汽车发动机电器初级培训课件（可编辑）

汽车发动机电器初级培训课件蓄电池起动系统起动电机单向离合器起动电机单向离合器起动电机单向离合器起动电机传动起动电机传动A接通点火开关电流从电磁开关的起动机开关端子S端子流至吸拉线圈和保持线圈流入吸拉线圈的电流经由电磁开关的起动机端子M端子流至起动机的励磁线圈电刷换向器和电枢线圈电枢开始旋转拉进电磁开关的柱塞拉动变速杆由此变速杆推动起动机的驱动齿轮与飞轮齿圈啮合E因拉进柱塞电磁开关的接触盘接近两接触点当电流经由导线从蓄电池流至励磁线圈和电枢线圈时起动机在大功率下开始旋转并使发动机转动起动电机传动起动电机传动起动电机传动充电系统充电系统充电系统充电系统充电系统充电系统AC发电机充电系统AC发电机充电系统AC发电机充电系统AC发电机充电系统AC发电机充电系统发电机调节器充电系统发电机调节器充电系统发电机调节器充电系统发电机调节器充电系统AC发电机调节器充电系统AC发电机调节器点火系统点火系统点火系统HEI点火系统点火线圈点火系统点火线圈点火系统功率三极管点火系统点火系统正常状态下次级电压的基本波形电压波形分为火花部分中间部分和触点闭合部分火花部分是观察点火线圈输出电容器放电电压感应的放电电压和持续时间的部分中间部分表示放电火花熄灭后至点火初级线圈处电压ON时的波形只在放电火焰熄灭后出现45个弯曲的振动波形然后显示稳定波形直至点火初级线圈电压ON触点闭合部分表示点火初级线圈处电压ON时至电压OFF时的波形此时可以观察到根据速度等变化的闭合角即闭合角变化次级波形的详细说明如下所述点火系统分电器点火系统分电器点火系统分电器点火系统高压线点火系统火花塞点火系统火花塞点火系统火花塞点火系统DLI点火系统DLI点火系统DLIFIG47次级波形点火线火花线零线大功率三极管基极ON大功率三极管基极OFF火花部分中间部分触点闭合部分次级波形分电器盖和转子根据点火顺序分电器盖和转子分配点火线圈至各火花塞感生的高电压分电器盖A的中央端子转子弹簧碳片至火花塞源自火花塞至火花塞转子分电器盖1号缸TDC传感器缝隙光敏二极管滑移角传感器缝隙LED发光二极管4缸发动机分电器4缸发动机分电器包括曲轴位置传感器1号气缸上止点TDC传感器随分电器轴旋转的信号盘和转子分配根据点火顺序感应的点火线圈处的高压光敏二极管转子信号控制器护盖信号盘120信号二极管120信号缝隙60个缝隙1信号缝隙360个缝隙1信号二极管转子盘6缸发动机分电器高压线此导线是绝缘的高压线连接点火线圈的次级端子和分电器盖的中央端子以及分电器的火花塞端子和火花塞塑料盖分电器盖火花塞导线橡胶绝缘层裹有铜线的锡植入碳的纤维火花塞气缸盖火花塞活塞气缸体气门中央电极搭铁电极端子六边形部件伸出长度衬垫火花塞的要求良好的耐热性良好的机械强度良好的耐腐蚀性良好的气密性能保持自洁温度良好的电绝缘性火花塞应具有强能量良好的点火性能良好的导热性耐用性热式冷式中间式抵抗点火提前的阻力火花塞的热值热式火花塞的特性是耐用性好但阻力低点火提前因此适用于低转速且低负载的发动机冷式火花塞具有高导热性且温度增加幅度小冷式火花塞的特性是阻力高可防止点火提前但是耐用性不良因此适用于高转速且高负载的发动机DLI无分电器式点火由根据大功率三极管的中断操作感应高压的点火线圈和控制点火正时的ECU的信号操作的大功率三极管组成DLI点火线圈处感应的高压通过每个火花塞高压线传送至火花塞产生火花在燃烧室内点火压缩的燃油混合气NO3NO2NO1NO4电容器适用于1号气缸TDC传感器的缝隙适用于曲轴位置传感器的缝隙适用于4号气缸TDC传感器的缝隙CAS曲轴位置传感器CAS安装在传感器和TDC传感器的本身上由气缸盖处凸轮轴驱动传感器体由单元总成和信号盘组成控制DLI点火正时起动电机电磁开关激磁线圈的工作过程在驾驶席座椅处闭合起动开关或点火开关钥匙蓄电池电流通过产生磁力吸拉柱塞通过柱塞的运动操作接触盘同时接触两接触点拉动变速杆来滑动驱动齿轮以便驱动齿轮与发动机飞轮齿圈相啮合柱塞回位弹簧保持线圈开关外壳空心核开关盖弹簧接触盘吸拉线圈起动机M端子起动ST端子蓄电池B端子滚柱式单向离合器OUTERRACEINNERRACEROLLERSPRING滚柱式单向离合器使用45个滚柱此类离合器具有重量轻尺寸小的特点当两个齿轮啮合时产生的惯性小因此驱动齿轮或飞轮齿圈受到的损坏小外座圈内座圈滚柱弹簧多片式单向离合器此类离合器用于电枢转动式起动机电枢轴处形成的花键与提前套筒内侧形成的花键结合它们能产生滑动运动驱动离合器片与提前套筒的槽结合驱动齿轮与外部壳包括在壳内侧形成的槽处的从动离合器片形成一体套筒内表面上形成螺旋花键内表面上有4个能接收离合器片A突出部分的槽变速杆驱动齿轮驱动齿轮离合器片B提前套筒支撑板离合器弹簧离合器片B离合器片A斜撑式单向离合器此类型离合器一般用在重量大发动机上转动固定内座圈时它同时按外座圈相同速度旋转单向离合器内座圈旋转快于外座圈发动机的转速快于起动机斜撑斜撑外座圈驱动BENDIX形式此类型是利用驱动齿轮的惯性特性的一种方法串激起动机在高速无负载下旋转电枢和轴开始旋转BANDIX弹簧驱动齿轮和齿圈啮合将停止状态下的驱动齿轮推至轴的末端所有部件啮合成一体发动机转动发动机起动当飞轮齿圈的速度加快时将分离驱动齿轮的啮合小齿轮驱动式电枢驱动式此类型被用于柴油发动机上SPRING电枢电枢的运动电磁开关电刷磁极铁心励磁线圈驱动齿轮多片离合器电刷弹簧止动杆减速齿轮式此起动机部件和小齿轮驱动式相同但是动力传递包含电磁开关拉动减速齿轮和驱动齿轮中断主电流在电枢轴的前端主驱动齿轮安装在花键上主驱动齿轮和中间齿轮中间齿轮和离合器齿轮一直保持啮合电刷架电枢压力轴驱动齿轮离合器电磁线圈电磁开关励磁线圈起动系统故障有关起动系统的三种基本故障是A发动机不转动B发动机缓慢转动但不起动发动机正常转动但不起动此状况不是由起动系统引起的它表明燃油或点火系统或发动机内存在故障具体见43页表格起动系统故障诊断产生单相式交流电流当磁铁在一秒内旋转一圈时频率为一周磁铁导线时间导线电动势的方向和振幅3相式AC的产生在以120阵列卷绕3组具有相同绕组的线圈AABB和CC后磁铁在线圈阵列范围内旋转时产生3相式AC电压3相式线圈的连接方式3相式AC发电机内3对线圈如图连接图A显示Y形连接或星形连接AB和C线圈的一端为外端子而各自另一端与同一点连接然而图B显示三角形连接或形连接其中各线圈的起点连接各线圈的终点由此形成的连接点为三个外端子Y形连接法三角形连接法直流发电机当电枢转动一圈时产生AC电压一周因此通过连接换向器包括换向器的半圆柱片和电枢线圈的端子与电枢线圈一同旋转并在换向器片上连接电刷来形成DC发电机定子A原理B装配图转子电刷整流器定子线圈滑环直流电流调节器冷却系统轴环交流电流转子定子滑环皮带轮轴承驱动端框架末端架二极管轴承结构和工作原理AC发电机包括定子固定部件转子旋转部件和末端架支撑转子的两端利用定子固定的定子线圈生成发电机的输出电流转子和转子线圈在定子内旋转在定子线圈处感应电动势定子为减少铁芯损失因钢芯周围磁通量的明显变化而引起涡流损失和滞磁损失的现象由滞后薄硅钢板构成定子钢芯内部有一些裂缝用于安装定子线圈工作期间成为磁通量由转子磁极生成的路径定子线圈定子芯线圈节距定子线圈定子芯导线线圈宽度转子通过与滑环相接触的电刷电流流入转子线圈时在轴方向上形成磁通量所以芯的一侧磁化为N极另一侧磁化为S级磁极S极S极S极极部S极N极N极N极N极转子线圈整流器整流器由二极管组成6个二极管安装在末端架的后部整流定子线圈处生成的3相式AC为直流电流负极侧二极管定子线圈正极侧二极管负极侧二极管正极侧二极管负极侧二极管正极侧二极管至定子线圈末端架散热板导线工作过程发动机转动后通过驱动皮带旋转转子定子分流转子的磁通量因此在定子线圈处产生3相式交流电流通过6个硅二极管整流AC电压并通过B端子输出负极侧二极管定子线圈正极侧二极管电刷转子线圈滑环电压调节器点火开关充电警告灯直流发电机调节器DC发电机调节器包括切断继电器电压调节器和限流器切断继电器限流器电压调节器弹簧绝缘体吊钩电枢蓄电池发电机触点电压线圈芯电枢调节弹簧切断继电器的结构切断继电器包括触点和配有两个线圈的电磁铁一个线圈由细导线卷绕而成另一个线圈由粗导线卷绕而成细导线称为电压线圈粗导线称为电流线圈它们按相同方向卷绕通过电枢调节弹簧断开触点电磁铁的磁力强于弹簧的张力时触点闭合触点切断继电器电枢发电机蓄电池绝缘体电阻器细导线电压调节器电压调节器可确保生成的电压保持恒定如果生成的电压高于调节值通过串联励磁线圈连接一额外电阻器可减少激磁电流从而减少生成的电压如果电压低于调节值分离励磁线圈和一些电阻器恢复生成的电压切断继电器限流器触点发电机蓄电池电枢电流线圈限流器在发电机输出电流符合调节电流时触点闭合在发电机的输出电流增加时如果最后达到极限值触点在电磁铁磁力作用下断开触点断开时串联电阻器与励磁电路相连接产生的电压减少因此负载电流减少当负载电流减少时电磁铁的拉力减少因此触点再次在弹簧的作用下闭合晶体管式电压调节器在接触式调节器内使用晶体管代替触点作为开关晶体管式电压调节器改变励磁电流平均值控制发生的电压发电机电压调节器阻止反向电流的二极管激发二极管点火开关初级激发电阻器转子线圈IC调节器AC发电机嵌置IC调节器IC电压调节器IC电压调节器的充电电流包括半导体电路可中断转子线圈电流且它能调节AC发电机处生成的电压基本上其工作原理与晶体管式一样但是它可制成微型元件因此能嵌置在发电机内当用计算机控制点火正时时效率最佳与断电器接触式的现象类型由于真空和离心式正时控制装置的异常操作导致发动机点火不调和没有中断触点无需检查和控制没有中断触点无需检查和控制因断电器触点有火花应周期地检查和更换触点低速和高速时性能很安全低速和高速时性能安全由于高速时断电器触点的抖动导致发动机点火不调和计算机控制式全晶体管式断电器接触式HEI高能点火式点火线圈点火线圈是增压变压器产生高压电流约2000025000V以便在火花塞处生成电弧E蓄电池电压E1初级电压E2次级电压N1初级线圈的绕组数N2次级线圈的绕组数点火线圈初级端子初级端子初级线圈高压端子次级线圈侧面芯中央芯初级线圈次级线圈芯高压端子大功率三极管大功率三极管根据计算机信号中断点火线圈内流动的初级电流大功率三极管的结构是NPN型包括计算机控制的基极连接点火初级线圈极端子的集电极以及与搭铁相连的发射极1ECU3点火线圈2搭铁蓄电池工作原理一次电池当把铜板和锌板插入稀释硫酸溶液时锌板被硫酸熔化为锌离子ZN带有正电因此负电荷被吸到锌板侧并且氢离子H因锌离子的排斥而将正电荷赋予铜板因而铜板带有正电荷由此锌板和铜板之间产生了电压差在锌板和铜板之间连接一个外部载重电阻器电流将从铜板流经外部载重至锌板通过此装置化学能转化成电能但是一次电池在立刻放电后不可能再重新充电系统电流锌板铜板氢离子硫酸根离子稀释硫酸氢气二次电池此类型通常被称为蓄电池它可在放电后通过重新充电系统来恢复蓄电池功能在车辆内主要使用二次电池当连接电气负载和蓄电池端子时因电极板和蓄电池内电解液之间的化学反应而生成电压一般来说蓄电池属于铅酸蓄电池其中稀释硫酸用作电解液氧化铝用作正极板正极纯铅用作负极板负极蓄电池工作原理电流铅氧化铝氢离子硫酸根离子蓄电池的用途放电材料分别用作电极板和电解液时蓄电池能将化学能转化为电能充电系统它也能将电能作为化学能储存蓄电池的优点它体积小重量轻使用寿命长它具有强抗震动性且易于控制它容量大且成本低蓄电池种类铅酸蓄电池此类蓄电池包括正极正极板铅过氧化合物PBO2负极负极板的铅以及电解液稀释硫酸H2SO4其优点和缺点如下1铅酸蓄电池的优点此类蓄电池在室内温度下发生化学反应因此它比其它类型的蓄电池危险性更小可靠性高和成本低2铅酸蓄电池的缺点能量密度约为40WHKGF低于其它类型蓄电池与其它类型相比它使用寿命短充电系统时间长ALKALI蓄电池ALKALI蓄电池中包含NIFE蓄电池和NICD蓄电池1ALKALI蓄电池的优点它能在艰难的工作条件下如过充电系统充电系统不足和长时间离开情况下继续工作它具有良好的高效放电性能输出密度大使用寿命长1020年充电系统时间短2ALKALI蓄电池的缺点能量密度低约为2535WHKGF电极的金属成本很高很难供应大批量生产蓄电池种类铅蓄电池结构铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的基本组成部分包括彼此具有不同电离特性的两类金属电极和壳体内电解液正极和负极之间存在电压差如图FIG13所示当在这些电极之间连接电气负载因电极和电解液之间发生了化学反应连续的电流从带有较高电压的电极侧流至带有较低电压的电极导线放电铅氧化铝结构铅蓄电池结构接线柱壳体单元支架通风塞连接器电极板蓄电池隔板玻璃垫电极板电极板电极包括正极板和负极板在将带有稀释硫酸溶液的铅粉末或氧化铅粉末糊剂涂敷在合金极板上使风干并变形后分别由正极板和负极板处氧化铝和放电铅制成铅蓄电池结构蓄电池隔板正极板玻璃垫负极板板组多片极板和隔板交叉装配形成板组板组之间极板焊接连接一个板组有一个极柱和一个极柱由此种方法形成的板组称为单格电池而12V蓄电池内有6个单格电池串联连接在一个壳体内每个单格电池能产生2123V的电动势当增加单格数目时接触电解液的表面同时增大因而蓄电池的容量也随之增加了铅蓄电池结构接线柱连接器负极板组隔板元件正极板组盖和通风塞盖也是塑性树脂制成的黏合在壳体上以防止空气或湿气的渗透盖的中心有孔用来喷射电解液或蒸馏水并可插入温度计或次品测量比重可用通风塞盖住此孔通风塞的附近也有小孔用于排放蓄电池内部生成的氧气或氢气最近使用的MF蓄电池中没有通风塞铅蓄电池结构排放的气体通风孔扩散环形电解液表面充电系统和放电操作电解液充电操作时化学反应放电操作时化学反应硫酸铅水硫酸铅放电铅稀释硫酸氧化铝PBSO42H2OPBSO4PB2H2SO4PBO2负极电解液正极负极电解液正极放电铅稀释硫酸氧化铝硫酸铅水氧化铝PB2H2SO4PBO2PBSO42H2OPBSO4负极电解液正极负极电解液正极充电系统和放电操作铅酸蓄电池放电正极板的氧化铝通过氧化铝内的氧与电解液内硫酸中的氢反应生成水氧化铝内的铅与硫酸结合形成硫酸铅正极板负极板正极板负极板隔板放电铅转化为硫酸铅起动机电解液硫分子点火照明ON喇叭音响充电系统和放电操作电解液比重和放电状态电解液比重随放电量的减少成比例减少完全放电状态下数值通过测量电解液的比重可检测蓄电池放电了多少放电量电解液比重充电系统和放电操作测量电解液比重的方法吸入型比重计由橡胶衬套带浮子的玻璃管和吸管组成要测量比重打开蓄电池盖上的通风塞将吸管插入孔内吸取电解液并读取浮子停止处位置的刻度由于电解液的表面张力接触浮子的电解液表面凸起所以应读取凸起部分所指的刻度橡胶衬套刻度浮子吸管充电系统和放电操作对于光学折射比重计打开光折射盖使用测量杆获取一些电解液将它粘在测量镜上关闭折射盖向右侧转动盖在使比重计水平情况下透过透视镜观察并读取暗侧和亮侧之间界限指示的刻度测量电解液比重的方法透镜放大测量刻度测量口电解液防冻剂充电系统和放电操作铅酸蓄电池充电利用外部的直流电源充电机或发电机向已放电的蓄电池充电放电操作期间分解为硫酸铅的正极和负极反应物质将转变为铅和硫基负极正极硫酸分子充电发电机或充电器负极正极硫酸铅转化为放电铅硫基转化为电解液硫酸铅转化为氧化铝硫基转化为电解液铅蓄电池的容量蓄电池的容量20H率容量是指以恒定电流在20小时内10H率容量为10小时持续放电直到单格电池的终止电压到达175V所输出的总电量这里用作标准放电率蓄电池容量的单位为AH安培小时率安培小时率AH放电电流AX持续放电至到达终止电压H的时间136503218410放电电流率680250160925放电电流量A68758092100容量AH1小时3小时5小时10小时20小时放电率随蓄电池的连接方式变化的容量和电压A串联连接时串联连接是指当彼此连接两个以上有相同容量的蓄电池时连接一个蓄电池的极和另一个蓄电池的极随着连接的蓄电池的数量的增加电压增加但是容量为一个蓄电池的容量B并联连接时并联连接是指分别连接两个蓄电池的极和两个蓄电池的极容量随连接的蓄电池的数量的增加而增加但电压为一个蓄电池的电压在发动机起动时如果不能通过蓄电池放电操作起动应连接额外蓄电池来起动发动机此时额外蓄电池应并联连接到车辆原先的蓄电池上铅蓄电池的容量例如如果3个12V100AH的蓄电池串联连接将形成一个36V100AH的蓄电池如果并联连接将形成一个12V300AH的蓄电池A串联连接蓄电池B并联连接蓄电池蓄电池充电系统铅酸蓄电池的充电方法变压器和电压选择开关根据连接到DC端子的电气负载数量输出必需的DC电压变换了的AC电流通过选择开关传递至整流器由包括4个二极管的整流电流整流成单相电流和端子处输出用于充电的直流电流变压器整流器开关快速充电法快速充电法一般是指在充电时间不足时使用快速充电机进行充电的方法由于快速充电法不在电极活性物质的深色部分处进行化学反应因此在完成快速充电后应执行补充充电蓄电池充电系统快速充电法蓄电池充电系统进行快速充电时应注意下列项目如果用户想要快速充电安装在车辆上的蓄电池应分离所有拉线的和接线柱并在那使用充电机夹子这是为了保护发电机的二极管B充电电流应是容量的50即使由蓄电池的放电状态和充电时间决定C应在尽可能短的时间内执行快速充电D如果电解液温度大于45充电电流减小或充电操作延迟在温度降低后方才继续MF蓄电池MF无需维护蓄电池是新型铅酸蓄电池可防止自放电或化学反应时因产