《汽车使用与维护》课件-项目5：发动机维护（下）

汽车维护与保养发电机的分类及基本结构车辆工程学院目

录01发电机分类车辆工程学院02发电机的基本结构发电机分类01发电机发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机。由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰。直流发电机交流发电机按总体结构分普通交流发电机、整体式交流发电机、带泵交流发电机、无刷交流发电机、永磁交流发电机。整体式交流发电机：由发电机和调节器制成的一个整体的发电机。CS型发电机（别克轿车）CS-121CS-130CS-144普通交流发电机：又称为“硅整流发电机”（使用时需要配装电压调节器的发电机）。按整流器结构分六管交流发电机八管交流发电机九管交流发电机十一管交流发电机按磁场绕组搭铁形式分内搭铁型交流发电机，磁场绕组的一端(负极)直接搭铁。外搭铁型交流发电机，磁场绕组的一端(负极)接入调节器，通过调节器后再搭铁。发电机的基本结构02交流发电机交流发电机主要由产生磁场的转子、产生交流电的定子、将交流电转变为直流电的整流器、为转子提供直流电的滑环、电刷以及轴承、冷却风扇、前后端盖、皮带轮等组成。

转子（磁场线圈）发电机的磁场部分，主要由转子轴、两块爪极、磁场绕组和集电环等组成。在转子轴的中段轧有纵向滚花，其上压有两块爪极，两块爪极的内腔装有铁芯，称为磁辘，其上绕有磁场绕组，磁场绕组的两弓出线分别焊在与轴绝缘的两个铜制集电环上。直流电通过电刷、集电环到磁场绕组，便产生了磁场。由铁芯和三相绕组组成；定子铁芯是由环状硅钢片叠成，硅钢片相互绝缘，其内圆有槽，槽内嵌有三相定子绕组。对于六对磁极的转子，每相绕组中都有六个相互串联着的线圈，称为三相绕组，其功用是产生感应电动势。

定子（电枢）将发电机定子绕组产生的交流电变换为直流电；一般由6~11只硅整流二极管和两片散热板组成，二极管的引线与三相绕组相连接，二极管的外壳分别压装或粘接在两片散热板上。整流器电刷及组件由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成。两个电刷的引线分别与后端盖上的磁场接线柱和搭铁接线柱相连接；电刷装在电刷架的孔内，由电刷弹簧的压力使电刷与转子总成上的集电环保持紧密接触，用于给转子绕组提供磁场电流；前后端盖为铝合金压铸件，可减少漏磁，并具有轻便、散热性能良好的优点；为了提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在端盖的轴承座孔内镶有钢套；在后端盖内固定有一块或两块元件板，发电机的正极输出线由正元件板上的螺杆有绝缘套通过后端盖上的孔输出，后端盖上还装有电刷架。带轮与风扇借助半圆键和螺母固定在转子轴的前端；当带轮由发动机曲轴驱动时，风扇能使空气从后向前高速流过发电机内部进行冷却。汽车维护与保养交流发电机的工作原理及维护保养车辆工程学院目

录01交流发电机的工作原理车辆工程学院02交流发电机的维护保养交流发电机的工作原理01发动机工作时，转子线圈中有电流通过，产生磁场，安装于转子轴上的两块爪极被磁化为N极和S极。转子经发电机皮带带动旋转，磁场交替穿过定子铁芯，形成一个旋转磁场。旋转磁场与定子中的三相定子绕组之间产生相对运动，于是在三相定子绕组中便产生了三相交流电流，经整流器后变为直流电流，然后向汽车用电设备供电，同时向蓄电池充电。工作原理当驾驶员启动汽车接通点火开关SW后，蓄电池电流：蓄电池电流便经点火开关SW充电指示灯调节器发电机励磁绕组搭铁构成回路此时充电指示灯发亮，指示励磁电路（转子）接通并由蓄电池供电转子在发动机的带动下旋转，形成旋转磁场，从而切割定子绕组产生三相电流。发动机起动后发动机转速升高定子产生的电压越来越大，发电机D+端电压随之升高，充电指示灯两端的电位差降低，指示灯亮度减弱。该过程中，发电机发出的电压逐渐增大，但是没有蓄电池的电压高，因此此时维持转子磁场的电流还是来自于蓄电池，该过程称为“它励”。发电机电压升高到蓄电池充电电压发电机“B”、“D+”端电位相等，此时充电指示灯两端电位差降低到零，指示灯熄灭，指示发电机已正常工作，此时励磁电流由发电机自身经磁场二极管和负极二极管整流后供给，这时维持转子磁场的电流来自于发电机本身。该过程称为“自励”，同时发电机产生的电流从B点反馈给蓄电池充电。电机转速降低“D+”端电位降低，充电指示灯两端的电位差增大，指示灯逐渐变亮，指示放电。发电机不发电当发电机高速运转充电系统发生故障而导致发电机不发电时，由于“D+”端无电压输出，因此充电指示灯两端电位差增大，指示灯发亮，警告驾驶员应及时停车排除故障。交流发电机的维护保养02发电机保持恒稳发电状态需做的保养工作整流器积垢，可用细砂布磨光。3汽车行驶一定里程后，适当调整发电机皮带的紧度，根据需要再固定校准螺丝，发电机的脚架螺丝也应保持一定的紧度。1注意轴承的磨损程度，如果发现润滑不足，可从油杯口处滴上数滴机油，注意不能渗入整流器，否则会影响电能传递效果。2电刷接触面不平，可用细砂布打平；弹簧的弹性不足，或电刷磨损过多时，均须更换新件；电刷太短而无破损，可用垫片塞入支架，使其与整流器密合。4电刷支架绝缘体损坏，需要另配新件。5发电机的极柱松动，必须马上紧固；如果是绝缘不良，应拆下进行修整。6发电机保持恒稳发电状态需做的保养工作发电机在中途发生故障，而距目的地不太远时，可将由磁场线圈通电压调整器的导线拆掉，如果是三刷发电机，须将第三刷取下，使发电机不发电。利用蓄电池电源供电，此时应尽可能节省用电。7发电机上的防尘圈要牢固，不能取掉不用，以防尘埃进入内部，造成机件故障。8要经常清洁各导线，保持其干燥，可防漏电。9发电机保持恒稳发电状态需做的保养工作火花塞的基础知识01火花塞的作用及基本结构02火花塞的工作原理03火花塞的主要类型火花塞的作用及基本结构01将上万伏的高压电引入燃烧室，并产生电火花点燃混合气，与点火系统和供油系统配合使发动机做功。它在很大程度上共同决定着发动机的性能。火花塞的功能火花塞的主要零件绝缘体、壳体、接线螺杆和电极。图8-1火花塞结构必须具有良好的绝缘性和导热性、较高的机械强度，能耐受高温热冲击和化学腐蚀，材料通常是95%的氧化铝瓷。绝缘体火花塞的主要零件1绝缘体

钢制件，功能是将火花塞固定在汽缸盖上。壳体六角螺纹的尺寸已纳入ISO国际标准。火花塞的主要零件2壳体包括中心电极和侧电极，两者之间为火花间隙，间隙的大小直接影响着发动机的启动、功率、工作稳定性和经济性，合理的间隙与点火电压有关。电极材料必须具有良好的抗电蚀（火花烧蚀）和腐蚀（化学——热腐蚀）能力，并应具有良好的导热性。外侧电极材质：铂金中心电极材质：铂金火花塞的主要零件3电极中心电极与接线螺杆之间是导体玻璃密封剂，既要能够导电，也要能承受混合气燃烧的高压，同时保证其密封性。火花塞的主要零件4接线螺杆火花塞的工作原理02此时，点火系统的其他部分则产生正时的高压电脉冲，形成火花并产生爆炸，提供引擎动力输出所需的能源。1火花塞的电板持续的发电点火点燃汽缸内的混合气火花塞的构造以一根细长的金属电板穿过一个具有绝缘功能的陶瓷材质而制成，绝缘体的下部周围有一个金属材质的壳，以螺牙方式旋紧在汽缸盖上，在这个金属壳的底部再加焊一个电极与汽车车体形成接地作用。在此电极中央的末端，必须以一个微小的放电间隙分隔开来。2从分电器来的高压电流会经过这个中央电极导电，然后在底端的放电间隙放电，这时火花塞发挥功用产生火花燃烧混合气，引擎就得到能源并输出功率。3总结火花塞是将进入发动机燃烧的汽油和空气混合气体加以点燃的装置。工作于高温、高压的恶劣条件下，是汽油发动机的易损件之一。在发动机的运转中扮演着相当重要的角色，与汽车省油与否、运转是否平稳都有很大关系。火花塞的主要类型03按热值高低分类冷型热型按电极材料分类镍合金、银合金和铂合金等。准型火花塞1绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外，是使用最广泛的一种。缘体突出型火花塞2绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。具有吸热量大、抗污能力好等优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。按专业分类按专业分类电极型火花塞3电极很细，特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠的启动，热范围较宽，能满足多种用途。座型火花塞4壳体和旋入螺纹制成锥形，因此不用垫圈即可保持良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。极型火花塞5侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的一些汽油机上常常采用。面跳火型火花塞6即沿面间隙型，是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。按专业分类电阻型火花塞为了抑制汽车点火系统对无线电的干扰，又生产了电阻型和屏蔽型火花塞。在火花塞内装有5~10Ω的陶瓷电阻器。屏蔽型火花塞利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来。屏蔽型火花塞不仅可以防止无线电干扰，还可用于防水、防爆的场合。其他分类火花塞的检查与更换01火花塞的检查02火花塞的更换火花塞的检查01就车检查法触摸法1启动发动机，使其怠速运转，用手触摸火花塞绝缘陶瓷部位，如温度上升很高很快，表明火花塞正常，反之为不正常。短路法2跳火法3启动发动机，使其怠速运转，然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路，听发动机转速和响声变化，若转速和响声变化明显，表明火花塞正常，反之为不正常。旋下火花塞，放在气缸体上，用高压线试火，若无火花或火花较弱，表明火花塞漏电或不工作。观色法火花塞颜色火花塞情况赤褐色或铁锈色火花塞正常渍油状火花塞间隙失调或供油过多，高压线短路或断路烟熏之黑色火花塞冷热型选错或混合气浓，机油上窜顶端与电极间有沉积物，为油性沉积物时气缸窜机油与火花塞无关黑色沉积物火花塞积炭而旁路灰色沉积物汽油中添加剂覆盖电极导致缺火严重烧蚀，如顶端起疤、有黑色花纹破裂、电极熔化火花塞损坏火花塞的更换02火花塞呈乌黑状态火花塞附着有乌黑的炭1用细金属丝去刮附着物，如果容易刮掉，则说明附着物为混合气燃烧时产生的积炭，因此清洗后，火花塞的性能就会恢复。因附着炭而被熏黑的原因则是混合气过浓或机油窜至汽缸内的缘故，因此，应对这些情况进行检查。火花塞呈乌黑状态火花塞没有附着乌黑的炭仍被熏黑2这是由于车辆使用条件和火花塞热值不当而产生的，应立即更换为合适热值的火花塞。火花塞呈乌黑状态火花塞呈乌黑而潮湿的状态3阻风门使用频率过高，造成过多地吸入了过浓的混合气；因空滤器滤芯堵塞而吸入了过浓的混合气；火花塞的热值过高引起。发生潮气的原因可能有若因过量吸入过浓混合气而使火花塞潮湿，则使火花塞干燥，其性能就可恢复。火花塞呈过热现象火花塞绝缘体烧成雪白或局部与电极一起烧化1电极部位过热产生；因冷却系统不正常、混合气过稀而引起。火花塞呈过热现象火花塞没有上述不正常仍出现过热现象2由于行驶条件和火花塞热值不当引起的，应立即更换为高热值的火花塞。火花塞漏气用塞尺规检查火花塞的中心电极与接地电极间的间隙，偏离规定值时，应进行调整。火花塞漏气大都是由于绝缘体与壳体密封不良引起的，绝缘体与壳体之间漏气时，通常在绝缘体外表面沿漏气方向出现黑色条纹。火花塞漏气不仅影响汽缸的密封性，还容易引起火花塞过热，而且还会沿漏气部位产生积炭，降低绝缘体的绝缘性能。因此，火花塞漏气时，应及时更换。更换和拆装火花塞的注意事项01更换火花塞的注意事项02拆装火花塞的注意事项更换火花塞的注意事项01火花塞是发动机正常工作必不可少的部件，在混合气被吸入到汽缸里压缩后，必须要经过火花塞的点燃才能完成做功，所以在一定程度上火花塞的性能表现会直接影响混合气体的点燃爆发。在点燃过程中，火花塞的电极会发生消耗；根据电极材质的熔点、硬度等因素，电极会逐渐消耗，当电极的间隙过大时，车辆就会出现动力下降、冷启动困难、油耗加大等问题，这时最好考虑更换火花塞。判断火花塞的使用寿命普通家用轿车火花塞的正常使用寿命都在2万公里左右；一些制造厂为了延长火花塞的耐用性，会在电极中使用白金、铱等贵金属材质，不仅提高寿命，还可以增加点火能量的强度。判断火花塞的使用寿命原厂的火花塞经过厂方严格测试，完全能满足日常驾驶的需求，而且已经在经济性和动力性之间达成最佳的平衡；原厂的火花塞出于成本控制的因素，一般不会选用性能更出色的火花塞，所以对于一些追求极致性能的车主来说也可以考虑适当升级火花塞。是否需要升级火花塞升级火花塞遵循的原则火花塞的型号要与发动机类型相匹配。1原厂火花塞的热值一般已经综合考量了各种路况，但一些改装发烧友喜欢升级成高热值的火花塞；高热值火花塞虽然更适合高转速运转的发动机，但如果是在长期堵车的路况下使用反而会产生过多积炭，所以还要根据用途选用热值适中的火花塞。升级火花塞遵循的原则热值是选用火花塞时的重要参考指标。2升级火花塞遵循的原则对于还没出质保期的新车来说，如果私自更换火花塞，有些厂家会拒绝提供保修服务。3拆装火花塞的注意事项02大部分车的火花塞就暴露在发动机外面（一些高档车除外），只要将发动机的护板打开，再将与其连接的高压线拔出来后火花塞就暴露出来了。拆卸火花塞要用专业的六角套筒扳手，拆卸安装的全过程一定不能让外界的油污进到汽缸内，要遵守垂直拆装火花塞的原则将火花塞拧紧。自行拆卸火花塞需要的常识：自行更换火花塞自行更换火花塞自己动手更换火花塞的另一好处是能及早地发现爱车故障。火花塞颜色出现原因电极附近布满了黑色的积炭汽车的燃烧不够好，混合气过浓、烧机油都有可能是罪魁祸首电极附近呈红褐色使用的汽油不合格，需要注意燃油品质，以避免更大损失拔下高压线接头时应轻柔，操作时不可用力摇晃火花塞绝缘体，否则会破坏火花塞密封性能。1发动机冷却后方可拆卸，当旋松所要拆卸的火花塞后，用一根细软管逐一吹净火花塞周围的污物，以防火花塞旋出后污物落入燃烧室内。2螺丝周围、火花塞电极和密封垫必须保持清洁，干燥无油污，否则会引发漏电、漏气、火花减弱等故障。3拆装火花塞时需注意安装时，先用套筒将火花塞对准螺孔，用手轻轻拧入，拧到约螺纹全长的1/2后，再用加力杠杆紧固。若拧动时手感不畅，应退出检查是否对正螺口或螺纹中有无夹带杂质，切不可盲目加力紧固，以免损伤螺孔，殃及缸盖，特别是铝合金缸盖。4应按要求力矩拧紧，过松会造成漏气，过紧使密封垫失去弹性，同样会造成漏气。锥座型火花塞由于不用密封垫，遵守拧紧力矩尤显重要。5拆装火花塞时需注意发动机润滑系统与机油01机油的作用是什么？02发动机润滑系统的组成机油的作用是什么？01机油（发动机润滑油）被誉为汽车的“血液”能对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨、防锈、防蚀等作用。机油（发动机润滑油）会在发动机内部相对运动的零部件的摩擦表面形成一定的油膜，从而减少摩擦，提高发动机功率、减轻零件磨损以及提高发动机的可靠性和耐久性。活塞与气缸、主轴与轴瓦之间有快速的相对滑动。为了防止零件过度磨损，需要在两个滑动面之间建立油膜。具有足够厚度的油膜将相对滑动的部分表面隔开，从而达到减少磨损的目的。1.润滑机油可以将热量带回油箱，然后散发到空气中，帮助水箱冷却发动机。2.冷却降温好的机油可以通过循环将发动机零件上的碳化物、油泥和磨损金属颗粒带回油箱，通过润滑油的流动将零件工作表面的污垢清洗干净。3.清洗清洁油液可在活塞环与活塞之间形成密封圈,减少气体泄漏，防止外界污染物进入。4.密封防漏润滑油能吸附在零件表面，防止水、空气、酸性物质和有害气体与零件接触。5.防锈防蚀当发动机缸口压力急剧上升时，活塞、活塞切屑、连杆和曲轴轴承承受的载荷很大。该载荷通过轴承传递和润滑，以缓冲冲击载荷。6.防震缓冲在摩擦面加入润滑剂可以降低座擦系数，降低摩擦阻力，节约能源，减少磨损：摩擦面之间的润滑剂可以减少磨粒磨损，表面疲劳和粘着磨损引起的摩擦！7.抗磨损发动机润滑系统的组成02发动机润滑系统……机油泵机油滤清器机油冷却器机滤器和机油油道机油压力传感器机油压力表发动机润滑系统（一）机油泵的作用作用：机油泵作用是将机油提高到一定压力后，强制地压送到发动机各零件的运动表面上。机油泵结构形式齿轮式转子式内接齿轮式外接齿轮式（齿轮式油泵）（二）机油滤清器的作用过滤机油当中的一些杂质，保证润滑油的清洁，延长其使用期限。常用滤清器的有：集滤器、粗滤器、细滤器。粗滤器串联在油道里为全流式；细滤器并联在油道中为分流式。现代汽车发动机上普遍采用全流式机油滤清器（三）集滤器的作用是具有金属网的滤清器，安装在机油泵进油管上。作用：防止较大的机械杂质进入机油泵。（四）机油冷却器或散热器的作用两者均属降低机油温度和保持润滑油具有一定黏度的部件。发动机运转时，由于机油黏度随温度的升高变稀，降低了润滑能力。发动机通常靠汽车行驶中的迎面空气流吹拂油底壳来使机油冷却。在热负荷较高的发动机上，专设机油冷却器以加强机油冷却。润滑系统中机油的选择和更换周期01润滑油（机油）的选择02机油选择的行业标准03机油选择的参考原则04机油为什么要更换？更换周期是多久？润滑油（机油）的选择01（一）机油的组成（一）机油的组成添加剂的作用对润滑油基础油性能进行补强提高油品抗氧化能力提高油品抗磨保护弥补基础油的性能缺失从石油中提取机油的分子大小和形状不规则性能一般，使用寿命相对较短机油分类全合成机油矿物型机油合成机油人工合成机油的分子大小和形状几乎一样润滑性能更好，使用寿命更长（二）机油的分类通常指半合成机油机油选择的行业标准02API等级代表发动机油质量等级高级别产品的性能要优