桑塔纳电气系统的结构与维修.pdf
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1、第九章 电气系统的结构与维修 第九章 电气系统的结构与维修 电气系统的功能是保证车辆在行驶过程中的可靠性、安全性和舒适性。桑塔纳 2000 系 列轿车电气系统可分为以下几个系统: (l)供电系统:包括蓄电池、交流发电机及其调节器。 (2)起动系统:包括直流起动机、进气预热装置。 (3)点火系统:包括点火开关、点火线圈、分电器(AJR 型发动机无) 、霍尔传感器、 点火控制器、火花塞等。 (4)照明系统:包括前照灯、雾灯、牌照灯、顶灯、阅读灯、仪表板照明灯、行李箱 灯、门灯、发动机舱照明灯等。 (5)仪表系统:包括车速里程表、燃油表、水温表、发动机转速表等。 (6)信号系统:包括音响信号和灯光信
2、号装置,制动信号灯、转向信号灯、倒车信号 灯以及各种报警指示灯等。 (7)辅助用电设备:包括电动玻璃升降器、中央集控门锁、电动后视镜、风窗刮水器、 洗涤器、电喇叭、点烟器等。 桑塔纳 2000 型轿车电气设备布置大致可参照图 9-1 所示。 图 9-1 桑塔纳 2000 型轿车电气设备布置略图 l-双音喇叭 2-空调压缩机 3-交流发电机 4-雾灯 5-前照灯 6-转向指示灯 7-空调 储液干燥器 8-中间继电器 9-电动风扇双速热敏开关 10-风扇电动机 11-进气电预热 器 12-化油器怠速截止电磁阀 13-热敏开关 14-机油油压开关 15-起动机 16-火花塞 17-风窗清洗液电动泵
3、18-冷却液液面传感器 19-分电器 20-点火线圈 21-蓄电池 22-制动液液面传感器 23-倒车灯开关 24-空调、暖风用鼓风机 25-车门接触开关 26- 扬声器 27-点火控制器 28-风窗刮水器电动机 29-中央接线盒 30-前照灯变光开关 31-组合开关 32-空调及风量旋钮 33-雾灯开关 34-后窗电加热器开关 35-危急报警 灯开关 36-收放机 37-顶灯 38-油箱油面传感器 39-后窗电加热器 40-组合后灯 41-牌照灯 42-电动天线 43-电动后视镜 44-中央集控门锁 45-电动摇窗机 46-顶灯 47-后盖集控锁 48-行李箱灯 第一节 蓄电池的维修 第一节
4、 蓄电池的维修 桑塔纳 2000 系列轿车装用的是上海蓄电池厂按德国 DIN 标准生产的 12V 风帆牌整体干 荷式免维护式蓄电池,其额定容量为 54Ah,最大允许放电电流为 256A。该蓄电池具有寿 命长、故障少、维护工作少等优点。 蓄电池由极板组、隔板、电解液、外壳等组成。12V 蓄电池由 6 个单格电池串联而成。 蓄电池采用负极搭铁,其搭铁线采用金属编织线。 一、蓄电池的拆卸和安装 蓄电池的拆卸和安装 1、蓄电池的 1、蓄电池的拆卸 拆卸 (1)先拆下蓄电池的搭铁线,再拆正极接线。 (2)拆下蓄电池压板,从支架中取出蓄电池。 2、蓄电池的安装 2、蓄电池的安装 (l)将固定压板压在蓄电池
5、底部凸缘上。 (2)先将蓄电池正极接线接上,然后连接上搭铁线。 二、蓄电池的检查 二、蓄电池的检查 1、检查蓄电池电解液液面高度 1、检查蓄电池电解液液面高度 在正常使用条件下, 蓄电池几乎不需要进行维护, 在高温条件下则应定期对蓄电池液面 高度进行检查。检查时,应拆掉蓄电池上的搭铁线,观察蓄电池电解液位应在隔板以上 5mm 或在(外壳)平面的“MAX”和“MIN”之间。若电解液不足,只能用蒸馏水补充,绝不能随 意添加补充液及其他不干净的水。 若蓄电池的电解液平面过高, 在强大负荷 (如白天长途行驶) 情况下, 会引起电解液 “沸 腾而外溢” ;电解液平面过低,会缩短蓄电池的使用寿命。 2、检
6、查蓄电池电解液密度 2、检查蓄电池电解液密度 测量电解液密度,可使用电解液密度计,如图 9-2 所示,吸入密度计中的蓄电池电解液 密度越大,浮子升起越高。从密度计刻度上可读出电解液密度值。蓄电池电解液正常的密度 值如表 9-l 所示。 图 9-2 测量电解液密度和温度 1-密度计 2-温度计 表 9-1 蓄电池电解液密度 温度条件 蓄电池状态 电解液密度/g/cm 3 放电 1.12 常温下 半充电 1.20 全充电 1.28 放电 1.08 半充电 1.14 在热带地区 全充电 1.23 若各电池槽中的电解液密度相互间的偏差不超过 0.02g/cm 3,可对蓄电池进行充电, 以恢复其性能;
7、若在一个或两个相邻电池槽中的电解液密度明显地下降, 说明蓄电池有短路 故障,应对其进行修复或更换。 3、检查蓄电池电压 3、检查蓄电池电压 蓄电池电解液密度与电压(有负荷时)结合起来,可以清楚地反映蓄电池充电的情况。 可用高率放电计来测量蓄电池电压(有负荷时) ,如图 9-3 所示。若负载电流为 110A, 则最小电压不得低于 9.6V。在测试(510s)过程中,若电压低于规定的数值,可能为蓄 电池已放完电或损坏。 图 9-3 测量蓄电池电压的高率放电计 三、蓄电池的充电 蓄电池的充电 1、常规充电 1、常规充电 在蓄电池充电室内不能有明火,不得吸烟,室内禁止存放精密仪器。 (1)先后拆下蓄电
8、池的负极接线和正极接线。 (2)打开加液孔盖。若蓄电池已冻结,应先融化。 (3)检查电解液液面高度,如电解液不足,应先补充蒸馏水。 (4)将蓄电池的正、负极与充电机的正、负极对应连接。 (5) 接通充电。 充电电流是根据蓄电池的容量而定的, 一般为额定容量的 10。 54A h 的蓄电池,其充电电流约为 5.4A。 (6)在充电过程中应随时测量电解液温度。若温度超过 40,应停止充电或者减小充 电电流,直到温度降低到 40以下。 (7) 每 1h测量三次电解液密度和电压, 直至不再上升, 且所有的电解槽都开始沸腾时, 停止充电。充足电的电解液密度应为 1.28g/cm 3(热带地区:1.23g
9、cm3) ,蓄电池总电压应 为 15.616.2V。 2、快速充电 2、快速充电 快速充电应使用专用快速充电机 VW1266A 进行充电。 四、蓄电池故障的判断与排除 四、蓄电池故障的判断与排除 蓄电池的故障主要是因为接触点因受腐蚀引起接触不良、 电线绝缘层损坏或者电气设备 内部短路等造成的。蓄电池放电故障的诊断与排除,如图 9-4 所示。 试灯亮 试灯不亮 拆下蓄电池的搭铁线,在蓄电池负极与搭铁线之间接一只试 灯,切断所有电路,接通总开关 拔去保险丝, 切断各个 电路。 若在切断某一电 路时,试灯熄灭了,便 可以知道故障就在这 条电路上 不用试灯而用一只 0200mA 的电流表接在蓄 电池负
10、极和搭铁之间,降低量程直至得到清晰 读数(允许用 13mA 表) ,指针在 3mA 以下 时,即表示无漏电现象 依次拔出保险丝,切断各个电路,若在切断 某电路时,电流表指针落到零位,则故障就 在此回路上 若在保险丝烧断的电路中查不出故障,必须断开未烧断保险丝的部 件(如发电机、起动机、点火装置、仪表等)的导线 图 9-4 蓄电池放电故障的诊断与排除流程图 第二节 发电机与调节器的结构与维修 第二节 发电机与调节器的结构与维修 一、桑塔纳 2000 型轿车发电机与调节器的结构 桑塔纳 2000 型轿车发电机与调节器的结构 桑塔纳 2000GLi 型轿车采用带调节器的整体式交流发电机。 它主要由转
11、子总成、 定子总 成、整流部分、风扇、元件板等组成,发电机的外观如图 9-5 所示。发电机与调节器的接线 图如图 9-6 所示。发电机型号有长沙汽车电器厂生产的 JFZ1913Z 和上海汽车电机二厂生产 的 JFZ1813Z。JFZ1913Z 发电机的结构如图 9-7 所示,发电机的主要技术参数见表 9-1。 图 9-5 交流发电机结构 l-调节器 2-后罩盖 3-转子 4-后端盖 5-定子 6-轴承 7-轴 8-风扇 9-前端盖 10V 形带轮 图 9-6 交流发电机接线图 图 9-7 JFZ1913Z 发电机的结构 (a)发电机总成 (b)整流器总成 1-连接螺栓 2-后端盖 3-整流板
12、4-防干扰电容器 5- 集电环 6、 19-轴承 7-转子轴 8-电刷 9-“D+”端子 10-“B+”端子 11-IC 调节器 12-电刷架 13-磁极 14-定子绕 组 15-定子铁心 16-风扇叶轮 17-V 形带 18-紧固螺栓 20-磁场绕组 21-前端盖 22- 定子槽楔子 23-电容器连接插片 24-输出整流二极管 25-磁场二极管 26-电刷架压紧 弹簧 桑塔纳 2000 型轿车整体式交流发电机与集成电路电压调节器的结构特点如下: (1)转子集电环在后端盖内,有利于防油污和水,使电刷的工作环境改善,拆装亦方 便,而且提高了工作可靠性。 (2)转子采用双面密封轴承,增加了油封工作
13、可靠性和耐用性。 (3)定子绕组采用波绕法,减小了电机铁心端面电场的高次谐波,提高了定子的质量。 (4)发电机输出端装有滤波电容器,减小了对无线电的干扰,从而使输出波形更为平 稳。 (5)转动件采用动平衡工艺,特别是爪形转子,每件都经过动平衡校正。 (6) 采用 11 管硅整流, 在三相绕组的中性点和输出端以及搭铁之间分别接一个二极管, 发电机的功率增加。 (7)采用全集成电路电压调节器,并和发电机电刷架连成一个整体,提高了工作可靠 性。 (8)冷却风扇采用了不等分结构,可降低高速运转时的噪声。 表 9-1 交流发电机技术参数 发电机型号 JFZ1913Z、JFZ1813Z工作环境温度/ -4
14、0+90 额定电压/V 14 调节器型式 集成电路式 额定电流/A 90 调节电压/V 12.514.5 额定输出功率/W 1200 安装方式 单挂脚 零电流转速/(rmin -1) 1050 质量(无带轮)/kg 5.66 开始充电转速/(rmin -1) 1900 比功率/(Wkg -1) 223 常用工作转速/(rmin -1) 6000 新电刷高度/mm 10 最高工作转速/(rmin -1) 15000 电刷极限高度/mm 5 磁场绕组电阻/(20) 2.8 搭铁形式 外搭铁 1、定子 1、定子 定子的功用是产生交流电,其结构如图 9-8 所示,由定子铁心和定子绕组两部分组成。 图
15、9-8 发电机定子的结构 1-定子铁心 2、3、4、5-定子绕组引线端 2、转子 2、转子 转子的功用是产生磁场,转子由转子铁心、磁场绕组、爪极和集电环组成,如图 9-9 所示。 图 9-9 发电机转子的分解图 1-集电环 2-转子轴 3-爪极 4-转子铁心 5-磁场绕组 3、整流器 3、整流器 整流器的功用是将三相绕组产生的交流电变为直流电, 其整流二极管的特点是工作电流 大、反向电压高。发电机整流器的外形见图 9-7 所示,该整流器设有 11 只二极管,其中包 括三只正二极管、三只负二极管、三只磁场二极管和两只中性点二极管。整流器上的各元器 件的安装位置如图 9-10 所。 图 9-10
16、JFZ1913 型发电机整流元件的安装位置 (a)从后端盖一侧视 (b)从前端盖一侧视 1-IC 调节器安装孔(2 个) 2-负整流板 3 负二极管 4-整流器总成安装孔(4 个) 5- 中性点二极管(负二极管) 6-正二极管 7-磁场二极管 8-防干扰电容器连接 9-“D+” 端子 10-中性点二极管(负二极管) 11-“B+”端子 12-正整流板 13-电刷架压紧弹 簧 14-硬树脂绝缘板 4、电压调节器 4、电压调节器 桑塔纳 2000 型轿车交流发电机配用的调节器为集成式电压调节器(称为 IC 调节器) , 具有结构紧凑,工作可靠、体积小、质量轻等优点。IC 调节器与电刷组件制成一个整
17、体结 构,并采用外装式结构,当电刷磨损或调节器损坏需要更换时,拆下总成部件的两个固定螺 钉,即可取下总成,维修十分方便。IC 调节器与电刷组件总成如图 9-11 所示。整体式交流 发电机的内部电路如图 9-12 所示。 图 9-11 IC 调节器与电刷组件 (a)右视图 (b)主视图 1-IC 调节器 2-电刷架 3-负电刷 4-正电刷 图 9-12 整体式交流发电机电路图 1-磁场二极管 2-输出整流二极管 3-防干扰电容器 4-IC 调节器 U、G-磁场绕组 二、 发电机与调节器的使用与维护 二、 发电机与调节器的使用与维护 (l)要定期对发电机进行维护。维护时不必拆开前后端盖,仅需拆下防
18、护罩便可更换 电刷等易损件,并对整流元件、电容、调节器等零部件进行检查和必要的测试。 (2)蓄电池的搭铁极性必须与交流发电机的极性相一致,都是负板搭铁。否则蓄电池 将通过发电机的硅二极管大量放电,烧坏二极管。 (3)发电机运转时,禁止将发电机电枢接线柱与搭铁接线柱短路,检查发电机是否发 电。否则会使二极管烧坏或烧坏保险及线路。 (4)蓄电池正极与发电机正极之间线路的连接要牢固可靠。在发电机高速运转时,如 果充电线路突然断开,会因电压过高而击穿二极管或损坏其他电子元件。 (5)经常检查发电机 V 形带的张紧程度和损坏程度,发电机 V 形带与带轮的啮合情况 (图 9-13) 。 发电机的动力是由发
19、动机通过 V 形带传递的, 发电机的 V 形带的布置如图 9-14 所示,当 V 形带工作不正常时,会影响发电机正常工作,使用中听到 V 形带发出啸叫声时, 应对 V 形带进行检查。 检查 V 形带张紧度的方法是用拇指将 V 形带下压, 其挠度在 2mm (新) 5mm(旧)为合适,如不符合规定应进行调整。一旦发现有损坏迹象要及时更换 V 形带。 发电机 V 形带挠度的调整如图 9-15 所示,拧松张紧卡板 A 和发电机上的所有紧固螺栓 (至少松开一圈,紧固螺栓松开后,发电机靠自重倒向一侧) ,用扭力扳手转动张紧螺母 B 使 V 形带挠度符合规定数值(新带需要 8Nm,旧带需要 4Nm) ,然
20、后用 35Nm 力矩拧紧 张紧螺母 B 上的紧固螺栓将张紧螺栓紧固,用 20Nm 的力矩将支架紧固在气缸盖吊耳上。 图 9-13 检查发电机 V 形带啮合情况 图 9-14 检查发电机 V 形带挠度 1-曲轴正时带轮 2-正时带 3、7-张紧轮 4-凸轮轴正时带轮 5-中间轴正时带轮 6-发 电机 V 形带轮 8-水泵 V 形带轮 9-V 形带 10-曲轴 V 形带轮 图 9-15 调整发电机 V 形带挠度 A-张紧卡板 B-张紧螺母 三、发电机与调节器的故障诊断与排除 三、发电机与调节器的故障诊断与排除 1、点火开头接通时,交流发电机的指示灯不亮 1、点火开头接通时,交流发电机的指示灯不亮
21、(l)检查条件: 发电机 V 形带的张力正常。 蓄电池电充足。 发电机的搭铁线接触良好。 (2)故障诊断与排除。点火开关接通时,交流发电机的指示灯不亮故障的诊断与排除, 如图 9-16 所示。 指示灯亮 指示灯不亮 面无私 指示灯亮 指示灯不亮 指示灯不亮 指示灯亮 指示灯亮 指示灯不亮 电刷正常 电刷磨损 转子正常 转子断路 指示灯亮 指示灯不亮 图 9-16 点火开关接通时交流发电机的指示灯不亮故障的诊断与排除流程图 2、转速增高时,交流发电机指示灯不熄灭 2、转速增高时,交流发电机指示灯不熄灭 转速增高时,交流发电机指示灯不熄灭故障诊断与排除,如图 9-17 所示。 指示灯亮 指示灯不亮
22、 交流发电机(D+)和指示灯之间线路中断 把发电机(发动机左前方)的单孔连接插头拆开,把检查用的电线接在指示灯 的蓝色电线上并搭铁;接通点火开关 交流发电机接柱 D+与单孔连接插头间连接 电线断路 拔出交流发电机的多孔插头,插上单孔连接 插头,把检查用的电线接通接柱 D+(多孔插 座上)和搭铁点,接通点火开关 结束 继电器插座板接点 A4 和 D2 之间的线路中断 用一根检验用的电线把继电器盘的接点 A4 搭铁 更换发电机与单孔连接 插头之间的蓝色电线 切断点火开关,拆下稳压器,检查电刷的磨损 更换电刷 励磁线圈断路 检查转子 继电器插座板接点 A4 和 D2 之间的线路中断 用一根检验用的电
23、线把多孔插头的接点 D2 接地 更换转子 更换继电器插座板 印刷电路损坏或连接继电器插座板接点 D2 到组合仪表 多孔插座之间电线断路,修理该线路或更换印刷电路 发电机接柱(D+)与指示灯之间的连线搭铁 (1)拔下交流发电机上的多孔连接插头; (2)接通点火装置 二极管正向短路, 更换二极管底板 发动机上的连接继电器 插座板接点 A4 的电线断 路,修理该线路 交流发电机的指示灯烧毁 拆下蓄电池的搭铁线,更换发光二极管,连 接蓄电池的搭铁,接通点火开关 交流发电机中调压器有故障,检查或更换 指示灯亮 指示灯不亮 交流发电机的接柱(D+)与继电器插座接点 A4 之间的连线搭铁 拔出继电器插座板的
24、多孔连接插座 A 交流发电机和继电器插座板之 间的蓝色电线 D+搭铁,更换线 指示灯亮 指示灯不亮 继电器插座板与仪表板上的多孔连接插头之间的电线 D+搭铁 拔出继电器插座板上的多孔连接插头 D,接通点火开关 电线 D+或仪表盘上的印刷电 路搭铁,调换电线或印刷电路 继电器插座板搭铁,调换继电 器插座板 图 9-17 转速增高时,交流发电机指示灯不熄灭故障诊断与排除流程图 四、发电机与调节器的维修 四、发电机与调节器的维修 (一)发电机的拆卸和安装 (一)发电机的拆卸和安装 用专用扳手固定发电机 V 形带轮,旋下紧固螺母,发电机即可拆下,如图 9-18 所示。 安装发电机时可按拆卸相反的顺序进
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