汽车电器与电子设备实验指导书

汽车电器与电子设备实验指导书

廖旭晖

编

常州工学院汽车工程系

实验一

充电系统实验

一、工程编号：QCDQ-SY01

二、实验课时：2学时

三、主要内容及目的3.掌握电源系统的线路连接及电流走向分析。

四、实训器材

1．JFZ1813交流发电机一台

2．常用工具一套，万用表一只

五、操作步骤及工作要点

1．交流发电机的拆装及其结构认识

〔1〕观察交流发电机的外部结构，熟悉各局部的相互连接关系及各接线柱的名称、作用及连接关系。

〔2〕拆下交流发电机的皮带轮和风扇

〔3〕拆下电刷和弹簧。

〔4〕拆下穿心螺栓和后端盖固定螺母。

〔5〕拆下元件板。

〔6〕拆下前端盖和转子

〔7〕拆下元件板上三接线柱的各连接线，并拆下定子绕组。

〔8〕完全认识构造后组装。

思考：

〔1〕发电机有几个接线柱，分别连哪里？

〔2〕元件板上有几个二极管，分别起什么作用？

〔3〕定子线圈如何绕制？

电源系统由发电机、调节器、蓄电池、充电指示灯及点火开关等组成。内装式全集成电压调节器硅整流发电机与蓄电池的工作关系如图1所示。起动发动机时先接通点火开关Lg-SW，电流由蓄电池的正极→点火开关Lg-SW→充电指示灯→发电机磁场线圈→集成电路调节器功率管VT1→搭铁→蓄电池负极，此时充电指示灯亮，由蓄电池提供发电机的励磁电流。发动机运转带动发电机发电，当发电机磁场二极管端的输出电压与蓄电池的端电压大致相等时，充电指示灯熄灭，由发电机定子线圈通过磁场二极管供应磁场线圈的磁场电流，并由集成电路调节器控制磁场电流的大小，稳定发电机的输出电压，对蓄电池充电的同时向负载供电。

图1　内装式调节器发电机充电线路

外装式调节器发电机充电线路如图2所示，其特点是使用电流表指示发电机工作状态。

图2

外装式调节器发电机充电线路

2．桑塔纳电源系统线路分析

桑塔纳电源系统采用11管的硅整流发电机，它集整流器和电压调节器于一体，采用内置结构。电源系统由蓄电池、点火开关、充电指示灯和发电机等组成。其充电线路如图3所示。当点火开关接通时，电流由蓄电池“+〞接线柱经电缆至起动机的“30”接线柱，再经红色导线、中央接线板P后与点火开关“30”接柱接通，经点火开关“15”由黑色导线进入仪表板14孔黑色插接件，经过仪表板印刷线路板到R2和充电指示灯串接线与R1并联电路，经过一只二极管再接到仪表板14孔黑色接插件，由蓝色导线与中央接线板A16连接，经内部连通D4结点，又经T1插件后，用蓝色导线接到发电机D+接柱。发电机B+接线柱经红色导线接至起动机“30”接柱后，由电缆接至蓄电池的“+〞极。

图3

桑塔纳充电线路

3．电源系统线路检测

检测时使用万用表，采用逐点搭铁检测法可确诊断路部位，采用依次拆断检测法可确诊短路搭铁部位。检测程序可从前向后，也可从后向前，或从中间向前、向后依次选择各个节点进行。主要分两个线路的检测：一是励磁线路〔在点火开关ON时逐点检测〕；二是充电线路〔在点火开关OFF时逐点检测，注意在拆下连接电枢的导线时应先断开蓄电池的火线或搭铁线，防止大电流搭铁而烧线〕。

六、考前须知

1．检测发电机电枢“B+〞时，注意此点电压不受点火开关控制，严禁其引线搭铁短路。

2．严禁使用搭铁试火法检测线路节点是否有电。

实验二

起动系统结构与起动机性能实验

一、工程编号：QCDQ-SY02

二、实验课时：2学时

三、主要内容及目的1．掌握起动机的结构和工作原理。

2．掌握起动系统线路的检测方法和步骤。

3．掌握起动机空转试验和制动实验方法

四、实践器材

1．供拆装以及供试验起动机各一台。

2．常用工具一套，万用表一个。

3．汽车电器试验台一台

五、操作步骤及工作要点

1、起动机分解

〔1〕从电磁开关接线柱上拆开起动电机与电磁开关之间的连接导线

〔2〕松开电磁开关总成的两个固定螺母。取下电磁开关总成。

〔3〕拆下换向器的两个螺栓,取下换向端盖。

〔4〕拆下电刷架及定子总成。

〔5〕将起动机电枢总成及小齿轮拨杆一起从起动机机壳上拉出来

〔6〕从电枢轴上拆下电枢止推挡圈的右半环、卡环、电枢止推挡圈左半环,拆下超速离合器总成。

2、空转试验

〔1〕将被试起动机夹紧在万能试验台的夹具上。

〔2〕按说明书的要求连接起动机与实验台之间的线路

〔3〕按下起动按钮，起动机开始空转，从实验台面板上仪表中读出空转电流、电压和转速。

〔4〕试验结果分析〔参见教材P109-P111〕

3、全制动试验

(1)将被试起动机夹紧在万能试验台的夹具上，同时利用试验台上的三角形楔块卡住起动机的驱动小齿轮。

(2)与空载试验相同的连线方法进行连线

(3)按下启动按钮，起动机被制动，迅速从仪表上读出电压、电流以及制动扭矩的值。

(4)试验结果分析〔参见教材P110-P113〕

4、起动线路分析

桑塔纳起动系主要由蓄电池、点火开关、起动机和导线等组成，接线情况如下图。蓄电池“+〞接线柱引出电缆直接与起动机的“30”接线柱连通，以便向起动机供电起动；同时由起动机的“30”接线柱引出红色火线接入中央接线板P区的一个接线柱，经内部连通P区的另一接线柱后经红色火线与点火开关“30”接线柱连通，经点火开关起动位“50”引出由“红/黑〞色导线接入中央接线板B8接线柱，经内部连通C18，由C18再引出“红/黑〞色导线接入起动机的“50”起动接线柱上。

图1

桑塔纳起动线路

1-点火开关；2、4-红色导线；3、6-红黑色导线；5-蓄电池；7-黑色导线；

8-电磁开关；9-定子；10-电枢；11-起动机总成；12-驱动齿轮；

13-滚柱式单向离合器；14-拨叉；15-回位弹簧；16-中央接线板

实验三

点火系统实验

一、工程编号：QCDQ-SY03

二、实践课时：2

学时

三、主要内容及目的1．熟悉点火系统的组成和工作原理。

2．掌握点火系统的线路分析。

3.了解各种类型点火系统的区别。

点火提前角的变化规律

四、实践器材

1．汽车电器万能试验台一台

2．桑塔纳AJR电控发动机试验台一台

3、分电器一个，导线假设干，点火正时灯一只

五、操作步骤及工作要点

1．分电器检验。

将功能开关Ⅰ拨到分电器档位，该档指示灯亮。将分电器倒置〔方法和发电机一样〕，不通电，用手转动电动机转轴，使分电器转轴同电机一起转动，用附件线〔高压线〕将分电器高压插头与点火线圈高压端插座相连，分电器其余高压端用附件线〔高压线〕与火花针拨并列连接。F1连接分电器低压接头，旋转上部火花针，调其间隙至规定值。根据试验要求，按分电器转向选择拨动“电机开关〞然后调节“转速调节〞旋钮至分电器规定转速值后，火花以一定强度在间隙轮流发生。

2、点火正时灯的使用

准备好发动机试验台、点火正时灯，安装点火正时灯，对汽车用频闪法使用的点火正时仪又称为正时灯，它是由闪光灯，传感器，整形装置，延时触发装置和显示装置构成，其根本工作原理建立在濒闪原理的根底上。即：如果在精确确实定时刻，相对转动零件的转角，照一束光短暂的且频率与旋转零件转动频率相同的光脉冲，由于人们视力的生理惯性，似乎觉得零件是不转动的进行检测与调整。

3、验证点火提前角变化规律

将1551故障诊断仪的通讯接口与诊断接头相连接，起动发动机，进入发动机诊断模块，读取数据流，控制油门使得发动机转速稳定在从怠速到高速的不同转速上，记录点火提前角，总结点火提前角随转速变化的规律。

实验四

汽车全车线路实验

一、工程编号：QCDQ-SY04

二、实验课时：2

学时

三、实验目的1、掌握汽车电气系统总体组成和布线规律。

2、了解汽车各单元电路的根本结构及原理。

四、实验器材

桑塔纳2000全车电器仿真试验台。

五、实验步骤

1、讲解桑塔纳汽车电气仿真实验台的电气系统构造、工作原理，演示桑塔纳电路的工作过程。

以某一系统电路为研究主体，分析该系统的工作原理和电流流向，结合原车实际的线路连接进行验证，最后完成该系统电源、启动、点火及仪表线路图绘制。下面以拆画桑塔纳点火系电路图为例来说明。

(1)

总电路的全面分析

桑塔纳轿车整车电器系统实物布置如图2-1所示，包括电源、启动、点火、照明、仪表等局部。其整车电路如附录1所示，其电源正极分三路：“30-A〞路是常火线，12V，通过P区接柱、红色导线、起动机电缆直接与蓄电池相连；“15-B〞路是受点火开关控制的小容量电器火线；“X-C〞路是受点火开关控制的大容量电器火线。中央接线板的负极接口D22通过搭铁线与机体连接。

图2-1

桑塔纳轿车整车电器系统

〔2〕点火系工作原理和线路电流走向分析

桑塔纳轿车采用霍尔效应式无触点晶体管电子点火系。该点火系由蓄电池、点火开关、点火线圈、霍尔无触点式分电器、电子点火控制器、上下压导线及火花塞等组成。其工作原理是通过点火线圈初级线圈电流的通断，在次级线圈上感应出高压电，通过高压线路及正时分配使各缸火花塞跳火。初级电流的通断受点火器的控制，而点火器依靠点火传感器的信号来控制。

低压电流走向：蓄电池“＋〞接线柱〔经电缆〕→起动机的“30〞接线柱〔经红线〕→中央接线板P→另一P接线柱〔经红线〕→点火开关“30〞接线柱→点火开关“15〞接线柱〔经黑线〕→中央接线板A8接线柱→D23接线柱〔经黑线〕→点火线圈“＋〞接线柱。然后分两路：一路进入点火线圈内部经初级线圈到“－〞接线柱〔经绿线〕→点火控制器“1〞接线柱→点火控制器内部→点火控制器“2〞接线柱〔经棕线〕→发动机机体搭铁〔经搭铁线〕→蓄电池“－〞接线柱；另一路向点火控制器供电，从点火线圈“＋〞接线柱〔经黑线〕→点火控制器“4〞接线柱→点火控制器内部→点火控制器“2〞接线柱〔经棕线〕→发动机机体搭铁〔经搭铁线〕→蓄电池“－〞接线柱。

另一方面第一路的导通和断开受分电器霍尔式点火传感器的信号控制，接线如下：点火控制器“5〞接线柱〔经红／黑线〕→霍尔传感器“＋〞接线柱；霍尔传感器“－〞接线柱〔经棕／白线〕→点火控制器“3〞接线柱；点火控制器“3〞接线柱〔经绿／白线〕→霍尔传感器“信号〞接线柱，向霍尔传感器提供12V电压〔高电位〕，此信号线受霍尔电压控制。当产生霍尔电压时，霍尔传感器使该线路搭铁〔低电位〕，当点火控制器检测到该信号是低电位时，便断开初级电流，从而在点火线圈中感应出高压电来。该信号在高电位和低电位之间来回变化，以使初级电流通一断一通一断，从而使点火线圈中的次级线圈感应出高压。

高压电流走向：次级线圈→点火线圈“＋〞接线柱→D23→A8→点火开关→P→蓄电池→搭铁→火花塞电极、中心电极→分电器盖配电器〔旁电极、分火头〕→次级线圈。

六、实验记录

根据总电路图电流走向画出电源系统、起动系统、点火系统电路拆画图。

七、思考问题

1、汽车电器系统由哪几局部组成？特点是什么？

2、简述电压调节原理与调节方法。

3、简述传统点火系统中附加电阻及电容器的作用。

此处画电源系统、起动系统、点火系统电路图：

附录1

桑塔纳轿车局部电路图