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汽车电源系统主讲：王晓辉 返回课题一 电源系统任务一 蓄电池的结构任务二 蓄电池的工作原理任务三 蓄电池的使用与维护任务四 交流发电机的构造任务五 交流发电机的工作原理任务六 交流发电机的检查与维护任务七 常见车型电源系统的工作原理任务一 蓄电池的结构汽车蓄电池的主要用途是为启动发动机和汽车电器用电需求超出发电机输出能力时供电。与此同时，它也对整个电气系统起到稳压作用。蓄电池一般由壳体、栅架(正负极板)、隔板、电解液、联条和极桩等组成如图1-1所示。1.壳体蓄电池的外壳是用来盛放电解液、栅架组及隔板的箱体。大多数汽车蓄电池壳体是由聚丙烯材料制成，它耐酸、耐高温、耐寒、杭振，并具有足够的机械强度。一般的，蓄电池箱体内有六个单电池(12v蓄电池)，每个单电池都有正极板和负极板。图1-2所示为典型的蓄电池壳体。下一页返回任务一 蓄电池的结构2.栅架(正极板、负极板)蓄电池的每块正极板和负极板都是构建在框架或栅架上，栅架的主要材料是铅栅架上附有活性物质就成了极板。栅架对活性物质起支撑作用，见图1-3所示。正极板:在栅架表面附着有过氧化物就是正极板，呈暗褐色。负极板:在栅架表面附着有纯的多孔铅(称为海绵铅)就是负极板，呈青灰色。3.隔离板隔离板(简称隔板)是为了防止正负极板靠在一起而造成短路，如图1-4所示。上一页 下一页返回任务一 蓄电池的结构隔板材料需具有多孔性和渗透性的特点，且具有良好的耐酸性和抗氧化性。常见的隔板有木质隔板、微孔橡胶隔板、微孔塑料隔板、玻璃纤维隔板和纸板等。4.电解液汽车蓄电池中使用的电解液是用36%的硫酸和64%的蒸馏水混合配制而成的。电解液的密度一般为1.2413 g/cm3,一般地，在不同气温下电解液密度要求也不尽相同，可参考表1-1(在25下完全充足电的蓄电池)。上一页 下一页返回任务一 蓄电池的结构5.联条联条是用于串联单体电池，以提高整个蓄电池的端电压。常见蓄电池联条的串联方式一般是外露式，而新型蓄电池联条的串联方式是采用穿壁式或跨接式结构(在电池内部)，几种方式如图1-5所示。6.极桩常见极桩有L形和锥台形的，如图1-6所示。锥台形极桩是蓄电池装配后再铸上的，L形极桩是装配后焊接上去的。为便于识别，极桩的上方或旁边标刻有“+(或P),“”(或N)标记，或者在极桩附近涂有颜色(红色为正极，蓝色为负极)。上一页返回任务二 蓄电池的工作原理蓄电池充放电过程(即它的工作过程)就是化学能与电能相互转化的过程:当蓄电池向外供电时，将化学能转化为电能，称为放电;当蓄电池与外部直流电源相连进行充电时，将电能转化为化学能，称为充电。1.放电过程在放电过程中，正极板上的氧化铅(PbO2)与电解液中的SO4结合形成硫酸铅(PbSO4)，同时，释放出的O2在电解液中形成H2O(水)。负极板上的铅(Pb)也与电解液中的SO4结合形成硫酸铅(PbSO4)，如图1-7所示。下一页返回任务二 蓄电池的工作原理2.完全放电状态由上述放电化学反应式可知:蓄电池完全放电后，正极板和负极板生成硫酸铅(PbSO4)，电解液也变成了水(H2O)。一般地，蓄电池不可能完全达到100%的放电状态。而在蓄电池放电后，极板和电解液都接近不活跃状态。完全放电后的电解液大部分为水，在0以下会有结冰的危险。3.充电过程上一页 下一页返回任务二 蓄电池的工作原理在充电过程中，硫酸根离子从正极板和负极板中脱离返回到电解液中，变成标准强度的硫酸溶液。正极板还原为氧化铅(PbO2)，负极板也还原为纯铅(Pb)，电解液转变成H2SO4，如图1-8所示。上一页返回任务三 蓄电池的使用与维护一、辨别蓄电池的型号蓄电池的型号是根据标准JB/T2599-1993的规定制定的。蓄电池产品型号分为三部分，如图1-9所示，其排列及含义如下所示:第一部分第一部分表示串联的单格蓄电池数，用阿拉伯数字表示，其额定电压为这个数字的2倍。第二部分第二部分表示蓄电池的类型和特征，用两个汉语拼音字母表示。如第一个字母是Q表示启动用铅蓄电池，M表示摩托车用。第二个字母为蓄电池的特征代号，无字母表示普通式铅蓄电池。下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护第三部分第三部分表示蓄电池额定容量和特殊性能我国目前规定采用20 h放电率的额定容量，单位为A h，用数字表示，特殊性能用字母表示:G表示高启动率;S 表示塑料槽;D 表示低温启动性能好。二、蓄电池正负极的识别和充电充电是蓄电池使用过程中的一个重要环节。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护对于新启用的蓄电池或修复的蓄电池，在使用前必须进行初次充电(激活);使用中的蓄电池也需要进行补充充电，特别是在汽车充电系统发生故障而导致蓄电池充电不足的情况下;在存放期中，3个月要进行一次放电、充电循环处理维护，以保持蓄电池一定的容量，延长其使用寿命。1.蓄电池正负极的识别充电时应将蓄电池的正、负极与对应的充电动机的正负极相连。若极性接反，会造成蓄电池的损坏。一般地，蓄电池的正、负极或周围都分别标有“+、“”记号，或正极桩上涂红色，负极桩上涂其他颜色。若标记模糊不清，则可用下述方法进行识别。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护方法一观察极桩的颜色，使用过的蓄电池正极桩呈深棕色，负极桩呈淡灰色。方法二用直流电压表接蓄电池的两极，按照指针偏摆方向判断其正、负极。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。方法三利用电解液进行识别，将蓄电池的两极接上导线，插入电解液中，导线周围产生气泡多为负极。2.蓄电池的充电蓄电池常见的充电方法有三种:定压充电、定流充电和脉冲充电。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护(1)定压充电始终保持充电过程中充电电压不变的充电方法称为定压充电法。采用这一方法时，要求各支路蓄电池的额定电压必须相等，容量也要一样。定压充电蓄电池的连接方式如图1-10所示。定压充电的充电电压一般按单体电池电压的2.5倍选用，即6V蓄电池的充电电压为7.5 V,12 V蓄电池的充电电压为15 V。(2)定流充电保持充电过程中，使充电电流(一般蓄电池容量的0.1倍以下，如60A h的蓄电池不大于6A)恒定的充电方法称为定流充电。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护使用定流充电方法时，被充电的蓄电池不论是6V还是12V，均可串联在一起进行充电，见图1-11。串联的蓄电池的容量应尽可能相同，如不相同，充电电流是用小容量的蓄电池算。当小容量的蓄电池充足电后，应从充电电路中去掉，再继续给其他大容量的蓄电池充电。(3)脉冲充电利用脉冲充电可实现快速充电。脉冲快速充电的电流波形如图1-12所示。脉冲快速充电的整个过程由脉冲充电控制电路进行自动控制，其具体过程如下所述。步骤一上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护充电初始阶段采用大电流充电(相当于额定容量的0.81倍的电流)，使蓄电池在短时间内达到额定容量的60%左右。当单体电压上升到2.4V且电解液开始电解而冒气泡时，控制电路使大电流充电停止。步骤二先停止充电24 30 ms(称前停充)，接着再放电或反充电，使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流，以消除极板孔隙中形成的气泡，然后再停止放电25 ms(称后停充)。步骤三进行循环脉冲充电。其循环充电过程是:正脉冲充电前停充负脉冲瞬间放电后停充正脉冲充电，直至充足。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护脉冲快速充电的特点无电时间短。初无电一般不超过5 h，补无无电只需0.51.5h。具有显著的去硫化作用、节能 消耗电能一般为常规充电的80%85%.增加蓄电池的容量因为脉冲快速无电能消除极化，所以充电时化学反应无分，加深了反应深度，使蓄电池容量有所增加。对蓄电池的寿命有一定影响，仍需进一步改进。通常情况下，经快速充电的蓄电池只是提高了充电容量，并未充足电。如果想充足，还需要用小电流或正常充电电流进行最后的充电。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护三、蓄电池的检测1.检查电解液的液面高度常见检查电解液液面高度的方法有液面高度指示线法、玻璃管测量法和加液孔观察判断法三种。(1)液面高度指示线法该法适用于壳体为半透明塑料的蓄电池。这类蓄电池的厂家会在壳体上标有“上限”和“下限”边线，以方便检查电解液液面的高度，如图1-13所示。正常电解液液面高度应在两线之间，低于下线为液面过低，应加蒸馏水进行补充。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护(2)加液孔观察判断法某些进口轿车的蓄电池的电解液加液孔内侧有电解液液面检视孔，如图1-14所示我们可通过该孔观察液面高度。当电解液液面低于标准时，应加蒸馏水进行补充。(3)玻璃管测量法将一根透明空心玻璃管或胶管插入到蓄电池电解液内极板的上平面处，用手指按紧玻璃管上端使管口密封。提起玻璃管，玻璃管内所吸取的电解液的高度即为液面高度，标准值一般为10 15 mm，如图1-15所示。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护2.检查蓄电池的剩余电量蓄电池剩余电量可通过检测电解液密度和电压的方法来判断。(1)蓄电池电解液密度的检测使用内装式密度计检测对于无加液孔的全密封型免维护蓄电池，它的内部一般装有一只内装式密度计。内装式密度计内部有一颗能反光的绿色塑料小球，小球露出液面的面积随着电解液的密度的变化而变化。从检视窗中可以看到小球在不同电解液密度下呈现出不同的颜色状态。我们通过检视窗观察小球呈现的颜色判断蓄电池的剩余电量，见图1-16。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护绿色:说明蓄电池的技术状况良好。深绿色:说明蓄电池剩余电量不足，应对蓄电池进行补充充电。淡黄色:说明电解液液面过低，蓄电池必须更换。使用吸式密度计检测用密度计测试电解液密度是最直接的一种测试方法。吸式密度计可分为两种，分别是有刻度的和无刻度的。有刻度的电解液密度计如图1-17所示，吸取蓄电池中的电解液，直到浮子浮起，然后检查浮子高度和浮子刻线之间的关系，即可读出高度的数值。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护用无刻度的电解液密度计也可检测蓄电池的剩余电量:液面在黄色区域，说明电量充足;液面在绿色区域，说明电量比较充足;液面在红色区域，说明蓄电池必须充电。(2)蓄电池电压的检测蓄电池静止电动势的测试用数字式万用表测量蓄电池静止(开路)电动势(图1-18)，若12V标称电压的蓄电池电动势少于12V，则说明蓄电池过量放电;若在12.2 12.5 V之间，则说明部分放电;若高于12.5 V，则说明蓄电池存电充足。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护高放电率下电压的测试侧试时，用力将放电计触针刺入正负极，保持15s，若蓄电池能保持在9.6 V以上，则说明该蓄电池性能良好，但存电不足;若稳定在10.6 11.6 V，说明蓄电池存电充足;若迅速下降，则说明蓄电池已损坏。高放电率下电压的测试方法如图1-19所示。四、应急跨接启动汽车蓄电池存电不足启动困难时，可用其他汽车的蓄电池通过专用并联跨接电缆启动车辆。跨接启动电缆连接方法如图1-20所示。步骤一拉紧驻车制动器拉杆，把变速器置于空档。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护步骤二关掉车上启动时用不到的电器。步骤三把红色跨接电缆的一端连接到充电电池正极，再把另一端连接到被充电电池的正极上。步骤四把黑色跨接电缆的一端接到充电电池负极上，另一端接到被充电电池车辆的搭铁处。步骤五上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护启动提供充电电池的发动机，让它以较高怠速运转几分钟，然后再发动被充电电池的发动机。步骤六拆却跨接电缆时应先拆下被充电电池负极一端的跨接电缆，最后拆下两电池正极间的跨接电缆。五、蓄电池的使用与维护注意事项要经常保持蓄电池的外部清洁，以防间接短路和电极接线柱腐蚀。要经常检查蓄电池在车上的安装是否牢靠，电极接线柱与接线头的连接是否紧固。定期检查和调整各单体内电解液液面高度。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护冬季补加蒸馏水时，只能在蓄电池充足电前进行。要经常检查加液孔盖是否拧紧，以免行车时因振动而使电解液溢出。使用起动机时，每次启动时间应不超过5 s，两次启动之间的时间间隔应大于15s。对于车上使用的蓄电池，每月应拆下进行一次补充充电，新、旧蓄电池不允许混用。对暂时不用的蓄电池可放置在室内暗处进行湿储存。使用前，应重新充足电。对于长期不使用的蓄电池采用干储存法。上一页 下一页返回任务三 蓄电池的使用与维护未启用的新电池，其储存方法和时间应以出厂说明为准，其保管期限为两年。蓄电池应保存在室温为540的干燥、清洁及通风良好的地方，并不受阳光直射，远离热源，避免与任何液体和有害物质接触。六、蓄电池故障诊断表蓄电池故障诊断表如表1-2所示。上一页返回任务四 交流发电机的构造前面讲到汽车上的电源主要有蓄电池和发电机。汽车上虽然有蓄电池作为电源，但蓄电池主要充当发动机启动和发动机不工作时的备用电源。在发动机正常工作时，则有发电机为汽车电气系统供电，同时还向蓄电池补充充电。汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。三相交流发电机由转子、定子、电刷架总成、风扇、带轮、前后端盖等组成，其实物图和结构图分别如图1-21和图1-22所示。1.转子 转子的主要作用是在交流发电机内建立磁场，它主要由两块爪极、磁场绕组、轴和集电环等组成。下一页返回任务四 交流发电机的构造两块爪极各具有6个鸟嘴形磁极，压装在转子轴上。在爪极的空腔内装有磁轭，其上绕有磁场绕组(又称励磁绕组或转子线圈)。磁场绕组的两引出线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上，滑环与装在后端盖上的两个电刷接触。当两个电刷与直流电源接通时，磁场绕组中便有磁场电流通过，产生轴向磁通，使得一块爪极被磁化为N极，另一块爪极被磁化为S极，从而形成了6对相互交错的磁极，如图1-23所示。2.定子定子由定子铁芯和定子绕组组成，如图1-24所示。定子铁芯由相互绝缘的内圆带嵌线槽的圆环状硅钢片叠成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。上一页 下一页返回任务四 交流发电机的构造绕组的接法有星形即Y形)和三角形两种方式，如图1-25所示。3.电刷架总成电刷架总成见图1-26，它由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成。两只电刷装在电刷支架的孔内，借电刷弹簧的压力与滑环保持接触，用于给发电机转子绕组提供磁场电流。电刷支架用酚醛玻璃纤维塑料模压而成或用玻璃纤维增强尼龙制成，安装于发电机的后端盖上。国产交流发电机的电刷架总成常见的有内装式和外装式两种，如图1-27所示。上一页 下一页返回任务四 交流发电机的构造4.整流器交流发电机整流器实物见图1-28。它将发电机定子绕组产生的三相交流电转换为直流电。常见的整流器有6只硅整流二极管，在某些高级轿车上的发电机的整流二极管有9个。整流二极管的工作电流大、反向电压高。交流发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为二极管正极的称为正极管，引出线为二极管负极的称为负极管，如图1-29所示。5.电压调节器电压调节器如图1-30所示，它的作用是在一定的转速范围内使发电机输出电压基本恒定。上一页 下一页返回任务四 交流发电机的构造在转速变化时，调节器自动调节发电机励磁电流的大小，从而使发电机输出电压保持恒定。按结构形式可分为晶体管式、集成电路调节器;按安装方式可分为外装式、内装式;按搭铁形式可分为内搭铁式、外搭铁式;按功能的多少可分为单功能型、多功能型。6.前、后端盖前、后端盖是由非导磁材料铝合金制成的，漏磁少，并具有轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装有电刷支架和电刷。上一页 下一页返回任务四 交流发电机的构造7.风扇与带轮交流发电机的前端装有带轮，由发动机通过风扇传动带驱动发电机旋转。在带轮的后面装有叶片式风扇，前后端盖上分别有出风口和进风口。当发动机带动发电机高速旋转时，可使空气流经发电机内部，对发电机进行冷却。8.搭铁交流发电机的搭铁形式分为外搭铁和内搭铁两种。上一页 下一页返回任务四 交流发电机的构造外搭铁式的交流发电机，其励磁绕组的两端引至后端盖上的接线柱，分别称为“F1”和“F2”接线柱，且两个接线柱均与发电机的后端盖绝缘，励磁绕组需经调节器搭铁。内搭铁式的交流发电机，其励磁绕组的两端通过电刷分别引至发电机后端盖上的接线柱，分别称为T”(或“磁场”)和“E”(或“搭铁”)接线柱，即励磁绕组的一端在发电机的外壳上直接搭铁。上一页返回任务五 交流发电机的工作原理1.交流发电机的基本原理交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，具体地说交流发电机是利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生交流感应电动势。图1-31所示为交流发电机的工作原理。当励磁绕组有电流通过时，励磁绕组便产生磁场，转子轴上的两个爪极分别被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁极交替地在定子铁芯中穿过，形成一个旋转的磁场，磁力线和定子绕组之间产生相对运动，在三相绕组中产生交流感应电动势，见图1-32。下一页返回任务五 交流发电机的工作原理在交流发电机中，由于转子磁极呈鸟嘴形，其磁场的分布近似正弦规律，所以在发电机定子绕组中产生的交流感应电动势也近似正弦规律。2.整流原理交流发电机定子绕组中感应产生的交流电，是利用硅整流的单向导通特性将正弦交流电整流为直流电。硅整流二极管具有单向导电性:当给硅整流二极管加上正向电压(正极电位高于负极电位)时导通，硅整流二极管呈现低电阻状态;当给硅整流二极管加一反向电压(正极电位低于负极电位)时截止，硅整流二极管呈现高电阻状态。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理(1)二极管的导通原则因为3只正极管(VD1、VD3、VD5)的正极分别接在发电机三相绕组的始端(A,B,C)上，它们的负极又连接在一起，所以3只正极管的导通原则是，在某一瞬间正极电位最高者导通。因为3只负极管(VD2、VD4、VD6)的负极分别接在发电机三相绕组的始端，它们的正极又连接在一起，所以3只负极管的导通原则是在某一瞬间负极电位最低者导通，三相整流电路如图1-33所示，整流过程如图1-34所示。在每个瞬间，分别只有一正一负两个二极管同时导通。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理(2)发电机的励磁交流发电机在无外接直流电源时，由于转子保留的剩磁很弱，因此在低速时，仅靠剩磁产生的电动势(小于0.6V)并不能使二极管导通，发电机也就不能发电为了克服这一缺点，在发电机开始发电时采用了他励方式，即由蓄电池为励磁绕组提供励磁电流，以增强磁场，使发电机在低速转动时电压能够迅速上升，从而实现发动机怠速时发电机向蓄电池充电。发电机向蓄电池充电时，励磁方法由他励方式变为自励方式，即励磁电流由发电机自己提供。简单地说，交流发电机的励磁方法是:先他励，后自励。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理3.电压调节原理汽车交流发电机由发动机驱动，它的转速随着发动机转速的变化而变化，这样会造成发电机的输出电压不稳定，而车上的用电器要求发电机输出稳定的电压。因此，交流发电机的输出电压必须经过电压调节器的调节，使输出的直流电压基本稳定在一个范围内。交流发电机产生的三相电动势的有效值 ，这样，根据发电机的工作原理，交流发电机三相绕组每相绕组电动势其中、C为发电机的结构常数，n为转子的转速、为转子的磁极磁通量。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理交流发电机调节器的工作原理是:当交流发电机的转速n升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流I j来减小磁极磁通量，使发电机的输出电压保持不变。(1)电子调节器工作原理电子调节器是利用晶体管的开关特性制成的。晶体管的开关特性调节原理:将晶体管作为一只开关串联在发电机的磁场电路中，根据发电机愉出电压的高低，控制晶体管的导通和截止，调节发电机的磁场电流使发电机输出电压稳定在某一规定的范围之内。电子调节器的基本电路原理见图1-35所示，它一般由功率开关晶体管、信号放大和控制电路以及电压信号的检测电路三部分组成。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理关闭点火开关SW后，蓄电池向调节器供电，电阻R1分得的电压UAB经晶体管VT1的发射极施加给稳压管VD。因为此时的蓄电池电压低于发电机规定电压，所以加到稳压管VD上的电压小于其反向击穿电压UAB，所以稳压管VD和晶体管VT1截止，而晶体管VT2因为风提供偏置电流而处于饱和导通状态，电流经晶体管VT2向磁场绕组提供磁场电流。随着发动机转速的升高，发电机的输出电压也随之增大。当发电机输出电压超过规定值时，稳压管VD和晶体管VT1导通，而晶体管VT2截止，也就切断了磁场绕组电路，使得发电机电压迅速下降。如此反复，发电机的输出电压稳定于规定范围内。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理(2)集成电路调节器工作原理集成电路调节器是由集成电路(IC)做成的调节器，如果用连接导线检测蓄电池的端电压来调节发电机的输出电压，则称为蓄电池电压检测法;如果它直接在发电机上检测发电机的输出电压，则称为发电机电压检测法。蓄电池电压检测法从图1-36可以看到，加到分压器R1和R2上的电压等于蓄电池端电压。因为检测点P加在稳压管VD1上的反向电压与蓄电池端电压成正比，所以称为蓄电池电压检测法。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理发电机电压检测法在图1-37中可知，加在分压器R1和R2上的电压是磁场二极管输出端L的电压UL,UL和发电机B端的电压UB相等，检测点P的电压为UP，由于检测点P加在稳压管VD1两端的反向电压与发电机的端电压成正比，所以称为发电机电压检测法。采用发电机电压检测法时，发电机的引出线可以少一根，缺点是在“B”到蓄电池接线柱之间导线的电压降较大(因发电机输出电流大)时，蓄电池的充电电压将会偏低，使蓄电池充电不足。上一页 下一页返回任务五 交流发电机的工作原理因此，一般大功率发电机宜采用蓄电池电压检测法。但采用蓄电池电压检测法时，如“B”到蓄电池之间或“S到蓄电池之间断线时，由于不能检测出发电机的端电压，发电机的输出电压将会失控。为了克服这一缺点，电路上应采取一定防护措施。上一页返回任务六 交流发电机的检查与维护一、V带松紧度的检查与调整(1)V带松紧度的检查大拇指用力(3040 N)压下风扇与发电机之间的V带(图1-38)，其挠度应符合出厂规定，一般为1015 mm，否则应予以调整。如果V带有老化、裂纹(图1-39)，则应更换。V带更换时应两根同时更换。(2)V带松紧度的调整 用弹簧加力器向V带施加3040 N的力，V带的挠度(在水泵与发电机之间的中点上)应为10 15mm;否则应进行调整。下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护调整时，先旋松发电机前后端盖上的支承螺检，用撬棒将交流发电机V带张力调到标准值，再重新旋紧前后端盖上的支承螺检(图1-40)。二、电刷的检查与更换(1)电刷的检查电刷表面不得有油污，电刷在电刷架中应能自由滑动，电刷架不得有裂痕或破损，电刷弹簧张力应符合出厂规定，一般为1.52 N。电刷外露长度(图1-41)应符合出厂规定.(2)电刷的更换 用卡尺检查电刷长度，自由状态下标准外露长度为13 mm，使用极限外露长度为5 mm。小于极限值时，应更换。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护先将废电刷引线用电烙铁从接线片上熔下，换上新电刷。在确保新电刷在电刷架内活动自如后，将引线用锡焊焊好.为确保接触面积，应将新电刷与滑环的接触面磨成与滑环圆柱面相吻合的圆弧形，如图1-42所示。三、转子的检查1.励磁绕组的检查(1)励磁绕组短路和断路的检查检查励磁绕组短路和断路故障时，将万用表置于“”档位置，表笔分别与两个滑环相接触，见图1-43。如果电阻无穷大，则说明励磁绕组有断路故障;如果电阻比规定值小，则说明励磁绕组有短路故障。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护(2)励磁绕组与铁芯间短路故障检查 励磁绕组与铁芯间的短路故障可以用万用表或交流试灯进行检查。将万用表置于“”档的R x 10k位置，表笔分别触在滑环和转子轴上(图1-44)。如果电阻无穷大，则说明励磁绕组绝缘良好，否则说明有短路故障。用交流试灯检查，将试灯的正负极分别触在滑环和转子轴上，灯亮表明励磁绕组或滑环有短路故障。2.集电环的检修集电环表面不得有油污，两滑环之间不得有污物，应光洁，否则应进行清洁。可用蘸有汽油的抹布擦干净。如果滑环脏污严重并有轻微烧损，可用细砂布磨光;如果严重烧损或失圆，可用车床上车削修复。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护修复后，集电环环表面粗糙度Ra1.60 m,滑环厚度1.50 mm。3.转子轴和轴承的检修因为发电机转子转速很高，所以转子与定子之间必须有间隙，这个间隙又不能太大(一般为0.250.50 mm，最大不超过1.0 mm)。因此，转子磁极外圆周表面对两端轴颈公共轴线的径向圆跳动应蒸0.05 mm，否则应予校正或更换。如果是封闭式轴承，切莫拆开密封圈，它不宜在溶剂中清洗，轴承径向不应有松旷感觉，滚珠和轨道应无明显损伤，转动灵活，否则应及时更换。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护四、定子的检查(1)定子绕组的断路检查一般地，用万用表检查定子绕组是否存在断路故障。将万用表置于“”档位置，两表笔任意接触定子绕组的两相首端，若电阻值很小且都相等，则说明没有断路故障;若电阻为无穷大，则说明定子绕组有断路故障，见图1-45。(2)定子绕组与铁芯间的短路检查定子绕组与铁芯间短路故障的检查的方法有用万用表检查法和试灯检查法。用万用表检查时，将万用表置于“”档的Rx10k位置，表笔分别触在定子铁芯和定子绕组的端子上，如图1-46所示。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护如果电阻无穷大，则说明绕组绝缘良好，否则说明有搭铁故障。用试灯检查法，若灯亮，则说明绕组有搭铁故障;若灯不亮，则说明绝缘良好。五、整流器的检测(1)正极管的检测选择数字万用表的 档，红表笔与二极管的正极相接，黑表笔与二极管的负极相接，此时万用表指示灯应发亮且发出蜂鸣声(图1-47)，否则说明该二极管已坏;将两表笔对调进行侧试，此时万用表指示灯应不亮且无蜂鸣声(图1-47)，否则说明二极管已坏。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护(2)负极管的检测选择数字万用表的 档，红表笔与二极管的正极相接，黑表笔与二极管的负极相接万用表指示灯应发亮且发出蜂鸣声(图1-48)，否则说明该二极管已坏;将两表笔对调进行测试，此时万用表指示灯应不亮且无蜂鸣声(图1-48)，否则说明二极管已坏.六、电压调节器的检查(1)电子调节器的检查按图1-49所示，用一个电压可调的直流稳压电源(030 V,3A)和一只12 V(或24 V),20 W的车用小灯泡代替发电机磁场绕组连接后进行试验。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护调节直流稳压电源，当其愉出电压从零逐渐增大时，灯泡应逐渐变亮。当电压升高到调节器的调节电压(14V0.2 V或28 V0.5 V)时，灯泡应突然熄灭。如果电压超过调节电压值，灯泡仍不熄灭或一直不亮，都说明调节器有故障。(2)集成电路调节器的检查 如图1-50所示，拆下整体式发电机上所有的连接导线，在蓄电池和发电机“厂接线柱之间串联一只5A电流表(可用12 V,20W或24 V,25 W车用灯泡代替)，再将可调直流稳压电源的正极端接发电机的“S”接头，负极端与发电机外壳或“E”相接。调节直流稳压电源，使电压逐渐升高，直至电流表读数为零或测试灯泡熄灭，此时电压值就是调节器的调节电压值。上一页 下一页返回任务六 交流发电机的检查与维护如果该值符合规定，则说明调节器完好正常;否则，说明调节器损坏，应予更换。七、电刷架总成的检查检查电刷架总成，电刷架应无破损或裂纹，电刷在电刷架中应活动自如，无卡滞现象。电刷长度(或叫电刷高度)不应低于原长的三分之二，否则须更换r电刷长度的测量见图1-51。电刷弹簧的弹力和长度应根据不同车型的要求进行检验。上一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理一、2.5L(LB8)和3.0L(LW9)别克君威充电电路 图1-52所示为2.5L(LB8)和3.0L(LW9)启动电路。发电机提供电压并给蓄电池充电。充电电路分析充电电流路径:发电机端子熔断器蓄电池正极 6113.6100搭铁点发电机搭铁点发动机驱动发电机转子，形成旋转的磁场，在定子绕组切割磁感线产生交流电动势交流的电动势经整流器的转换和电压调节器的调节，向电气系统输出电压稳定的直流电。下一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理现在的发电机数字调节器一般都采用数子电子技术，供给转子电流，从而控制输出电压转子电流与数字电压调节器所提供的电脉冲宽度成比例关系。当点火开关置于RUN(运行)位置，动力系统控制模块提供电压给端子L，从而开启数子调节器窄脉冲宽度供给数手转子，产生一个弱磁场当发动机启动后，数早调节器通过检刚定子的交流电压，传感发电机转动一旦发动机运转，数字调节器则通过控制脉冲宽度来改变磁场电流，这样就可调节发电机向外偷出电压、适当地给蓄电池充电，并给电气系统正常供电。动力传动系统控制模块39号端子接发电机F端子，从而对发电机的工作情况进行监测。上一页 下一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理二、卡罗拉轿车电源系统电路图1-53所示为丰田卡罗拉轿车电源系统电路。充电电路分析发动机的电压调节器是内装集成电路调节器(检测蓄电池电压)。该电源系统电路如下所述。充电指呆灯控制电路为:蓄电池电压 7.5 A仪表熔丝组合仪表33接线柱仪表内部充电指呆灯组合仪表39接线柱发电机B4(L)端。当发电机不发电或偷出电压低于蓄电池电压时，发电机B4(L)端为低电压，在充电指示灯的两端有电压差，此时充电指示灯亮;上一页 下一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理当发电机发电后，发电机B4端的电压上开，此时无电指示灯两端的电压相等(都为发电机的端电压)，无电指示灯熄灭。发电机A1(B)插接器是交流发电机的输出端，充电电路为:发电机A1端 120A熔丝 FL 3.0 W主熔丝一蓄电池正极发电机给蓄电池充电。发电机B2(IG)端子为电压调节器供电端，电路为:从点火开关来的电压 10A2号ECU-IG熔断丝发电机B2(IG)端子。发电机B1(S)端子为蓄电池端电压检测端，检测电路为:蓄电三也电压 FL主熔断丝X7.5 A ALT S熔断丝发电机B1(S)端子。发电机B3(M)端子接空调放大器:用于控制空调加热器元件的数量。上一页 下一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理三、夏利轿车电源系统电路图1-54所示为夏利轿车电源系统电路图。充电电路分析从图中可知:发电机的IC端经x、火开关接至蓄电池，用于监测蓄电池和发电机电压，实现对三极管VT的控制(接通或断开发电机磁场电路)。发电机的Y端与发电机定子绕组的一相相接，该鑫、电压为交流发电机直流输出电压的一半单片集成电路调节器从P端检侧到交流发电机的电压，从而控制三极管VT的导通与截止，也就是控制无电指示灯。上一页 下一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理打开点火开关，发电机不转动，蓄电池电压经点欠开关供给发电机和调节器的IG端，接通调节器的电源，调节器电源电路:蓄电池正极易熔线(60 A)点火开关B端子点火开关触点点火开关IG端子发动机熔断器(15A)发电机线束连接器IG端子 IC调节器内邵电路一搭铁端子E 蓄电池负极。单片集成电路检侧出发电机输出电压，VT1接通磁场电路，磁场电路电信号路径:蓄电池正极 60 A易熔线点火开关电源端子B 发电机愉出端子B磁场绕组调节器磁场端子F 调节器功率管VT 调节器搭铁端子E 蓄电池负极。上一页 下一页返回任务七 常见车型电源系统的工作原理在这时，交流发电机并未发电，P端电压为爱，单片集成电路检侧出该电压使VT2接通，于是充电指示灯无，指示蓄电池放电，其电信号路径为:蓄电池正极易熔线(60 A)点火开关端子点火开关触汽点火开关IG端子仪表熔断器(10 A)充电指示灯发电机线束接器L端子 IC调节器功率管VT2 搭铁端子E 蓄电池负极。上一页返回图1-1蓄电池返回图1-2典型的蓄电池壳体返回图1-3蓄电池极板返回图1-4隔板位置图返回表1-1应不同气温对应的电解液密度返回图1-5单体电池的连接方式返回图1-6极桩返回图1-7放电过程返回图1-8充电过程返回图1-9蓄电池的型号返回图1-10定压充电时蓄电池的连接返回图1-11定流充电时蓄电池的连接返回图1-12脉冲快速充电的电流波形返回图1-13液面高度指示线返回图1-14根据加液孔液位判定液面高度返回图1-15用玻璃管检查返回图1-16内装式密度计的观察返回图1-17测量电解液的密度和温度返回图1-18蓄电池静止电动势的测试返回图1-19高放电率下电压的测试返回图1-20跨接启动电缆连接方法返回表1-2蓄电池故障诊断表返回图1-21三相交流发电机实物图返回图1-22三相交流发电机结构图返回图1-23转子返回图1-24定子返回图1-25定子绕法返回图1-26电刷与电刷支架实物返回图1-27两种类型的电刷架总成返回图1-28交流发电机整流器实物返回图1-29交流发电机整流二极管的类型返回图1-30电压调节器返回图1-31交流发电机的工作原理返回图1-32三相绕组工作原理返回图1-33三相轿车整流电路返回图1-34整流过程返回图1-35内搭铁电子调节器的基本电路原理返回图1-36蓄电池电压检测法返回图1-37发电机电压检测法返回图1-38 V带松紧度的检查返回图1-39 V带外观的检查返回图1-40 V带松紧度的调整返回图1-41电刷的检查返回图1-42电刷的更换返回图1-43测励磁绕组返回图1-44用交流试灯检查示意图返回图1-45定子绕组断路的检查返回图1-46定子绕组与铁芯间的短路检查返回图1-47正极管的检测返回图1-48负极管的检测返回图1-49电子调节器检测接线图返回图1-50集成电路调节器检测接线图返回图1-51检测交流发电机电刷的长度返回图1-52 2.5L(LB8)和3.0L(LW9)启动电路图返回图1-53丰田卡罗拉轿车电源系统电路图返回图1-54夏利轿车电源系统电路图返回