《汽车电气构造与维修》-项目二

任务一汽车用蓄电池知识储备一、汽车用蓄电池的功用汽车用蓄电池又称二次电池，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，其主要作用有：（1）起动发动机时，向起动系统、点火系统以及收音机、点烟器和常用灯光等供电。（2）当发动机低速运转，发电机电压低于蓄电池的充电电压时，由蓄电池向用电设备供电。（3）储蓄电能。当发动机中高速运转，发电机电压高于蓄电池的充电电压时，蓄电池将发电机的剩余电能储存起来。下一页返回任务一汽车用蓄电池（4）过载返回送电。当发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。（5）电容器功能。蓄电池可以吸收电路中的瞬时电压，保持汽车电气系统电压的稳定，从而保护电子元件。二、对汽车用蓄电池的基本要求汽车用蓄电池最基本的功能是必须能够满足起动发动机的需要，即在短时间内（5～10s）可供给起动机以强大的电流（一般为200～800A，有些柴油机可达1500A），故对汽车用蓄电池的基本要求是：容量大、内阻小、有足够的起动能力和连续供电能力。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池三、汽车用蓄电池的结构汽车用铅酸蓄电池由3只或6只单格电池串联而成，每只单格电池电压约为2V，串联成6V或12V以供汽车选用，如图2−1所示，它主要由极板、隔板、电解液、外壳、联条和极柱等组成，下面分别加以介绍。1.极板极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中硫酸的化学反应来实现。极板分正、负极板两种，它由栅架和活性物质组成，如图2−2所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池1）栅架栅架用于容纳活性物质并使极板成型，一般由铅锑合金浇铸而成，如图2−3所示。铅锑合金中一般加入6%～8.5%的锑，以提高栅架的机械强度并改善其浇注性能。但锑会加速氢的析出而使电解液的消耗加剧，甚至会引起蓄电池自放电和栅架的膨胀、溃烂，缩短蓄电池的使用寿命。因此，栅架正逐渐向低锑，甚至无锑的铅钙锡合金发展。2）活性物质活性物质就是极板上的工作物质，为充放电过程提供不可缺少的离子。正极板上的活性物质为深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为青灰色的海绵状纯铅（Pb）。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池将一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得到2.1V左右的电动势。为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板分别并联，用联条焊接成正负极板组。安装时，正负极板组相互嵌合安装，中间插入隔板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池，如图2−4所示。由于正极板活性物质比较疏松，且正极板处的化学反应比负极板处的化学反应剧烈，反应前后活性物质体积变化较大，为防止正极板拱曲和活性物质脱落，在每个单格电池中负极板的片数总比正极板多一片。国产负极板的厚度为1.8mm，正极板的厚度为2.2mm。国外大多采用薄型极板，厚度为1.1～1.5mm。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池薄型极板对提高蓄电池的比容量（极板单位尺寸所提供的容量）和改善起动性能都是很有利的。2.隔板为了使蓄电池的结构尽量紧凑，正负极板应尽可能接近，但又得避免其互相接触而造成短路，因此必须采用隔板加以绝缘。由于电化学反应在液体中进行，有离子迁移运动，为使电解液渗透，隔板应具有多孔性和良好的耐酸性，故一般采用微孔塑料、微孔橡胶、木质材料、玻璃纤维等材料，如图2−5所示。近年来，还将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质的脱落。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池3.电解液电解液一般由密度为1.84g/cm3的专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，它是蓄电池发生化学反应的主要物质，为电化学反应提供必要的离子。电解液的配制应严格选用GB4554—1984标准规定的二级专用硫酸和蒸馏水。当配置时，一定要把浓硫酸缓慢倒入蒸馏水中，并不断搅拌。电解液的密度一般为1.24～1.33g/cm3，电解液密度过小，冬季易结冰；电解液密度过大，黏度增加，蓄电池的内阻增加，从而加速隔板、极板的腐蚀，使其使用寿命缩短，故应根据本地区气候条件和制造厂的要求合理选用。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池4.外壳外壳用来盛放电解液和极板组，并使蓄电池构成一个整体。外壳的材料有硬质橡胶和聚丙烯塑料两种，由间壁将其分为三个或六个相互分离的单格，底部有凸起的筋条支撑极板组，凸筋之间的空间用来容纳极板脱落的活性物质，以防极板短路，如图2−6所示。橡胶外壳的每单格有一个小盖；塑料外壳采用整体盖。普通蓄电池每单格的中间有一个电解液加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，以及测量电解液密度、温度和液面高度。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池平时拧装一个螺塞，螺塞上有一个通气孔，蓄电池使用时应保持其畅通，以便随时排出蓄电池内化学反应放出的氢气（H2）和氧气（O2），防止外壳胀裂和发生事故，如图2−7所示。5.联条为提高蓄电池的供电电压，用联条将各单格电池串联连接，一个单格电池的正极板与相邻单格电池的负极板采用联条焊接，如图2−8所示。联条连接方式通常有外露式、内部穿壁式和跨接式等，如图2−9所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池为减少蓄电池内阻和质量，现代蓄电池上采用单格电池直接联条。各个单格电池的极板联条通过单格电池间壁以最短的距离相互连接，这样可减少由于外部影响造成短路的危险。6.极柱极柱的作用是将蓄电池的电压引出，第一个单格电池的正极板联条与正极柱相连，最后一个单格电池的负极板联条与负极柱相连。极柱有圆锥形（图2−10）、侧置式和L形等。为便于识别，极柱的上方或旁边标刻有“+”（或P）、“−”（或N）标记，或者在正极柱上涂红色油漆。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池四、汽车用蓄电池的类型目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄电池（简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。由于人们对燃油汽车排放要求的提高和能源危机的冲击，各国正在不断探索和研制电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。表2−1列出了各种蓄电池的特点。铅蓄电池由于结构简单、价格便宜、内阻小，可以短时间供给起动机强大的起动电流而被广泛采用。铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。各种铅蓄电池的特点见表2−2。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池图2−11所示为几种常用蓄电池的外形。五、蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理就是化学能和电能的相互转化，它分为充电和放电两个过程，如图2−12所示。当铅蓄电池接通外电路负载放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成了PbSO4，电解液中的硫酸变成了水。充电时，正负极板上的PbSO4

分别恢复成原来的PbO2和Pb，电解液中的水变成了硫酸。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池蓄电池的化学反应方程式为六、蓄电池的型号1.国家蓄电池型号标准按机械工业部颁发的JB2599—2012《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池型号分为三部分，见表2−3。其中，蓄电池类型采用其用途加以划分：如“Q”表示起动用蓄电池；“M”表示摩托车用蓄电池；“N”表示内燃机用蓄电池。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池蓄电池特征部分，当产品同时具有两种特征时，原则上按表2−4顺序将两个代号并列标示。蓄电池的特殊性能部分，置于型号的末尾，如G表示薄型极板的高起动率蓄电池，S表示采用工程塑料外壳、电池盖及热封工艺的蓄电池。2.日本JIS标准蓄电池1982年以前，日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表，后面的数字是电池槽的大小，用接近蓄电池额定容量来表示，如NS40ZL：（1）N表示日本JIS标准；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（2）S表示小型化，即实际容量比40A·h小，为36A·h；（3）Z表示同一尺寸下具有较好起动放电性能，S表示极柱端子比同容量蓄电池要粗，如NS60SL。注：一般来说蓄电池的正极端子和负极端子有不同的直径，以避免将蓄电池极性接反。蓄电池端子的直径见表2−5。（4）L表示正极柱在左端、R表示正极柱在右端，如NS70R（注：从远离蓄电池极柱方向看）。到1982年，日本标准蓄电池型号按照新标准来执行，如38B20L（相当于NS40ZL）：上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（1）38表示蓄电池的性能参数。数字越大，表示蓄电池可以存储的电量就越多，蓄电池性能参数见表2−6。（2）B表示蓄电池的宽度和高度代号。蓄电池的宽度和高度组合是由8个字母中的一个表示的（A到H），字符越接近H，表示蓄电池的宽度和高度值越大，蓄电池的宽度和高度说明见表2−7。（3）20表示蓄电池的长度约为20cm。（4）L表示正极端子的位置，从远离蓄电池极柱看过去，正极端子在右端的标R，正极端子在左端的标L，如图2−13所示。3.德国DIN标准蓄电池上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池以型号为54434的蓄电池为例，说明如下：（1）开头5表示蓄电池额定容量在100A·h以下；开头6表示蓄电池容量在100～200A·h；开头7表示蓄电池额定容量在200A·h以上。（2）容量后两位数字表示蓄电池尺寸组号，如表2−8所示。（3）MF表示免维护型，如图2−14所示。4.美国BCI标准蓄电池以型号为58430（12V430A80min）的蓄电池为例，说明如下：（1）58表示蓄电池尺寸组号，如表2−9所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（2）430表示冷起动电流为430A。（3）80min表示蓄电池储备容量为80min。注：①冷起动电流（CCA）：在−17.8℃和−28.9℃条件下，可获得的某特定意义下的最小电流。这个指标把蓄电池的起动能力与发动机的排量、压缩比、温度、起动时间、发动机和电气系统的技术状态以及起动和点火的最低使用电压这些重要的变量联系起来。它是指充满电的12V蓄电池在30s内，其端电压下降到7.2V时，蓄电池所能供给的最小电流，冷起动额定值给出的是总电流值。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池②储备容量（RC）：汽车在充电系统不工作的情况下，在夜间靠蓄电池点火和提供最低限度的电路负载所能运行的大约时间，可具体表述为：完全充足电的12V蓄电池，在2℃的条件下，以25A恒流放电至蓄电池端电压下降到0.05V时的放电时间。（4）美国标准的蓄电池也可以这样表示：78−600，78表示蓄电池尺寸组号，600表示冷起动电流为600A。七、蓄电池的容量及其影响因素铅蓄电池的容量是指蓄电池在完全充足电的情况下，在允许放电的范围内对外输出的电量，单位为安培小时（A·h），电池容量用以表示蓄电池对外供电的能力。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池蓄电池的容量与放电电流、电解液的温度、电解液的密度及极板的结构等因素有关。八、蓄电池充电1.充电方法蓄电池的充电必须根据不同的情况选择恰当的方法，并且正确地使用充电设备，以提高工作效率，并延长充电设备和蓄电池的寿命。通常蓄电池的充电方法有如下三种。1）恒流充电恒流充电是指在充电过程中，充电电流保持不变（通过调整电压，保证电流不变）的充电方法。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池它广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。为缩短充电时间，充电过程通常分为两个阶段：第一阶段采用较大的充电电流，使蓄电池的容量得到迅速恢复，当蓄电池电量基本充足，单格电池电压达到2.4V，电解液开始产生气泡时，转入第二阶段，将充电电流减小一半，直到电解液密度和蓄电池端电压达到最大值且在2～3h内不再上升，蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。恒流充电的适应性强，可任意选择和调整充电电流的大小，有利于保持蓄电池的技术性能和延长使用寿命，其缺点是充电时间长，要经常调节充电电流。2）恒压充电上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池恒压充电是指在充电过程中，充电电压保持恒定不变的充电方法，它是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法，在恒压充电初期，充电电流较大，充电4～5h后即可达到额定容量的90%～95%，因而充电时间较短，充电电流IC会随着电动势E的上升而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和看管。但是在充电过程中，充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。充电时，若充电电压过高，将导致过充电；充电电压过低，将导致充电不足。所以一般单格电池充电电压选为2.5V。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池对于汽车用蓄电池，为了防止其产生硫化故障，必须定期（每两个月）拆下用改进恒流充电的方法充电一次。3）脉冲快速充电恒流充电和恒压充电统称为“常规充电”，其充电时间过长，给使用带来不便，故采用脉冲快速充电。脉冲快速充电必须用脉冲快速充电机（图2−15）进行。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池脉冲快速充电的过程是：先用0.8～1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50%～60%，当单格电池电压升至2.4V，开始冒气泡时，由充电机的控制电路自动控制，开始脉冲快速充电，首先停止充电25ms（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（脉冲深度一般为充电电流的1.5～3倍，脉冲宽度为150～1000μs），然后再停止充电40ms（称为后停充），而后按着正脉冲充电→前停充→负脉冲瞬间放电→后停充→正脉冲充电……循环进行，直至充足电为止。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池脉冲快速充电的优点是充电时间可大大缩短（新蓄电池充电仅需5h，补充充电需1h）。但蓄电池的寿命有一定的影响，并且脉冲快速充电机的结构复杂，价格昂贵，故适用于电池集中、充电频繁、要求应急的场合。2.充电的种类根据充电目的不同，蓄电池的充电可分为初充电、补充充电、间歇过充电、去硫化充电。1）初充电对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池其目的是恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质因缓慢放电和硫化而失去的电量。初充电的特点：充电电流小，充电时间长，必须彻底充足。2）补充充电补充充电是指对使用中的蓄电池在无故障的前提下，为保持或恢复其额定容量而进行的正常的保养性充电。一般汽车用蓄电池应每隔1～2个月从车上拆下来进行一次补充充电，使用中，如发现下列现象之一时，必须及时进行补充充电：（1）电解液相对密度降至1.15g/cm3以下时；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（2）冬季放电量超过25%，夏季超过50%时；（3）前照灯灯光比平时暗淡，起动无力时；（4）单格电池电压降到1.7V以下时。3）间歇过充电间歇过充电又称预防硫化过充电，是避免使用中极板硫化的一种预防性充电。一般应每隔3个月进行一次。充电方法是先按补充充电方式充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流进行过充电，即出现“沸腾”现象为止。如此反复，直至充足电为止。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池4）去硫化充电先将已硫化的铅蓄电池按额定容量放电率放完电（额定容量放电率是20h放电率，即以额定容量的1/20安培的电流放电，比如10A·h的蓄电池以500mA电流放电），倒出池体内原有电解液，用蒸馏水冲洗数次，再注入蒸馏水至标准液面。再以2～2.5A电流（或额定容量的1/25A电流）充电。九、免维护蓄电池免维护蓄电池是目前普遍使用的铅酸蓄电池，如图2−16所示。1.免维护蓄电池的结构特点上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（1）极板栅架采用铅钙锡合金材料制成，彻底消除锑的副作用。（2）采用袋式聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板袋内，既能避免活性物质脱落，又能防止极板短路。（3）通气孔螺塞采用新型安全通气装置，螺塞内装有氧化铝过滤器和催化剂钯。过滤器能阻止水蒸气和硫酸气体通过，避免其与外部火花接触而发生爆炸，催化剂能促使氢氧离子结合生成水再回到池内而减少水耗。有些免维护蓄电池在内部装有一只指示荷电状况的相对密度计（比重计），如图2−17所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池如果相对密度计顶部的圆点呈绿色，蓄电池荷电充足（大约65%充电）；如果圆点模糊，蓄电池荷电不足；如果圆点呈黄色，给蓄电池再充电也无济于事，如果此圆点是透亮的，是电解液不足，这两种情况都必须更换蓄电池。（4）外壳用聚丙烯塑料热压而成，槽底无筋条，极板组直接安放在壳底上，使极板上部容积增大33%左右，电解液储存量增大。2.免维护蓄电池的使用特点（1）在整个使用过程中无须补加蒸馏水，减少了维护工作量。（2）电池盖上设有安全通气装置，可阻止水蒸气和硫酸气体的通过，减少了电解液的消耗，并能减弱电极和附近机件的腐蚀。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（3）自放电少，可储存2年以上，使用寿命长，约为普通蓄电池的4倍。（4）耐过充电性能好，免维护蓄电池的过充电电流在充满电时可接近零，减少了电和水的损耗。（5）内阻小，起动性能好。任务实施一、蓄电池的检查上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池目前大部分汽车均采用免维护蓄电池，在汽车合理使用期间，不需要对蓄电池进行加注蒸馏水、检测电解液液面高度、检测电解液密度等维护作业，比亚迪F0采用的蓄电池也是免维护蓄电池，故只需进行外观检查和电压测试。1.蓄电池外观检查1）极柱检查打开发动机舱盖，打开蓄电池盖，检查正负极柱接线是否牢固，如有松动现象应及时用10mm扳手进行紧固，如图2−18所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池检查蓄电池极柱上是否存在氧化物，如发现有氧化物，可断开接线后用刷子清洗或用热水冲洗（注意勿弄湿相关线路），冲洗后可在接头外部涂润滑脂以防止进一步的腐蚀。如有必要，可将蓄电池拆下，进行彻底清洁。2）蓄电池表面检查检查蓄电池表面是否留有水分或电解液，如有应用干布擦拭干净。检查蓄电池表面是否有裂纹，如发现裂纹可用蓄电池专用胶水进行封补。3）蓄电池安装情况检查上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池用手晃动蓄电池，看其是否安装牢固，若有松动，应将卡板拧紧至能够保持蓄电池固定在其位置上，切勿过度拧紧，以免损坏蓄电池壳。2.蓄电池端电压检查为进一步确定蓄电池的技术状况，对蓄电池外观进行检查并维护后，需检查蓄电池的开路电压，方法如下：（1）首先取下负接头（“−”标记）上的接地电缆，然后断开蓄电池正极电缆，使其处于开路状态。（2）将电压表红表笔接蓄电池正极，黑表笔接蓄电池负极，测量开路电压，如图2−19所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池若蓄电池端电压能保持在11V以上，说明蓄电池性能良好；若在9～11V之间，说明蓄电池尚可使用，但存电量仅有一半；若＜9.5V，则说明蓄电池存电不足需充电。为进一步确认蓄电池的放电情况,可采用高率放电计测量其放电电压。（3）将12V高率放电计的两个叉尖，用力紧压在蓄电池正负极柱上，时间不超过5s，观察蓄电池大电流放电时的端电压，如图2−20所示。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（4）观察高率放电计的读数，若蓄电池端电压能保持在11V以上，说明蓄电池性能良好；若在9～11V之间，说明蓄电池尚可使用，但存电量仅有一半；若＜9.5V，则说明蓄电池存电不足需充电。不同汽车配备不同型号的蓄电池，其型号及容量等参数可在蓄电池盖上找到，检查放电电压时，可参照表2−10判断其技术状况。经过测试，若蓄电池已不能使用，则可将其更换，但需要注意的是，因车型配置不同，不同的车辆上蓄电池的型号可能不一样。更换蓄电池时，请务必选用与原装蓄电池型号及生产厂家一致的蓄电池。3.检查电解液液面高度上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池一般每行驶1000km或冬季行驶10～15天、夏季行驶5～6天，应检查电解液液面高度。橡胶外壳蓄电池电解液液面高度应高出极板10～15mm，可用玻璃观管测量，如图2−21所示。塑料外壳蓄电池呈半透明状，液面应在厂方标明的上下刻线之间，如图2−22所示。当液面过低时，应加注蒸馏水以恢复正确的液面高度。除非确知电解液溅出，否则不许添加硫酸溶液。4.检查电解液密度电解液密度的大小是判断蓄电池容量的重要标志。测量蓄电池电解液密度时，蓄电池应处于稳定状态。蓄电池充、放电或加注蒸馏水后，应静置半小时后再测量。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池电解液密度的大小可使用吸式密度计进行检测，方法如图2−23所示。先吸入电解液，使密度计浮起，电解液面所在的刻度即为相对密度值。在测量密度时应同时测量电解液的温度，并将测量的密度值换算成25℃时的相对密度，而后与当地的标准密度值进行比较，以判断蓄电池的存电情况，且可用如下经验公式进行计算：相对密度每下降0.04，相当于蓄电池放电25%的额定容量。蓄电池存电状态与密度的关系见表2−11。上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池通过对各个单格电池电解液密度的测量，可以确定蓄电池是否失效。如果单格电池之间的密度相差0.05g/cm3，则该电池失效。一般冬季放电超过25%，夏季放电超过50%，就需要进行充电。二、蓄电池的拆卸、安装1.蓄电池的拆卸确认汽车点火开关、灯光、空调、音响等开关均处于关闭状态，而后按如下方法拆卸蓄电池：（1）打开发动机舱盖，打开蓄电池盖；（2）用10mm扳手拧下蓄电池负极电缆固定螺栓，并拆下负极电缆如图2−24所示；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（3）用同样方法拆下蓄电池正极电缆固定螺栓；（4）用10mm丁字套筒拆下蓄电池卡板固定螺栓，如图2−25所示；（5）取下蓄电池卡板，如图2−26所示；（6）取下蓄电池，搬至实训桌上（搬运过程中，应小心谨慎、轻搬轻放，严禁翻转和脱落），如图2−27所示，拆卸任务结束。2.蓄电池的安装按拆卸相反顺序安装蓄电池，具体步骤如下：（1）将蓄电池平放在底座上，使蓄电池进入卡槽中；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（2）将蓄电池卡板安装到位；（3）用10mm丁字套筒拧紧蓄电池卡板固定螺栓；（4）用10mm扳手装上蓄电池正极电缆固定螺栓；（5）用同样方法装上蓄电池负极电缆固定螺栓；（6）盖上蓄电池极柱保护盖；（7）打开点火开关，起动发动机，检查发动机的起动情况，检验蓄电池连接是否正确；（8）确认蓄电池已经安装到位后，盖上发动机舱盖。三、蓄电池的充电上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池长期不用的蓄电池，会由于自放电而导致电能不足，需要充电后再装车使用。本节实训主要要求学生能对汽车蓄电池进行正确充电。1.单个电池充电按如下步骤对蓄电池进行充电：（1）检查线路连接是否牢固可靠；（2）检查充电机充电电流旋钮是否在OFF位置，如图2−28所示；（3）检查输出电压不高于12V（待充蓄电池额定电压值）；（4）将充电机负极接线柱与蓄电池负极接线柱相连，如图2−29所示；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（5）将充电机正极接线柱与蓄电池正极接线柱相连，如图2−30所示；（6）将输出电压旋钮调至12V位置，如图2−31所示；（7）将充电机的电源插头接到电源插座上，如图2−32所示；（8）将充电电流调节旋钮调至2挡，如图2−33所示。观察充电电流数值，应不超过4A（蓄电池额定容量的1/10），开始充电。（9）用电压表检查蓄电池端电压，若达到规定值，则将充电电流旋钮调至OFF位置，切断电源后，将蓄电池与充电机断开。2.给多个电池充电上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池当有多个蓄电池需要充电时，若采用顶流充电法，可按图2−34所示的串联法，对待充电蓄电池进行连接充电，需注意所有蓄电池的电压和不得超过充电机的最大电压值，下面以两个蓄电池充电为例进行说明。（1）检查线路连接是否牢固可靠；（2）检查充电机充电电流旋钮是否在OFF位置；（3）检查输出电压旋钮电压值不高于24V（待充蓄电池额定电压值之和）；（4）将充电机正极接线柱与蓄电池1正极接线柱相连；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（5）将蓄电池1的负极接线柱与蓄电池2的正极接线柱相连，如图2−35所示；（6）将充电机的电源插头接到电源插座上；（7）将充电电流调节旋钮调至2挡，观察充电电流数值，应不超过4A（两个蓄电池中较小额定容量的1/10），开始充电，如图2−36、图2−37所示；（8）用电压表检查蓄电池端电压，若达到规定值，则将充电电流调节旋钮调至OFF位置，切断电源后，将蓄电池与充电机断开。3.充电机使用注意事项上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池蓄电池的充电设备很多，目前使用较多的是可控硅充电机，在使用时，应注意如下事项：（1）使用前，应检查线路连接是否牢固可靠，以免内部短路；（2）充电机直流输出的正、负极接线柱只能分别与被充蓄电池的正、负极接线柱相连；（3）在调节电位器旋钮时，必须使直流电流表的数值顺时针慢慢旋转到规定的电流值，充电完毕后，将电位器旋钮回到OFF位置，方可切断电源；（4）为防止充电机内部元件因过电流、过电压而损坏，使用过程中输出电压不宜超过额定值的10%；上一页下一页返回任务一汽车用蓄电池（5）如出现电位器调节失灵或无输出的现象，可检查接线是否完好，交、直流熔断器和其他紧固螺栓有无松动；（6）夜间充电，电流应减小一半或更小，以防夜间电压升高损坏充电机或充爆蓄电池；（7）充电过程中，电流逐渐减小属于正常现象，不必调节。上一页返回任务二交流发电机知识储备一、交流发电机的功用交流发电机的功用是当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全车除起动机外的所有用电设备直接供电。发电机是汽车上的主要电源，它与蓄电池并联，由汽车发动机驱动，如图2−38所示。二、交流发电机的结构普通硅整流发电机主要由三相同步交流发电机和6只二极管组成的三相桥式全波整流器两大部分组成；主要有转子、定子、整流器、前后端盖、皮带轮、风扇等部件，如图2−39所示。下一页返回任务二交流发电机1.转子总成转子的功用是产生磁场，主要由两块爪极、磁场绕组、转子轴和滑环等组成，如图2−40所示。转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有6个由低碳钢制成的鸟形磁极，空腔内装有磁轭（也叫铁芯），用于导磁。磁轭上绕有磁场绕组（又称励磁绕组或转子线圈），磁场绕组的两根引线分别焊在与转子轴绝缘的两滑环上。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，它与装在后端盖上的两个电刷相接触，两个电刷通过引线分别接在两个螺钉接线柱，即“F”和“−”上。上一页下一页返回任务二交流发电机当两滑环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使得爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。目前有很多发动机采用无刷发电机，无刷发电机结构简单，维护方便，工作可靠，但爪极间的连接工艺困难，励磁电流大。2.定子总成定子也叫电枢，它的功用是产生感应电动势。定子主要由定子铁芯和定子绕组组成，如图2−41所示。上一页下一页返回任务二交流发电机定子铁芯由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在定子铁芯的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法（Y形）或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电，如图2−42所示。三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。发电机定子绕组由专门人员绕制，具体如下：（1）每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。上一页下一页返回任务二交流发电机（2）每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。（3）三相绕组的始边应相互间隔2π+120°电角度（一对磁极占有的空间为360°电角度）。3.整流器交流发电机整流器的作用是将定子绕组产生的三相交流电整流成为直流电。六管交流发电机的整流器是由六只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，六只整流二极管分别压装（或焊装）在两块板上，如图2−43所示。上一页下一页返回任务二交流发电机4.前后端盖和电刷总成端盖一般分为前端盖和后端盖两部分，起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效地防止漏磁，二是铝合金散热性能好，而且能够减轻发电机的质量。前端盖铸有支脚、调整臂和出风口。后端盖上铸有支脚和进风口，而且装有电刷总成。电刷总成由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过滑环引入磁场绕组，由石墨制成。电刷架内装电刷和弹簧，利用弹簧的弹力与滑环紧密接触，多采用酚醛玻璃纤维塑料模压而成或用玻璃纤维增强尼龙制成。上一页下一页返回任务二交流发电机发电机的电刷总成有内装式和外装式之分，如图2−44所示。内装式是将电刷架安装在后端盖内部，如果电刷损坏，必须解体发电机，现已逐渐被淘汰。外装式电刷架用螺钉安装在后端盖壳体外表上，检修和更换方便。5.皮带轮皮带轮通常用铸铁或铝合金制成，也有用薄钢板卷压而成的，分为单槽、双槽和多楔形槽三种，利用半圆键装在风扇外侧的转轴上，再用弹簧垫片和螺母紧固，如图2−45所示。6.风扇上一页下一页返回任务二交流发电机为保证发电机在工作时不致因温升过高而损坏，在发电机上装有风扇。风叶一般用钢板冲制而成或用铝合金压铸而成。对于只有一个风扇的发电机，其风扇装在前端盖和皮带轮之间。三、交流发电机的工作原理发电机转子总成由发动机通过皮带驱动旋转，磁场绕组中有电流通过，产生磁场，使转子轴上的两块爪极磁化，形成N和S极。当转子旋转时磁极在定子总成铁芯间穿过，形成旋转磁场与三相定子绕组产生相对运动，三相定子绕组中产生三相交流电动势，相互间频率相同、幅值相等、相位互差120°（电角度）。上一页下一页返回任务二交流发电机三相交流电动势经由六只硅二极管组成的桥式整流电路整流后变成直流电通过电枢接线柱B向外输出，如图2−46所示。在定子绕组为星形连接时，三相绕组的公共接点称为中性点。有的发电机从三相绕组的中性点引一根导线到发电机外，标记为“N”。“N”点输出电压为UN，称为中性点电压。中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，即UN=UB/2。带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。如图2−47所示用中性点电压控制起动继电器。上一页下一页返回任务二交流发电机有的发电机没有中性点接线柱，但是也把中性点电压充分地利用了（如夏利、桑塔纳发电机），这些发电机在中性点处接上两只整流二极管，和三相绕组的六只整流二极管一同输出，可提高发电机功率。四、整流器整流原理交流发电机是利用二极管的单向导电性把交流电转变为直流电的。普通交流发电机是用六只二极管组成的三相桥式整流电路，把定子绕组中感应出来的交流电转变为直流电的。1.二极管的导通原则当给二极管加上正向电压时，二极管导通；当给二极管加上反向电压时，二极管截止，二极管的导通原则如下：上一页下一页返回任务二交流发电机当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通，如图2−48所示。2.整流过程分析桥式整流电路如图2−49所示，不同转速时中性点电压波形如图2−50所示。由上述二极管导通原则可知，当发电机正常工作时，三个正极管D1、D3、D5在某瞬时，电压最高的一相正极管导通；三个负极管D2、D4、D6在某瞬时，电压最低的一相负极管导通。由于发电机的三相绕组是对称安装的，故同时导通的管子总是两个，即正、负管子各一个。具体分析如下：上一页下一页返回任务二交流发电机在0～T1

时间内，UW

最高，UV

最低，D3

和D4都处于正向电压导通状态，电流回路为：最高电位点W→D3→发电机“+”→负载RL→D4→最低电位点V，于是在负载RL

上得到的电压为UWV，其方向为上“+”下“−”。发电机输出的直流电压平均值为流经每只二极管的电流为3.中性点电压有的发电机具有中性点接线柱，如图2−49所示，它是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压。上一页下一页返回任务二交流发电机中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，理论上中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，即但实际上，随转速的变化，它们之间关系也在变，如图2−50所示。带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。有的发电机没有中性点接线柱，但是也把中性点电压充分地利用了，这些发电机在中性点处接上两只整流二极管，和三相绕组的六只整流二极管一同输出，可提高发电机功率。4.励磁方式上一页下一页返回任务二交流发电机除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。所谓励磁，即将电源引入磁场绕组，使之产生磁场。交流发电机励磁有两种方式：他励和自励。1）他励在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电，这种供给磁场电流的方式称为他励发电。2）自励当发电机有能力对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。上一页下一页返回任务二交流发电机五、交流发电机的工作特性交流发电机的工作特性是指发电机经整流后输出的直流电压、电流和转速之间的关系，它包括空载特性、输出特性和外特性，如图2−51所示。汽车发动机的转速从怠速到最高转速的变化范围很大，由它带动旋转的发电机转速也相应在较大范围内变化。研究发电机的特性，应以转速为基准来分析各有关参数之间的关系。1.空载特性上一页下一页返回任务二交流发电机空载特性研究发电机空载运行时，发电机端电压和转速之间的关系，如图2−51（a）所示。空载特性可以判断该发电机低速充电性能的好坏，同时也可以看出发电机的输出电压是随着发电机的转速升高而增高的。2.输出特性输出特性研究当发电机输出电压一定时，发电机输出电流随转速变化的规律，如图2−51（b）所示。对于12V系列的发电机，规定输出电压为14V；对于24V系列的发电机，规定为28V。从输出特性曲线可以看出，当转速达到一定值后，发电机的输出电流几乎不再继续增加，具有限制输出电流的能力。上一页下一页返回任务二交流发电机这是由于随着定子绕组中的感应电动势增加，定子绕组的阻抗也随转速的升高而增加。同时定子电流增加时，电枢反应的增强也使感应电动势下降，由于上述两个原因，发电机转速达到一定值后，其输出电流几乎不变。由于具有这种自我保护作用，交流发电机一般不需设置限流器。3.外特性外特性指转速一定时，发电机端电压与输出电流之间的关系，如图2−51（c）所示。上一页下一页返回任务二交流发电机从外特性曲线可以看出，在转速变化时，发电机端电压有较大的变化，在转速恒定时，由于输出电流的变化对端电压也有很大影响，因此，要使输出电流稳定必须配用电压调节器。高速时，当发电机突然失去负载时，端电压会急剧升高，这时电气设备中的电子元件将有被击穿的危险。六、交流发电机类型1.按交流发电机的总体结构分普通交流发电机：使用时需要配装电压调节器的发电机；整体交流发电机：发电机和调节器制成一个整体的发电机；上一页下一页返回任务二交流发电机带泵交流发电机：和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机，多用于柴油机；无刷交流发电机：无电刷和滑环的发电机；永磁交流发电机：转子磁极用永磁铁制成的发电机。2.按整流器结构分六管发电机：整流器由六只二极管组成；八管发电机：整流器由六只二极管和两只中性点二极管组成；九管发电机：整流器由六只二极管和三只磁场二极管组成；十一管交流发电机：整流器由六只二极管、两只中性点二极管和三只磁场二极管组成。上一页下一页返回任务二交流发电机3.按磁场绕组的搭铁形式分按磁场绕组（两只电刷引线）和发电机的连接不同，把发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种，如图2−52所示。（1）内搭铁型交流发电机：磁场绕组在发电机内部与壳体直接相连而搭铁，即两只电刷的引线一根与后端盖上的磁场接线柱“F”相连，另一根直接与发电机外壳上搭铁接线柱“−”相连。（2）外搭铁型交流发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机，而是通过调节器搭铁，即两电刷的接线柱均与发电机外壳绝缘，分别用“F1”和“F2”表示。上一页下一页返回任务二交流发电机另外，按冷却方式还可以分为，风冷式交流发电机和水冷式交流发电机两类。七、交流发电机的型号根据行业标准QC/T73—1993《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定，发电机的型号由五部分组成。1.产品代号主要有四种：JF，交流发电机；JFZ，整体交流发电机；JFB，带泵交流发电机；JFW，无刷交流发电机。2.分类代号上一页下一页返回任务二交流发电机分类代号是电压等级代号，“1”发电机标称电压为12V；“2”发电机标称电压为24V。3.分组代号分组代号是功率等级代号，用一位阿拉伯数字表示。硅整流发电机的分组代号见表2−12。4.设计序号按产品设计先后顺序，由1～2位阿拉伯数字组成。5.变形代号以调整臂位置确定变形代号，从驱动端看，调整臂在中间位置不做标注，在右侧时用“Y”表示，在左侧时用“Z”表示。上一页下一页返回任务二交流发电机任务实施一、发电机解体1.拆卸皮带轮（1）将专用工具锯齿形套头（MB992226）装到皮带轮上，如图2−53所示。（2）将双头梅花扳手装到专用工具锯齿形套头（MB992226）的六角形区域，如图2−54所示。（3）将10mm对面宽度的六角套筒插入转子轴的六角形区域。（4）用双头梅花扳手锁住皮带轮，顺时针转动转子轴拆下皮带轮。上一页下一页返回任务二交流发电机2.拆卸前端盖将螺丝刀刀头插入前支架与定子铁芯之间，然后用螺丝刀撬动并将其分开，如图2−55所示。3.拆卸定子、调节器总成（1）拆卸定子时，从整流器总成的主二极管上将定子引线脱焊。（2）从调节器总成上拆卸整流器总成时，脱去整流器总成上的焊点。分解后的发电机如图2−56所示。二、发电机组装上一页下一页返回任务二交流发电机1.调节器总成的安装安装调节器总成后压电刷的同时穿过后支架的孔插入一根钢针以固定住电刷，如图2−57所示。2.定子的安装（图2−58）安装好定子后拆下电刷固定钢针。3.皮带轮的安装（1）清洁前轴承的内圈和皮带轮的内圈，如图2−59所示。（2）拧入皮带轮的内圈，直至其接触到前轴承的内圈。（3）将专用工具锯齿形套头（MB992226）装到皮带轮上。上一页下一页返回任务二交流发电机（4）将双头梅花扳手装到专用工具锯齿形套头（MB992226）的六角形区域。（5）将10mm对面宽度的六角套筒插入转子轴的六角形区域。（6）用双头梅花扳手锁住皮带轮。沿逆时针方向将六角套筒拧紧至规定力矩：73N·m±12N·m。（7）顺时针转动皮带轮时，锁住皮带轮。检查确认逆时针方向转动皮带轮时皮带轮是否转动平滑，如图2−60所示。4.硅交流发电机解体后检修1）转子的检修上一页下一页返回任务二交流发电机检查滑环是否松动或移位，若有应粘牢。检查磁场绕组的引线是否折断、绝缘有无破损、引线与滑环焊接处是否断开。若有引线断开，可取一段同直径导线将连接部位刮净绞合后，用锡焊牢，并进行绝缘处理。滑环表面应清洁、光滑，如有轻微烧蚀，可用“00”号砂纸打磨；若表面磨损严重，可进行少量车削加工，但要保证滑环的铜环厚度不小于1.5mm。2）磁场绕组检查上一页下一页返回任务二交流发电机（1）如图2−61所示，用万用表的R×1Ω挡测两滑环间的电阻应为4Ω左右，若为零，则说明滑环或绕组短路；若阻值小于规定值但是不为0，说明磁场绕组匝间短路；若测得阻值为无穷大，则说明绕组断路或接头脱落。（2）如图2−62所示，用万用表R×10kΩ挡分别测量两滑环与转子轴的电阻，电阻值应为∞；否则说明磁场绕组绝缘不良。（3）用220V照明电和220V灯泡进行试灯测试。试灯的一端接转子轴，另一端分别接两滑环。若试灯完全不亮，证明磁场绕组绝缘良好。若试灯亮，说明磁场绕组绝缘不良。上一页下一页返回任务二交流发电机若确认磁场绕组断路、短路或绝缘不良，需重新绕制磁场绕组。3）转子轴和轴承的检修轴承径向跳动不大于0.1mm，轴颈磨损可用电镀等方法修复。轴颈与轴承配合间隙应为−0.01～0.02mm，轴承与皮带轮孔之间的间隙应为−0.01～0.03mm。转子轴的弯曲会造成转子与定子之间间隙过小而摩擦或碰撞，如发现发电机运转时阻力过大或有异响，应检查转子轴是否有弯曲。如图2−63所示，用百分表检查转子轴的径向跳动量应不大于0.1mm。上一页下一页返回任务二交流发电机4）定子的检修（1）直观检查。检查绕组外露部分导线有无断路，绝缘有无损坏。若有断路，可将断路处的导线两端头刮净，取一段同直径导线，搭接在断路处焊牢。检查绕组表面有无烧焦、严重脱漆皮，闻有无严重的烧焦味，若有说明定子绕组短路。（2）定子绕组断路检查。用万用表的R×1Ω挡，一表笔接中性点（绕组首端），另一表笔分别接三相绕组的另一端，如图2−64所示。其阻值很小，应接近0且相等。上一页下一页返回任务二交流发电机（3）定子绕组与铁芯之间绝缘检查。如图2−65所示，用万用表的R×10kΩ挡，一表笔接定子铁芯，另一表笔分别接三相绕组的首端，其阻值应为∞，如果测出来的阻值很小或接近0，说明定子绕组有搭铁或绝缘不良。可将中性点焊开，再重新测量，测出阻值为0Ω的为搭铁绕组相。（4）绕组之间绝缘的测量。如图2−66所示，将中性点焊开，一表笔接一相绕组的首端，另一表笔分别接其余两个绕组的首端，正常值应为∞。5）整流器的检修上一页下一页返回任务二交流发电机整流器检测如图2−67所示。（1）正极管的测量。用万用表R×1Ω挡，分别测量二极管正、反向电阻值。正向8～10Ω，反向大于10kΩ，为正常。若正反向均为零或很小，说明二极管被击穿；若正反向无穷大，说明二极管为断路。（2）负极管的测量。其测量方法和正极管测量方法相同。6）电刷组件的检修上一页下一页返回任务二交流发电机电刷架应无变形和破损，电刷弹簧弹力为1.5～2.0N，电刷压入电刷架使之露出部分约为2mm，弹簧压力过小应更换。电刷高度磨损后不低于标准（23～24mm）2/3，接触面达75%，在架内应活动自如，无卡滞现象。7）前后端盖检修前后端盖应无裂纹和变形，轴承与轴承孔配合间隙为−0.01～0.03mm。轴承应无松旷和转动异响。如果油封损坏则应更换。上一页返回任务三调节器知识储备一、调节器的作用调节器是把发电机输出电压控制在规定范围内的调节装置，其功用是在发电机转速和发电机上的负载发生变化时自动控制发电机电压，使其保持恒定，防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过量充电，同时也防止发电机电压过低而导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。二、调节器的基本工作原理下一页返回任务三调节器由交流发电机的工作原理知道，交流发电机的输出电压正比于交流发电机的感应电动势，即当转速升高时，Eϕ

增大，输出端电压U升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压U不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通Φ来实现。磁极磁通Φ与励磁电流If成正比，减小磁通Φ也就是减小励磁电流If。所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Φ，使发电机的输出电压U保持不变。上一页下一页返回任务三调节器电压调节器通过触点开闭，接通和断开磁场电路，或利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路来改变磁场电流If大小。三、调节器的种类汽车发电机用的调节器种类繁多、型号各异，一般采用整体封装式，不可拆卸，不能维修，只能整体更换。按其结构特点和工作原理可分为触点式（电磁振动式）电压调节器和电子调节器，常见调节器类型如图2−68所示。四、电子调节器的工作原理1.外搭铁式晶体管调节器的工作原理上一页下一页返回任务三调节器图2−69所示为外搭铁式晶体管调节器的基本电路：它由三只电阻R1、R2、R3，两只三极管T1、T2，一只稳压二极管VS和一只二极管D组成。电阻R3

既是T1的分压电阻，又是T2

的负载电阻；电阻R1

和R2

组成一个分压器，分压器R1、R2两端的电压为发电机电压UB，R1上的分压为其工作原理如下：上一页下一页返回任务三调节器（1）点火开关SW接通，发电机电压UB＜蓄电池电动势时，T1截止，T2

导通，蓄电池直接供电到磁场绕组。此时的磁场绕组电路为：蓄电池正极→磁场绕组→调节器F接线柱→三极管T2

→调节器E接线柱→搭铁→蓄电池负极。该阶段发电机他励，其电压随转速升高而升高。（2）发电机电压虽然升高，但如果蓄电池电动势＜发电机输出电压UB＜调节上限时，T1继续截止，T2继续导通，发电机开始自励并对外供电。此时磁场绕组电路为：发电机正极→磁场绕组→调节器Ｆ接线柱→三极管T2→调节器E接线柱→搭铁→发电机负极。上一页下一页返回任务三调节器发电机电压随转速升高而继续升高。（3）当发电机电压升高到等于调节上限U2时，调节器开始工作。2.内搭铁式晶体管调节器的工作原理内搭铁式晶体管调节器的基本电路如图2−70（a）所示。原理与外搭铁式类似，所不同的是晶体管采用PNP型，磁场绕组的连接和外搭铁式［图2−70（b）］不一样。3.集成电路调节器集成电路调节器也叫IC调节器，是根据使用要求，将电路中的若干元件集成在同一基片上，制成一个独立的电子芯片。上一页下一页返回任务三调节器集成电路调节器装于发电机内部，构成整体式交流发电机。发电机外部有2个或3个接线柱。集成电路调节器可以分为全集成电路和混合集成电路两类。前者是将二极管、三极管、电阻、电容等电子元件同时制在一块基片上；后者则由厚膜或薄膜电阻与集成的单片芯片或分立元件组装而成。集成电路调节器与晶体管调节器相比，具有如下优点：（1）体积和质量更小，故可直接装在发电机内部或壳体上成为整体式发电机的一个零件，这样就可以省去调节器与发电机的连接导线，减少了线路的损失，使调节精度更高（可达±0.3V）；上一页下一页返回任务三调节器（2）由于取消了外接电路，发生故障的概率更小，且无须任何保养，性能更加可靠；（3）更耐振，寿命更长；（4）耐高温性能好，可在130℃的高温下正常工作。集成电路调节器的工作原理与晶体管调节器的工作原理完全一样，都通过稳压管感应发电机的输出电压信号，利用三极管的开关特性控制发电机的励磁电流，使发电机的输出电压保持恒定。它同样有内外搭铁之分，并以外搭铁居多。4.数字式电路调节器上一页下一页返回任务三调节器ECU控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机ECU发送信号，然后由发电机ECU控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，既能可靠地保证电气系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。图2−71所示为广州本田雅阁轿车配用的数字式电路调节器电路图，发电机整流器为八管。调节器为内装式外搭铁型，由发电机ECU控制。上一页下一页返回任务三调节器在发电机内部有“P”“F”和“E”3个接线柱，在调节器的外部有“B”“C”“IG”“L”和“FR”5个接线柱，其中，“P”端接发电机定子绕组某一相上，该点电压为硅整流发电机输出直流电压的一半；“F”与磁场绕组相连，调节器由此端子控制磁场绕组通断电；“E”为搭铁端；“B”为发电机输出端接线柱；“IG”接点火开关；“L”接充电指示灯；“C”接发动机ECU，发动机ECU通过该接线柱对发电机的发电量进行控制；“FR”也接发动机ECU，发动机ECU通过该端子检测发电机的发电情况。上一页下一页返回任务三调节器在汽车电路中有一个负载检测仪，检测电路中负载总电流的大小，并把信号送给ECU；调节器“FR”接线端子把发电机电压信号送到ECU，发动机ECU根据这两个信号判断磁场电路应该接通还是断开，输出控制信号到“C”端子，驱动调节器的控制电路，适时地接通和断开磁场绕组电路，以此控制发电机的输出电压。具体工作过程如下：当发电机电压低于蓄电池电压很多或电负载信号电压较小时，C端子获得的电压接近于0，调节器接通“F”与“E”端的搭铁电路，发电机磁场绕组电流增大；随着发电机电压升高到蓄电池标准或以上电压，或电负载信号电压接近蓄电池标准电压时，该端子电压等于蓄电池的端电压，当此电压达到规定的调节电压时，使调节器断开“F”与“E”端的搭铁电路，切断磁场绕组电流。上一页下一页返回任务三调节器由此获得发动机ECU对发电机发电量的精确控制，减少发动机的机械负载，并提高汽车的燃油经济性。五、调节器的型号根据《汽车电气设备产品型号编制方法》（QC/T73—1993）规定，发电机调节器的产品型号编制如下：（1）产品代号：硅整流发电机调节器的产品代号有“FT”和“FTD”两种，即发电机调节器和电子发电机调节器。上一页下一页返回任务三调节器（2）电压等级代号：与发电机相同。1表示12V系统；2表示24V系统；6表示6V系统。（3）结构形式代号：用1位阿拉伯数字表示，见表2−13。（4）设计序号：按产品设计先后次序，用1～2位阿拉伯数字表示。（5）变型序号：用汉语拼音大写字母A、B、C……顺序表示，注意不能用O和I。上一页返回任务四电源系统控制电路及检修知识储备一、电源系统的组成及电路连接汽车电源系统主要包括：发电机、调节器（装在发电机内）、蓄电池、放电警告灯、点火开关等，如图2−72所示。电源系统的电路连接如图2−73所示，蓄电池、发电机与汽车用电设备都是并联的。在发动机正常工作时，发电机向用电设备供电和向蓄电池充电；起动时，蓄电池向起动机供电；放电警告灯用来指示蓄电池的充放电状况；调节器的作用是使发电机在转速变化时，能保持其输出电压恒定。下一页返回任务四电源系统控制电路及检修二、常见车型的电源系统电路1.CA1091电源电路它由JF152D或JF1522A型交流发电机与JFT106（或JFT124）型晶体管调节器或FT111型触点式调节器和6−QA−100型干荷电蓄电池组成。既有电流表也有放电警告灯来显示蓄电池充、放电状况，放电警告灯利用中性点电压，通过起动组合继电器控制。CA1091电源电路如图2−74所示。K2

为保护继电器常闭触点，除对起动机具有防止误起动外，还用来控制放电警告灯亮、灭；L2

为保护继电器电压线圈，承受发电机中性点电压。上一页下一页返回任务四电源系统控制电路及检修放电警告灯及发电机磁场绕组电路为：蓄电池“+”极→起动机“电源”接线柱→30A熔断丝→电流表→点火开关→放电警告灯→组合继电器“L”接线柱→常闭触点K2→搭铁→蓄电池“−”极。发电机磁场绕组电路为：蓄电池“+”极→起动机“电源”接线柱→30A熔断丝→电流表→点火开关→5A熔断丝→发电机“F2”接线柱→磁场绕组→发电机“F1”接线柱→调节器“F”接线柱→搭铁→蓄电池“−”极（F1

与F2

两接线柱上的导线可以互换）。2.桑塔纳2000系列轿车电源系统电路桑塔纳2000系列轿车电源系统电路如图2−75所示。上一页下一页返回任务四电源系统控制电路及检修整体交流发电机的3只正极管与3只负极管组成一个三相桥式全波整流电路，称为输出电流整流电路。其输出端“B+”用红色导线与起动机“30”端子连接（1996年后部分轿车输出端“B＋”用红色导线经易熔线与蓄电池正极柱连接，易熔线支架固定在蓄电池附近的发动机防火墙上）。3只磁场二极管与3只负极管也组成一个三相桥式全波整流电路，称为磁场电流整流电路。其输出端“D＋”用蓝色导线经蓄电池旁边的单端子连接器T1后与中央线路板D插座的D4端子连接，再经中央线路板内部线路与A插座的A16端子相连。上一页下一页返回任务四电源系统控制电路及检修点火开关“30”端子用红色导线经中央线路板上的单端子插座P与蓄电池正极连接，点火开关“15”端子用黑色导线与仪表盘左下方14端子黑色插座的14端子连接（图中未画出，可参见原版线路图），经仪表盘印刷电路上的电阻R1、R2

和放电警告灯（R2

和放电警告灯串联后再与R1