汽车电器设备教案_

第一篇：汽车电器设备教案_

汽车电器设备教案

教学时间：2011年上学期

教学班级：14级1,2,3,4,5,6,7,8班

人数清查，应到： 实到：（随堂做记录）教学课题：第二章 起动机 教学目标：

1、环境保护与未来汽车的发展的趋势

2、起动机结构与工作原理

3、常用起动电路分析

4、起动机测试与故障分析

教学重点：

1起动机结构与工作原理 2起动电路分析

3直流电动机工作原理以及检修 教学难点：

1起动机的分类、功用、型号含义。2起动电路分析

课程发散及情感目标：

1电动汽车与混合动力汽车的发展和环境保护 2培养和树立学生绿色环保的意识

教学方法：

以讲授、举例为主，结合书本上的知识点，理论联系实际，讲环境保护与起动机的学习联系起来，激发学生学习的兴趣并且培养学生绿色环保的意识。

教学课时：18课时

教学过程：

一、导入课题（嵌入绿色环保思想）

汽车污染已经严重影响到人类环境以及人类的健康，传统汽车排放的废气，以及噪音是人类健康的可怕杀手，为了解决这个问题，发达国家已经开始推广纯电动汽车。从而保护环境、是人类的生活环境更健康。

纯电动汽车（BEV）：由电动机驱动的汽车。电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水 力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。

优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。

1.环保：电动车不会排出有毒的气体、造成空气污染，这是电动车相比汽车和其他交通工具的第一大优点。有人可能会说，电动车的电池用坏后，也会造成污染，这种观点已经不符合现实。因为现在已经有一种电池修复技术，能够很快地修复旧的电池，旧的电池仍然可以收购卖钱，同时可以实现对废旧电池的统一管理和处理，所以电动车是一种不会污染环境的绿色交通工具。而且电动车噪音低，更不容易造成车噪音污染，更健康。

2.节能：同样行走100公里的路程，汽车一般要5-15公升的汽油，摩托车也要2-6升的油，但电动车只要费1-3度电左右。在世界性的能源危机日益加剧的情况下，电动车就是一种非常理智的选择。

3.省钱:由于节能，电动车的使用就比其他交通工具要省钱的多。比如，同样的使用路程（依每月约1000公里算），使用汽车者要花600元人民币；使用摩托车者要200元，而电动车者才要30元。因此，电动车受广大群众的欢迎。

4.省事：现在用燃油车，除了加油贵外，还有一个加油难的问题。随着国际石油价格的急剧上涨，国内汽车总量的急剧增加，我国油荒问题日益突出。许多加油站都不能全天候地趟开供应汽油，结果有车族就经常必须排队等加油。有时好不容易排到了，才被告知油没了，而附近又没有加油站，整个生活安排都被打乱了。而电动车不存在加油的问题，只要按时充电，在日常城市生活中完全可以代替汽车。即使偶尔没电，街头遍布的临时充电点和楼层地下室的停车处也能很好的解决问题。

5.轻便：电动车体积小、重量轻、可以很方便地串街走巷。特别是那些寸土寸金的城市，电动车可以很容易地放到楼层地下室，小区指定位置存放，不需要占用的车位和过多的公共空间。

6.安全:由于电动车比较轻、比较慢（车速完全可以调控限制在合理的范围内），同时随着骑乘者的要求，电动车驾驶安全性能已经得到提高。刹车（双碟刹）等各方面指标已经有了很大改进，能够满足日常人们的出行安全需要。

缺点：目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些使用价格比汽车贵，有些价格仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

其实，起动机里面有一个部分就是直流电动机，学会了起动机，我们就基本上 学会了以后节能环保的电动车的“发动机”了，但是汽车发展还是要有一个过渡时期的，也产生了所谓的混合动力汽车，为了未来的十年内我们有“饭碗”，我们就要学好起动机，为了环保，人类健康，为了十年以后的电动汽车，我们更应该学好起动机。

二、起动机概述

汽车发动机由静止状态变为运转状态的过程称为起动，发动机的起动必须借助外力实现，起动机就是使发动机由静止变为运转的一个器件。

1、起动系统的基本组成（教材P47）

起动系统一般由蓄电池、起动机、起动开关（点火开关）、起动继电器和安全起动开关（空档起动开关）等组成。

2、起动机的分类（教材P48）

惯性啮合式起动机和机械啮合式起动机，由于其结构的限制，目前已基本不采用。

3、起动机的结构与工作原理 ⑴电磁啮合式起动机 ⑵串励直流电动机（教材P49）

串励直流电动机具有起动转矩大的特点，因而在电磁啮合式起动机中，广泛采用串励直流电动机。

2、传动机构（教材P51）

传动机构的作用是将直流电动机的转矩传递给发动机的飞轮，以带动发动的转动。传动机构的主要部件是单向离合器，它的作用是单方向传递转矩。

单向离合器只传递起动机到发动机飞轮的转矩，以免发动机起动后，飞轮带动起动机电机超速旋转而损坏。

单向离合器有滚柱式、摩擦片式和扭簧式三种。⑴ 滚柱式单向离合器（教材P51）

滚柱式单向离合器具有结构简单，能可靠地传递中小扭矩，因而在汽油发动机中被广泛应用。

⑵ 摩擦片式单向离合器（教材P52）

摩擦片式单向离合器的结构复杂，但它能传递较大的力矩，工作十分可靠，因此，在柴油发动机上得到应用。

起动时，花键套筒在电动机驱动下旋转，内接合鼓左移，摩擦片被压紧而传递转矩；

发动机起动后，内接合鼓的转速高于花键套筒的转速，内接合鼓右移，摩擦片被放松而打滑。⑶ 扭簧式单向离合器（教材P53）

扭簧式（弹簧式）单向离合器的结构简单、成本低、工作可靠，因而在柴油发动机中被广泛应用。

起动时，单向离合器弹簧在两端摩擦力的作用下被扭紧而传递转矩；

发动机起动后，驱动齿轮的转速高于电动机的转速，单向离合器弹簧被放松。

3、电磁操纵机构（教材P53）

电磁操纵机构又称电磁开关、控制装置等。它用来控制起动机主电路的通与断，并操纵传动机构的工作。

电磁操纵机构有二个线圈，一个与电枢绕组串联，能产生较大的磁场力，称为吸引线圈；另一个与电动机并联，在吸引线圈被短路后，提供磁场力，保持铁芯被吸住，称为保持线圈。㈡ 减速起动机（教材P56）

减速起动机在直流电动机与驱动齿轮之间增加一套减速机构，以达到减速增扭的目的。这样，电动机的体积和重量可以减小，工作电流也减小，从而延长了蓄电池的使用寿命。

减速起动机的减速机构分为外啮合式、内啮合式和行星齿轮式三种：

行星齿轮减速器是应用最广泛的一种。它具有重量轻、噪声低，安装方便等特点，因而中高档轿车上得到广泛应用。

㈢ 永磁起动机（教材P58）

永磁起动机的电动机磁极用永磁材料制成，它具有体积小、重量轻，机械特性和换向性能得到改善，换向火花造成的高频干扰减小，起动机的工作可靠性提高等特点。

永磁减速起动机具有永磁起动机和减速起动机的共同特点，因此起动机的体积和重量大大减小，电路简化，起动机的拆装和维修十分方便，目前已广泛应用于各种轿车上。

三、起动机的工作原理（教材P54）

起动时，保持线圈和吸引线圈同时通电，产生的磁场力使动铁芯向左移动，一方面使电磁开关接通，使电动机通电运转；另一方面带动拔叉将驱动齿轮推出，使之与发动机的飞轮啮合。

四、常用起动电路分析

汽车的起动系统电路种类繁多，功能不同，但基本原理相同。

起动系统一般由蓄电池、起动开关、起动继电器、安全开关（又称空档起动开关）和起动机组成。

1、基本起动电路

2、具有安全开关的起动电路

3、具有防盗功能的起动电路

别克轿车的防盗起动系统

4、具有安全带监控的起动电路

五、起动机测试与故障分析

采用空载试验、制动试验及电磁开关的性能测试等，来判别其性能和技术状况的好坏。（跳线）

1、空载（空转）试验（教材P64）

2、制动（堵转）试验（教材P64）要在起动机试验台上进行

3、电磁开关的性能试验

4、起动系统的电压降测试

电压降的测试主要检查起动机主电路的导线连接情况，用数字万用表的直流电压档，按下图所示进行测量，每个地方测量得到的电压值应≤0.2V。如果测得某处电压＞0.2V，说明该处的连线有问题。

5、常见故障分析

1、起动机不转

可能原因有： ①蓄电池无电或连线松动；

②点火开关触点不通；

③起动继电器工作不正常；

④起动机的电磁开关故障；

⑤起动机的直流电动机故障。

2、起动机转动无力

可能原因有： ①蓄电池充电不足或连线松动；

②电磁开关氧化造成接触不良；

③电刷磨损或弹簧弹力不足；

④直流电动机的绕组局部短路。

3、起动机转动但发动机不转

可能的原因有：①单向离合器打滑；

②拨叉损坏；

③飞轮或驱动齿轮打坏。

4、起动机不能停止

可能的原因有：①点火开关不能复位；

②电磁开关触点熔焊；

③铁心卡死而不能复位。

5、起动机工作有异常响声

可能的原因有：①轴承磨损；

②驱动齿轮磨损或损坏；

③减速起动机的减速传动机构损坏；

④起动机安装螺栓松动；

⑤电枢轴向间隙过大。

总结：通过本章的学习，使得学生对起动机有了一个系统的认识，可以进行起动机的拆装和实验了。作业：课后习题

第二篇：汽车电器设备构造与维修教案(上册)

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课件目录

绪论

思考题

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汽车电器设备构造与维修教案（上册）汽车电器设备及其维修课时计划

2008-2009学

教学班级每周节数时间起讫预计进度教科书名称及册书总授课节数时间起讫考试次数实际进度出入原因说明汽车维修专业课件

汽车电器设备及其维修教学计划

章次绪论

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汽车电器设备及其维修教学目标

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绪论

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与排除这一条主线。

二、汽车电器设备的特点

（1）数量多，控制单元多；

（2）各个系统之间联系紧密；

（3）集成度高，维修需要专门的诊断仪器。

三、汽车电器设备的共性

1、两个电源：发电机为运行电源，主要在汽车运行时为各用电设备提供电能和给蓄电和充电，蓄电池为启动电源主要供起动机用电。

2、低压直流：汽车电压的标称电压有三种：6V12V24V，相配套的发电机调节器的额定电压有7V14V28V.汽油机汽车和轻型柴油机采用的电压是12V，其他才有机车和工程车辆采用的是24V，问题

一、为什么汽车电源系统要采用低压直流？

3、并联单线：

问题

一、为什么在汽车上要采用并联单线？

答案：因为汽车上的电气设备比较多，（1）采用并联电路可以保证各个用电设备相互独立的控制，（2）采用并联单线使得汽车上的线路布局清晰、安装方便，节约导线，维修简便；（3）采用单线连接方式可以把汽车的车架、发动机等金属壳体沟通并且作为汽车电气设备的公共连接端子。

注意：安装在钣金件上、挂车上或非金属零件上的电器设备则一般采用双线制。

4、负极搭铁：因为汽车电器设备采用的是单线制，所以必须有一个统一的电源负极作为搭铁端，目的是为了方便汽车电器设备的生产，使用和维修，而且统一了标准提高了零件的互换性、减少了导线端子在车架上、车身处的化学腐蚀。

四、汽车电气设备按其功能可以分为以下几类：

1、电源系统：又称：充电系，组成：蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置组成； 作用：向全车用电设备提供低压直流电能

2、启动系：

组成：起动机、启动控制装置等组成；

作用：启动发动机

3、点火系统：组成：点火线圈、火花塞等组成

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作用：在汽缸中适时可靠的产生电火花，以便点燃汽缸中的可燃混合气。

4、照明系统：组成：车内外各种照明灯及其控制装置

作用：在转向，倒车或者夜间行车等等的时候照明

5、信号系统：组成：声响信号和灯光信号

作用：告示行人、车辆引起注意、指示行驶趋向，指示操纵件状态，报

警运行性机械故障，以便提高行车和停车的安全性、可靠性。

6、仪表系统：组成：常见的有电流表、电压表、机油压力表、水温表、燃油压力表气

压表、车速表、发动机转速表

作用：显示汽车运行参数及相关信息

7、辅助电气设备：组成：常见的有空调器、音响设备、风窗刮水设备、电动车窗、电

动座椅等

作用：为驾驶员和乘员提供良好的工作条件和舒适的工作环境而设置。

8、微电子控制系统：组成：主要有驱动系统、安全系统、通信系统和舒适系统

作用：为提高汽车的动力性、经济性、改善安全性、减少环境污染。

五、作业：

1、现代汽车电气设备按照功能可以分为那几个系统？

2、汽车电器设备有那些共同的特点？

3、为什么汽车上喜爱用负极搭铁？

4、画出汽车电气线路控制框图？

5、各种汽车采用的标称电压有什么不同？

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一般汽油机为200-600A，有些柴油机高达1000A。

2、铅蓄电池的优点：

(1)、铅蓄电池的结构；；

(2)、蓄电池的内阻小

(3)、起动性能好

(4)、电压稳定；

(5)、成本低廉，元材料丰富。

3、铅蓄电池的缺点：

(1)、蓄电池的比能低

(2)、蓄电池的使用寿命比较短。

4、注意的问题：

(1)、蓄电池和发电机并联，为整个汽车用电设备提供电流；

(2)、铅蓄电池的一端接在汽车的发电机上，一端搭铁；

二、铅蓄电池的型号

按照机械行业的标准规定：铅蓄电池由五部分组成:

1、串联单格电池数：是指该铅蓄电池总成所包含的单个电池数目，用阿拉伯数字表示；

2、电池类型：根据其主要的用途划分，启动型铅蓄电池用字母“Q”表示；

3、电池特征：附加部分，表示区别于同类产品的某种特征，普通型不标，当产品具有两种特征时应该按照表1-1所示的顺序将两个代号并列标记。

表1-1常见电池产品特征代号

产品代号干荷电池A湿荷电池B免维护W少维护S激活式I密闭式M胶质电解液J

4、额定容量：是指20小时放电率时的额定容量，常用阿拉伯数字表示，单位为A.h，在型号中可以省略不写

5、特殊性能：额定容量后面用一个数字表示起特殊性能，G表示高启动率；S表示塑料外壳；D表示低温启动型好。

举例说明：6-Q-105:表示6各单个电池，额定电压为12V，额定容量为105 A.h，的普通起动型铅蓄电池

注意的问题：

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（1）、（2）、（3）、三、作业：1、2、3、

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铅蓄电池的极板分为正极板和负极板，他们都是由栅架和涂在栅架上的活性物质组成，正负极板的外形不同。

极板栅架由铅锑合金浇铸而成，加锑是为了改善栅架的浇铸性能和提高机械强度，但是锑有加速氢析出的副作用，会加速电解液的消耗，还能引起自放电现象和栅架腐蚀，缩短铅蓄电池的使用寿命，所以一些新型的铅蓄电池采用低锑合金或者无锑合金，一般锑含量为2-3.5%，而采用放射性的删架，能降低铅蓄电池的内阻，改善铅蓄电池的启动性能。

正极板上的活性物质是棕红色的二氧化铅（暗棕色），负极板上的活性物质是青灰色的海绵状纯铅（深灰色），为了使得电解液顺利的渗入极板内部，极板上的好哦性物质必须具有多孔性，目前国产极板的厚度为1.8-2.4mm，国外大都采用1.1-1.5mm厚的薄形极板（正极板比负极板厚）采用薄形极板可以提高铅蓄电池的比能量和启动性能。

将一片正极板和一片负极板侵入电解液中，就可以获得2.1V的电动势，为增加铅蓄电池的容量，可以将多片正负极板相间排列，然后分别用连接板焊接，连接板上焊有极柱，各片间留有间隙，并在相邻正负极板间插入隔板。

在每格单个电池中负极板总比正极板多一片，因为正极板上的活性物质比较疏松，而正极板处的化学反应比较剧烈，反应前后活性物质的体积变化比较大，所以将正极板加在负极板之间，可以使两侧放电均匀，从而减轻正极板的翘曲和活性物质的脱落。注意的问题：

问题

1、栅架中为什么要加入铅锑合金？

问题

2、正负极板上的活性物质是什么？

问题

3、蓄电池电动势是怎么获得的？

问题

4、为什么说采用薄型极板可以提高铅蓄电池的比容量和启动性能？ 问题

5、为什么在每个单格电池中负极板总比正极板多一个？

(2)、隔板

隔板安装在政府及板之间，作用是使正负极板尽量靠近，而又不至于接触短路。以缩小蓄电池的体积，防止基板变形和活性物质脱落。隔板的面积比极板稍大。

隔板必须具有多孔性、耐酸、抗氧化性能要好，并且要有一定的机械强度隔板一般采用微孔橡胶和微孔塑料等材料制成，微孔塑料各班因其孔径小、孔率高、薄而柔、成本低廉而被广泛采用，单面隔板一面带有沟槽，在安装时带沟槽的一面应该朝向正极板，并与外壳底

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部垂直，同时沟槽能使电解液上下疏通，使得气泡能够演沟槽上升，微孔塑料可以做成袋装隔板，将它套在正极板上可以防止活性物质脱落。～

(3)、电解液

电解液是用化学纯硫酸和蒸馏水按照一定的比例配置而成的溶液，俗称电瓶水。电解液的相对密度对铅蓄电池的寿命和性能有很大的影响，为了提高铅蓄电池的容量和激昂地电解液的冰点希望电解液的密度稍大一些，但是相对密度过大又会使电解液的流动性变差，降低铅蓄电池的容量而且还会加速铅蓄电池的损坏，和极板的硫化，缩短蓄电池的寿命。

蓄电池的电解液的相对密度应根据当地的最低气温或者制造厂的要求选择。

表1-2不同地区使用的电解液的相对密度（15℃）

使用地区最低气温＜－40`-30～-40`-20～-30`0～-20冬季1.311.291.281.27夏季1.271.251.25

(4)、外壳

外壳用于安装及极板组和盛放电解液，使铅蓄电池构成一个整体，长用硬橡胶和硬塑料加工成由间壁分成三个或者六个互不相通单格的整体式结构，单个底部制有凸筋用于支撑极板组。凸筋之间的空隙可以积存极板脱落的活性物质，避免正负极板间短路，每各单格的盖中间有加液孔，可以用来检查液面的高度和测量电解液的密度。加液孔平时用加液螺栓拧紧加液螺塞中心的通气孔应该保持畅通，使得蓄电池工作的过程中产生的气体能够随时逸出。

在极板组上装有防护滤网，以防止测量电解液相对密度、液面高度和添加电解液时损坏基板上部，单格小盖与外壳之间的缝隙用密封胶密封，密封胶嫩保证在65摄氏度是部逸出，零下30度是不产生裂纹，塑料外壳的铅蓄电池用整体式盖，盖与壳体之间采用热封合法封合。

(5)、接线柱

普通的铅蓄电池首尾两极板组的横板上焊有接线柱，接线柱侧控型，圆锥形和L形三种，为了便于区别，正接线柱上标有“+”或者“P”记号，有些接线柱上涂有红色油漆，负接线柱上标有“-”或者“N”记号。

（6）、联条

联条的作用是将单格蓄电池串联起来，以便提高中整个蓄电池的端电压，联条一般由铅锑合金铸造而成，硬橡胶外壳蓄电池的联条位于蓄电池的上方；塑料外壳蓄电池则采用穿

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壁式联条；

二、作业1、2、3、4、三、课后小记

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（1）、干荷电式蓄电池

普通电池的负极板在储运的过程中，活性物质微粒表面易被氧化，这样新电池灌入电解液就会消耗一部分能量，为了把这部分物质还原，需进行较繁琐的初充电，干荷电式启动型铅蓄电池负极板的活性物质在铅中配有一定比例的抗氧化剂，如松香、羊毛脂、油酸、有机聚合物和脂肪酸等经过深化处理以后，使得活性物质形成较深层的海绵状结构，在经过防氧化浸渍处理，极板表面附着一层较薄的保护膜，提高了抗氧化能力，最后还要经过有害气体或真空干燥处理，经过这样的处理能使负极板上的海绵状纯铅在空气中长期干从而不被氧化以至于获得大量的负电荷而不会消失，达到了负极板在干燥状态下长期保存电荷的独特功能。一般为一到两年。

目前，干荷电式蓄电池均采用穿壁跨接式联条。（2）、湿式电式蓄电池

湿式电式蓄电池与普通的铅蓄电池不同的是采用极板群组化成，化成后将极板浸入相对密度为1.35（15），内含5%（质能比）硫酸钠的稀硫酸溶液中浸渍10分钟，硫酸钠在负极板活性物质表面起抗氧化作用，离心沥酸后，不经干燥即进行组装密封成湿式电式蓄电池。湿式电式蓄电池极板和隔板任然带有部分电解液，蓄电池内部是湿润的。

湿式电式蓄电池自出厂之日起，允许储存6个月，在储存期内若需要使用，只需要加入相对密度的电解液，20分钟后不需初充电即可投入使用，其首次放电容量可达额定容量的80%若储存期过长，则需要短时间的补充充电，方可正常使用。

（3）、少维护蓄电池

这种类型的蓄电池的维护工作比传统的蓄电池要少，在工作温度和充电条件合适的情况下，每年只需检查一次，或者每行驶8万公里检查一次。

除栅架材料含锑量少（2%-3%）少维护蓄电池的结构与普通的铅蓄电池没有什么区别，由于其工作性能是在原来的基础上设计的，因此正中新型铅蓄电池可用于一般的汽车上。

（4）、免维护蓄电池

免维护蓄电池最大的特点是除了几个非常小的通气孔之外，其余部分全部密封，因此除了需要保护表面的清洁之外，不需要其他的维护作业。

免维护蓄电池的栅架中去除了锑的成分，这就避免了普通铅蓄电池常见的4个故障，的发生。

1、自行放电

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2、水分蒸发

3、过量充电

4、热破坏

免维护铅蓄电池的栅架材料使用了铅钙合金，这种结构能够使得蓄电池在充电末期达到更高的电动势，这就有可能使过充电时的水分自然减少80%以上，免维护蓄电池内部常配有内装式电解液密度计。免维护蓄电池在设计上的特点

（1）高强度低阻值薄形（1.1-1.5mm）栅架；

（2）密封外壳，穿壁式联条，平地结构的大储液室，袋状隔板；（3）体积比一般的蓄电池要小，质量也轻。

免维护蓄电池的通气孔采用新型安全通气装置，可以避免蓄电池内部的酸气与外部的火花直接接触，以防爆炸，通气孔中还装有催化剂---钯，可以使排出的氢气、氧气结合生成水再回到电池中去，这种装置不但保证了蓄电池顶部和接线柱的干燥和清洁，减少接线柱的腐蚀，保证界限牢靠。

免维护蓄电池的优点：

1、使用中无需加蒸馏水；

2、接线柱不会被腐蚀；

3、自放电少，寿命长，使用时不需补充充电；

4、比传统的铅蓄电池有更高的启动功率。

二、作业

三、课后小记

四、技能实训

实习目标：

掌握电池的型号含义： 了解蓄电池的构造组成 了解新型潜血电池的结构特点 实习工具和材料: 实习记录

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教学内容：

教学目的：掌握铅蓄电池的工作原理 教学重点：

教学难点：

教学课时：两课时 教学方法及用具：讲授法 教学过程： 导引 问题

一、问题

二、问题三、一、蓄电池的基本工作原理 工作原理

⑴放电原理

负极电化学反应式：

Pb→Pb2+ +2e

H2SO4→2H++SO42+ Pb+H2SO4→PbSO4+2H+ +2e

Pb2++SO42-→PbSO4

正极电化学反应式：

PbO2+2H2O→Pb4+ +4（OH）-

Pb4+ +2e→Pb2+

H2SO4→2H++SO42-PbO2+H2SO4+2H+ +2e→PbSO4+2H2O

Pb2+ +SO42-→PbSO4

放电过程总反应式为：

PbO2+Pb+2H2SO4→2PbSO4+2H2O

在放电过程中，消耗了硫酸，生成水，所以电解液密度不断下降。

⑵充电过程原理：

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负极电化学反应式：

PbSO4→Pb2+ +SO42-

Pb2++2e→Pb PbSO4+2H++2e→Pb+H2SO4

SO42-+2H+→H2SO4

正极的电化学反应式：

PbSO4→Pb2+ +SO42-

Pb2+-2e→Pb4+

4H2O→4H+ +4（OH）-PbSO4+2H2O+SO42--2e→PbO2+H2SO4

Pb4+ +4（OH）-→PbO2+2H2O

4H+ +2SO42-→2H2SO4

充电过程的总反应式：

2PbSO4+2H2O→PbO2+Pb+2H2SO4

在充电过程中，消耗了水生成了硫酸，电解液的密度上升。（相关视频：

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液中，融入电解液的二甲铅离子，与电解液中的硫酸，作用变为硫酸铅，用于硫酸铅的溶解度很小，因此它析出并附在各自的极板上，并且有水生成，电化学反应方程式为：

（2）、铅蓄电池的放电本质

当铅蓄电池接通外电路负载时，负极板上的电荷数减少，正极板上的电荷数增加使得正极板上多余的电荷发生了定向移动，形成了放电电流。（3）、化学反应方程式

Pb+H2O+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池在放电过程中，正极板上的二氧化铅和负极板上的铅都变成了硫酸亚铅，电解液中的硫酸增多，水增多。

3、铅蓄电池的充电过程

（1）、铅蓄电池的充电过程

铅蓄电池在外电源电压的作用下，负极板上的电子增加，使得极板上的硫酸铅不断溶解，形成二价的铅离子，并从极板上获得电子，还原为铅附在极板上，正极板上电子减少，使得极板上的硫酸铅不断溶解，形成二价的铅离子并失去电子，转变为四价的铅离子，与说作用形成二氧化铅附在正极板上。电解液中有硫酸生成。（2）、铅蓄电池的充电本质

当铅蓄电池接通外电路负载时，负极板上的电荷数增加，正极板上的电荷数减少使得正极板上多余的电荷发生了定向移动，形成了充电电流。（3）、化学反应方程式

2PbSO4+2H2O= Pb+H2O+2H2SO4

铅蓄电池的充电过程中，正极板上的硫酸亚铅分别恢复成原来的二氧化铅和铅电解液中的水减少，硫酸增多。

显然，铅蓄电池在充放电过程中的化学反应是可逆的，铅蓄电池作为电源向用电设备供电时将内部的化学能转化为电能，当存电不足时，利用具用适当电压的直流电源，又能给蓄电池充电，在正常使用条件下，国产铅蓄电池的充放电次数为250-500次。

4、过充电

将充电接近节数时，极板上的硫酸亚铅已经基本上转化完毕，电解液中的水电离出的氢离子和氢氧根离子分别云集在正负极板的周围，氢离子得到电子变为氢气逸出，氢氧根例

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子失去电子变为氧气逸出，即电水解，化学反应方程式为

2H2O=2H2↑+O2↓

过充电时电解水产生大量的气体，冲击极板，电解液中的水减少，氢气和氧气与明火会燃烧甚至爆炸，因此应该避免过充电。

15℃时的电解液的相对密度，因此每格单电池的静止电动势应该保持在汽车维修专业课件

（1）内阻的定义

电流流过铅蓄电池时所受到的阻力称为蓄电池的内阻（2）铅蓄电池内阻的组成部分

极板、隔板、电解液和联条上的电阻

在正常的状况下蓄电池的内阻很小，所以能够供给几百甚至几千安的启动电流（3）注意的事项：

极板和隔板和联条之间的电阻很小，电解液的电阻与电解液的密度和温度有关系。例如：6-Q-75型铅蓄电池在温度为+40℃时的内阻为0.01Ω

在温度为-20℃时的内阻为0.019Ω

可见，内阻随着温度的降低而增大；电解液的密度增加时，电解液的粘度相应的也增大，电阻增加；电解液的密度下降时硫酸电解为离子，浓度增加，电阻增大。

在电解液的相对密度为1.20g/m2（15℃）时其电阻最小，密度过高或者过低电阻都会增大。所以适当采用稍低密度的电解液和提高电解液的温度，对降低蓄电池的内阻、提高启动性能都非常有利。

3、充电特性（1）充电特性的定义

铅蓄电池的充电特性是指在恒流放电过程中，铅蓄电池的端电压Ue、、静止电动势Ej和电解液的密度ρ15℃随充电时间tf变化的规律。

例如6-QA-75型干荷电池以3.75安放电时的特性曲线 在放电过程中分四个阶段： ①开始迅速上升阶段：

充电开始时端电压迅速上升，这是因为充电时产生的硫酸来不及向极板外扩散，使极板孔内电解液的密度迅速升高。造成瞬时电动势及端电压迅速升高。②中间缓慢上升阶段

在快速上升阶段完成之后，极板孔隙内外的电解液的浓度产生了一定的差值，使硫酸的生成数量与向外扩散的数量相等，极板孔内外的电解液的密度同步升高，故瞬时电动势和端电压同步缓慢上升。③接近终了迅速上升阶段

在端电压迅速达到2.3V-2.4V后出现气泡且端电压会急剧上升到2.7V左右这是应为极

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板上的活性物质几乎全部恢复，电解液中的水开始电解，产生氢气和氧气，并以气泡的形式放出，由于氢离子在负极板附近的电解液中积从，然后再与电子结合形成氢气，使得负极板与电解液之间产生约0.33V的附加电压。④过充电阶段

该阶段电压不在上升，蓄电池内产生大量的气泡出现沸腾现象，为了保证铅蓄电池充分充电，往往需要2h-3h的过充电。⑤蓄电池充足点的状态

1、蓄电池内产生大量的气泡，电解液呈沸腾的状态；

2、端电压和电解液的相对密度上升到最大值，且2h-3h内不再增加。

4、放电特性

铅蓄电池的放电特性是指在恒流放电的过程中，蓄电池的端电压Uf、静止电动势Ej和电解液的相对密度ρ25℃随放电时间的变化规律

（1）电解液密度及静止电动势的变化规律

由于是恒流放电，单位时间内消耗的硫酸的数量是相等的，所以电解液的相对密度从1.27 g/cm3下降到1.11 g/cm3是按照直线规律下降的，由于静止电动势Ej与电解液的相对密度成线性变化关系，所以静止电动势从2.11 g/cm3下降到1.95 g/cm3也是按照直线规律变化的.蓄电池的放电特性图：

由于蓄电池在恒流放电过程中，其电解液的相对密度和容量与放电时间都是线性关系，所以可以通过检测电解液的相对密度的变化来判断其放电的程度。（2）端电压即瞬时电动势的变化规律

蓄电池充电特性：

在正各放电过程中，端电压的变化课以划分为三个阶段

1、端电压开始迅速下降阶段：

放电开始时端电压由2.1V迅速下降到2.0V，这是因为放电开始时，极板活性物质孔隙内的硫酸迅速减少，而外部的硫酸还来不及向孔隙内渗透，故该处的电解液的密度迅速下降，汽车维修专业课件

使得顺势电动是及端电压迅速下降。

2、中间缓慢下降阶段：

经过

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（3）低温起动电流

根据美国工程师协会的标准规定，蓄电池在-18℃时放电30s，单个电池电压下降到1.2V所能输出的最大电流强度称为低温启动电流，单位为安培（A）

2、影响容量的因素

铅蓄电池的容量的大小标志着其供电能力的大小，容量越大，可以提供的电能就越多，供电能力就越大，否则就越小。影铅蓄电池的因素主要有两个方面（1）构造因素多对容量的影响

极板越薄，极板面积越大，活性物质的多孔性越好，极板的实际面积就越大，电解液越容易渗透，活性物质的利用率就越高，输出的容量也就越大，在外壳容量不变的情况下，采用薄形极板可以增加极板的数量，从而增大容量，缩短同性极板的中心距，可以减少铅蓄电池的内阻，增大铅蓄电池的容量，同性极板的中心距与极板和隔板的厚度有关，也与安装技术有关。

目前国产铅蓄电池的极板的面积统一，若一直单格电池数量为N则铅蓄电池的容量可以用下面的公式计算：

Qe=7.5(N-1)（2）使用因素随容量的影响

①放电电流的影响

放电电流越大单位时间内极板板内电解液的消耗量就越大，在极板表面生成颗粒较大的硫酸铅，堵塞孔隙，组塞了电解液向极板内层的渗透，使得极板内电解液的密度，端电压下降，蓄电池的容量减小，起动机启动时铅蓄电池要释放强大的电流，所以比必须严格控制启动时间，每次启动时间不得超过5s，再一次启动是应间隔15s，以上，使电解液能深入极板内层，提高蓄电池的电动势和输出容量。②电解液温度的影响

电解液的额温度升高时，分子的运动速度加剧，电解液的渗透能力增加，电解液的电阻减小，电化学反应增强，电池容量有所上升，电解液的温度降低时，铅蓄电池的输出容量减少，这是因为温度降低时，电解液粘度增强，渗透能力减弱，同时电解液的电阻增大，内部电压降增大，端电压迅速降低，容量降低，电解液的温度每下降1度，容量约降低1%。

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冬季启动时蓄电池的端电压会下降很大，往往导致点火困难，难以启动，因此冬季应该注意铅蓄电池的保温工作，当电解液的温度超过40摄氏度的时候，蓄电池的极板易拱曲变形，同时会诱发蓄电池自放电，在炎热的条件下工作的蓄电池应该保持良好的通风条件。③电解液相对密度的影响

适当增大电解液的相对密度，可以提高电解液的渗透速度以及蓄电池的电动势，并可以使其容量增大，但是电解液的相对密度过高有会导致电解液的粘度增大，使得电解液向空隙内层渗透的速度降低，内阻增大，导致端电压和容量减少，当电解液的相对密度过低的时候，电解液中离子的数量过少，也会减少蓄电池的实际放电容量。

电解液的想对密度稍低，有利于提高放电电流和放电容量，有利于延长蓄电池的使用寿命，冬季，在不结冰的前提下，应该尽可能的降低电解液的密度。

四、作业

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可以延长蓄电池的使用寿命。

1、铅蓄电池的使用与维护

（1）观察蓄电池外壳有无电解液渗漏，经常消除蓄电池表面的灰尘无物，保持蓄电池的外表清洁，防止电解液内混入杂质，经常疏通蓄电池的通气孔，极柱和电线连接要可靠，出现氧化物时要及时的清除，并涂上润滑脂。

（2）检查蓄电池在车上安装是否牢靠，导线接头是否连接完好，安装搬运时应该轻搬轻放，切不可随意敲敲打打或者在地面上拖拽。

（3）防止充电电流过大，或者长时间过充电，以及过度放电。

（4）定期检查蓄电池的电解液的相对密度和液面高度。，电解液不足时应该及时添加蒸馏水，若因为电解液溅出倾倒而造成页面降低，应该补充相应密度的电解液并进行充电调整。（5）连续使用起动机时，每一次使用起动机的时间不能超过5s，如果一次未能启动发动机，应该休息15s以后再进行

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一般技术状况良好的蓄电池，单个电压在1.5v以上并在5s内保持稳定； 若在5s之内下降到1.7V，说明充电不足；

若在5s之内下降到1.6V说明放电量约为25%的额定容量之内； 若在5s之内下降到1.5V说明放电量在50%的额定容量；

若在5s之内迅速下降或与其他单个电池的电压相差0.1V以上时，表明该单个电池有故障，应该进行修理。

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3、冬季使用铅蓄电池时应该注意的事项

（1）冬季使用蓄电池时，应特别注意保持其充足电状态，以免电解液密度降低而jiebing，导致壳体破裂，极板弯曲和活性物质脱落；

（2）冬季的电解液密度，应该在不结冰的前提下降低，一般不应该大宇1.285g/m3，冬季不佳蒸馏水时，只能在电池充电前进行，这样可以使水较快的和电解液混合，减少冰冻危险；（3）由于冬季电池容量降低，因此冷发动机启动时因进行预热，尽量减少启动阻力，另外冬季可以换用容量较大的电池，冬季温度低，充电困难，适当提高充电电压，但人要避免过充电；

（4）如需补加蒸馏水，只能在蓄电池充电时或者出车前进行，让这蒸馏水尽快的与电解液混合减少其结冰的机会，养成良好的习惯，定期检查蓄电池的液面的高度，及时补加蒸馏水。

4、铅蓄电池的拆装

（1）铅蓄电池正负极的区别方法

1、新的蓄电池上铸有+或者p的接线柱为正极，铸有-或者N 的接线柱为负极，对于修理后的蓄电池，一般涂红漆的为正极，涂其他漆的为负极

2、看接线柱的自然颜色，沉声褐色的为正极，浅灰色的为负极；

3、检查蓄电池表面的温度，用一字琁具在在接线柱上轻划，较坚硬的为正极，反之为负极，4、用万用表电压档检测，将电压表至于相应的电压档位，测量蓄电池的电压，当指针偏摆正常时，红表棒对应的为正极，黑表棒对应的为负极（2）铅蓄电池的拆卸

将点火开关置于断开位置，使得全车的用电设备与电源断开，然后才能进行拆装，拆卸时，应先拆负极接线柱上的搭铁导线，然后再拆启动机上的导线，若发现蓄电池接线柱的螺栓锈蚀难易取出。切莫用手锤或者钳子敲打，以避免极柱断裂，家拜年活性物质脱落，可以用热水冲洗，然后拧开极柱固定螺栓，用专用拉器将其拉下，取下电池应小心轻放，避免窗机损坏壳体；

若维修带故障自诊断功能的计算机系统，在拆蓄电池之前，应该先确认故障代码，或者在点烟器插上专用的辅助电源，并将点火开关接通。（3）铅蓄电池的安装

安装蓄电池时，应该先用细砂纸清洁蓄电池的接线柱或者导线接头，应先在接线柱与导线接头，螺栓上涂上凡士林或者润滑脂，以防氧化、腐蚀，便于以后拆卸，连接蓄电池的额

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导线之前应该正负极柱的极性，保证负极搭铁，连接蓄电池导线时，应该先接起动机的导线，再节搭铁线，以防扳手跌落搭铁英气蓄电池短路放电。在安装时，若被连接的接线柱比较小，而导线的夹头大，需要加衬垫时，最好用导电性能较好的铜皮或者铅皮，并且只能垫半圈，反之，会发生氧化腐蚀额使得接触不良。（4）铅蓄电池的漏电测试

漏电测试用来判断所有的电路切断时，是否有某些用电器，用电原件在工作，主要有一下几种方法：

1、刮火法、试灯法：切断所有的开关，管好车门，拆下蓄电池的打铁电缆，对蓄电池的负极接线柱进行刮火，若有火，说明汽车电路漏电，在拆下搭铁电缆后用小功率试灯串入蓄电池接线柱和搭铁电缆之间，若试灯发亮说明电路漏电。

2、电压表或者电流表测试，汽车上有写电子元器件及时所有的开关都断开时任然在消耗电流，但其数值很小，如数字钟、电子调谐式收音机、发动机的控制微机二极管等

（5）铅蓄电池接线柱接触不良测试

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1、充电方法

铅蓄电池的充电方法有：定流充电、定压充电和快速脉冲充电三种，常用的充电设备有硅整流充电机、晶闸管充电机和快速脉冲充电机等（1）定流充电

（2）定压充电（3）脉冲充电

① ② ③

2、电解液的配置

（1）电解液的相对密度的选择

表1-4不同相对密度下硫酸与蒸馏水的配比

（2）配置电解液时应该注意的事项

①

② ③ ④ ⑤ ⑥

3、充电的种类（1）初充电（2）补充充电

① ② ③

（3）快速脉冲充电

1-5 快速充电时间与电解液相对密度的关系

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电解液的相对密度全充电时的密度1.26高于1.2251.200-1.225剩余容量（%）1007550初充电时间（min）0用小电流充电15电解液的相对密度1.75-2.001.150-1.175低于1.150剩余容量（%）505025初充电时间（min）304560（4）去流充电

4、充电时注意的事项（1）严格遵守充电的规范

（2）配置和注入电解液时要严格遵守安全操作过则和器皿的使用规则

（3）充电时，应先接好蓄电池的连接线，导线连接必须可靠，防止发生火花，然后连接发电机的交流电源。

（4）在充电的过程中，要经常测量各个单格电池的电压和相对密度，及时判断重点的程度和技术状况，不同的技术状况下蓄电池在充电时的表现也不相同。（5）（6）（7）(8)(9)

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二、新型铅蓄电池的使用与维护

1、新型铅蓄电池的使用与维护（1）干荷电式蓄电池的激活

① ② ③

（2）少维护蓄电池的维护

2、新型铅蓄电池的检测（1）静止电动势测试（2）相对密度测试

①

② ③（3）负荷测试

①高频放电计测试

②就车起动测试

A B C D（4）3min测试

三、铅蓄电池的常见故障与排除方法

铅蓄电池的寿命一般在两年左右，若使用不当，则会形成各种故障造成铅蓄电池过早报废，铅蓄电池一般的外部故障有：壳体裂纹

1、极板硫化

极板上产生白色粗晶粒硫酸铅的现象“硫酸铅硬化” 简称“硫化”这种粗晶粒硫酸铅的导电性能极差，正常充电时很难转化成为二氧化铅和海绵状纯铅，由于晶粒粗，体积大容易堵塞极板上活性物质的孔隙，阻碍了电解液的渗透，因此蓄电池的内阻明显的增大。

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（1）极板硫化的现象

极板严重硫化后，在充放电时都会出现异常，；例如充电时单个电池电压上升很快，电解液温升过快，温度过高，过早出现“电解液呈沸腾状”、电解液的密度达不到相对值，放电时电压极距下降，不能持续供给很大的启动电流，直至不能启动。（2）产生极板硫化的主要原因

A、蓄电池长期充电不足，或者放电后没有及时充电，当温度发生变化时，硫酸铅发生在结晶的现象；

B、电解液的液面过低，极板露出部分与空气接触而发生氧化，由于页面的上下波动氧化的极板时干时湿而发生在结晶，产生硫化；

C、蓄电池经过长期放电或者小电流深度放电，都会使硫酸铅深入极板内层，充电时有得不到恢复，久而久之将导致极板硫化；

D、电解液不纯，相对密度过高，或者气温剧烈变化等都是促使蓄电池硫化的主要原因。（3）预防极板硫化的措施 A、B、C、2、活性物质脱落

（1）极板上活性物质脱落的现象 A、B、C、（2）活性物质脱落的原因 A、B、C、（3）预防极板活性物质脱落的措施 A、B、C、

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3、自行放电（1）自行放电的原因 A、B、C、（2）预防措施 A、B、本章小结1、2、3、4、5、教学后记

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汽车维修专业课件4、5、6、学习目标1、2、3、4、5、6、7、

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调节器在结构上可以分为触点振动式和电子式两种。

3、充电状态指示装置

充电状态指示装置用于指示充电系统的工作情况，反应蓄电池是处于充电还是放电状态，有指示灯、电压表、电流表等形式

总之充电系统和蓄电池一起构成了汽车的电源系统

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基本结构类型普通交流发电机应用举例 解放CA1091汽车用JF1522A、三相交流发电机；六支硅整流二极管组JF152D型发电机；东风EQ1090汽车成全波整流器，外置式电压调节器用JF132型发动机结构特点 三相交流发电机；带中性点输出，六 奥迪100，桑塔纳等轿车均用支硅整流二极管组成全波整流器或增加两整体式交流发电机JFZ1813Z型发电机采用十一支硅二支中性点二极管，或者增加三支磁场二极极管整流器管，内装式电子调节器带泵交流发电机无刷交流发电机永磁交流发电机袋真空制动助力泵的交流发电机无刷交流发电机采用永磁材料转子磁极依维柯汽车用JFZ1912Z型发电机JFW1913型发电机农用运输车用小功率发电机

三、普通硅整流发电机的构造

普通硅整流发电机的构造一般由三相同步交流发电机和硅二极管整流器两部分组成 三相同步交流发电机主要由转子总成、定子总成、前后端盖、电刷和电刷架以及皮带轮、风扇等部件组成，硅整流器硅二极管和散热底板组成。

1、转子总成

转子的组成：两块低碳钢爪极、励磁绕组、轴和滑环等组成 转子的作用：用来建立磁场

安装位置及方法：两块爪极交错压装在转子轴上（两块爪极各具有数目相等的鸟嘴型磁极，一般为六对）中间的空腔内装有导磁用的铁芯称为磁轭，其上绕有励磁绕组，绕组用高强度的漆包线绕制

励磁绕组的两端分别焊在两道彼此绝缘的铜质滑环上，花环与装在后端盖的两个电刷相接触，当电刷与直流电接通时，便有电流通过励磁绕组，产生磁场，使得一块磁极磁化为N极，另一块磁化为S极，从而在圆周上形成六对互相交错间隔排列的N、S磁极，磁极对数可以为4对、5对、6对。

我过设计的交流发电机的磁极对数多为6对，爪极的凸缘的外形呈鸟嘴形，当发电机工作时可以在定子铁芯内部形成近似争先变化的交变磁场。

2、转子总成

定子有称电枢，由定子铁芯和定子绕组组成定子铁芯一般由一组相互绝缘且内圆带有嵌线槽的环状硅片叠制而成，定子槽内嵌有三相对称绕组。

三相绕组的连接方法有两种

三角形接法和星形接法Y形接法是将三相绕组的三个端子X、Y、Z接在一起，将三相绕组的首段A、B、C作为交流发电机的交流输出端，三角形接法是将每相绕组的首端和另一相末端依次连接，因而有三个接点，这三个接点即为交流大电机的交流输出端，汽车用交

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流发电子大都采用Y形接法，美国通用汽车公司等交流发电机采用的是的、三角形接法。

为了在三相绕组中产生大小相等，频率相同、且相位相差120度的对称电动势，三相绕组的接法应该遵循以下原则：

（1）每相绕组的线圈个数及每个线圈的匝数相等

例如：JF11型交流发电机定子总槽数Z为36，每相绕组占有的槽数为12个，因采用单层集中绕法，即每个槽内放置1个有效边，故每相绕组又有六组线圈串联而成，若每格线圈有12 匝，则每相绕组一共有78匝。

（2）每个线圈的节距相等，节距y1和极距yp是两个重要的结构参数，y1在数据上等于两个有效边之间的定子槽数，而相邻异性磁极中心线之间的定子槽数则称之为极距yp 要使线圈内产生最大的感应电动势，线圈的两个有效边应分别置于异性磁极的下面。若每个线圈的节距y1相等并且等于yp时，便可以满足上述条件获得最大的感应电动势极距yp可以通过下面的公式计算

（3）三相绕组的首端A、B、C在定子槽内的排列需要间隔120°的电度角，转子旋转时，磁场相对定子中的导体运动，在定子绕组中产生感应电动势，且每转过一对磁极线圈中的感应电动势就变化一个周期，即360°的电度角，由此计算（P=6,Z=36）每个槽的电度角为60°，即为：

跟足上述分析，要使三相绕组的电动势相差120度相位角，必须符合以下条件，相邻两相绕组线圈的起端间隔距离应等于=2+3n个槽（y1=

3、n=1、2、3、„）即为2、5、8、11„个槽均可。

例子：JF11系列交流发电机定子绕组的三相绕组 的三个首端A、B、C，一次嵌入1、9、17三个槽中，而末端X、Y、Z则相应的嵌在34、6、14三个槽内。

示意图：

3、整流器

硅整流发电机的硅整流器由六只硅整流二极管和散热板组成，六只硅二极管接成三相桥式整流电路将钉子绕组产生的三相交流电转换成直流电输出，散热板的外形及二极管的安装如图，有些交流发电机的整个整流器是单独的，外形由产方形，马蹄形，半圆形和圆形等多种，一般装在外端盖的外侧，称为外装式，维修时不将发动机解体只能打开防尘罩即可将其取出。

一般发电机用的硅整流二极管分为正基二极管和富基二极管两种，正基二极管的中心

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线为正极，外壳为负极，管壳底部一般有红字标记，俗称正极管子，三只正极二极管的外壳压装或者焊接在铝合金散热板的三个孔中，共同组成发电机的正极。

4、前、后端盖 前、后端盖的组成： 前、后端盖的特点： 前、后端盖的作用：

5、电刷和电刷架 电刷的结构分类： 搭铁方式的分类：

6、带轮及风扇

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动

三、带泵硅整流发电机

四、硅整流发电机的型号

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f:感应电动势的频率；(Hz)N：每相绕组的匝数;单位（匝）Φ:每极磁通；单位（Wb）

2、整流原理

交流发电机的定子绕组产生电流，通过硅整流二极管组成的整流电路转为直流电（DC）

4、励磁方式

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问题三：三相半波整流电压的作用

一般用来控制各种继电器，比如磁场继电器、充电指示灯继电器等

2、中性点整流输出

在星形接法的交流发电机中，其中性点不仅具有直流电压(等于发电机直流输出的一般)，而且还包含有交流电压成分，中性点瞬时电压为三相基波电压整流得到的直流分量和三次谐波交流分量的叠加，三次谐波交流分量与发电机的转速有关，转速越高，三次谐波交流分量的瞬时值就越大。当发电机的转速升高到一定的程度(2000r/min)时，交流分量的最高瞬时值有可能超过发电机的直流输出电压Ub(14V)，最低瞬时值有可能低于搭铁电压（0V），交流分量中高于发电机直流输出电压Ub和低于0V时有可能对外输出，这时利用中性点电压就可以向外输出电流，从而提高硅整流发电机的输出效率。因此，可以在中性点和发电机的B+端以及与搭铁端“E”之间分别增加一支整流二极管，这两支管子称为中性点整流二极管。

中心点二极管VD7、VD8的连接如图：

3、工作原理：

（1）当中性点的瞬时电压高于发电机的输出电压UB（平均值）时，二极管VD7导通，电流经过VD7→负载（包括蓄电池）→三支负极管子中的一个后经→某一相绕组形成回路；

（2）当中性点的瞬时电压低于0V时，二极管VD8导通，电流则从某一相流出，经该相的正极二极管→B+接线柱→负载(包括蓄电池)→搭铁→中性点二极管VD8→定子绕组，回到中性点形成回路；

4、增加中性点的作用：

实验表明在不改动硅整流发电机的结构的情况下，加装中性点二极管，当发电机的转速超过2000r/min（发动机的转速约为900 r/min）时，输出功率可以提高10%-15%

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增加中性点的作用是提高发电机在高速状态下的输出电流和功率（可以提高10%-15%）。主要应用：天津夏利汽车用的JFZ1542发电机。

三、带励磁二极管的交流发电机（十一管发电整流器）

1、十一管发电整流器的由来

为了进一步提高发电机的电流输出，增加发电机的输出功率

2、十一管发电整流器的组成：

六支整流二极管、三支磁场二极管和两支中性点二极管。

3、十一管发电整流器的基本电路

4、十一管发电整流器的工作原理

当发电机处于自励状态时，三相绕组的电流分两路输出，一路作为输出电流通过六只二极管组成的三相桥式全波整流电流通过接线端子B+对外输出；

一路通过三只励磁二极管（正二极管）和三支整流负二极管组成的励磁整流电路，作为励磁电流通过接线柱的D+端子→电压调节器→磁场绕组，向磁场绕组提供励磁电流。

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1、空载特性

2、输出特性

3、外特性

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三、硅整流发电机就车检查项目

1、传送带的松紧度检查

硅整流发电机一般用两根V形或者单根多楔形传动带由发动机曲轴带轮带动旋转，传动带过松易使发动机发电量减少，传送带过紧易使传送带早期疲劳损坏，加速水泵及发电机轴承的损坏，检查时应该在发电机传送带和带轮之间，采用30-50N 的力按下传送带，传送带的挠度应该为10-15mm，若过松，2、检查有无噪声

3、检查导线连接（1）、（2）、（3）、4、发电机的电压测试（1）、（2）、（3）、(4)、（5）、5、B接线柱的电流测试（1）、（2）、（3）、(4)、（5）

四、硅整流发电机不解体检查（1）、（2）、（3）、（4）、

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（5）

五、发电机解体后的检修

1、二极管的检修

2、转子总成的检修（1）、（2）、（3）、（4）

3、钉子总成的检修

4、电刷组件的检修

电刷及电刷架应该无破损或者裂纹，电刷在电刷架中应该灵活自如不英爱出现卡滞现象。（1）、电刷的高度：新电刷的高度一般在：13-14mm如果mosun（2）、六、硅整流发电机的拆装注意事项

1、硅整流发电机的拆卸

（1）、拆下蓄电池负极上的搭铁端子

因为汽车上蓄电池的正极与发电机的输出接线柱B是直接相连的，如果不先拆下打铁电缆，那么在拆卸发电机输出接线柱上的导线端子时，一到那扳手搭铁，会导致短路放电而烧蓄电池的正极与发电机的输出接线柱之间的导线和电缆，因此必须先拆下搭铁端子的电缆（在配有电源总开关的汽车上则可以不拆下搭铁电缆端子，但是电源总开关必须处于断开位置）（2）、拆下发电机上的导线端子或者插接器插头；

（3）、拆下发电机的固定螺栓和皮带张力调节器，并松开驱动皮带；

（4）、取下发电机，并哟个干净棉纱擦净发电机表面尘土和油污，以便解体与检修。

2、硅整流发电解体与装复注意事项

（1）、当发电机的轴与轴承配合很紧时好哦这由于长期未拆修而使得轴与轴承绣死时，不能用手锤硬敲，应该用拉器拆卸；

（2）、一般情况下发电机的带轮风扇和前端盖不必从转子轴上拆下；

（3）、解体后应该用压缩空气把发电机的内部吹尽，并用汽油清洗各个部件的油污（绕组恶化电刷应该用干净的抹布檫干净，不得用汽油清洗）

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（4）、组装发电机的各个部件之前应该将锂基2号润滑脂填入轴承，填充量为轴承空间的2/3为宜；不得造成溢出见到滑环上造成花环和电刷接触不良；

（5）、安装电刷组件时，应该现将电刷的两只引线端子套在两根螺钉上，在把电刷和电刷弹簧装进电刷加内

安装内装式电刷组件的发电机转子，应该用钢丝将电刷压进电刷架内，避免转子上的滑环将电刷折断；

（6）、整流器组件和后端盖的固定螺栓配有绝缘衬套和绝缘垫圈，不得丢失，以便确保原件板和端盖间具有良好的绝缘性能。

（7）、在装配前后端盖时，要按照解体时所标记的极好对正安装；

（8）、装复后，转子的端隙不大于0.2mm，转子在定子内部的转动应该灵活自由，无碰撞摩擦现象，若有应该松开前后端盖的螺栓，一边转动转子一边用拇指或者橡胶手锤轻轻敲击端盖边缘，直至转子转动灵活为止。

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差，寿命短，正在逐渐被淘汰；

2、晶体管式调节器

特点：随着半导体技术的发挥，出现了晶体管式调节器，优点是：可以通过较大的励磁电流，适合功率较大的发电机，电压调节精度较高，对无线电的干扰小体积小，无运动件，耐震故障少，可靠性高；

3、集成电路调节器

特点：它除了晶体管调节器的优点之外，因为它的体积较小，可以直接装于发电机的内部，省去了与发电机的外部连线，因而增加了工作特性，并具有防潮、防尘，耐高温性能号，价格低等优点。

现在有的轿车上采用的是计算机控制硅整流发电机的励磁电路，控制发电机的输出电压，因而省去了调节器。

（二）硅整流发电机调节器的分类

（三）硅整流发电机调节器的工作原理

E4.44kfN

E：每相电动势的有效值；单位（V）

k:绕组系数；交流发电机采用整距集中绕组；k=1 f:感应电动势的频率；(Hz)N：每相绕组的匝数;单位（匝）Φ:每极磁通；单位（Wb）

交流发电机是由发动机按照一定的传动比驱动的，转速变化范围大。当发电机的转速变化时，要保持发电机的电压稳定在某一限定值不变，只能相应地改变发电机的磁通，而磁通的强弱有取决于励磁电流的大小，也就是说，当发电机的转速变化时，只要励磁电流有相应的变化，就可以保持发电机的输出电压不变。

三、触点式电压调节器

（一）双级触点振动式调节器

1、双级触点式电压调节器的构成

2、双级触点式电压调节器的原理图

3、双级触点式电压调节器的各元件的作用

（1）两个触点：K1、K2

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K1为常闭触点；即低速触点 K2为常开触点；即高速触点（2）三个电阻：

R1为加速电阻，作用是：在触点打开时，加速铁心退磁，使得触点K1迅速闭合，以便加速其振动频率提高调节器的灵敏度和调压质量；

R2磁场电路附加电阻，又称为调节电阻，其作用是在触点张开时，减少励磁电流，以便降低发电机的输出电压；

R3为温度补偿电阻，有镍铬丝制成，其电阻温度系数很小，当它串入磁化线圈电路中，可以使得整个磁化线圈电路中的电阻随温度的变化减小，使得调节电压不随温度的升高而升高；

4、双级触点式电压调节器的工作过程 例如：FT型调节器的工作过程（1）、当发电机的转速较低时

电压：调节器的电压<蓄电池的电压

励磁方式：他励

磁化线圈中的电流方向：蓄电池的正极→电流表→点火开关→调节器的正接线柱→加速电阻R1→磁化线圈→温度补偿电阻R3→搭铁→蓄电池负极

力学关系：电磁力<调压弹簧的拉力 两个触点：K1闭合，K2开启

励磁电流的流向：蓄电池正极→电流表→点火开关→调节器S接线柱→固定触点支架→低速触点K1→活动触点臂→磁轭→调节器F、发电机F接线柱→绝缘电刷和滑环→励磁绕组→励磁绕组→打铁电刷→滑环→搭铁→蓄电池负极（2）、当发电机的转速继续升高时，端电压不断的升高；

①励磁方式：自励

②电压：调节器的电压>蓄电池的电压

③磁化线圈中的电流方向：（磁化线圈中的电流和励磁电流均由发电机供给）发电机的正极→点火开关→调节器的正极→加速电阻→磁化线圈→温度补偿电阻→搭铁→发电机的负极；

④力学关系：电磁力<调压弹簧的拉力

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⑤两个触点：K1闭合，K2开启

⑥励磁电流的流向：发电机的正极→点火开关→调节器的正极→低速触点K1→活动触点臂→磁轭→调节器F、发电机F接线柱→绝缘电刷和滑环→励磁绕组→搭铁电刷和滑环→搭铁→发电机的负极；

（3）、当发电机的转速继续升高时，输出电压达到调节电压；

发电机的转速升高，输出电压达到调节器调节电压时，磁化线圈中的电流所产生的电磁力足以克服调压弹簧的拉力，使得低速触点K1打开，励磁电流改变流向；

励磁电流的流动方向：发电机正极→点火开关→调节器正接线柱→加速电阻R1→附加电阻R2→调节器F发电机F接线柱→绝缘电刷和滑环→励磁绕组→搭铁电刷和滑环→搭铁→发电机负极；

由于发电机的励磁电路中串联了电阻R1和R2，所以励磁电流减小，当发电机的电压降低到调节电压时，磁化线圈所产生的电磁力便会小于调压弹簧的拉力，于是低速触点K1重新有闭合，将附加电阻短路，励磁电流增大，磁场加强，发电机输出电压再次升高，当升至略低于调节电压时，低速触点K1又被重新吸开，如此反复，使得发电机的输出电压保持在

第三篇：汽车构造的总体介绍(车身及电器设备)

电气设备

蓄电池是一种使化学能与电能相互转换的装置。

功用：

A:供电：蓄电池的化学能转化为电能，供用电设备用电。

B:贮电：蓄电池接受发电机的部分电能转化为化学能贮存。当发电机正常工作时所发的电一部分供用电设备，一部分向蓄电池充电贮存起来。

发电机是一种将机械能转变为电能的装置。其作用是在发电机输出电压超过蓄电池电压时，对蓄电池充电，并对其它用电设备供电。主要是交流发电机。

起动机又叫马达，它由直流电动机产生动力，经起动齿轮传递动力给飞轮齿环，带动飞轮、曲轴转动而起动发动机。

汽油机点火装置

点火装置的功用是将蓄电池或发电机供给的低压电变成高压电，并根据发动机各气缸的工作顺序和点火时间的要求，适时、准确地点燃各气缸的可燃混合气，使发动机运转。

1.发动机：发动机2大机构5大系：曲柄连杆机构；配气机构；燃料供给系；冷却系；润滑系；点火系起动系

2.底盘：底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

3.车身：车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。

4.电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。

第四篇：汽车电器设备构造与维修教学计划2012.2.8

汽车电器设备构造与维修教学计划

本学期很荣幸担任2011级两个汽修班的《汽车电气设备构造与维修》教学工作。这门课程内容很多而且比较难，一个学期讲完，时间较紧。

教学内容主要有以下几个方面：蓄电池；交流发电机及电压调节器；启动系统；点火系统；汽车照明、信号装置；汽车仪表、报警装置；汽车辅助电器设备；汽车空调系统；汽车声像、通信及导航系统；汽车电气设备总线路。

教学内容非常的多，有利于学生全方面把握汽车电器维修这门课程，但同时也给教学带来一定的困难。综合考虑教学内容、学校情况以及学生综合素质，教学的组织将分为理论讲解和实际操作两个部分。理论讲解将仍然以借助于多媒体的讲述教学为主，讲述内容中尽量包含多一些有意思的素材，教学组织过程中尽量多一些师生互动，让学生多思考、学生相互之间多探讨。实训课都将在实训楼进行，理论课讲完，紧接着就进行实训，每次实训课都会要求学生写好实验报告，一个实训项目完了，会对全体学生有个测评，这样既可以了解学生的掌握情况，也能让学生产生点紧迫感，对本门课的学习更加重视。

教学过程中理论与实践相结合，灵活运用其他各种辅助教学手段，运用一切可以利用的现有资源，灵活高效开展本课程的教学。

——

黎冬明

2012.2.8

第五篇：电器设备管理制度

电器设备管理制度

⒈电工必须经过电业部门正式考核，发给上岗证后才能正式进入工作岗位。未考取上岗证的学徒工不得单独操作。电工必须严格执行电工手册的规定，并结合防火要求，进行各种安装维修工作，不得违反操作规程。

⒉安装和维修电器设备，必须由专门电工按规定进行施工，新设备增设、更换必须经公司相关部门检查后方可使用。

⒊电器设备和线路不准超负荷使用。接头要牢固，绝缘要良好。禁止使用不合格的保险装置。

⒋所有电器设备和线路要定期检修，并建立维修制度，发现可能引起火花、短路、发热及电线绝缘损坏等情况必须立即修理。

⒌在储存易燃液体可燃气体钢瓶、石油及其它化学危险品库内铺设的照明线路，应使用金属套管，并采用防爆型灯具和开关。

⒍禁止在任何灯头上使用纸、布或其它可燃材料作灯罩。

⒎在任何部位安装、修理电器设备，在未做实验正式使用之前，工作人员离开现场时，必须切断电源。

⒏高低压配电室应保持清洁干燥，要有良好的通风及照明设备，禁止吸烟，在室内动火必须经保卫部批准，严格执行公司的动火管理有关规定。

⒐使用电热器具，所有导线必须符合规定要求，绝缘要良好，并有合格的保险控制。必须设在可靠的不燃基座上，使用时要有专人看管，用完断电。