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第十八章 电源系统 电源系包括蓄电池、发电机和调节器。其功用是向全车用电设备提供电能。要想掌握和正确使用汽车电气设备，首先要看懂电路图。汽车电路图一般是根据各电器在汽车上的安装位置绘制的，图中所示的位置与实际安装位置大致相符。电路图上的各电器设备均是用外形符号或简图表示的，常用的电器符号如表182所示。因汽车上采用单线制，图中所画的各连接导线，均表示的是电器设备的“火线”部分，而搭铁线则用接地符号表示。 第一节蓄电池 CA1091型汽车装用6-QA-100型蓄电池，EQ1090型汽车装用6Q-105型蓄电池。 型号中的含义表示： 6蓄电池由6个单格串联组成，每个单格的额定电压为2V，整个蓄电池的额定电压为12V； Q蓄电池为起动型蓄电池； A蓄电池为干荷电蓄电池； 100或105以20小时放电率测定，蓄电池的额定容量为100Ah或t05Ah。 蓄电池的主要功用是：一是起动发动机，当发动机起动时向起动机和点火系供电；二是当发动机低速运转，发电机电压较低或不发电时向用电设备供电，同时还向发电机磁场绕组供电；三是当发动机高速运转，蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，蓄电池可将发电机的剩余电能转换为化学能储存起来；四是当发电机过载时，蓄电池能协助发电机向用电设备供电。此外，蓄电池相当于一只大容量电容器，不仅能保持汽车电气系电压稳定，而且能吸收电路中出现的瞬时过压，保护电子元件不被损坏。 一、蓄电池的结构图181蓄电池的构造1-外壳；2-正极板；3-隔板；4-负极板；5-沉淀室突棱；6-隔壁；7-上盖；8-正极桩；9-加液口盖；10-连条；11-通气孔；12-负极桩 蓄电池的结构主要由极板、隔板、电解液和外壳四个部分组成(图181)。 1极板图182极板(a)栅架 (b)涂上活性物质 极板由栅架及涂在栅架上的活性物质组成(图182)。栅架由铅锑合金浇铸而成。加锑的目的是为了提高机械强度和浇铸性能。但加锑会加速氢的析出而加速电解液消耗，引起自行放电和栅架腐蚀，因此目前国内外大都采用铅-低锑合金栅架(含锑量为23.5)。 286表182汽车电路图中常用的图形符号 活性物质指极板上的工作物质。主要是由铅粉与一定密度的稀硫酸混合而成，将涂上铅膏后的生极板先经热风干燥，再放入稀硫酸中充电便得正、负极板。正极板上的活性物质为二氧化铅(PbO2)呈深棕色，负极板的活性物质为海绵状纯铅(Pb)呈深灰色。287 活性物质具有多孔性，电解液可以浸透到极板内部因而增大了两者的接触面积，以较多的活性物质参加反应。 将一片正极板和一片负极板浸入电解液中，便可得到2V电动势。为增大蓄电池容量，将多片正、负极板分别并联，用横板焊接起来便可得正、负极板组。横板上联有极桩，各片间留有空隙。 安装时各片正、负极板相互嵌合，中间插入隔板后装入蓄电池单格内便可形成单格电池。 在每个单格电池中，负极板总比正极板多一片。因为正极板上的化学反应剧烈，将正极板夹在负极之间，可使其两侧放电均匀，防止两侧活性物质体积变化不一致而造成极板拱曲。 每个单格电池由数片正、负极板分别焊成极板组(图183)，并用极桩引出。图183极板组1-负极板；2-隔板；3-负极板组；4-正极板组 2隔板 为减小蓄电池的内阻和尺寸，其正、负极板应尽可能靠近。为防止相邻正、负极板彼此接触而短路，正、负极板之问用隔板隔开。 隔板具有多孔性以便电解液渗透，还具有良好耐酸性和抗氧化性。微孔橡胶和微孔塑料隔板等均能满足上述要求。但是由于微孔橡胶隔板生产工艺复杂、且成本高，因此目前广泛采用微孔塑料隔板。 安装隔板时，带槽的一面应向正极板，且沟槽必须与外壳底部垂直。因为在充放电过程中，正极板的化学反应比较剧烈，沟槽朝向正极板且与外壳底部垂直，可使电解液上下流通，也能使气泡沿槽上升，还能使脱落的活性物质沿槽下沉。 6-QA-100和6-QA-105型蓄电池的结构由六个单格电池串联而成，每个单格电池的电压约为2V，串联成12V供汽车使用。如图184a和图184b所示。图184a 6-QA-100型蓄电池1-外壳；2-正极桩；3-加液孔螺塞；4-盖；5-负极往；6-负极板组；7-正极板组：8-隔板；9-负极板；10-正极板图184b 6-QA-105型蓄电池1-外壳；2-极板组；3-盖；4-连接条；5-防水工作栓；6-电极脏头；7-极柱 3电解液 电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。 电解液的纯度，是影响蓄电池性能及寿命的重要因素。因此要求配制电解液所用的硫酸应符合国标GB455484标准规定，所用蒸馏水应符合Z13K8400489标准规定，配制的电解液应符合ZBK8400389标准规定。 288 电解液的密度是否合适，对蓄电池的使用辟命有很大影响。实践证明，电解液的密度对极板的腐蚀有很大影响。由于金属铅的氧化物，可以形成一层极其坚韧的薄膜紧紧地粘结在铅的表面，以防腐蚀。但这层保护膜抗酸腐蚀的稳定性，是相对一定密度的电解液和温度而言的。增大比重和升高温度，都能使稳定性变差，直至将加速时深层铅的腐蚀，使栅架强度逐渐下降。极板栅架被酸腐蚀的过程，也会造成活性物质的脱漏，使容量下降。因此，采用较低的密度(尤其在温度较高时)，对延长蓄电池的寿命是有利的。但是，要提高蓄电池的输出电压、防止蓄电池结冰，就应采用密度较高的电解液，要减小蓄电池内阻，减轻硫酸对极板、隔板的腐蚀、增大容量，其密度又不能过高。此外，使用中电解液密度是随着蓄电池存电情况而变化的。如充足电时密度为1.235，那么放电50时，密度就降为1.175了。这时，不但容量下降，内阻增大，冰点也会提高，若在北方冬季，就有结冰的危险。因此，选择电解液密度时，应综合考虑本地区气温变化和实际使用情况对密度的影响。不同地区冬、夏季的电解液密度值，可参考表183选择。表183冬、夏季电解液密度的选择 289 4外壳 蓄电池外壳，有硬橡胶外壳和塑料外壳两种。6-OA-100型蓄电池的外壳及盖，由聚丙烯耐酸塑料压注而成。塑料外壳不仅耐酸、耐热、耐振动冲击，而且壳壁薄、重量轻、易于热封合，因此，目前被国内外普遍采用。 6-OA-100型蓄电池和6-OA-105型蓄电池的外壳为整体式结构，壳内由间壁分成6个互不相通的单格，底部制有凸起的筋条用来搁置极板组。筋条之间的空隙可以积存极板脱落的活性物质，防止正、负极短路。 蓄电池各单格电池之间，均用铅条串联。铅条的联接方式，传统的方式设在盖上，不仅浪费材料，且蓄电池内阻较大，所以此种联接方式正被穿壁式联接所取代。每个单格电池都有一个加液孔，旋下加液孔盖即可加注电解液或检测电解液密度，旋入孔盖可防止电解液溅出。孔盖上设有小孔，小孔应保持畅通，以便排出蓄电池内发生反应时放出的氢气(H2)和氧气(O2)，防止外壳胀裂和发生事故。 聚丙烯耐酸塑料盖，其盖子为整体式结构，外壳与盖子之间采用热接工艺粘合。6-QA-105型蓄电池采用硬橡胶壳、盖，盖与壳之间的缝隙用沥青封口剂填封。二、蓄电池的检查 从车上拆下蓄电池，擦净外壳表面，检查盖与外壳是否有破裂和渗漏，极桩是否松动，加液孔盖上的通气孔应保持畅通。除作上述检查外，一、二、三级保养时，还应检查液面高度、电解液密度和放电程度。 1检查电解液液面高度 可用孔径为35mm的玻璃管测量蓄电池电解液液面高度。其方法是：将玻璃管垂直放入蓄电池加液孔中，直到与保护网或隔板上缘接触为止；然后用手指堵紧管口并将管取出。管内所吸的电解液高度，即为液面高度，其值应为1015mm。 当电解液不足时应补充蒸馏水，因为正常的液面高度降低，是由于电解液中水的电解和蒸发所致。除非确知电解液液面高度降低的原因，否则不允许补充硫酸溶液。 检查液面高度，切忌使用各种金属棒，以免产生自行放电。 2检查电解液密度 电解澈密度，可用吸式密度计检查。操作方法是：先用拇指适当压下橡皮球，再将密度计的吸管插入电解液中，然后慢慢放松拇指，使电解液吸入玻璃管中(吸入量能使管中浮子浮起即可)，液面所在浮子的刻度，即为电解液密度值。检查方法见图185所示。图185 检测蓄电池电解液密度 290- 电解液的密度与温度有关，一般要求的密度是在20V时的密度，实际密度须测电解液的实际温度并进行换算(见表184)。表184电解液密度随放电程度的变动 密度与电解液温度的关系还可用下式计算： S20=S1+0.007(t-20) (gcm3) 式中 S20换算至20的密度(gcm3)； S1实际密度(gcm3)； t测量密度时电解波的温度()。 3检查蓄电池放电程度 对于蓄电池的放电程度，可用高率放电计检查。方法是：将高率放电计的两叉尖紧压在单格电池的正、负极端5秒钟左右，同时观察蓄电池所能保持的端电压。技术状态良好的蓄电池，其单格电池的端电压应在1.5V以上,并在5秒钟内保持稳定，否则说明该电池存电不是或者有故障。图186所示为常用的高率放电计。图186高率放电计 表185为放电电流为100A的高率放电计所测得的单格电池的放电端电压与放电程度之间的关系。 表中的上限电压值适用于新蓄电池或容量较大的蓄电池。 对于蓄电池的放电程度，还可用密度法衡量，即将测得并校正过的密度值，与前次充电后调整好的密度值，在表186中查对，即可得知蓄电池的放电程度。如前次充电后调整值为1.28gcm3(20)，现测得值经校正后为1.24g/cm3(20)，按表184查得放电25。291表185用高率放电计测定放电程度表186蓄电池电解液密度修正值电解液温度() 三、蓄电池的充电 蓄电池的充电工艺，分为初充电、补充充电和去硫充电三种。 1初充电 初充电是对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。初充电的程序如下：(1)将蓄电池表面擦干净，取下加液口盖。为防止极板受潮，新蓄电池的通气孔(图187)用薄塑料和蜡密封，此时应戳穿清除。图187加液口盖的通气孔 (2)加注电解液。首先根据所在地区最低温度，按表187(或蓄电池制造厂家的使用说明书)确定的电解液密度，再参照表188配制电解液。待电解液温度降到30V以下后，再注入新蓄电池，静置46h，并将液面调整到高出隔板上缘1015mm。表187不同气温下的电解液密度292表188电解液配制成分的百分比 (3)选择充电电流。充电电流根据蓄电池容量选择。在实际充电中，大都采用改进恒流充电法充电，其电流大小按下述方法选择： 第一阶段充电电流Ic1为20h率额定容量C20的115A。即：Ic1- (A) (181) 第二阶段充电电流为第一阶段的一半。即：Ic2-Ic1= (A) (182) 蓄电池的容量不同，充电电流大小也不同。当同一充电支路中各串联蓄电池的容量不同时，其充电电流按容量最小者选择，当小容量蓄电池充足后应随时摘除，再继续给大容量蓄电池充电。 (4)连接蓄电池。在连接蓄电池之前，应先根据充电机的额定电压计算出充电机一次充电时，一共所能串联的蓄电池个数；再根据充电机的额定电流Ir，和第一阶段充电电流Ic1确定蓄电池并联充电支路数i。即：t= (183) 根据充电机的额定电压Ur和单格电池充足时的电压，确定每一条充电支路中所串联的蓄电池个数m的方法为： m= (184)式中n为蓄电池的单格电池数。 由公式(183)和(184)可知，一台充电机一次充电最多允许连接蓄电池的个数N为： N=im (185) 当一条充电支路中串联蓄电池的个数大于m时，由于充电电压不足，会造成蓄电池不能彻底充足。当有两条或两条以上并联支路同时充电时，各支路串联蓄电池的单格电池总数必须相等，否则会造成串联单格电池总数少的蓄电池过量充电。连接时，先连接串联支路，再将各支路并联连接，最后将蓄电池充电支路的正极与充电机正极相接，负极与充电机负极相接。连接方法如图188所示。充电时应打开蓄电池加液口盖以使氢氧气体及时排出。 293图188串接调压充电法 (5)接通充电电路充电。在充电过程中，每隔23h应测量一次单格电池充电电压和电解液密度，当电压达到2.4V时应及时转入第二阶段充电，直到电压和密度在23h内不再上升，并有大量气泡放出为止。 在充电过程中，应经常测量电解液温度。当其升到40时应将充电电流减半，若温度继续上升到45时应暂停充电，使温度降到低于40后才可继续充电。 (6)调整电解液密度。充电结束半小时以后，测量电解液密度若不符合规定应进行调整。密度偏低应适量补充密度为1.40的电解液，反之应补充蒸馏水。调好后的密度是否符合规定，要待充电2h后复查一次。各单格电池之间的密度差不得超过0.O1gcm3。初充电的时间约为4565个小时。 2补充充电 补充充电是蓄电池使用后的充电。为了防止蓄电池极板硫化，每隔两个月应进行一次补充充电。当蓄电池在使用中出现下列迹象之一时，必须及时进行补充充电。 (1)起动无力(非机械故障造成)； (2)前灯灯光暗淡(非接触、搭铁不良)； (3)电解液密度降到1.20gcm3下； (4)冬季放电程度超过25，夏季放电程度超过50。 补充充电的程序与初充电基本相同。其不同之处在于：一是充电前不需加注电解液，当电解液液面过低时，一般只须补充蒸馏水；二是充电电流可按式186和187计算。第一阶段的充电电流Ic1为：Ic1= (186)第二阶段的充电电流Ic2为：Ic2=Ic1= (187) 补充充电的全部充电时间约为1316小时。初充电和补充充电的电流、时间可参考表189。 3去硫充电 对硫化程度较轻的蓄电池，可以通过充电予以消除。这种消除硫化的充电工艺称为去硫充电。去硫充电的程序如下： (1)首先倒出蓄电池内的电解液，用蒸馏水冲洗两次后再加入足够蒸馏水。 294表189蓄电池充电电流及时间 (2)接通充电电路，将电流调到初充电第二阶段电流值充电。当密度升到1.15gcm3时倒出电解液，换加燕馏水再次充电，直至密度不再增加为止。 (3)以20h率放电电流放电，至单池电压降到1.75V再进行充电，充足后再放电。如此充放电循环，直到输出容量达到额定容量值的80后，即可投入使用。 四、蓄电池的故障预防和保养 蓄电池的故障，除了常见的外壳裂纹、极桩腐蚀、桩头松动等外部故障外，还有极板硫化、活性物质脱落，极板栅架腐蚀，自行放电和极板短路等内部故障。295 1极板硫化 极板上生成白色粗晶粒硫酸铅的现象称为极板硫化。极板严重硫化后，在充电或放电时都会出现异常现象。在放电时会因内阻大，使电压急剧下降，不能持续供给起动电流；在充电时会因内阻大，使单格电池的充电电压高达2.8V以上，且密度上升很慢，温度上升很快，过早出现“沸腾”现象。 产生硫化，其内部原因是：蓄电池液面过低和长期充电不足或放电后不及时充电；其外部原因是：电解液不纯、密度过高和气温的剧烈变化。预防蓄电池极板严重硫化的主要措施是： 使电解液的液面高度符合规定； 使蓄电池经常处于充足电的状态。液面高度的检查方法如图189所示。图189蓄电池液面高度的检查方法 2正确配制电解液的方法 (1)应选用无色透明的“蓄电池用硫酸”（俗称充电用硫酸）。淡黄色、液体混浊的工业用硫酸，因含杂质多，应禁止使用。 (2)应用蒸馏水或去离子水配制。河水、井水和自来水，因含有害杂质，不能用。 (3)应在清洁耐酸的陶瓷容器中配制。不要使用不耐高温的玻璃容器，以免被硫酸和水混合时产生高温(80)炸裂。 (4)配制时，应把浓硫酸慢慢地倒入蒸馏水内而切不可将蒸硫水倒入浓硫酸中，以免在液体上部产生局部高温，致使浓硫酸飞溅伤人。配制好的电解液，等温度下降到30时方可使用。 (5)配制前按所需电解液密度，先粗略估算出蒸馏水和浓硫酸的比例，可参考表1810进行估算。表1810 电解液密度与对应的硫酸和蒸馏水的比例续表-296-3活性物质脱落活性物质脱落，主要是正扳板上的活性物质PbO2脱落，主要原因有：充电电流过大、放电时间过长，即“过充和过放”；低温大电流放电。此外，颠簸振动也会加速活性物质脱落。 预防蓄电池活性物质脱落的主要措施是：一是防止过充或充电电流过大；二是安装搬运蓄电池时应轻搬轻放，切不可随便敲敲打打或在地上拖拉。车上的蓄电池应固定牢靠，防止行车时振动受损。 4极板栅架腐蚀 极板栅架腐蚀，主要是正极板栅架腐蚀。其主要特征是：极板呈腐烂状态，活性物质以块状堆积在两隔板之间，蓄电池输出容量降低。其主要原因是由于氧化所致。电解液密度过大、温度过高，充电时间过长等都会加速栅架腐蚀。预防栅板腐蚀的主要受措施： (1)使用中应避免经常过量充电； (2)充电时电解液温度不得过高； (3)电解液密度不得偏高。 5自行放电 蓄电池在无负载状态下电量自行消失的现象称自行放电，并且是不可避免的，若每昼夜容量降低超过2，则为故障性自行放电。 (1)导致蓄电池自行放电的主要原因是。 电解液中含杂质过多； 电解液密度偏高； 蓄电池表面不清洁。此外，由于栅架中含有锑，也会引起自行放电。 (2)预防自行放电的主要措施是： 配制电解液用的硫酸及蒸馏水必须符合规定； 配制电解液所用的器皿必须是耐酸材料制做的； 配好的电解液要妥善保管，防止掉入脏物； 蓄电池盖、塞要盖好，以免掉入杂质； 蓄电池表面的酸泥等脏物，要用清水冲洗干净，并保持清洁、干燥。-297 产生严重自行放电后，应倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，用蒸馏水冲洗干净后重新组装，加入新的电解液。 6极板短路 极板短路的特征是：充电电压很低或为零；电解液密度上升很慢或不上升，充电中气泡很少或无气泡。极板短路的主要原因是：活性物质大量脱落，沉淀堆积后将正负极板连通。预防极板短路的措施是：防止活性物质大量脱落，并及时清除已脱落的活性物质。 通过使用，很多用户都已总结出了使用蓄电池方法的经验，这些经验是预防蓄电池故障的有效措施。并将这些经验总结如下： (1)“三抓”是： 抓及时、正确充电； 抓正确使用操作； 抓清洁保养。 (2)“五防”是： 防止过充或充电电流过大； 防止过度放电； 防止电解液液面过低； 防止电解液密度过高； 防止电解液内混入杂质。第二节发电机 解放CA1091型汽车采用JF522A刑交流发电机，东风EQ12090型汽车采用JF132型交流发电机。这两种发电机的结构大同小异，保养方法也基本相同。 一、发电机的结构 交流发电机在汽车上使用了30多年，虽局部有所改进，但其基本结构都是由定子、转子、整流器和端盖等组成。如图1810所示为JF132型交流发电机组件图。图1810交流发电机1-皮带轮；2-风扇；3-前端盖；4-定子总成；5转子总成；6-后端盖；7-刷架总成；8-刷架紧固螺钉：9-整流元件板总成；10-防护罩 1转子转子的功能是产生磁场。由磁轭、磁场绕组、爪极和滑环等组成，如图1811所示。爪极有两块，每块上都有6个鸟嘴形磁极，两块爪极压装在转子轴上。两块爪极间的空腔内装有磁轭和磁场绕组。磁场绕组绕在磁轭上，磁轭压装在两块爪极之间的转子轴上。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴的一端并与轴绝缘。图1811发电机转子总成1-滑环；2-轴；3-磁极(又称爪极)；4-磁轭；5-磁场线圈 磁场绕组的两端，分别从内侧爪极上的小孔中引出，其中一端焊接在内侧铜环上，另一端(穿过内侧铜环上的小孔)焊接在外侧铜环上。两个铜环分别与发电机的两个电刷接触。 2定子定子的功能是产生交流电：由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心又由圆形带槽的环状的硅钢片叠成，定子绕组安装定子铁心内，如图1812所示。图18-12 发电机定子总成1-铁心；2-中性线；3-三相绕组首端；4-线圈图18-13 交流发电机电路示意图 -298- 3整流器整流器总成安装在发电机的后盖上。其作用是将定子产生的交流电变成直流电。它是由6只硅整流二极管组成的三相全波渡桥式整流电路，电路原理见图1813所示。其整流器总成的结构如图1814所示。图1814硅元件整流器 4端盖 发电机的前后端盖均用铝合金铸造而成。后端盖上装有电刷组件，电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。前端盖前装有皮带轮，由发动机通过传动皮带驱动皮带和转子转动。在前端盖和皮带轮之间装有风扇，完成发电机的散热。 JF1522A型交流发电机上装有一个接线柱：其中“E”接线柱搭铁(接黑线)；“A”接线柱接电流表“+”端(粉色线)；“N”接线柱接组合继电器，用来控制充电指示控制继电器(蓝色线)；“F1”接线柱接电压调解器(黄色线)；“F2”接线柱经保险丝盒接点火开关(红白线)。JF132型交流发电机，因无组合继电器，因此只有四个接线柱，即无“N”接线柱。二、发电机的修理(JF1522型发电机)1发电机的分解(1)拆下电刷架紧固螺钉，取出电刷总成。(2)拆下后轴承盖，旋下转子轴紧固螺母。(3)拆下前后盖的紧固螺丝，使装有转子的前端盖和装有定子的后端盖分离。(4)拆下皮带轮紧固螺母取下皮带轮、风扇、半圆键，使转子与前端盖分离。(5)拆下前轴承盖，取出前轴承。(6)拆下后抽承端盖上的防护罩。(7)拆下元件板上的定子线圈线端的连接螺母与中性线线端的连接螺母，使定子与元件板分离。300 (8)拆下后端盖上紧固元件板总成的螺母与电枢接线柱的紧固螺母，取下原件板总成。在分解过程中应避免用手锤敲击前后端盖，拆卸配合过紧的轴承和端盖时应用专用工具。如图1815所示。图1815用拉拔器拆卸端盖图1816用万用表检查磁场绕组的电阻值 2发电机的修理(1)磁场绕组的检查和修理：磁场绕组在使用过程中，其端头的焊点易受振动而发生短路。因此，可用万用表(R1)挡进行检查，如图1816所示。 若阻值为，则说明磁场绕组断路；若阻值小于标准阻值(JF132型发电机为5.2Q)说明有匝间短路故障。 对磁场绕组端头脱焊造成短路时，应重新焊接；若绕组断路、短路时，应更换转子总成。磁场绕组与转子铁心间的绝缘情况，一般用交流式灯检查，如图1817所示。图1817磁场绕组与转子铁心搭铁的检查图1818转子轴颈径向跳动的检查 如试灯不亮，则说明绝缘良好；若试灯亮，说明绕组有搭铁处，一般不进行修理，应更换转子总成。 (2)转子轴与滑环的检查和修理；转子轴的径向跳动偏差可用千分尺检查，如图1818所示。其偏差不得超过0.10mm，否则应予以校正。转子铁心与定子铁心的气隙应为0.250.50mm，最大不得超过1mm。滑环的厚度小于1.5mm时，应更换；滑环的圆柱度不大于0.025mm，否则，应精车加工修理；轻微烧蚀时，可用细砂布(00号)打磨。 (3)定子绕组的检查和修理：定子绕组的主要故障是断路和搭铁。可用万用表(R1)挡检查，如图1819所示。搭铁的范围确定后，处理时，可先撬起可疑线圈的非工作边。图1819用万用表检查定子绕组的断路 301 (4)炭刷的检查和修理：炭刷架应无损坏、变形。炭刷的磨损超过12时应更换，新炭刷的高度为1718mm炭刷弹簧弹力应符合要求，在3.40.2Nm压力下，弹簧的高度应为1416mm，标准自由高度为31.533mm。超出上述范围应更换。(5)整流器的检查和修理：整流器的故障主要是二极管的断路和短路。万用表内干电池的负极与正表笔相接，干电池的正极与负表笔相接，因此测量时正表笔实际代表的是电源(表内干电池)的负极端，而负表笔则代表的是电源正极端。检查硅二极管好坏，必须逐个进行测定，检查时，将二极管的引出端和定子绕组的引出端头拆开，即可用万用表(R1)挡进行检测，如图1820所示。图1820测量发电机后端盖负极二极管的正反向阻值(a)正向；(b)反向测量压装在发电机后盖上的三只负极二极管的正向电阻时，先将万用表的“-”表笔与盖接触，用“+”表笔分别与三只二极管的中间引线相触(图1820a)正常阻值很小(用500型万用表测量为810)，若阻值很大(10000以上)，说明硅管内部发生断路；将万用表“+”、“-”表笔调换，测二极管反向电阻（图1820b），正常阻值应10000以上，若指“O”说明硅管被击穿。压装在元件板上的三只正极二极管，与端盖上的负极二极管导电方向相反，表笔接法相同时，其测量的正反向阻值应相反(图1821)。凡经检测发现已损坏或老化的二极管必须更换，无法修复时，应更换整流器总成。图1821 测量元件板正极二极管的正反向阻值(a)反向；(b)正向更换二极管时，可选配同型号的硅整流发电机专用二极管，注意操作时，不得用锤子猛裂敲击，可事先制做一套简单的拆装工具。其拆装专用工具及拆装方法分别见图1822和图1823所示。图1822二极管压装工具(a)二极管压套；(b)二极管顶套 (图中数字单位为mm)图1823压装二板管 更换完二极管之后，要进行一次检测，如无异常，则可进行焊接。焊接时要注意二极管不能承受过高的温度，焊接时，一定要迅速进行，一般电烙铁触及一次管角时不得超过15秒钟。为了减少热量传入二极管内部，可用尖嘴钳夹住被焊接二极管的管角根部：焊接前，一定要把焊接处用锐利的刮刀刮削干净，使之露出新的金属层。-302 要注意在检测二极管时，不能用兆欧表，因该表电压高，会击穿二极管。 3发电机的装配和试验 (1)发电机的装配：润滑前、后盖的球轴承，注意只能添满轴承空腔的1234，切不可注满，如加注过多，当发电机运转时润滑脂稀释将溢出，易脏污滑环，造成激磁不良。根据使用经验证明这一点十分重要。同时轴承内盖和端盖之间一定要加一片厚0.30.5mm的牛皮纸，以防润滑脂向发电机内溢出。 将轴承装入前端盖，并安装好护盖。 将转子前端盖、隔套、风扇、皮带轮、半圆键组装到一起。装配时需使用专用的空心套筒，按轴向用锤子依次将上述各零件装在转子轴前端，并锁紧螺母。 安装整流元件板，注意处理好元件板与后端盖之间的绝缘及电枢磁场接线柱的绝缘。 将定子与后端盖按标记装配到一起，并连接好定子线圈a、b、c三根线与整流器的接线。303 将装有转子的前端盖组件，与装有整流板及定子线圈后端盖组件组装起来。注意定子和前端盖之间的定位标记。紧固前后端盖间的连接螺栓时，要对称地用力，可分23次全部拧紧，以防造成不同心而产生偏斜，发生旋转不灵或扫膛。 装上炭刷架拧紧固定螺母，注意应使炭刷接触在滑环上，不要卡在滑环槽中。 装上后轴承，旋紧转子轴后端的紧固螺母(有些发电机无此螺母)，装上后轴承盖。 (2)发电机的试验：修理好的发电机，应进行空载和负载试验，以较准确地检验修理质量。 空载试验 通过空载试验可检查发电机的装配质量和空载达到额定电压时的最高转速。 试验线路如图1824所示。图1824硅整流发电机试验线路 试验台带转发电机后，应检查有无异响声和抖动现象，如均正常，即可将开关K扳向A方，蓄电池的电流便通往激磁绕组，发电机以他激方式工作。此时，电流表指示放电。逐步提高发电机转速，发电机的电压便上升。当发电机电压与蓄电池电压相等时，电流表指针指在“0”位，此时断开开关K，发电机开始自激。转速再开始上升，发电机电压应随之上升。各种发电机达到额定电压时的转速应不大于表1811的要求。 2负载试验通过该试验可以检查发电机达到额定功率时的转速是否正常，这是硅整流发电机最重要的特性。试验时先将开关K扳到A方，当发电机电压升至蓄电池充电电压时，阿将开关K扳向B方，发电机开始自激并输出电流。电流的大小用负载电阻来调节，当负载电流减小时，发电机输出电流增大。各种发电机达到额定电压、额定电流时的转速应不大于表1811的要求。若无受阻器，也可用36V60W的工作灯灯泡做负载进行试验(图1825)。图1825用灯泡做负载进行试验表1811 主要国产硅整流交流发电机的规格和电气参数续表304305 第三节调节器 东风E01090型汽车采用FT61型双级电磁振动式调节器，解放1091型汽车采用的是JFT106型晶体管调节器。 一、电磁振动式调节器 1调节器的功用及工作原理 调节器的作用是通过调节激磁电流的大小来控制发电机的电压。因为，当发电机转速较低时，依靠爪极的剩磁是不能建立起电压的，而必须由蓄电池向激磁绕组供电，以他激形式建压。 硅整流发电机中的硅二极管具有单向导电性。当发电机电压低于蓄电池时，硅二极管可自动切断电路阻止蓄电池中的电流向发电机倒流；当发电机电压高于蓄电池时，硅二极管又可接通电路使发电机对蓄电池充电。因此，二极管起到了截流器的作用。 硅整流发电机定子绕组的内部感抗，是随发电机转速的升高而增大的，可以自动限制输出电流的增大，因此不需设限流器。 硅整流发电机的输出电压与磁场强度和磁极转速成正比。工作时，磁极转速随发动机转速变化而变化，无法进行控制，而磁场强度确可以通过改变激磁电流的大小加以改变。因此，在发电机转速时刻变化的情况下，只要控制激磁电流的大小就可以调节发电机的电压。FT61、FT70型单联双级触点式电压调节器就是根据这个原理制成的，如图1826和图1827所示。图1826 FT61型调节器线路原理图图1827 FT70型调节器线路原理图 2调节器的工作过程 (1)接通电源开关后，激磁电路和调节器铁心线圈电路便同时接通。其激磁电路为：蓄电池(-)电源开关K调节器开关接线柱第一对触点P1调节器磁场接线柱发电机磁场接线柱绝缘炭刷和滑环滑环和搭铁炭刷机壳蓄电池(-)电源开关K调节器开关接线柱电阻R1铁心线圈电阻R3机壳蕾电池(-)。此时，铁心具有一定的吸力，但不能吸开第一对触点P1。 306 (2)当发电机电压高于蓄电池时，发电机开始对蓄电池充电。此时，激磁线圈中的电流由发电机自己供给，其电路为：发电机电枢绕组正极二极管、元件板电枢接线柱(+)电源开关K调节器开关接线柱第一对触点P1发电机激磁线圈搭铁发电机后端盖、负极管子电枢绕组。与此同时，通往调节器铁心线圈的电流由发电机自己供给。 (3)当发电机电压升至规定值时，调节器铁心线圈的电磁吸力稍大于弹簧的张紧力时，第一对触点打开。触点打开后，发电机的激磁电流通过电阻R1、R2，使激磁电流减小，磁场减弱，发电机电压便下降。发电机电压下降后，流入调节器线圈的电流也减小，线圈产生的电磁吸力也随之减弱，在弹簧张力的作用下，触点又重新闭合，激磁电流不经过电阻R1、R2，而又经过第一对触点R1。这样，转速不降低的情况下，电压又重新上升。当电压达到规定值时，第一对触点P1又分开，电阻再次接入激磁电路，电压又下降。如此往复，使第一对触点周期地打开又闭合，控制发电机电压存规定值内。 (4)发电机转速继续升高时，激磁电路虽串入电阻R1、R2，但电压仍会升高，此时调节器铁心吸力进一步增大，把触点臂吸得更低，使第2对触点P2闭合。因第二对触点闭合后与机壳直接接通，所以激磁线圈立即被短路(即线圈的两端同时接在了壳体上)而失去电压，磁场使迅速减弱，发电机电压急剧下降。随着电压的下降，调节器铁心的吸力也减小，使第一对触点P2分开，激磁线圈又重新获得电压，发电机电压再次升高，第二对触点P2又闭合。如此循环，保证了发电机输出电压不随转速升高而升高，而被限制在规定的范围内。 常见双级触点式调节器的电阻、线圈参数见表1812。表1812常用双级触点式调节器的电阻、线圈参数 3检查、调整和试验 (1)调节器的检查： 直观检查。打开调节器盖，目视调节器触点有无烧蚀，各电阻盐线圈有无烧焦或断路、短路等故障。若触点轻微烧蚀，可用“0”号砂纸打磨；若触点严重烧蚀或厚度小于0.4mm，则应更换新触点。307 仪表检查。若用数字式万用表应置于OHM200挡位检查，若用指针式万用表应置于R1挡位检查。现以FT70型调节器为例说明。 a触点副的检查：双级调节器触点副的接触电阻，对调节器的性能影响很大。检查第一对常闭触点时，将两表笔分别与“开关”和“磁场”接线柱相接（图1828），电阻值应为“0”，若为9.4，说明第一对触点氧化不导电。检查第二对触点时，将表笔分别接“磁场”接线柱和外壳，同时用手按下活动触点臂，使第二对触点闭合（图1829），电阻值也应为“0”，若为36.2，说明第二对触点氧化不导电。b、电阻线圈的检查：万用表的两表笔分别接“开关”接线柱和外壳（图1830），电阻和线圈均完好时，电阻约为27.6,若阻值为36.2说明0.4电阻断路；若阻值比27.6小很多说明线圈匝间短路；若阻值无限大，说明线圈和20电阻断头。经上述检查，若阻值不符，应检查各元件。图1828 检查第一对触点副图1829检查第二对触点副图1830检查线圈电阻 (2)调节器的调整： 各部间隙的调整。各部间隙是指高速触点间隙和衔铁与铁心间的气隙。FT61型调节器高速触点K2的间隙为0.2O.3mm，若不符合规定可通过政变高速触点的位置进行调整。其衔铁与铁心间的气隙为1.051.15mm。若不符合规定，可将静触点支架上的固定螺丝松开，然后按需要将支架向上或向下移动进行调整。常用双级调节器机械调整参数见表1813所示。表1813常用双级调节器机械调整参数 (mm)308 调节器的试验(见图1831)。图1826为自制简易电气试验台，调整双级触点调节器时的线路。现以FT70型调节器为例，简述调试工艺过程。 a将已调好气隙和触点的调节器，装存试验台上，按图1831接线。调压电阻、负载电阻均放在阻值最大的位置，开关K扳至A向。起动电机，使硅整流发电机在3000rmin的额定转速下运转。 b逐渐减小调压电阻的阻值，使蓄电池向硅整流发电机的激磁线圈供电，当电压表的电压值高于蓄电池的电压时，将开关K扳至B向，隔除蓄电池接入负载电阻。 c粗调低负载下的第二级电压，继续减小调压电阻的阻值，使发电机的电压逐渐升高，同时将负载电阻的阻值适当减小，使输出电流一直控制在4A左右。当调压电阻的阻值减小到“0”时，发电机的电压应控制在13.514.5V的初调范围内。若高于或低于13.514.5V，则需调整调节器上的弹簧拉力。图1831调节器试验线路1