项目一(单元一)概述

项目一（单元一）概述

一、汽车电气设备的发展概况

20世纪50年代前---以机械为主，辅以必要的电器设备20世纪60年代------电子技术得到逐步的应用20世纪70年代------电子点火、电控喷油等多种控制20世纪80年代后---通讯技术、安全技术、可靠性、人性化等多方位发展。二、汽车电大设备的组成

分为三大部分：1、采用直流电

2、采用低压电源

3、采用单线制

4、负极搭铁

5、设有保险装置

6、汽车线路有颜色和编号特征

三、汽车电力设备的特点

蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置

蓄电池的构造与型号一、蓄电池的基本构造由极板、隔板、外壳、电解液等部分组成

(如图)1．极板：

正极板上的活性物质是二氧化铅，是棕红色;

负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色;

项目一（单元二）蓄电池

正、负极板上的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上，铅占94％，锑占6％。目前国内外已使用铅锑砷合金作板栅，可以减缓腐蚀速度，提高硬度与机械强度，增强其抗变形能力，延长蓄电池的使用寿命。负极板栅厚度：1.6－1.8mm(厚)1.2一1.4mm(薄)

正极板栅厚度：2.2－2.4mm(厚)1.6一1.8mm(薄)

正极板片数：4一13片负极板片数：5一14片2．隔板常见的隔板材料有木材。微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸浆和玻璃丝棉等几类。隔板为一厚度小于lmm，安装时，应将带沟槽的一面竖直朝向正极板。3．电解液电解液由密度为1.84g／cm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成，密度一般在1.24－1.31g／cm3，使用时根据当地最低气温或制造厂的要求进行选择。

4．外壳

常用的材料有硬质橡胶、沥青塑料。工程塑料。我国目前已大量生产聚丙烯等工程塑料蓄电池外壳。5．其他零部件（l）铅连接条：有外露式、跨桥式和穿壁对焊式三种（2）加注孔盖：加注孔盖上有通气孔，下端有特制的隔板，其作用是将通气孔与单格上面的空间部分地隔开，以防汽车颠簸时，电解液从通气孔溅出。

第二节蓄电池的型号

XX

XXX

字母表示其具有的特殊性能第3部分表示蓄电池的额定容量用阿拉伯数字组成第2部分表示蓄电池的类型和特征，用汉语拼音字母表示。第1部分表示串联单格电池数，用阿拉伯数字组成例如：6－QAW－100S

表示由

6个单格串联而成，标准电压为12V，额定容量100A·h的干荷电式免维护蓄电池，它采用了塑料整体式外壳。一、免维护铅蓄电池的特点

1.免维护铅蓄电池的结构特点

①采用低锑合金或铅钙合金制作极板栅架；②采用密封式压铸成型极桩；③外壳为聚丙烯塑料热压而成，槽底没有肋条，体积小，质量轻；

④隔板采用袋式聚氯乙烯隔板；

⑤通气孔采用新型安全通气装置；⑥单格电池间的极板组的连接条，采用穿壁贯通连接，可减少内阻。

2．兔维护铅蓄电池的使用特性（1）使用中不需要加水

（2）自放电少，寿命长

（3）接线柱腐蚀较小

（4）起动性能好

第三节蓄电池的工作原理1．蓄电池电动势的建立正极板上：PbO2＋2H2O→Pb(OH)4Pb(OH)4→Ph4+＋4OH－

正极板的电极电位约为十2．0V。极板的电极电位约为一0．1V。在静止状态下的电动势E。约为2.1V。实际测定的结果是EO＝2.044V。1．蓄电池的放电过程正极板上：Pb4+＋2e→Pb2+Pb2+＋SO42－→PbSO4

负极板上：Pb2+＋SO42－→PbSO4Pb→2e＋Pb2+

电解液中的H2SO4逐渐减少，而H2O逐渐增多，电解液密度下降。

蓄电池的充电过程正极板上：

PbSO4→Pb2+＋SO42－

Pb2+－2e(外电力的作用)→Ph4+Ph4+＋4OH－→Pb(OH)4Pb(OH)4→PbO2＋H2OSO42－＋2H+→H2SO4

总反应：

PbSO4－2e＋2H2O＋SO42－→PbO2＋2H2SO4

负极板上的总反应：PbSO4＋2e＋2H+→Pb＋H2SO4

蓄电池充放电时的特征:①放电时：（H2SO4）↘,（H2O）↗,电解液密度↘②充电时：（H2SO4）↗,（H2O）↘,电解液密度↗③在充放电时，电解液密度发生变化，主要是由于正极板的活性物质发生化学反应的结果，因此要求正极板处的电解液流动性要好。④放电终了时，极板上尚余有70％－80％的活性物质没有起作用。

蓄电池的使用与维护

一、蓄电池的维护

①定期检查蓄电池安装是否牢固，线夹与极桩的连接是否牢固，并及时清除线夹和极桩上的氧化物。在其表面涂上凡上林或黄油可防止氧化。

②经常检查蓄电池表面是否清洁，应及时清除灰尘、油污、电解液等脏物。畅通加液孔盖通气小孔。③定期检查电解液的液面高度，液面一般应高出极板10－15mm，液面过低时应及时补充蒸馏水。除非确知液面降低是由于电解液溅出所致，否则一般不允许加注硫酸溶液。④检查蓄电池的放电程度，如果放电程度冬季超过25％，夏季超过50％时，就应对蓄电池立即进行补充充电。

⑤定期对蓄电池进行补充充电，不考虑蓄电池放电程度强制性进行补充充电，以保证蓄电池始终保持充足电状态，避免极板硫化。定期补充充电一般为每月一次，城市公共汽车可短些，而长途运输车辆可更长一些。⑥连接蓄电池时，细心查明极性，不要接错。⑦脱开蓄电池时，始终要先拆负极（搭铁）电缆。⑧千万不要把工具放在蓄电池上。它们可能会同时触及两个极桩，使蓄电池短路而引起事故。二、蓄电池技术状况检查1．电解液液面的检查

2．电解液密度的检查3．用高率放电计测量放电电压

读数在1．75V以上说明单格电池完好。读数在1．75－1．5V表明放电较多，应进行补充充电。

4．蓄电池开路电压的检查

三、快速充电

采用快速充电，新蓄电池初充电不超过5h，补充充电只需要0．5－1．5h，大大缩短了充电时间，提高了效率。目前采用的快速充电方法有脉冲快速充电法和大电流递减充电法。一般在蓄电池集中、充电频繁的场合或应急部门使用快速充电。但其输出容量较低，能量转换效率也较低，不能将蓄电池完全充足，且对蓄电池的寿命有不利的影响四、蓄电池充电的种类

1．初充电

初充电的特点是充电电流小，充电时间长。（l）加注电解液按制造厂的规定，加注一定密度的电解液。液面高出极板上沿15mm。加注电解液后，蓄电池应静置3－6h，待温度低于35℃才能进行充电。（2）初充电过程第一阶段充电电流约为额定容量的1／15，充电至电解液中逸出气泡，单格电压达到2．4v时为止。第二阶段充电电流减半，充电至电解液沸腾，密度和瑞电压连续3h不变时为止。（3）注意事项

⑴、充电过程中应经常测量电解液温度，上升到40℃时应将充电电流减半；上升到45℃时应停止充电，待冷至35℃以下再行充电。⑵、初充电接近完毕时应测量电解液密度，如果不符合规定值，应用蒸馏水或密度为1．400g／cm3的电解液调整，调整后再充电

2h。⑶、新蓄电池充电完毕后，要以20h放电率放电，再次充电，然后又以20h放电率再次放电。如果第二次放电的蓄电池容量不小于额定容量的90％，就可以使用了。2．补充充电

如果电解液密度下降到

1．150g／cm3以下，或单格电池电压下降到

1．75V以下，或冬季放电超过25％，夏季放电超过50％，或前照灯灯光比平时暗淡，或起动无力，则必须进行补充充电。补充充电可采用定流充电，也可采用定压充电。若采用定流充电方法，其充电过程与初充电相似，但充电电流可以略大一些。第一阶段的充电电流为额定容量的1／10，充电至单格电池电压达到2．4V时电流减半，直至充足。

若采用定压充电，其充电方法如下：

①将蓄电池与充电电源连接。

②将电压调至规定值，观察充电电流，如果电流超过0．3C20A，应适当降低电压、待蓄电池电动势升高后再将电压调至规定值。③充电电流在连续2h内变化不大于0．1A，且电解液密度无明显变化，则可以认为充电结束。3．预防硫化过充电

为预防硫化，蓄电池每隔3个月进行一次预防硫化过充电：先用补充充电的电流值将电池充足，然后间歇lh，将电流值减半继续充至沸腾，这样反复数次，直到蓄电池刚一接入直流电源充电就立即沸腾起来，这时就可以结束充电了。4．去硫充电去硫充电：光倒出容器内的电解液，用蒸馏水反复冲洗数次，然后加入蒸馏水，用初充电电流进行充电，并且随时测量电解液密度。当密度上升到1．150g／cm3时，要加蒸馏水冲淡，继续充至密度不再上升。然后进行放电，反复进行到在6h内密度值不再变化时为止。最后按初充电的方法充电，调整电解液密度至规定值。5、锻炼循环充电即按正常的充电方法将蓄电池充足，然后以20h放电率放完，再按正常充电方法充足。1．5．3蓄电池充电注意事项

①严格遵守各种充电方法的充电规范。②将充电机与蓄电池连接时，要注意极性。③在充电机工作时，不要连接或脱开充电机引线。④在充电过程中，要注意电压和电解液密度。⑤在充电过程中，要注意各个单格电池的温升。⑥充电时，打开蓄电池加液孔盖，使气体顺利逸出。⑦通风好，严禁在附近产生电火花、明火和吸烟。⑧充电时，导线必须连接可靠。

项目一（单元三）交流发电机与调节器交流发电机的构造一、转子

转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成，见图2．2。

二、定子

定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定子铁心和定子绕组组成。定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用Y形（星形）联结，也有用△形联结的。

定子绕组应遵循的原则：①、每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等。

②、三相绕组的起端A、B、C（或末端X、Y、Z）在定子槽内的排列，必须相隔120°电角度。三、整流器

交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。外壳为正极、中心引线为负极的二极管，称为负极管，管壳底上注有黑色标记；外壳为负极、中心引线为正极的二极管，称为正极管，管壳底上有红色标记。安装三只正极管的整流板（装在外侧）称为正整流板。安装三只负极管的整流板（装在内侧）称为负整流板。四、端盖与电刷总成交流发电机有内、外搭铁之分，见图2．6。

五国产交流发电机的型号

根据国标QC／T73－93汽车电气设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机的型号如下：第1部分为产品代号。交流发电机的产品代号有JF、JFZ、JFB、JFW四种。第2部分为电压等级代号。用1位阿拉伯数字表示，1－12V；2－24V；6－6v。第3部分为电流等级代号。用1位阿拉伯数字表示，其含义见表2．l。第4部分为设计序号。按产品的先后顺序，用阿拉伯数字表示。

第5部分为变型代号。交流发电机以调整臂的位置作为变型代号。从驱动端着，Y一右边；Z一左边；无一中间。六、交流发电机的工作原理

1、交流电动势的产生

eA＝Emsinωt＝Eφsinωt

eB＝Emsin(ωt－120°)＝EΦsin(ωt－120°)

eC＝Emsin(ωt＋120°)＝EΦsin(ωt＋120°)

EΦ＝4.44KfNΦ式中，K－－定子绕组系数，一般小于1；

f－一感应电动势的频率（单位：Hz）；

f＝Pn/60[P为磁极对数，n为转速]

N－一每相绕组的匝数；

Φ——磁极的磁通（单位：Wb）。二、整流原理

1．六管交流发电机的整流原理

由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路，

3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法，3个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法。

Uav＝2.34UΦ

式中，Uav——输出直流电压平均值（单位：v）；

UΦ——发电机相电压有效值（单位：v）。

2．九管交流发电机的整流原理

三、八管交流发电机的工作原理

实验证明，加装中性点二极管后，在发电机转速超过

2000r／min时，其输出功率可提高

11％～15％。四、十一管交流发电机的工作原理

五、励磁方式

一般发电机的转速达到

1000r／min左右时，励磁电流便由发电机自身供给，这种励磁方式称为自励。由此可见，汽车交流发电机在输出电压建立前后分别采用他励和自励两种不同的励磁方式。六交流发电机的工作特性

1输出特性

输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是在发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转速之间的关系。

I＝f(n)

由输出特性表明：

①发电机只需在较低的空载转速n1时，就能达到额定输出电压值，因此其具有低速充电性能好的优点。②发电机转速升至满载转速n2时，即可输出额定功率的电能，因此其具有发电性能优良的特点。③当转速升到某一定值以后，输出电流就不再随转速的升高和负荷的增多而继续增大，因此其具有自身控制输出电流的功能，不再需要限流器。交流发电机的最大输出电流约为额定电流的1．5倍。七、空载特性空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速的变化规律。八、外特性

外特性是指转速保持一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。转速一定时，端电压均随输出电流的增大而相应下降，原因是：

①发电机内压降增大，引起端电压下降。

②电压↘，磁场↘，引起磁场减弱，感应电动势↘。③电枢反应↗，感应九、交流发电机与电压调节器的维护

1交流发电机与电压调节器的使用注意事项①、蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同。②、不能使用试火方法检查发电机是否发电，否则容易损坏二极管及其他电子元件。③、发现交流发电机不发电或者充电电流较小时，应及时找出故障予以排除。④、绝对禁止用200V以上的交流电压或兆欧表检查发电机的绝缘性能，否则将损坏整流二极管及调节器中的电子元件。⑤发电机正常运行时，切不可任意拆卸各电器的连接线，以防引起电路中的瞬时过电压损坏二极管及调节器中的电子元件或其他电子设备。⑥、蓄电池可起到电容器的作用，即可在一定程度上吸收电路中的瞬时过电压。⑦、熄火后，应及时将点火开关断开，否则蓄电池长期向磁场绕组放电，会使磁场绕组过热而损坏。⑧、调节器与交流发电机的搭铁形式必须一致。⑨、调节器与交流发电机的电压等级必须一致，否则充电系统不能正常工作。⑩、调节器的调节电压不能过高或过低，避免损坏用电设备或引起蓄电池充电不足。十交流发电机的维护1．交流发电机的检测⑴．单机静态测试①、检测F与E之间的电阻值；②、检测整流二极管的