汽车电器设备与维修教案.docx
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1、汽车电器设备与维修模块一电源系绪论一.汽车电器设备的组成1 .蓄电池一一将化学能转变成电能的装置2 .发电机一一将机械能转变成电能的装置3 .起动机一一起动发动机4 .点火系一一点燃进入发动机燃烧室的混合气5 .仪表,照明及信号6 .辅助装置二.汽车电器设备的特点1.低压电2 .直流电3 .单线,并联制4 .各设备前均装有保险装置三.汽车电器设备的作用1 .保证可靠而准时点燃进入发动机汽缸的混合汽。2 .保证汽车在不同气候和地理条件下,可靠起动。3 .保证在各种气候条件和错综复杂的公路交通运输中,信号装置的正常工作及夜间行驶时的道路照明等。工程一蓄电池结构认识铅蓄电池的用途1 .起动时,向起动
2、机提供电流。(200600)A2 .怠速时,向用电设备供电。3 .发电机超载时,协助发电机供电。4 .当发电机电压高于蓄电池电动势时,进行充电。二.铅蓄电池的构造1 .极板与极板组正极板-一二氧化铅(Pbo2),棕红色,(3-14)片负极板-纯铅(Pb),浅灰色,(4-15)片解释极板片数的多少与容量的关系:Q二正极板片数152 .隔板木隔板有槽面应对准正极板隔板的要求:绝缘、疏通3 .电解液电解质硫酸的水溶液(H2S04)将1.83的H2S04进行稀释至1.261.284 .壳体要求:耐酸、耐震、密封性好。介绍极板组的连接,单格电池的形成、电压、电动势、容量等根本参数。三、铅蓄电池工作原理工
3、作原理:在整个充放电过程中,正极板反响是负极板反响的L67倍。在充电过程中,比重逐渐上升,水逐渐下降在放电过程中,比重逐渐下降,水逐渐上升极化现象一一在充放电过程中,极板外表进行的是电化学反响过程;在溶液中进行的是离子传递过程;在这两个过程中有“缓慢性”(既最慢步骤),影响整个反响的速度,也影响到电极电位的变化,即产生了极化现象。极化现象有:欧姆极化,浓差极化,电化学极化工程二蓄电池技术状况的检测与使用一、放电特性(1)放电电流If长时间恒温小电流放电。(2)比重Y从(1.271.11)直线下降。(3)放电电压Uf分三个阶段不断下降。终止电压以20小时放电率连续放电到每单格电池电压为1.75V
4、o判断放电是否放完:1. Uf下降到终止电压。2. Y下降到最小允许值(1.11)二、充电特性(1)充电电流Ic以恒定电流进行充电。(2)比重Y以直线上升从(LlI1.27),且保持2小时不变。(3)充电电压Uf一一开始时从(1.95一2.1)V;然后缓慢上升到(2.3-2.4)V;并产生,气泡接着急剧上升到2.7V判断充足电否:1. UC上升到最大值(2.7V),且保持二小时不变。2. Y上升到最大值(1.27),且保持二小时不变。3. 出现大量气泡。三、容量在放电允许的范围内,蓄电池输出的电量称为容量。用Q表示。Q=Tf*t(安培*小时)1 .额定容量Qe新的充满电的蓄电池,在平均温度为3
5、0度,以20小时放电率连续放电到每单格电池电压为1.75V时所输出的电量。2 .起动容量(a)在平均温度为30度时,以5分钟放电率的放电电流连续放电到单格电池电压为1.5V时所输出的电量。(b)在平均温度为-18度时,以5分钟放电率的放电电流连续放电到单格电池电压为IV时所输出的电量。四、使用条件对容量的影响因素1 .充电状况充电电压,充电时机、充电电流的大小等。2 .放电电流IfIf1QI3 .电解液温度TTtQI4 .电解液比重Y=L23时,Q最大工程三蓄电池充电设备的使用一、蓄电池常见故障1 .极板硫化由于长期充电缺乏或放电后长时间未充电,极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒的硫酸铅,在正常
6、充电时很难溶解,这种现象就称为“硫酸铅硬化”。现象:(1)容量严重下降;(2)充电时,电压迅速上升,比重上升也很快,但都达不到标准值,过量“沸腾”,温度升高很快。原因:(1)长期充电缺乏,(2)电池内液面太低,(3)比重过高。2 .自行放电原因:(1)主要时材料不纯,(2)蓄电池盖上留有电液,(3)长期不使用,H2S04下沉。3 .极板短路现象:(1)充电时,电压低,比重升高很快,充电后期气泡很少,(2)放电时,电压迅速下降到OL原因:(1)极板拱曲,(2)隔板损坏,(3)活性物质沉底。4 .极性反相现象:电池中某单格电池极性自然反相,端电压严重下降,充电时好象断路。原因:(1)新的蓄电池,初
7、充电时,接线接反,(2)旧的蓄电池,因中间一格损坏。二、蓄电池充电(一)充电方法1 .定流充电2 .定压充电(二)充电种类1.初充电步骤:(1)配制电解液,(2)选择二阶段的充电电流(查表,(3)接电源(充电机正极接蓄电池+极,充电机正极接蓄电池+极)(4)进行充电。初充电总的时间约为4565小时。3 .补充充电步骤:(1)选择二阶段的充电电流:第一阶段的充电电流为额定容量的十分之一;第二阶段的充电电流是第一阶段的一半。(2)接电源(充电机正极接蓄电池+极,充电机正极接蓄电池+极)(3)进行充电。补充充电的时间约需1020小时。4 .去硫化充电5 .脉冲快速充电(三)充电设备1 .电动机-发电
8、机组2 .变压器整流3 .可控硅整流4 .脉冲快速充电机三、蓄电池的使用与维护(一)使用1 .严格遵守各种充电方法和充电标准。2 .在充电过程中,要注意各个单格电池电压和比重的测量及判定其充电程度和技术。3 .在充电过程中,要注意测量各个单格电池的温度。4 .初充电工作应连续进行,不可长时间间断。5 .配制和灌入电解液时,要严格遵守平安操作规那么和器皿的使用规那么。6 .充电时应经常备用冷水,10%苏打水或10%的氨水。7 .充电时,翻开电池的孔盖,使氢氧气体顺利逸出。8 .充电室要安装通风设备。9 .充电室要严禁用明火去暖。10 .充电时,应先接牢电池线,停止充电时,应先切断交流电源,导线的
9、连接务必牢靠。(二)保养1 .妥善安装,保持清洁。2 .保持正常的液面高度。3 .及时进行补充充电。4 .检查放电程度。5 .防止蓄电池长时间大电流充放电和过充电。6 .冬季使用,保持在充足电的状况,电解液在百忙之中不结冰的前提下,可采用低比重,加水只能在充电时进行。工程四免维护蓄电池的结构认识一、干荷电和湿荷电蓄电池新的蓄电池,注入电解液后,静止的放置30分钟即可使用。措施:在负极板上增加抗氧化剂1 .给负极板的铅音中参加某种抗氧化剂2 .极板化成3 .水洗,浸渍4 .极板枯燥二、无需维护铅蓄电池(MF)1 .结构和材料方面的特点(1)内部设置了一个氧化铅的过滤器使H2,02顺利通过,H2S
10、04气体和水蒸气不能逸出。(2)将极板上部的容积增大(33%)(3)栅架采用铅一一钙一一锡的合金(4)采用袋式极板,串壁式连接2 .优点(1)在整个使用过程中不需要补加蒸溜水(2)自放电少一一放置时间长(3)耐过充电性能好一一起动性能好(4)使用寿命长3 .缺点不能深度放电三、胶体电解质蓄电池胶体电解质蓄电池即电解液采用硅酸钠溶液与硫酸水溶液混合,成胶体状。特点:(1)电解液不会溅出来,对人体腐蚀较小,使用较平安(2)保养简单,只需参加少量的蒸流水,不必调整比重(3)使用寿命长(20%)缺点:内阻较大,起动容量较小,自放电较大。四、碱性蓄电池特点:(1)容量大(2)使用寿命大(3)故障少(4)
11、本钱高,仅小批量生产Ni(HO)3+KHO+Gr=Ni(HO)2+KH0+GrHO五、新型蓄电池燃料蓄电池由燃料(氢,煤,天燃气,氯化剂(氧气,空气,氯气),电极,电解质KOH溶液等组成,是利用燃料的氧化反响宜接转变成电能。只要不断地参加燃料和氧气,就会不断地产生电能,且能量可达200350瓦*时/千克,是铅蓄电池的47倍。工程五交流发电机的拆装与部件测试一.交流发电机的优点:1体积小、重量轻;2、输出功率大;3、低速充电性能好;4、对无线电干扰小;5、配用调节器结构简单;二、交流发电机的分类1 .按总体结构分普通式、整体式、带泵式、无刷式、永磁式2 .按磁场绕组搭铁方式分:内搭铁、外搭铁3
12、按装用的二极管数量分:六管的、八管的、九管的、十一管的三、交流发电机的构造交流发电机的组成局部一一发电、整流1 .转子组成:激磁绕组+铁芯作用:产生磁场(在激磁绕组上参加激磁电流)滑环一引导电流2 .定子组成:三相绕组+铁芯作用:产生三相交流电(导线切割磁力线)3 .整流器组成:六只硅二极管(其中三只正二极管一装在元件板上;三只负二极管一装在后端盖上形成三相全波桥式整流作用:将交流电变成直流电4 .其它炭刷、炭刷架、前、后端盖、风扇、皮带轮等四、流发电机的工作原理(一)工作原理1 .发电原理Ea=EmSinwtEb=EmSin(wt-120)Ec=EmSin(wt-240)2 .整流原理正极
13、管导通是:加在正极管上的正向电压最高的管子导通。负极管导通是:加在负极管上的反向电压最低的管子导通。3 .激磁方式起动时由蓄电池提供激磁电流,为他激式;起动后由蓄电池提供激电流转变成发电机自己提供激磁电流,为自激式。工程六交流发电机的性能测试一、交流发电机的特性1 .空载特性:U=f(n)2 .输出特性:I=f(n)3 .外特性:U=(I)二、交流发电机性能的改善交流发电机的性能改善只要在中性点处接入两只中性点二极管,便可利用中性点电压来增加发电机的输出电流(1015)%工程七晶体管电压调节器的制作与检修一、交流发电机的调节(一)调节器的功用E=Cn(二)电压调节原理通过改变激磁回路的电阻值,
14、来调节发电机的输出电压,使其保持稳定。(三)调节器的分类1 .电磁振动式调节器1)按触点的对数分:单级式、双级式2)按组成的联数分:单联式、双联式2 .电子调节器1)按结构形式分:晶体管式、集成电路式2)按安装方式分:外装式、内装式3)按搭铁形式分:内搭铁、外搭铁4)按功能的多少分:单功能、多功能(四)电压调节器的型号二、触点式调节器1 .双级式电压调节器ET61型(P65)工作过程:1)闭合点火开关,蓄电池电流同时流经调节器磁化线圈和发电机的磁场绕组。磁化线圈的电路:蓄正一电流表一点火开关一调节器“B”接线柱Rl-磁化线圈-R3-搭铁一蓄负。磁化线圈产生的电磁力小于弹簧的拉力一Kl闭合。磁场
15、电流的电路:蓄正一电流表一点火开关一调节器“B”接线柱-Kl一调节器“磁场”接线柱一发电机“F”接线柱一磁场绕组一发电机“-”接线柱一搭铁一蓄负。2)当发电机发出的电压低于蓄电池的电压时,电路电流同上。3)当发电机转速升高,发电机的电压高于蓄电池电压时,磁场电流和磁化线圈中的电流均由发电机供应。4)当发电机转速增高,到达工作电压时,磁化线圈产生的电磁力大于弹簧的拉力一Kl翻开(K2未闭合)。此时磁场电路为:发电机“B”-SWf调节器“B”Rl-R2-调节器“F”一发电机“F”一磁场绕组T发电机。由于磁场电路中串入Rl和R2,使磁场电流减小,发电机电压降低。5)当发电机高速运转时,即使KI翻开,
16、RI、R2串入磁场电路,因其数值较小,发电机电压仍会继续升高,磁化线圈产生的电磁力更大,使K2闭合。当K2闭合时,磁场绕组被短路,于是发电机电压急剧下降。2 .单级式调节器三、充电指示灯电路1 .利用中性点电压控制图略2 .利用具有三个磁场二极管的九管交流发电机控制图略3 .带隔离二极管的控制图略四、晶体管调节器(一)晶体管调节器的优点1 .调节速度快2 .调节范围大3 .调节可靠4 .使用寿命长(二)晶体管调节器的根本工作原理通过控制磁场绕组有电和没电,来使发电机的输出电压保持稳定。工作过程:1 .当K闭合,蓄电池电压E加在分压器A,C两端,使Uab的电压小于Uw,使W截止fTl截止fT2导
17、通(饱和)f产生激磁电流:蓄电池正极一K-T2(e2-*c2)-Ff激磁绕组搭铁。2 .起动发动机,当发电机的电压低于蓄电池电压时,(同上)。3 .当发动机转速升高,使发电机的电压高于蓄电池电压时,UabUw+Ube,使W击穿一TI导通(饱和)一T2截止一激磁回路被切断,使发电机电压急剧下降例题:如下图,E=12V,Rl=800,R2=470,R3=500,bl=b2=100,Uw=8.3V,Ube=O.7V,RL=6,Uces=O.3V试求:1)发动机熄火,但点火开关已接通时,AB端的电压及验证Tl,T2的工作状况?2)当发电机发电时的最大输出电压为多少?五、晶体管调节器实例JFTlO6型晶
18、体管调节器(P73)JFTI26A型晶体管调节器(P75)要求自己解读六、集成电路调节器(一)集成电路调节器的特点1 .体积小、重量轻2 .故障少、工作可靠3 .耐温性能好4 .耐振,使用寿命长(二)集成电路调节器的电压检测法1 .发电机电压检测2 .蓄电池电压检测(三)集成电路调节器的实例1 .国产JFTI52型集成电路调节器(P77)2 .英国卢卡斯14TR型集成电路调节器(P78)3 .日本尼桑蓝鸟牌轿车工程八电源系常见故障判断与排除一、汽车电源系统的保护电路(一)磁场绕组的保护电路1 .采用磁场继电器P832 .利用油压开关控制磁场绕组电流的切断P84(二)汽车电源系过电压的产生1 .
19、瞬变过电压2 .非瞬变过电压(三)汽车电源系过电压的保护电路1 .稳压管保护2 .稳压管加继电器的保护电路3 .可控硅保护电路4 .具有瞬变过电压和非瞬变过电压的保护电路二、交流发电机的故障检测与测试(一)解体前的检测1 .用万用表测量各接线柱之间的电阻值发电机型号“F”与“一”之间的电阻与之间的电阻与“F”之间的电阻正向反向正向反向JFll564050100050601000JF13JF15JF21JF12JF22JF23JF2519.52140501000507010002 .在试验台上进行发电试验3 .用示波器观察输出电压的波形(二)解体后的检查1 .二极管的检查2 .磁场绕阻的检查3
20、定子绕阻的检查三、调节器故障检查与调整(一)电磁振动式调节器的检查与调整1 .触点、电阻和线圈状况的检查2 .各部间隙的检验与调整3 .试验与调整(二)晶体管调节器的检查、试验与调整1 .晶体管调节器的故障与检查2 .晶体管调节器的试验与调整(三)内装集成电路调节器的检查四、交流发电机充电系统故障的判断(一)不充电(二)充电电流过小()充电电流过大(四)充电电流不稳定五、交流发电机及调节器的使用交流发电机使用考前须知:1 .搭铁极性一致2 .不能用试火的方法来检查发电机是否发电3 .发电机不能带“病:运转4 .不能用摇表来检查发电机的绝缘性5 .发动机熄火时应将点火开关断开6 .连线必须牢固
21、7 .发电机与调节器必须配套使用六、其它形式车用交流发电机简介1 .无刷交流发电机2 .带泵交流发电机模块二起动系工程一起动机的结构一、起动机的组成与作用:1 .直流串激式电动机一一产生转矩2 .传动机构一一起动时,使小齿轮与飞轮啮合,传递转矩;起动后,使小齿轮与飞轮自动脱开3 .控制装置一一接通、切断电动机与蓄电池之间的电路二、直流电动机1 .直流电动机构造电枢(转子)一产生转矩。由铁芯+电枢绕组组成磁极(定子)一产生磁场。由铁芯+激磁绕组组成换向片一将交流电变成直流电。由铜片组成2 .直流电动机工作原理(1)载流导体在磁场的作用下,受电磁力作用产生电磁转矩M=C*Is(2)转矩方向一致(3
22、)产生反电动势反电动势-电磁转矩的产生,使电枢旋转。此时,电枢绕组会切割磁力线,产生感应电动势,因其感应电动势与外加电流方向相反,故称为反电动势。E=C*N*(4)当负载变化多端时,电动机的转速,电流,转矩会作相应的变化。(当负载tnIfISffMt工程二起动系的检查与性能测试一、直流串激式电动机的特性(1)起动转矩大(2)轻载转速高,重载转速低,且允许在短时间内超载工作二、起动机的特性曲线三、功率及其影响因素1 .起动机的功率P=M*N716.2(马力)1马力:735W汽油机:P=(0.240.28)马力=(176.4205.8)W柴油机:P=(12)马力=(7351470)W2 .影响功率
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