汽车电器及电子技术实验指导书.doc

汽车电器及检测实验实验指导书能源与动力教研室 编 写适用专业：热能与动力工程专科陕西理工学院机械工程学院 2011 年 5 月前 言汽车电器及电子技术课程实验是热能与动力工程高职专业的一门必修课，在该实验课程里，要求了解电器与电子技术和自动控制原理在现代汽车中的应用，以及熟悉一些主要的汽车部件结构及性能测试方法。本课程实验主要通过对汽车用发动机和汽车整车性能的检测，掌握汽车发动机测试方法和测试实验台的结构特点、汽车性能检测仪的工作原理、结构组成和性能特征及其相应的操作使用方法。本课程实验包括蓄电池充放电过程测试实验和汽车电器设备测试实验等三部分，占课内学时6学时。 汽车电器设备测试实验实验学时：6实验类型：综合 实验要求：必修一、实验目的该实验汽车电器与电子技术课程的一门综合实验。通过该实验使学生对汽车的电器及电子控制技术课程中的蓄电池、发电机、启动系统等内容有更为深刻的理解；并且使学生具有一定的检测维修汽车电路的感性认识和实际动手能力。为以后走上本专业的工作岗位打下坚实的基础。二、实验内容 第一部分 蓄电池充放电过程测试1、蓄电池结构研究和故障观察与分析。2、蓄电池技术状况检查。3、电解液的配制与充电。第二部分 交流发电机机调节器1、研究各种型式交流发电机的结构与内部电路。2、交流发电机的整体检查和解体检查。3、研究各种调节器的结构及电路。4、晶体管调节器内、外搭铁的判定。5、交流发电机实验。6、调节器实验与调整。7、整流波形的观察与各点电压的测定（中点及各相对地电压，各种故障出现后的电压）。 第三部分 起动机1、认识与研究各式起动机的结构与电路。 2、起动机常见故障的检查。 3、起动机性能实验三、实验原理、方法和手段该实验在了解并掌握汽车电器系统地的基础上进行。汽车供电系统是由蓄电池和发电机组成，而用电设备包括汽车上所有的必须在外加电压的情况下工作的电器设备。在汽车由静止起动到怠速稳定运转起来的过程中，蓄电池必须给起动机供电使其运转起来，并带动发动机曲轴转动起来；与此同时，点火系统得电也正常工作起来。发动机就进入怠速运转工况。本实验在TQD-3 汽车电器万能实验台上进行。通过对发电机、起动系统各部分进行具体实验后，再得出它们之间协调工作的关系。四、实验组织运行要求1根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。2在整个实验过程中，学生必须注意电路的正确连接。3实验时，应注意仔细观察并记录数据。五、实验条件仪器设备：TQD-3 汽车电器万能实验台物质条件：汽车电器万能实验台、起动机、发电机相关文献资料：孙仁云 主编 汽车电器与电子技术机械工业出版社张春化 蹇小平 编汽车电器与电路人民邮电出版社第一部分 蓄电池充放电过程测试一、实验目的熟悉蓄电池的构造，掌握蓄电池技术检查的方法，了解电解液的配制方法和蓄电池充电设备的充电原理与充电方法。二、实验内容1、 蓄电池结构研究和故障观察与分析。2、 蓄电池技术状况检查。3、 电解液的配制与充电。三、实验原理、方法和手段该实验在了解并掌握汽车用蓄电池结构及工作原理的基础上进行。蓄电池的工作特性主要包括静止电动势、内阻、充放电特性和容量。在蓄电池的工作特性里，主要的影响因素有电解液的温度、电解液的密度、及其粘度等。四、实验组织运行要求1根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。2在实验过程中，学生必须注意蓄电池在不同状态下的参数情况。3实验时，应注意仔细观察并记录数据。五、实验条件仪器设备及物质条件：1、技术状况良好的蓄电池。2、解剖的蓄电池。3、有故障的蓄电池。4、各种极板、隔板和加液孔塞。5、吸式密度计：1.1101.320g/3。6、温度计：0100。7、高率放电计：2.502.5 V。8、直流电压表：303 V。9、充电机。10、细玻璃管。11、苏打水溶液相关文献资料：张春化主编，汽车电器与电路，人民邮电出版社赵福堂主编，汽车电器与电子设备，北京理工大学出版社六、实验步骤1、蓄电池结构研究和故障观察（1）观察比较蓄电池各单格之间的连接形式及优缺点，研究正、负极板的区别和各种隔板的结构。（2）观察损坏的极板、隔板和壳体等，分析损坏的原因。2、蓄电池技术状况的检查（1）测量各单格的静止电动势。（2）测量各单格的电解液高度。（3）测量各单格的电解液密度和温度。将电解液吸入密度计时，浮子不得靠在管壁上，并按下式将所测密度换算到25时的电解液密度 d25=dt+0.00075（t-25） （1-1）（4）测量高率放电电压将高率放电计的两个尖端，分别压在同一单格的两个极桩上，维持5s并记录读数，然后依次测量其它各单格。3、了解充电设备和充电方法（1） 在老师指导下，了解充电机的原理和构造，以及充电机的使用方法。（2） 观察充电终了的现象。4、将测得的各项数据与分析结果填入下表内表1.1 蓄电池检测结果 蓄电池型号： 参 数单格 数 电池液面高度（mm）电解液温度（）测量密度dt(g/3)25电解液密度d25(g/3)静止电动势（V）高率放电电压（V）放电程度测量计算由密度计算有高率放电计测量七、思考题（1）如何判断蓄电池极柱的极性？（2）画出单格蓄电池的内部结构简单示意图。（3）分析蓄电池作为汽车电源的优缺点。八、实验报告实验预习要求：认真阅读实验指导书和相关实验章节，作好实验准备实验报告要求：1）字迹必须认真工整。2）必须写清楚实验名称、实验地点、实验时间、指导教师、实验课名称以及实验执行学期。3）实验报告的内容必须包括：实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容、实验步骤、实验数据处理和结果分析。4）画出三部分的协作工作总电路，并进行总体分析。九、其它说明吸取电解液时，切勿将电解液洒在皮肤和衣物上，若不慎滴在皮肤和衣物上，应立即用清水冲洗或用苏打水擦洗。第二部分 交流发电机及调节器（一）实验内容 1、研究各种型式交流发电机的结构与内部电路。 2、交流发电机的整体检查和解体检查。 3、研究各种调节器的结构及电路。4、晶体管调节器内、外搭铁的判定。5、交流发电机实验。6、调节器实验与调整。7、整流波形的观察与各点电压的测定（中点及各相对地电压，各种故障出现后的电压）。（二）实验目的与要求掌握交流发电机的基本结构、内部电路及检查与实验的方法。了解各式调节器的基本结构、电路特点及其实验方法，了解电磁振动式调节器的调整方法，分析充电系统常见故障。（三）准备工作 除按第三条备齐设备之外，还需准备若干根两端带有夹头的实验用导线 （四）实验步骤 1、观察研究各种型式的交流发电机结构及内部电路。 1) 观察解体的交流发电机的主要组成与装配关系。 2) 分析发电机内部电路。 2、发电机的整体检查和解体检查 1) 用万用表对发电机作整体测量，检测各接线柱之间的电阻值，测量内容如表1.2。表1.2 发电机整体检查项目 项 目发电机型号“F”与“”“”与“”“”与“F”正向反向正向反向正向反向2) 用万用表对解体后的发电机各部件进行测量，检查有无断路、短路与搭铁故障，检查二极管的好坏并判断二极管的极性。 3、观察研究各型调节器结构和电路特点。 4、晶体管调节铝内、外搭铁的判定及调节电压值的测定 1) 根据被试调节器的额定电压值在稳压电源上选好电压值，按图1.1接线，按表1.3判定晶体管调节器的搭铁属性。图1.1 判断晶体管调节器搭铁属性接线图表1.3 调节器搭铁属性判断表试灯接线“F”与“”“F”与“”“F”与“”“F”与“”试 灯亮不亮亮不亮搭铁属性内搭铁外搭铁2) 搭铁属性判定之后，保持指示灯继续发亮，缓慢提高稳压电源的输出电压，当指示灯熄灭时的电压值即为调节器的调节电压值（12V系列的为13.514.5V；24V系列的为2729V）。 5、交流发电机实验 在老师指导下进行，将发电机固定在试验台上，按图1.2接线后起动调速电机，逐渐升高转速 1) 空载实验 闭合开关K1，由蓄电池对发电机激磁，待发电机发电后断开K1，缓慢升高转速，记下发电机发出额定电压值（12V系列为14V；24V系列为28V）时的转速值，即为空载转速。实验结果应符合规定值图1.2 交流发电机空载和满载实验2) 满载实验 在空载实验的基础上，继续提高转速后，合上开关K2，然后调节负载电阻，待发电机达到额定电压值和额定电流值时的转速，即为满载转速。实验结果应符合规定值，实验结束后降速停机。 6、调节器实验与调整 按图1.3接线；并将可变电阻调至最大值。起动调速电机并逐渐提高转速，闭合开关K1，待发电机发电后断开开关K1，合上开关K2继续提高转速至3500rmin，调节可变电阻至电流值达到被试调节器的规定值（单级式和晶体管式为50，双级式为10的额定电流值），此时的电压值即为调节电压值（(12V 图1.3 交流发电机调节器实验系列为13.514V；24V系列为2729V），如不符合规定，触点式调节器可用改变弹簧张力的方法予以调整，直至调好为止。 双级式调节器还需要检查低载状况 （输出电流为10额定值）与半载状况（输出电流为50额定值）调节电压的差值，如不符合规定，应予以调整，直至调好为至。 7、观察交流发电机整流波形并测定各点电压值。 在老师指导下，将观察整流波形用的交流发电机固定在试验台上，并按图1.4接线，经检查确认接线无误后，闭合试验台驱动电机的控制开关，驱动实验发电机并逐渐提高转速，同时合上开关K，待发电机发电后，断开开关K，继续提高转速至电压值达14V，测量发电机的下列各点电压：“N”“”；“A“”；“B”“”；“C”“”。测量完毕继续提高转速，再进行表1.4中所列实验项目。图1.4 交流发电机整流波形实验线路图表1.4 交流发电机整流故障与波形 发动机转速n= 各种故障正常断一个二极管断两个二极管短路一个二极管正极管负极管同名异名正极管负极管发电机电压（V）波 形注意：作二极管短路实验时，短路时间应尽量短六、注意事项发电机定位应准确，装夹要牢固，接线必须准确无误。七、实验结果整理与分析将所测的数据分别填入相应的表中。表1.5 交流发电机性能实验数据记录表 发电机型号：JFW152实验人员： 实验时间：实验特性参 数实 验 数 据标准值空载特性I=0AU(V)U=14v 时n1000r/minN(r/min)负载特性U=14VI(A)I=36A时 n2000r/minN(r/min)外特性n=I(A)表1.6 调节器的实验型号形式额定电压（V）调节电压（V）调节电压变化（V）第三部分 起动机一、实验内容 1、认识与研究各式起动机的结构与电路。 2、起动机常见故障的检查。 3、起动机性能实验。二、实验目的与要求 研究起动机的结构与电路，了解起动机常见故障的现象和检查方法，掌握起动机的实验方法三、仪器设备 1、性能良好的起动机。 2、全充电蓄电池。 3、汽车电器试验台。 4、供研究结构的各式起动机及单向离合器和开关。 5、有故障的各种零部件。 6、转速表和弹簧秤。四、准备工作 按第三条的要求备齐仪器设备之后，还需准备常用的拆装工具和原理图。五、实验步骤 1、起动机结构认识与电路分析 1) 观察起动机的主要组成部件，研究其结构特点和电路 2) 研究各式单向离合器的结构和工作原理 3) 比较各种型式起动机的传动机构与控制装置 4) 了解起动机的调整方法 2、起动机常见故障的检查 1) 观察解体的起动机零部件，研究其主要故障 (1) 换向器有无烧蚀和失圆，绝缘槽的云母片有无凸出。 (2) 电刷接触面积需在23以上。 (3) 弹簧弹力是否符合要求。 (4) 驱动齿轮的磨损程度。 (5) 轴承的松紧程度。 2) 电枢绕组的检查 (1) 短路检查：将电枢放入感应仪的V型槽内，接通感应仪控制开关，用一薄钢片顺着电枢线槽的方向平放于线槽上，缓慢转动电枢使钢片逐次经过每个线槽，若钢片被某线槽吸引且发出振动声音时，表明该电枢绕组有匝间短路或换向片间有短路故障。 (2) 搭铁检查：继短路检查之后，将感应仪上的两根触针分别接触换向片和电枢轴，并使换向片上的触针沿其外表缓缓移动，如交流微安表指针摆动，则表明该电枢绕组有搭铁故障。 3) 磁场绕组的检查 4) 单向离合器的检查：将单向离合器夹紧在虎钳上，用扭力扳手反向转动，应能承受最大制动转矩而不打滑为合格。5) 开关和继电器：检查触点，触头和触盘有无烧蚀，接触面是否贴合，线圈有无断路和短路等故障。3、起动机性能实验1) 空转实验：测定空转转速与空转电流并与标准值比较，从而判断起动机有无电路和机械故障。(1) 将起动机固定在试验台上，并保证与固定台接触良好 (2) 用专用导线按图1.5连接后，同时接通试验台开关K和起动机的控制开关(图中未画)，使起动机空转并用转速表测量转速，在30s内记下电流，电压和转速值。图1.5 起动机空载实验2) 全制动实验：测出起动机的全制动电流，电压和制动转矩值，并与标准值比较，以判断起动机主电路有无故障。（1）继