所示。表1-1 蓄电池的状态与蓄电池两端电压的关系蓄电池两端的电压蓄电池的状态U10.5伏蓄电池不可维护U11.8伏蓄电池亏电U12.3伏蓄电池1/2存电U12.6 伏蓄电池充足电八、干式荷电蓄电池 干式荷电蓄电池，简称干荷电蓄电池，干荷电蓄电池的极板在装配时已经充电，并以干态保存，需要时灌入电解液后，经短时间的充电或不充电即可使用。标注时在型号的后面加（如6QA60）以区别。 干荷电铅蓄电池，它与普通铅蓄电地的区别是，极板组在干燥状态下，能够较长时期保存在制造过程中所得到的电荷，在规定的保存期内（一般为两年）如需使用，只要灌入符合规定比重的电解液，放置半小时，调整液面高度至规定值，不需进行初充电即可使用。如进行少量充电，效果更好。因此，它使用方便，是应急的理想电源，故已成为近年来的发展方向。 干荷电铅蓄电池主要是负极板的制造工艺与普通铅蓄电池不同，因负极板上的活性物质是海绵状铅，由于表面积大，化学活性高，容易氧化，所以要在负极板的铅膏中加入松香、油酸、硬脂酸等防氧化剂，并且在化成过程中有一次深放电循环，使活性物质达到深化；化成后的负极板，先用清水冲洗后，再放入防氧化剂溶液（硼酸、水杨酸混合液）中进行浸渍处理，让负极板表面生成一层保护膜，并采用特殊干燥工艺（干燥罐充入惰性气体）。正极板的活性物质PbO2化学活性比较稳定，其电荷可以较长期的保持。 对贮存期超过两年的干荷电铅蓄电池，因极板上有部分氧化，使用前应进行补充充电。干式荷电蓄电池使用前须作下述准备:1.拆下蓄电池单格通风孔塞。2.向蓄电池每个单格填充密度为1.260的电解液到推荐液面高度。电解液必须是稀硫酸，温度最好为2132。3.蓄电池填充电解液后，等待15分钟，然后复查电解液液面，如有必要则加满。4.以5-8 安培的电流给蓄电池充电4小时，检查是否所有单格是否能自由放气。5.安装蓄电池盖上的通风孔塞。九、蓄电池的充电蓄电池在充电之前，应用稀释的氨水或热水彻底擦拭电池外壳、电池上盖及接线柱，检查每个单格内的电解液液面，如果低于板极，加蒸馏水，使液面超过板极。1.正常（充满）充电用一个慢速充电器以36安培的速率给蓄电池充够必需的时间，使蓄电池充满电。如果电池大量放电则可能需花费36或36小时以上的时间。 严重硫酸盐化的电池也许不能接受充电。当电池充满电时，单格将大量放气，密度保持不变。用液体密度计每小时测一次，连续测得三个表明密度已不再上升的读数以后，拆开充电器。快速或高速充电时，应小心遵循制造商的说明书。 高速充电会使电解液温度升高，如果充电器没有安装自动时间或温度装置，则电解液温度可能会超过50。这会引起蓄电池猛烈放气并损坏内部零件。复查每个单格内的电解液液面，根据需要增加蒸馏水。蓄电池正在充电时会产生爆炸性气体。检查电解液液面时不许抽烟或使用明火，连接或断开充电器之前一定要先关闭，以避免瞬间放电火花引燃放出的气体。2.深度放电蓄电池再充电对于高维护性蓄电池，推荐使用恒压充电器来重新充电。 对于深度放电的蓄电池，推荐在下列条件下重新充电，即16伏电压下充电48小时，限制电流（对176安培小时，适用电流为88A。）。此系统可自动调整：开始供应高强度电流（当电池电压低时），然后随着蓄电池达到充满（及其电压高时），越来越低的电流被纳入。如果使用恒流（直流）充电机，则推荐使用下表2所示的充电电流和充电时间。这些数据适用于深度放电的蓄电池，如果电池放电50%，则使用表中所列时间的一半（慢速充电程序）。对于其他放电状态按比例降低充电时间。只要有可能，则使用慢速充电程序以延长蓄电池寿命。如果蓄电池充电时，电解液猛烈喷涌气体，或蓄电池手感热（50以上），应降低充电电流，或暂时停止充电，以防损坏蓄电池。表2 恒流充电电流和时间表充电类型充电电流充电时间慢速充电程序5安培时10安培时46小时23小时快速充电程序（仅在紧急情况下使用）18安培时13小时十一、蓄电池常见故障 蓄电池在使用中所出现的故障，除了材料和制造方面的原因外，在很多情况下，是由于使用和维护不当所造成的。蓄电池的外部故障，有壳体或盖矛裂纹、封口胶干裂、极桩松动或腐蚀等；内部故障有极板硫化、活性物质脱落、极板短路、自行放电、极板拱曲等。下面简单分析几种常见故障现象和原因以及排除方法。一、蓄电池外部故障1.容器破裂起动型蓄电池容器多由硬橡胶或塑料制成，其性质比较脆硬，造成破裂的原因有蓄电池的固定螺母旋得过紧、行车剧烈震动、外物击伤、蓄电池温度过高和电解液结冰等。检查判断时可根据蓄电池电解液液面以及蓄电池底部的潮湿情况来判断蓄电池容器是否有裂纹存在，容器的裂纹一般在其上口近四角处。蓄电池容器裂纹轻者可修补，重者应更换。2.联条烧断联条烧断表现为全车无电。联条烧断对外装联条式蓄电池可直接看出，对穿壁跨接联条式蓄电池，则用电压测试法测出。造成联条烧断的原因多为联条有缺陷、电起动机连线搭铁以及蓄电池正负极短路。发现联条烧断，对外装联条式蓄电池，可从新浇制联条，对穿壁跨接联条式蓄电池，可报废处理。3.接线柱螺栓或螺母腐蚀蓄电池的接线螺栓和接线端已腐蚀产生污物，可用竹片将污物刮去，用蘸有5的碱溶液的抹布擦去残余污物和酸液，再用水清洗干净，然后在接线螺丝和接线端表面涂以凡士林油层保护。腐蚀严重者，应更换接线柱。4.蓄电池爆炸蓄电池充电后期，电解液中水会分解为氢气和氧气。由于氢气可以燃烧，氧气可以助燃，如果气体不及时逸出，且与明火接触立即迅速燃烧，从而引起爆炸。为了防止蓄电池发生爆炸事故，蓄电池加液孔螺塞的通气孔应经常保持畅通，禁止蓄电池周围有明火，蓄电池内部连接处的焊接要可靠，以免松动引起火花。 二、蓄电池内部故障 1.极板硫化 蓄电池长期处于放电状态或充电不足状态下放置时，在极板上会逐渐生成一层导电不良的白色粗晶粒硫酸铅，且正常充电时不能将它转化为二氧化铅和纯铅，这种现象叫做硫酸铅硬化，简称硫化。极板硫化后，粗晶粒硫酸铅堵塞了极板空隙，使电解液难于渗入极板内部，极板内层工作物质不能参加化学反应，同时增加了内阻，而导致蓄电池容量减少，起动性能和充电性能下降。 蓄电池硫化主要表现在：极板上有白色的霜状物；蓄电池容量明显下降；用高率放电叉检查时，单格电压明显降低；充电时单格电压迅速升高到2.8伏左右，但电解液比重上升不明显，且过早出现沸腾现象。极板硫化的主要原因是：蓄电池在放电或半放电状态下长期放置，硫酸铅在温度高时溶入电解液，温度低时就结晶成为粗晶粒硫酸铅沉淀在极板上；电解液液面太低，极板上部工作物质被氧化后，再与电解液接触（在液面上下振荡时）而生成粗晶粒硫酸铅；电解液比重过大、放电电流过大和气温过高等。 补救办法，当硫化不严重时，可采用小电流去硫化充电法进行充电。即倒出电解液，灌入蒸馏水充分洗涤，反复清洗数次，最后灌入蒸馏水使液面高出极板15毫米，用22.5安培电流充电，并随时检查电液密度，如密度上升到1.15以上时，可加蒸馏水冲淡，继续充电至密度不再上升，再进行放电，如此反复几次，最后一次充电时，应将密度调至规定值。当硫化严重时，应予以报废。 初步实践表明，用快速充电机充电，对于消除极板硫化有显著效果。 2.自行放电 充足电的蓄电池，在放置不用的情况下，逐渐失去电量的现象，叫做自行放电。一般规定，对于充足电的蓄电池，如果蓄电池每存放一天，自行放电率不得超过容量的2，就是正常的自放电，超过2就是有故障了。 自行放电的原因是：电解液不纯（试验证明，电解液中若含有1的铁，则蓄电池的电量将在一昼夜内全部放完），杂质与极板之间以及沉附于极板上不同杂质之间形成电位差，通过电解液产生局部放电；隔板破损，使极板短路；蓄电池的上盖、外壳不清洁时，蓄电地溢出的电解液堆积在盖板上，使正负极桩形成短路；电池长期放置不用，硫酸下沉，下部比重较上部大，极板上下部发生电位差引起自行放电等。发生自放电故障后，应倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，再用蒸馏水冲洗极板和隔板，然后重新组装，加入新的电解液重新充电。 3.极板短路 隔板损坏、极板拱曲或活性物质大量脱落都会造成极板短路。极板短路的外部特征是蓄电池的输出电压和充电电压都比较低，电解液比重上升很慢，充电中气泡很少，而且用高率放电叉测试时，单格电压很低或者为零。 蓄电池出现短路故障以后，应将蓄电池拆开，查明短路故障原因后，将故障排除。 4.活性物质脱落 蓄电池极板活性物质脱落（主要是正极板上二氧化铅PbO的脱落）是蓄电池早期损坏原因之一，主要特征是电解液混浊，有褐色物质从蓄电池底部上升，蓄电池的容量下降。 在使用方面，由于充电电流过大，经常过充电或充电时电解液温度过高等，都能时极板的活性物质脱落；放电时电流过大，起动时间太长或过度放电，使极板拱曲，也使活性物质脱落。另外车辆在行使中的颠簸振动，也会加速蓄电池极板活性物质脱落。实验证明，降低电解液比重，减小放电电流以及提高电解液温度，都有利于形成疏松的PbSO4层，因而有利于防止活性物质脱落。反之，若采用高比重电解液，或者是低温大电流放电，都容易形成致密的硫酸铅PbSO4层，加速活性物质脱落。 负极板上活性物质脱落的主要原因是大电流过充电，产生大量的氢气和氧气，当氢气从负极板的孔隙向外冲出时，会使活性物质脱落。沉淀物少时，可以消除后继续使用，沉淀物多时，应更换新极板。 5.单格极性颠倒 若整体蓄电池中有一单格电池，在放电过程中，该单格电池电压很快地降低到零，这时若不停止放电，该格电池将被其它单格的正常反充电成为反极电池，经过一段时间，这格电池正极板成为负极板，负极板成为正极板。一旦反极，整个蓄电池将降低4伏以上的电压。 造成电池反极的原因多数是在放电前未能及时发现有故障的单格电池或过放电的单格电池；在充电时，蓄电池极性与电源极性接错会造成整个蓄电池极性颠倒。为了防止蓄电池极性颠倒，必须加强维护，经常检查蓄电池，及早发现故障，尽快排除。对过渡放电的单格电池应采取单独充放电或换极板组，使其容量与其它正常单格电池容量接近或相同时方可使用。七、蓄电池的使用维护 1起动用蓄电池在拖拉机上安放应牢固，并应尽可能采用胶皮垫或毛毡垫缓冲减震，以防止蓄电池外壳破裂。 2蓄电池接线必须牢固，并保持接触良好，极桩氧化物应清除干净。经常擦净蓄电池外壳和盖上的灰尘及泥土污物，以防自行放电。蓄电池表面的电解液，应当用抹布蘸10的苏打水擦洗，并用清洁的布擦干。擦拭时必须先将注液塞盖旋紧，以防止杂质、污物落入电解液中。 3蓄电池始终维持至少75%充电，否则蓄电池板极将硫酸盐化（硫化），并且效率损失，导致低温下结冰造成极板破坏。 4定期检查电解液液面高度，电解液应高于极板1015毫米，液面过高易泼撒，腐蚀机体；液面过低则极板露出部分易被氧化。一般用蒸馏水进行调整补充，切勿使用自来水、雨水或其他水源的水。 5定期检查电解液密度，并保证各个单格内电解液密度基本一致，电解液的密度应为1.251.30。必要时可根据气候条件予以调整，炎热地区在夏季要避免曝晒，以防止电解液温度过高，造成极板翘曲变形，使活性物质大量脱落。在寒冷地区冬季应注意电池保温，防止因温度低影响化学反应，造成容量减少，甚至电解液结冰冻裂外壳，损坏极板。 6电起动机起动时间最长不应超过15秒，如果一次起动不着，应停止23分钟后再起动（使电解液有足够的时间渗透到极板内层，有利于提高工作物质的利用率）。若3次起动不着，则应查明原因，起动时间过长会损坏蓄电池。7蓄电池外部要保持清洁，如长期不用应送充电间贮存，每隔一个月充电一次。蓄电池充电期间电解液会产生氢气和氧气，混合气体易爆炸，切勿使用会产生火焰或火花的设备调整电解液液面。在眼睛和手没有保护的情况下不可拆除电池盖插塞。 8补充充电前应擦拭蓄电池外部，打开注液口盖，检查电解液液面，如液面过低，要补充蒸馏水。按充电机操作规程，接通直流电源进行充电，可采用额定容量的1/10安培电流充电，如额定容量为178安时的蓄电池可用17.8安培电流充电，充电电流不应超过充电机的允许最大电流。充电时应保证蓄电池温度不可超过50，避免充电过度，因为充电过度将产生内部高温，使极板损坏并消耗电解液中的水分。 9蓄电池上的注液孔上的塞盖必须旋紧，以免电解液溅出。疏通加液盖上的通气孔，使蓄电池内部产生的气体顺利逸出，防止蓄电池内气压增高，可能使蓄电池外壳破裂出现事故。 第三章 充电系统一、充电系统组成充电系统电路由蓄电池、交流发电机、电压调节器、充电指示灯、保险器、钥匙开关、导线和连接器等组成。图2-1 蓄电池安装位置 图2-2 发电机安装外形二、交流发电机Denso Al 27-120型交流发电机适用于所有机型。发电机输出电压为13.614.4伏，最大输出电流为120安培，由皮带轮、转子、定子、整流器、调节器、前后端盖等组成，发电机带一个内部冷却风扇进行冷却。交流发电机主要技术参数如表2-1所示。表2-1交流发电机技术参数技术指标参数极性负极接地额定电压12.0 v最大转速（转/分）.18,000最大输出120 Amps稳压器控制电压13.6- 14.4v转子励磁绕组电阻2.6定子线圈绕组电阻0.075新电刷长度20.0 mm最小电刷长度5.0 mm电刷弹簧压力1.3 - 2.7 N (4 7 - 9.8 oz)交流发电机安装在发动机前部较高的位置，通过曲轴上的皮带轮经一根聚酯V型传动带驱动。该交流发电机调节器为集成电压调节器，调节器安装在发电机上，发电机与电压调节器为整体结构。交流发电机分解结构图如图2-3所示。三、交流发电机的工作原理1.交流电的产生 磁极的磁力线由N极出发穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁芯，又经过转子与定子间气隙回到相邻的S极。 当转子在定子内旋转时，转子磁极的磁力线在定子线圈中交替通过，定子槽中的三相绕组就感应出三相交变电动势，形成三相交流电。2.整流过程整流过程就是把交流电变成直流电的过程，该过程是由硅二极管整流电路完成的。因为硅二极管具有单方向导电特性，当二极管处于正向电压时（即二极管正极电位高于负极电位），二极管呈低阻，处于“导通”状态；而加反向电压（正极电位低于负极电位）时，二极管呈高阻，处于“截止”状态。利用硅二极管的这种单向导电特性，就可以组成各种型式的整流电路，把交流电变成直流电。3.激磁方法 交流发电机磁极的保磁能力很差，基本上没有剩磁，因此发电机在中、低速时，剩磁所建电压很小，以致难以通过硅二极管（对二极管施加正向电压时）输出供自激使用。为此须用蓄电池供给转子激磁电流以加强磁场，当发电机端电压超过蓄电池端电压时，激磁电流由发电机本身供给。 交流发电机在建立电压前是它激，即蓄电池供给激磁绕组电流，以增强磁场，使发电机电压很快上升，当发电机转速达到一定值后，发电机达到正常电压，发电机转为自激，即发电机自身产生的直流电供给激磁绕组。四、交流发电机的工作过程当钥匙启动开关打开时，一小股电流从蓄电池流经转子磁场配线。经由充电指示器警告灯，交流发电机“D+”接线柱，转子磁场绕组，交流发电机稳压器和地线，形成回路。此时警告灯照亮，转子不完全励磁。当发动机被起动并且不完全励磁的转子在定子绕组内转动时，三相交流电产生。 所产生电流，固定地有一部分通过整流器组件内含的三个场二极管转变为直流电。此直流电被反馈回去，补充经过转子磁场绕组的电流。使得转子磁致效应不断增强，随之伴生的电流和电压输出急剧增大。图2-3 交流发电机部件1.护罩 2.带轮锁紧螺母 3.皮带轮 4. 定子和外壳组件 5.轴承 6.滚动轴承护圈板 7. 转子组件 8.端盖 9.压器和刷盒组件 10. 整流器和外壳组件五、充电指示灯电路交流发电机除整流二极管外，还有三只二极管。称为磁场二极管，其作用是当发电机发电时，三只二极管输出电压与发电机正极电压相等，用以向发电机激磁线圈提供激磁电流，并用来控制充电指示灯，所以称为磁场二极管或激磁二极管。采用磁场二极管后，可以省去充电指示继电器，而用简单的充电指示灯即可表示发电机工作情况的好坏。在产生的输出电压升高期间（反映在“D+”接线柱），警告灯亮度降低并且当“D+”接线柱处的电压等于警告灯电池侧的电压时，警告灯熄灭。电压继续上升直到达到预定的稳定电压水平。倘若传动带破坏，则交流发电机内的电压不会增大，从而充电指示器灯将一直亮着，以表明有故障。六、电压调节器电压调节器的作用是在发电机转速变化时，自动调节发电机电压，使之保持稳定，以防止发电机电压过高烧坏用电设备或使蓄电池过充电。 硅整流发电机电压U=E-IZ，E为发电机的电动势，IZ为发电机电枢绕组中的电压降落，若略去电枢绕组中的电压降IZ，则UECe ，Ce为发电机的结构常数，为发电机的磁通，n为发电机转速。发电机的电压与发电机的磁通和转速成正比。因为拖拉机发电机转速是经常变化的，要使发电机电压一定，必须相应的改变磁通才行，而磁通的大小取决于激磁电流，显然在转速变化时，只要能自动调节激磁电流，就能使电压保持一定。七、充电电路当钥匙启动开关闭合时，接通继电器(K1)线圈电路。电流路径：蓄电池正极电起动机30线柱保险器MF2(60A) 线71W线150N钥匙开关(S1)1线柱钥匙开关(S1)4线柱线1001W/R继电器(K1)3线柱继电器(K1)线圈继电器(K1)4线柱线57B搭铁蓄电池负极。继电器(K1)线圈通电，导致继电器(K1)触点闭合。继电器(K1)触点闭合后，接通充电指示灯、转子激磁线圈电路。电流路径：蓄电池正极电起动机30线柱保险器MF1(50A)线150N继电器(K1)触点（1,2）线1001Y/W保险器F9(10A)充电指示灯发电机D+线柱发电机转子激磁线圈电压调节器搭铁蓄电池负极。充电指示灯亮，表示发电机此时没有发电，蓄电池向发电机转子激磁线圈提供激磁电流，转子线圈产生磁场。图2-4 交流发电机充电电路G1.到起动马达 S1.点火开关 G2.交流发电机 MF1.1最大值保险丝 M1.起动马达MF2.2最大值保险丝 K1.点火继电器 FL1. 熔断片 FL2.熔断片 K2.起动继电器 F9.9-10A 保险丝当发电机发电后，发电机向蓄电池充电。电流路径：发电机正极B+线柱电线蓄电池正极蓄电池负极线57B搭铁发电机负极，形成闭合回路，向蓄电池充电。充电指示灯两端分别与发电机正极B+线柱和发电机D+线柱相连，由于此时发电机正极B+线柱与发电机D+线柱输出电压相等，导致充电指示灯两端电压相等，指示灯熄灭，表示发电机正常发电。发电机转子激磁线圈由发电机D+线柱提供激磁电流，由它激转（激磁电流由蓄电池提供）变为自激（激磁电流由发电机自身提供）。八、使用注意事项1.为防止损坏交流发电机充电系统部件，必须注意阅读如下所述检修预防措施：2.发动机运行时切勿接通或断开任何充电线路连接，包括蓄电池。3.切勿使任何充电部件地线短路。4.用电池组充电器给拖拉机上的蓄电池充电时，必须坚持拆开蓄电池接地线（负极）。5.安装蓄电池或用从属蓄电池启动发动机时一定要注意极性的正确。6.正极连接到正极，负极连接到负极。第四章 起动系统一、起动系统组成所有机型拖拉机的起动系统都是通用的，所有起动系统均由一个钥匙启动开关、高负载配线、起动电动机和电磁开关、起动继电器、离合器踏板开关及换向手柄式开关等组成。电起动机工作电压为11.5伏，转速为4000转分时，电起动机最大空载电流为120安培。有Bosch或Iskra型两种电起动马达，两者都属具有整体电磁线圈，齿轮传动接合装置的4极4刷型电起动机。 二者的额定电压为12伏，额定功率为3Kw。该起动机电磁开关线圈包括两个并联绕组。 一个是低电阻的吸拉线圈，经电起动机接地；而另一个是高电阻保持线圈，经电磁开关线圈本体接地搭铁。图3-1 起动电路FL1熔断片 FL2熔断片 G1蓄电池 Kl点火继电器 K2起动继电器 Ml起动马达和电磁线圈 SI点火开关 G2交流发电机 P8电磁线圈断电保险丝 F19保险丝 K加热起动装置继电器 KF燃油截止继电器 R1加热起动线圈 Y1截止电磁线圈 Y2电气提升泵 MF11最大值保险丝，160A MF22最大值保险丝，260A F2626保险丝, 5A S4前进/倒退换向手柄 S5离合器踏板开关图3-2 起动机继电器位置 图3-3 换向手柄式开关二、起动电路工作过程踩下离合器踏板，并且变速器处于空档位置，钥匙启动开关闭合时，电磁开关线圈通电，电磁开关线圈铁芯在线圈磁力作用下吸入电磁线圈芯。 此运动经一个铰链连杆机构传送，作用于主动小齿轮，使之与飞轮齿圈啮合。 在齿圈与小齿轮啮合后，电磁线圈铁芯使开关触点闭合，接通电起动机主电路，蓄电池直接向电起动机四个励磁线圈馈电，为电起动机提供满功率。此时，吸拉线圈的一端经电磁开关触点连接到蓄电池正极，而另一端经电磁线圈触点连接到负极，使吸拉线圈被跨接短路，无电流输入，并且仅保持电磁线圈通电，产生电磁吸力，吸引铁芯，保持触点接合。电磁开关包括一组触点、电磁线圈和插棒式铁芯等组成，即使小齿轮和齿圈轮齿未对准，它也能完全使触点闭合。 当发生这一情况时，电磁开关触点开始转弯，接合弹簧就受到压缩，作用于小齿轮使之全齿啮合。该电起动机安装有一个行星齿轮减速装置， 转子电枢的旋转带动行星齿轮，再作用于小齿轮。 行星齿轮减速装置传动比约为3.75:1（电枢转3.75圈，对应1圈的输出）。 这使得发动机能够利用较之非齿轮起动器少的蓄电池电源，更容易地被起动，这在作业环境比较冷的条件下尤其有用。 该电起动机效率也更高，保持初始起动速度的时间也比传统的直接传动起动机长。图3-2 电起动机分解图1.前壳 2.电磁线圈螺钉 3. 插棒式铁心 4. 弹簧 5. 电磁线圈 6. 接合手柄 7. 弹性挡圈 8. 减速器 9. 螺钉 10. 后壳 11. 电刷板极 12. 电枢壳螺栓 13. 电机壳 14. 电枢 15. 卡环和衬圈 16. 弹簧 17. 弹簧座板 18. 接合手柄板 19. 垫圈当释放钥匙启动开关时，到电磁开关线圈和马达的动力也被撤去。 电磁开关线圈复位弹簧经铰链连杆机构加力于主动小齿轮使之脱离啮合，再次断开电磁开关线圈触点。三、滚柱式单向离合器 单向离合器的作用是只能将电起动机的动力传给发动机，当发动机启动后，发动机的转速逐渐上升，发动机飞轮反传带动电起动机时，单向离合器打滑分离，防止发动机动力反传使电起动机转速过高而损坏。主动小齿轮部件内包含一个滚柱离合器装置。发动机起动后，如果小齿轮与飞轮齿圈仍保持在啮合中，此装置可防止电机转子电枢旋转过度而损坏。滚柱式单向离合器结构如图3-4所示，离合器的外座圈与驱动齿轮固定连接。内座圈与花键套固定连接。花键套可沿着电枢轴可沿电枢轴移动，并随之传动。在内、外座圈3、2组成的楔形槽中装有滚柱4和带弹簧的柱塞5，由弹簧的弹力将柱塞5顶推滚柱4入楔形槽的窄处。 起动时，如图34a所示，内座圈3的转速大于外座圈2又加上滚柱4的惯性力，使滚柱被推向楔形槽的窄处，将内、外座圈卡住。起动扭矩经电枢轴、花键套、内座圈、滚柱、外座圈、驱动齿轮驱动飞轮齿圈起动发动机。 图3-4 滚柱式单向离合器 (a