汽车电气设备构造及维修项目一

1、汽车电气设备构造与维修CONTENTS目录电源系统构造与维修1起动系统构造与维修2照明、信号系统构造与维修3空调系统构造与维修4车身电气系统构造与维修5项目一 电源系统构造与维修任务1.1 检查与更换蓄电池1.蓄电池的功用 蓄电池是一种将电能以化学能的形式储存并可将化学能转化为电能的装置。 蓄电池是汽车上的两个电源之一， 是一种可逆直流电源， 其功能主要有三种： 供电、 储电和稳压。（）供电。 起动发动机时， 向起动机和点火系统供电。 发电机超载时， 协助供电， 在发电机不发电或电压较低时， 由蓄电池向用电设备供电（如起动发动机时， 向起动系统、 点火系统以及收音机、 点烟器及常用灯光装置等供

2、电）。（）储电。 当发动机高速运转， 发电机电压高于蓄电池的充电电压时， 蓄电池将发电机发出的多余电能存储起来（充电）。（）稳压。 蓄电池在整车电气系统中起到电压稳定器的作用。 它可以吸收电路中的瞬时电压， 缓和电气系统的冲击电压， 保持汽车电气系统电压的稳定，以保护汽车上的电子元件。任务1.1 检查与更换蓄电池2.蓄电池的类型（）普通蓄电池。 普通蓄电池极板由铅和铅的氧化物构成， 电解液是硫酸的水溶液。 在初次使用时需加注电解液并充电。 主要优点是电压稳定、 价格便宜； 缺点是比能（每千克蓄电池存储的电能）低、 使用寿命短、 日常维护繁杂。（）干荷蓄电池。 干荷蓄电池全称是干式荷电铅酸蓄电池

3、， 初次使用时无须充电，加入电解液即可。 主要优点是负极板有较高的储电能力， 完全干燥情况下能在两年内保存所得到的电量。 使用时加入电解液 即可使用， 但维护比较麻烦。（）免维护蓄电池。 由于自身结构上的优势， 免维护蓄电池电解液的消耗量非常小， 使用时无须加注和补充电解液， 使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。 它还具有耐振、 耐高温、 体积小、 自放电小以及维护方便的特点； 缺点是价格略高。任务1.1 检查与更换蓄电池3.蓄电池的结构（）普通蓄电池结构。 普通蓄电池主要由正负极板、 隔板、 电解液、 外壳和接线柱等组成， 如图所示。任务1.1 检查与更换蓄电池3.蓄电池的结构（） 免维护蓄电池

4、结构。 免维护蓄电池的主要组成部分与普通蓄电池类似， 但极板的闸架材料不同， 如图所示。 传统蓄电池的极板闸架用铅锑合金制造， 免维护蓄电池的正极板闸架一般采用铅钙合金或低锑合金制造， 而负极板闸架均用铅钙合金制造。 大多数免维护蓄电池在盖上设有一个孔形液体密度计（温度补偿型），它会根据电解液密度的变化而改变颜色；各单格极板组之间采用穿壁式接法， 以缩短联条的长度， 减少内阻， 提高蓄电池起动性能。极板组多采用紧装结构来防止氧气、 氢气垂直上溢， 减少水分损失和活性物质脱落；各单格极板组之间采用穿壁式接法， 以缩短联条的长度， 减少内阻，提高蓄电池起动性能。任务1.1 检查与更换蓄电池4.蓄电

5、池的工作原理 蓄电池是一种存储电能的装置， 一旦连接外部负载或接通充电电路， 便开始其能量转换过程， 其工作原理就是化学能与电能之间的相互转化。 蓄电池在工作过程中有放电和充电两个过程， 并且蓄电池的充放电过程是可逆的。 在放电过程中， 在电解液（成分是纯硫酸加蒸馏水）的作用下， 正负极板上的含铅物质与电解液发生化学反应， 蓄电池将化学能转化为电能而向外供电。 蓄电池与外界直流电源相连而将电能转化为化学能存储起来的过程称为充电过程。 在发动机正常工作时， 发电机发出的多余电能由蓄电池存储起来。 在充电过程中， 正、 负极板上的硫酸铅在电解液的作用下发生反应， 将电能转化为化学能存储在蓄电池中，

6、 同时电解液的密度增大。任务1.1 检查与更换蓄电池5.蓄电池的型号 国产蓄电池的型号一般标注在外壳上， 由三段五部分组成： 串联的单格电池数、蓄电池类型和特征、 额定容量和特殊性能， 如 。“”用阿拉伯数字表示串联的单格电池数。“”用汉语拼音字母表示蓄电池的主要用途和类型， 其中（ 表示起动用蓄电池， 表示摩托车用蓄电池， 表示船用蓄电池， 表示飞机用蓄电池）， 用汉语拼音字母表示蓄电池的特征（无字为干封普通铅蓄电池， 为干式荷蓄电池， 为薄型极板， 为无须维护）。“”用数字表示 放电率额定容量 。“”用汉语拼音字母表示蓄电池的特殊性能（ 表示高起动率蓄电池， 表示塑料壳体， 表示低温起动性

7、能好）。任务1.1 检查与更换蓄电池6.蓄电池的充电（）蓄电池充电类型。 蓄电池的充电按充电方法可分为定流充电、 定压充电和脉冲快速充电。定流充电。 充电过程中， 使充电电流保持恒定的充电方法， 称为定流充电。定压充电。 充电过程中， 加在蓄电池两端的电压保持不变的充电方法， 称为定压充电。 每个单格需要 的电压充电， 即 的蓄电池需 的电压充电。脉冲快速充电（亦为分段充电）。 脉冲快速充电必须用脉冲快速充电机进行。 脉冲快速充电的过程是， 先用 倍额定容量的大电流进行恒流充电， 使蓄电池在短时间内充至额定容量的 ； 当单格电池电压升至 ， 电解液开始冒气泡时， 由充电机的控制电路自动控制，

8、开始脉冲快速充电， 首先停止充电 （称为前停充）， 然后再放电或反向充电， 使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流， 然后再停止充电 （称为后停充）； 以后的过程为正脉冲充电前停充负脉冲瞬间放电后停充正脉冲充电循环进行， 直至充足电。任务1.1 检查与更换蓄电池6.蓄电池的充电（）充电种类。初充电。 新蓄电池或修复后的蓄电池（更换极板） 在使用前的首次充电为初充电。补充充电。 蓄电池在使用过程中， 若符合下列条件应进行补充充电：起动机运转无力、 灯光比平时暗淡。电解液密度下降至 以下。单格电池电压下降至 以下。储存不用近一个月的蓄电池。去硫化充电。 蓄电池使用过程中可能发生极板硫化， 造成蓄电池内

9、阻加大、 充电时温度上升较快、 蓄电池的容量降低。 对于硫化较轻的蓄电池可以通过去硫化充电法加以消除。任务1.2 检查与更换发电机1.发电机的功用 汽车发电机在发动机的驱动下将机械能转变为电能， 它是汽车主要的行车供电电源。 作为行车时主要的电源， 其作用主要有：（）当发动机在怠速以上转速运转时， 为所有电气设备供电。（）向蓄电池充电。任务1.2 检查与更换发电机2.发电机的结构（）转子。功用： 产生磁场。结构： 由转子轴、 励磁绕组、 爪形磁极和集电环等组成。（）定子。作用： 产生交流电。结构： 定子安装在转子的外面， 和发电机的前后端盖固定在一起， 当转子在其内部转动时， 引起定子绕组中磁

10、通的变化， 定子绕组中就产生交变的感应电动势。（）带轮。 通常由铸铁或铝合金制成， 分单槽和双槽两种， 利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上， 用弹簧垫片和螺母紧固。任务1.2 检查与更换发电机2.发电机的结构（）风扇。 一般用 厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成， 利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上， 紧压在带轮与前端盖之间。（）前、 后端盖。 前、 后端盖用非导磁性的材料（如铝合金）制成， 具有轻便、 散热性好等优点。 在后端盖上装有电刷总成。 在前、 后端盖上均有通风口， 当发电机工作时， 风扇能使空气高速流经发电机内部进行冷却。（）电刷总成。 两只电刷装在电刷架的方孔内， 并在其弹簧的压

11、力推动下与转子集电环保持良好的接触。 电刷的结构有外装式和内装式两种。（）整流器。 整流器把交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出； 其次， 可阻止蓄电池的电流向发电机倒流。任务1.2 检查与更换发电机3.发电机的工作原理 当发电机的励磁绕组中通入直流电时， 产生磁场， 转子在传动带的带动下旋转，定子绕组切割转子磁场感应生成三相交流电动势， 如图所示。任务1.2 检查与更换发电机4.发电机整流原理 交流发电机以硅二极管为整流器， 将交流电变成直流电。 整流器中 个硅二极管分正、 负二极管两种。 任一瞬间， 正二极管中哪一相绕组的电压最高（即正极电位最高）， 则与该相绕组相连的二极管导通。 同

12、时， 负二极管中哪一相绕组的电压最低（即负极电位最低）， 则与该相绕组相连的二极管导通。 如此不断循环， 输出较平稳的脉冲直流电压。 任务1.2 检查与更换发电机5.电压调节器的功用及类型 电压调节器的作用是保持发电机在转速和负荷变化时输出电压稳定。 交流发电机产生的电压会随发电机转速和负载变化而变化， 为使交流发电机以稳定电压输出供电， 必须利用电压调节器控制输出电压。 电压调节器根据结构和工作原理分为触点式电压调节器和电子式电压调节器。（）触点式电压调节器又称为电磁振动式电压调节器， 它通过内部触点接通或断开磁场电路， 来改变磁场电流大小。（）电子式电压调节器通过利用大功率晶体管的导通或截

13、止， 接通或断开磁场电路来改变磁场电流大小。任务1.2 检查与更换发电机6.电子式电压调节器的工作原理 在发电机电压较低的情况下， 稳压管处于截止状态， 此状态经放大器放大， 给晶体管的基极一个高电位信号， 使晶体管导通， 励磁电流可以通过晶体管流入发电机励磁绕组， 使发电机电压上升； 当电压上升到调节器电压调整值时， 稳压管被击穿， 此信号经放大器放大后给晶体管一个低电位信号， 使晶体管截止， 切断了励磁电流， 发电机无励磁电流， 电压便下降， 使晶体管导通。 如此反复， 使发电机的电压稳定在一定值。任务1.2 检查与更换发电机7.交流发电机与调节器的使用（）蓄电池的极性必须是负极搭铁， 不

14、能接反。 否则， 会烧坏发电机或调节器的电子元件。（）发电机运转时， 不能用试火的方法检查发电机是否发电， 否则会烧坏二极管。（）整流器和定子绕组连接时， 禁止用兆欧表或 交流电源检查发电机的绝缘情况。（）发电机与蓄电池之间的连接要牢靠， 如突然断开， 会产生过电压， 损坏发电机或调节器的电子元件。（）一旦发现交流发电机或调节器有故障应立即检修， 及时排除故障， 不应再连续运转。任务1.2 检查与更换发电机7.交流发电机与调节器的使用（）为交流发电机配用调节器时， 交流发电机的电压等级必须与调节器电压等级相同， 交流发电机的搭铁类型必须与调节器搭铁类型相同， 调节器的功率不得小于发电机的功率。

15、（）线路连接必须正确。 目前各种车型调节器的安装位置及接线方式各不相同，故接线时要特别注意。（）调节器必须受点火开关控制， 发电机停止转动时， 应将点火开关断开， 否则会使发电机的磁场电路一直处于接通状态， 不但会烧坏励磁绕组， 而且会引起蓄电池亏电。任务1.2 检查与更换发电机8.交流发电机的整机检测 整机测试包括测量各接线柱之间的电阻、 在万能试验台上进行空载电压和负载电流的试验、 用示波器观察发电机输出波形。（）测量发电机的输出端子 和搭铁端 之间的电阻值（壳体或搭铁接线柱）。正向应为 ， 反向为无穷大。 通过测量可以判断交流发电机整流器是否有故障， 如有故障应将发电机解体进一步检测。（

16、）测量发电机正电刷 接线柱和负电刷 之间的电阻值， 应为 。 通过测量各接线柱之间的电阻值， 仍不能确定交流发电机是否有故障时， 应进行试验台试验。任务1.2 检查与更换发电机9.交流发电机与调节器常见故障的诊断与排除（）不充电。 故障现象： 发动机中速以上运转， 电流表指示放电， 充电指示灯不熄灭。 测量发电机端电压小于蓄电池电压。 原因分析：发电机传动带断裂或打滑严重。发电机励磁线路或充电线路断路。发电机故障。电刷与集电环接触不良。二极管击穿、 断路。转子绕组短路、 断路或搭铁。定子绕组短路、 断路、 搭铁。调节器故障。弹簧弹力不足、 气隙过小， 高速触点烧蚀、 触点脏污， 或调节电阻断路

17、。晶体管调节器的稳压管及小功率晶体管短路或大功率晶体管断路。调节器的搭铁方式与发电机不匹配。任务1.2 检查与更换发电机9.交流发电机与调节器常见故障的诊断与排除（）不充电。故障诊断步骤：依次检查传动带松紧、 导线连接（松脱或接错）情况。 若正常， 进行下一步。检查励磁电路。 对发电机进行电磁吸力试验， 若不正常， 检查励磁电路。 应首先区分是发电机的故障还是调节器的故障（给发电机转子绕组通电， 通过试验其是否有电磁吸力来证明）。 若正常， 进行下一步。检查电枢回路（用试灯检查发电机“ ”接线端是否有电的方法来确定故障是在外线路还是在发电机内部）。诊断电路故障时， 可用试灯或万用表电阻挡或电压挡检查。任务1.2 检查与更换发电机9.交流发电机与调节器常见故障的诊断与排除（）充电电流过小。故障现象： 在蓄电池亏电的情况下， 发动机中高速运转时充电电流很小， 或蓄电池经常亏电。原因分析：充电线路接触不良。传动带打滑。发电机有故障。调节器调节电压过低或有故障。故障诊断步骤：检查发电机传动带的松紧或是否有油污， 检查导线的连接情况。拆下发电机“”导线， 用试灯两端接发电机“”和“”接线柱， 起动发动机， 并逐渐提高转速。 若试灯发红， 证明发电机有故障； 若亮度增加较大则说明发电机正常， 故障在调节器。 如有电流表可在此情况下观察其充电电流的大小， 以区分是发电机还是调节器