奔驰GLK350充电指示灯常亮故障检修方案设计毕业设计.pdf

目目录录前言前言.1 1一、故障现象一、故障现象.1 1二、二、充电充电系统概述系统概述.1 1（1）充电系统组成.1（2）发电机的功能.1（3）发电机的组成.1（4）发电机的原理.2三、充电指示灯故障诊断流程三、充电指示灯故障诊断流程.2 2（1）故障可能原因分析.2（2）故障诊断流程图.3（3）充电系统电路图.4（4）检查步骤.4四、充电指示灯故障排除流程四、充电指示灯故障排除流程.5 5（1）准备工作.5（2）拆卸步骤.5（3）安装步骤.7五、毕业设计总结五、毕业设计总结.7 7六六、致谢、致谢.7 7参考文献参考文献.8 81方案名称奔驰奔驰 GLK350GLK350 充电指示灯充电指示灯常亮故障检修方案常亮故障检修方案设计设计前言前言今年 1-10 月，奔驰在中国市场销售了 507742 辆新车，同比增长 27%，目前在豪华汽车市场中保持领先。而发电机是现代汽车上不可缺少的重要电源供应者之一，一旦出现故障车辆仪表的充电指示灯就会常亮，严重情况甚至可能因缺电而不能行驶。因此，快速而准确地排除发电机出现的故障十分重要。本毕业作品将通过探讨奔驰 GLK350 充电指示灯常见故障的诊断和检修，来让大家对汽车发电机原理常见故障及检修方式方法有个大致的了解。一、故障现象一、故障现象该车辆在启动后，发动机正常运转时充电指示灯没有熄灭仍然常亮，本人在班级学习的时候维修学校里面的教学车辆奔驰 GLK350，该车不仅搭载了来自奔驰经典的4MATIC 系统，还集成了一款大功率 272 马力的 3.5L V6 发动机。在车辆实训的时候，打开点火开关，仪表灯的全部指示灯都会亮，启动发动机后多种指示灯均正常工作，唯独发电机充电指示灯常亮，踩油门加速也不熄灭。二、二、充电充电系统概述系统概述（1）充电系统组成主要由蓄电池、交流发电机、电压调节器、点火开关、和充电指示灯等组成。（2）发电机的功能发电使用多槽皮带把发动机旋转的机械能传输到皮带轮，带动电磁化的转子转动产生旋转磁场，于是在定子线圈中感应交流电。整流定子线圈产生的电是交流电，它不能直接用于车辆上安装的直流电气设备。为了利用所产生的交流电，必须采用整流器将交流电变为直流电。调节电压集成电路调节器在发电机转速或各电气设备所需的电流发生变化时，也能保持发电机输出电压稳定。（3）发电机的组成转子转子旋转形成发电机的旋转磁场。转子总成由极芯（磁极和爪极）、励磁线圈（转子线圈或激磁绕组）、电刷、滑环、轴和风扇等组成。其中励磁绕组就是转子线圈，其两根引出线与调节器连接。定子2定子又称电枢，用以产生交流电动势。定子总成有定子铁芯和定子线圈组成，当转子旋转产生旋转磁场时，三相对称定子线圈切割磁力线，使磁通量发生变化，可在定子线圈中产生三相交变感应电动势。交流发电机定子绕组有两种连接方式：星形连接和三角形连接。整流器因为对蓄电池充电需要用直流电，所以必须提供一个二极管整流器把交流发电机的三相交流电变换成直流电。当车辆不动时，这些二极管也可以防止蓄电池放电。整流器利用六只硅整流二极管将定子线圈发出的三相交流电全部整流成直流电，整流器由端子B（输出端子），架座板（散热片）和硅整流二极管组成。电压调节器在交流发电机的转速和负荷有较大波动时，标准调节器用来保持大致恒定的交流发电机电压。目标电压通常与温度有关，在冬天，电压稍高一弥补相当长充电困难。在夏天，电压稍低以防止过量充电。多功能电压调节器，除了具备电压调节的基本功能外，还执行专门的额外功能：“负荷-响应”（LR）功能。借助于限制输出率随时间的增加来改进发动机的运行特性和排放特性。过压保护交流发电机和电压调节器的耐电压强度通常能够保证在接上汽车蓄电池后，他们的半导体元件可以可靠地工作。但是在不接通蓄电池条件下的紧急操作会产生很高的电压峰值，特别危险的现象是所谓的“负载倾卸”，发生在突然中断向主要负载电器供电之时。因此必须有附加的措施以保证工作完全可靠。有三种防止过压的方法可供选用：稳压二极管、具有增强型耐电强度的交流发电机和调节器和过压保护装置。（4）发电机的原理当外加的直流电压作用在励磁绕组两端点的接线柱时，励磁绕组中便有电流通过产生轴向磁场，两块爪形磁极磁化形成数对 N 极和 S 极，磁极的磁力线经过转子与定子之间的气隙、定子铁芯形成闭合磁路。当转子转动时磁力线和定子之间产生相对运动的切割运动，在三相绕组中产生交流电动势。由于三相绕组是对称绕制的，所以产生的为三相对称电动势。三、充电指示灯故障诊断流程三、充电指示灯故障诊断流程（1）故障可能原因分析将该车打开点火开关，仪表灯的全部指示灯都会亮，启动发动机后多种指示灯均正常工作，唯独发电机充电指示灯常亮，踩油门加速也不熄灭。发电机充电指示灯长亮原因可能有几种：发电机皮带松动。例如皮带老化被拉长、张紧轮调节螺栓或螺母松动、自紧式张紧轮弹簧弹力过弱等。3发电机损坏造成不发电。例如整流二极管短路、断路，磁场绕组断路、搭铁，定子绕组断路、搭铁，电刷在电刷架中卡住，电刷磨损达到极限。发电机调节器损坏。例如调节器内部电路损坏。指示灯线路故障。例如发电机与调节器之间的连线断落或松脱。不过这些都是初步推断的，具体到底是哪种原因还需要进一步的故障分析。（2）故障诊断流程图充电指示灯常亮首先检查发电机皮带是否过松造成打滑调整交流发电机皮带更换交流发电机部件充 电 指 示灯熄灭（正常）是是检查交流发电机是否有问题检查电压调节器是否有问题是更换电压调节器检查充电系统线路是否有问题维修或更换线束是4（3）充电系统电路图（4）检查步骤皮带轮的检测5先将发动机熄灭后，在检查发电机皮带是否过松，用弹簧加力器在泵轮与发电机带轮之间 V 形带的中部施加 40-50N 的力，其挠度应为 8-12mm。或用拇指在泵带轮与交流发电机带轮之间 V 形带的中部下压 V 形带时，其挠度应为 2mm（新带）或 5mm（旧带）。拧松张紧卡板和交流发电机支架紧固螺栓（至少松开一圈，紧固螺栓松开后，交流发电机靠自重倒向一侧），用扭力扳手转动张紧螺母使 V 形带挠度符合规定数值，然后用 35N力矩拧紧张紧螺母上的紧固螺栓，用 20N 的力矩拧紧交流发电机支架紧固螺栓。交流发电机检测当汽车仪表板上没有电流表时，可用外接直流电流表来检测。先把发电机“电枢”接柱导线拆下，再将量程为 20A 左右的直流电流表正极接发电机“电枢”，负极导线接上述拆下接头。当发动机在中速以上运转(不使用其他电器设备)时，电流表有 3A5A 充电指示，表明发电机工作正常，否则发电机不发电。交流发电机部件检测从车上拆下交流发电机，将交流发电机解体，检查交流发电机部件是否正常。检查转子集电环表面是否光滑、清洁。用游标卡尺测量集电环的磨损。检查励磁绕组搭铁。用万用表调到欧姆档位，检测集电环与转子爪极之间电阻，应为无穷大。检查励磁绕组短路或断路。用万用表的欧姆档位检查两个集电环之间的电阻，应为 3-4 欧姆，如果电阻值小于 2 欧姆，则表明励磁绕组间短路，如果电阻值过大，则表明励磁绕组断路。检查定子绕组搭铁，用万用表欧姆档位检查定子绕组引线和定子铁心之间的电阻，其电阻应为无穷大。检查定子绕组断路。用万用表欧姆档位检测定子绕组引线和中性点引线之间电阻，其电阻值应为 0 欧姆。电刷则用游标卡尺测量长度。电压调节器检测先拆下电压调节器，用一根电线将调节器的正极接线柱负极连接起来，再将电压调节器装入交流发电机中。启动发动机，并提高发动机转速，此时，电压调节器处于不工作状态，如果充电指示灯熄灭，则表明交流发电机工作正常，电压调节器有故障。充电系统线路检修关闭点火开关，用数字万用表测量，红笔接发电机线束插头的+B 端子，黑笔搭铁，此时观察万用表是否为正常 12V 电压,然后再检查 S 线，S 线为检测线也是一条长电源，接着把点火开关打到 ON 位置，红笔接发电机的 IG 端子，黑笔搭铁，观察是否为正常电压，如果不正常将相应的接头重新拔下在插上或者更换线束。四、充电指示灯故障排除流程四、充电指示灯故障排除流程（1）准备工作首先将所需工具准备好，主要工具：奔驰维修手册、奔驰专用工具车一套、数字万用表一台、奔驰汽车防护五件套、待维修车辆（2）拆卸步骤6拆卸发电机首先安装好汽车防护五件套，在打开引擎盖，从蓄电池上分开接地线，拆下风扇单元，拆下 V 型皮带，拆下发动机舱的底部饰板，从发电机（G2）上的支座处拆下动力转向机构压力管的螺栓，分开盖（1），松开螺母（2），然后拆下发电机（G2）的电线（3），拔下发电机（G2）的插头（4），从发电机（G2）上拆下螺栓（5，6），向下取出发电机（G2）。零部件的清洁转子、定子线圈及电刷要使用干净的棉布，蘸少量汽油擦拭干净。金属件要用汽油洗净后擦干。定子的检修定子表面不可有刮痕，导线表面不可有碰伤和绝缘漆剥落现象，绕组不可有搭铁，短路和短路现象。搭铁的检查。用万用表分别测试定子铁心与绕组各端头，其电阻值数值要为无穷大，不然表明有搭铁故障。短路的检查。用万用表分别测试每两个绕组端头之间的电阻值，每次测得的电阻值均不可超过 0.1 欧，否则表明有短路故障。对有故障的定子要进行检修或者更换。转子的检修转子表面如果有刮痕，表明轴承松旷，要更换前后轴承。转子必须光洁平整，两集电环之间的槽内不可有油污和异物。转子绕组不许有搭铁、短路或断路故障。搭铁的检查。用万用表检查集电环与转子之间的电阻，其数值因为无穷大，否则表明有搭铁故障。短路及短路的检查。用万用表检测两集电环之间的电阻，其数值应 3-4欧，如果大于这个值，就表明有断路故障。如果小于 3 欧，则表明有短路故障。有故障的转子要进行修理或更换。二极管底板的检修检查二极管正向电阻。把万用表的负极表笔接到二极管底板上的粗螺栓，正极表笔依次街道定子绕组相接的各结合点上，每次测量的电阻值都为 50-80欧。检查二极管反向电阻，把万用表正极表笔接在散热架（负极）上，负极表笔依次与各结合点相接，每次测量的电阻值都为 1000K 欧以上。励磁二极管的检修用万用表负极表笔接在二极管底板的细螺栓上，正极表笔依次接在各结合点上，每次测量的电阻值都为 50-80 欧。以上各项测量如果有误差就一定要更换二极管底板。电刷及电刷架的检修新电刷的长度为 13mm，许可磨损极限为 5mm，超过此极限时7要更换电刷。电刷表面如果有油污，则要用干布擦拭干净。电刷在电刷架内应滑动自如，电刷架不可有裂纹，如果弹簧折断或有生锈现象，就要更换电刷架。集电环的检修集电环表面如果烧蚀严重，则要用车床进行休整，其最大偏摆量不要超过 0.05mm，还要用细砂布抛光并吹净粉屑。其它部件的检修发电机壳体不可有裂纹。如果轴承内缺油，就要更换轴承，不可在加油后继续使用。带轮槽内不可有毛刺，以防止损伤传动带。带轮轴孔与轴的配合过盈量因为 0.01-0.04mm，如果配合松旷，则要进行加工修复。转子轴承的轴向和径向间隙要小于 0.20mm，否则需要更换转子轴承。（3）安装步骤安装步骤同上 4.2 拆卸步骤相反顺序进行，在装配中要注意如下问题：第一，不可漏装各绝缘垫圈。第二，发电机前后端盖及定子铁心应按装配标记对正装合。第三，各螺栓应按规定力矩拧紧。第四，装合后，转子应在定子内灵活转动，无碰擦现象。如果有碰擦现象，必须拧松前后端盖紧固螺栓，边转动转子，边用木质器具轻轻敲击发电机端盖边缘，直至转子转动灵活，再把紧固螺栓均匀拧紧。第五，硅整流发电机的一切接线必须连接正确，并避免各接头接地。蓄电池负极要搭铁，把各线路连接好之前，不要转动发电机，避免烧坏二极管，熔丝及线路。第六，发电机装车后，要检查其传动带的张力。五、毕业设计总结五、毕业设计总结通过以上案例分析可以看出，在实际工作中发电机故障诊断检修的方法和教科书上略有差异，可归纳如下：（1）充电指示灯常亮，电瓶不亏电。原因：充电指示灯线路有断路的地方。检测方式：用万用表检测线路中相应电路的电压或导通情况。解决方法：找到断点，通过技术手段接上电路（2）充电指示灯常亮，电瓶亏电。原因：皮带过松打滑或损坏或断裂。检测方式：听声音，是否有皮带风扇打滑声，制动张紧轮是否有弹力，目测皮带好坏。解决方法：紧固调节皮带紧度的螺栓，或更换制动张紧轮，更换皮带。（3）充电指示灯闪烁，电瓶有亏电但情况不严重。原因：碳刷磨损过度或磨损不均匀。检测方式：拿扳手测试发电机皮带轮的磁力情况，拆开看碳刷磨损。解决方法：更换发电机总成或更换碳刷。六六、致谢、致谢8伴随这大学生活的最后一次作业收笔，我的毕业设计也近尾声了。在 2017 年的 11月中旬一直到 2018 年六月的中旬，我一向为此而忙碌着，学习、生活基本都是以此为中心。收集材料，确定方案，修改，整理，综合等等，时间过得简单和紧凑。在这 6 个月，我经历了很多，我得到了很多，我也失去了很多，在其中我走过很多的弯路，也经历过很多的喜悦。我想我得到的并不仅仅仅是书本上的知识，更是一个人工作研究的心境，态度，经验一个大学生对待自己的专业，对待自己的工作就应抱着一种态度；一个人对待专业知识上的困难，就应如何解决；一个人就应如何应对成功和失败；一个人就应如何与周围的人进行交流等等对于我来说，这些都是无价的。我想在这 6 个月中我努力着，只是为了将自己的想法一点点地在现实世界中实现，虽然我回避了一些困难，虽然有些问题直到此刻都还未得到很好的解决，虽然我 6 个月的成就在行家眼里看来是如此的幼稚，但是我觉得自己值得这样做，这一切已经足够的令我感到欣慰了。此外也存在一些不足之处，如有些线束的测量不准确等等。但即使如此，在我的毕业设计的整个过程中已经令我受益匪浅了。毕业设计的写作对于我来说虽然只是第一次，但这次让我从中学到了很多以前没有学到东西，这个过程不但是一个学习更给了我的工作实践中很大的帮忙。让我鼓足勇气，在自己的专业这条道路上走得更远、更好。最后，谢谢毕业设计评阅老师们的辛苦工作。衷心感谢我的毕业指导老师刘娟老师、我的辅导员，以及同学们，真是在他们的鼓励和支持下我才得以顺利完成此毕业设计。参考文献参考文献12017 年奔驰车间管理系统 WIS 维修文件2陈亚新.画解奔驰M.机械工业术出版社 2016 年3韦玉平.汽车电工电子M.天津科学技术出版社 2016 年4石爱勤.汽车电路分析M.北京交通大学出版社 2015 年5居永梅.怎样识读汽车电路M.金盾出版社，2014 年6周晓飞.汽车电工入门M.化学工业出版社，2016 年7李永康.汽车电气设备构造与维修M.西南交通大学出版社，2016 年