2022年汽车电器与电子设备复习提要.docx
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1、学习好资料欢迎下载汽车电器与电子设备复习提要汽车电器设备的特点 :低压、直流、单线并联、负极搭铁负极搭铁的优点 :对车架和车身金属的化学腐蚀较轻,对无线电干扰小;一、蓄电池铅蓄电池构造 :正负极板、隔板、壳体、电解液组成,单格电池靠连接条串联起来组成工作原理 :蓄电池是由正极板和负极板浸渍在H2SO4 水溶液中组成的;一、电动势的建立负极板 :Pb Pb+ 0.1V正极板 :PbO2 2H2O- PbOH4 PbOH4- Pb4+ 4OH +2.0V蓄电池的静止电动势为: E0= 2.0( -0.1) = 2.1V Pb PbO2 2H2SO4=2 PbSO4 2H2O负极板正极板电解液正负极
2、板电解液规格型号 (代号含义) : 1.串联单格电池数 -2.蓄电池类型 -3.蓄电池特点 -4. 额定容量蓄电池充放电过程;如:6 QAW 100S 表示由 6 个单格串联而成,标准电压12V ,额定容量 100Ah 的干荷式免爱护电池;A 干荷电式, W 免爱护;二、铅蓄电池的放电负极 : Pb+ SO4 - PbSO4 正极: Pb4+2e - Pb+Pb+ + SO4 - PbSO4 电解液: 2H2SO4- 4H+ +2SO4 4H + 4OH - 2H2O蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中,蓄电池的端电压 U 和电解液相对密度 随时间而变化的规律(U=f ( t), =f ( t
3、) ;三、铅蓄电池的充电负极: PbSO4 - Pb+ SO4 Pb+ 2e - PbSO4 2H+ - H2SO4 正极: PbSO4 - Pb+ SO4 Pb+ 2e - Pb 4+ Pb4+ 4OH - PbOH4 PbOH4 - PbO2+2H2O 电解液: 4H2O- 4H+4OH-充电特性是指在恒流充电过程中,蓄电池的端电压 U 和电解液相对密度 随着时间而变化的规律( U=f ( t); =f ( t) ;依据蓄电池工作特性如何进行充放电程度的测量,密度计和高率放电计使用及区分,工作特性 :静止电动势Ej内电阻:包括极板、隔板、电解液和联条的内阻,铅蓄电池的放电特性,充电特性,容
4、量冬季使用蓄电池应留意事项:1、保持蓄电池处于充分电状态,以防电解液密度降低而结冰 2、尽可能采纳偏低的密度3、应进行预热4、应适当提高充电电压蓄电池容量及影响因素 :1、铅蓄电池的容量: ( 1)定义: Q=If t(2)20h 放电率额定容量:电解液 25,以 20h 放电率放电( 3)储备容量:电解液 25,以 25A 放电电流放电( 4)起动容量:起动容量受温度影响很大,故又将起动容量分为常温顺低温两种;2、影响容量的因素( 1)极板的构造:每对极板面积的容量为7.5Ah ( 2)放电电流( 3) 电解液温度( 4)电解液密度蓄电池故障及其排除(极板硫化、活性物质脱落)缘由、防止措施:
5、极板硫化主要缘由 : a.蓄电池长期充电不足,或放电后未准时充电b.电池内液面太低, 使极板上部与空气接触而剧烈氧化c.电解液的相对密度过高d.蓄电池常常过量放电或小电流深放电;防止措施、方法 :硫化比较严峻的就应实行去硫化充电方法;用快速充电机对于排除硫化有显著成效;活性物质脱落缘由: 假如正极板上在充电过程中,形成的PbO2 不够致密,就易脱落;主要取决于放电时, PbSO4 形成的疏密程度;负极板上活性物质的脱落主要是由于大电流过充电;汽车行驶颠簸、振动,也会加速活性物质脱落;防止措施、方法: 对于极板活性物质脱落的蓄电池,沉淀物少,清除后连续使用,沉淀物多时更换极板;充电种类: 1 初
6、充电 2 补充充电 3 预防硫化过充电 4 锤炼循环充电5 去硫化充电定电流充电法 (1)方法:先按小容量的蓄电池挑选充电电流,待充分后先摘除,后改用大容量的充电电流连续充电; ( 2)定电流充电应用: 被充电的蓄电池不论是6V 或 12V ,均可串联在一起;充电电流按规范挑选;可取容量的7 18;( 3)优点:定电流充电具有较大的适应性,可以任意挑选和调整充电电流;适用初充电、补充充电、去硫化充电缺点:充电时间长,并且需要常常调剂充电电流;定电压充电法 ( 1)方法:( 2)优缺点:开头阶段,充电电流很大,在开头充电的45h 内,蓄电池就可获得本身容量的9095,可大大缩小充电时间;充电电流
7、Ic 在充电终了降为0,可不必由人照管;由于定电压充电,充电时间短,又不需人照管,且经济性高,所以适合于蓄电池的补充充电;在汽车保养厂中被广泛采纳;但定电压充电时,不能调整充电电流的大小,所以不能用于蓄电池的初充电,和去硫化充电;多个电池一起充电时,应并联,要求全部充电的蓄电池电压必需相同才行,如电压不对, 可先串联后再并上充电;脉冲快速充电 ( 2)优缺点:优点:充电时间大为缩短;可增加蓄电池容量,提高启动性能;去硫化显著;缺点:采纳脉冲快速充电时,蓄电池析出气体的总量虽然削减,但其 出气率高,对极板活性物质的冲刷力强,活性物质易脱落,因此对蓄电池寿命有肯定影 响;干荷电铅蓄电池结构特点:采
8、纳穿壁跨接式联条、 整体塑料容器结构;1)在负极板的铅膏中,加入抗氧化剂,象松香、油脂、硬脂肪酸等;( 2)在极板化成过程中,有一次深放电循环或进行反复地充电、放电过程,使极板的深层也形成海绵状铅;( 3)化成后的负极板,先用清水冲洗后,再放入防氧化剂溶液(硼酸水杨酸混合液)中进行浸泡处理,让负极板表面生成一层爱护膜,并在真空或惰性气体中干燥;优缺点:不需进行初充电,使用便利,是应急的抱负电源;免爱护蓄电池的结构特点: ( 1)极板栅架采纳铅钙锡合金或低锑合金 (含锑量小于 2 3);( 2)将正极板装入袋式聚氯乙稀隔板中,保证正极板活性物质不致脱落; ( 3)孔盖内部设置了一个氧化铝过滤器可
9、以使 H2 和 O2 顺当溢出,又可以阻挡水蒸气和硫酸气体的通过,故削减了电解液的消耗;通气塞中仍装入催化剂钯,可帮忙排出的氢、氧离子结合生成水,再回到电池中去,削减了水的消耗(4)单格电池间的连接采纳穿壁式 贯穿联接,可减小内阻( 5)外壳为聚丙烯塑料热压而成,槽底没有筋条( 6)对于无加液孔的全密封型免爱护蓄电池,顶部装有内装式密度计免爱护蓄电池的优点: ( 1)使用中,不需加蒸馏水;所谓无需爱护,主要就是指在使用中不需补加蒸馏水; ( 2)自放电少,寿命长; (3)接线柱腐蚀较小; ( 4)起动性能好;二、充电系充电系组成,硅整流发电机构造:他激、自激;组成 :汽车上的充电系统,即电源系
10、统;它由发电机、调剂器、电流表及蓄电池等组成;硅整流发电机构造:三相同步沟通发电机和六只硅二极管构成的三相桥式全波整流器两大部分组成的;转子(滑环、电刷)、定子、整流器(整流二极管)、前后端盖、风扇及皮带轮等组成他激、 自激 :汽车用沟通发电机的激磁方式在低速运转时,其电压仍未达到蓄电池充电电压时,是他激的;当高速运转,发电机电压已达到蓄电池充电电压时,发电机就自激;工作原理(发电、整流) ,中性点电压(值、用途) ,中性点二极管提高功率设计的机理; 发电工作原理: 直流发电机使线圈在磁场中转动, 线圈的工作边不断切割磁力线而发电; 沟通发电机把通电线圈所产生的磁场在发电机中旋转,使其磁力线切
11、割定子线圈,在线圈内产生交变电动势;整流工作原理: 硅二极管具有单向导电性,当给二极管加上正向电压时导通,出现低电阻状态,当给二极管加上一反向电压时戒指,即呈高电阻状态;利用硅二极管的单向导电特性把沟通电变为直流电;中性点电压值: 发电机电枢接线柱对外壳之间电压的一半;即:UN U/2中性点电压用途 :掌握各种用途的继电器,如磁场继电器、充电指示灯继电器;中性点二极管提高功率设计的机理:沟通发电机中性点电压为三次谐波,随着发电机转速的提高,中性点三次谐波电压也上升;沟通发电机特性: 输出特性、空载特性、外特性输出特性 :输出特性是指发电机向负载供电时,U 常数 时, I f( n),空载特性
12、:发电机空载时,发电机的电压与转速间的关系,即:I=0 时 U=fn 的曲线外特性: 转速肯定时,发电机的端电压与输出电流的关系,即n=常数 时 U=f ( I) 发电机高速运转时,突然失去负载有当发电机在高速运转时,假如突然失去负载就其端 电压会急剧上升,这时发电机中的二极管以及调剂器中的电子元件将有被击穿的危急;振动式电压调剂器:单级、双级、灭弧系统的电路、工作过程;晶体管电子调剂器:基本电路(内搭铁、外搭铁)、工作原理,国产JFT106 型晶体管调剂器工作原理; JFTl06 调剂器的工作原理接通点火开关, 发动机起动点火前及着火后发电机电压低于调压值时,蓄电池电压经点火开关作用在分压器
13、两端,稳压管VS2 承担反向电压;由于蓄电池电压低于调压值,反向电压低于VS2 的反向击穿电压,因此,此时VS2 截止,三极管 VD1 也截止,“ b”点电位近似于电源电位,二极管VD2 承担正向电压而导通,于是三极管VT2 、 VT3 也导通,接通了发电机励磁绕组的电路;其电路为: 蓄电池“ +” 点火开关“F1” 励磁绕组“F2” 调剂器“ F”接线柱 VT3的集电极 VT3 的发射极搭铁蓄电池“一”极;发动机转速逐步上升,发电机转速也随之上升;当发电机电压上升到规定的调压值时,作用在分压器“a”点的电压,即稳压管 VS2 承担的反向电压,超过其反向击穿电压而被反向击穿导通,三极管VT1也
14、导通; VT1 的导通使“ b”点电位降低,二极管VD2 承担反向电压而截止,使VT2 、VT3也截止,切断了发电机的励磁电路,励磁电流中断,发电机磁场消逝,发电机电压下降;当电压下降到调压值以下时,稳压管 VS2 又截止, 于是 VT1 也截止, VT2 、VT3 又导通, 发电机电压重新上升;这样反复循环,掌握励磁电路的通断,使发电机在转速变化时,能保证发电机电压保持恒定;集成电路调剂器类型、优点,基本电路(发电机电压检测法、蓄电池电压检测法,实际采纳的蓄电池电压检测法电路特点);实例( JFT152 型、英国鲁卡斯) ;集成电路调剂器类型:全集成电路调剂器和混合集成电路调剂器两类;优点:
15、 1 体积、重量更小,故可直接装在发电机内部或壳体上2 由于取消了外接线路,发生故障的可能性更小3 耐高温性能好,可在130的高温下正常工作;4 更加耐振,寿命更长; 5 具有自检、爱护等功能;6 可增大发电机激磁电流;7 电压调剂精度高;基本电路(发电机电压检测法、蓄电池电压检测法,实际采纳的蓄电池电压检测法电路特点):见课件磁场继电器的作用、工作原理,FT61A 型双联调剂器,日产UD63 型汽车双联调剂器; 充电指示灯掌握的三种方式:沟通发电机中性点电压掌握方式电压差掌握方式三相绕组相线掌握方式充电指示灯继电器掌握FT126 型双联调剂器, CA1091 汽车充电指示灯继电器电路九管沟通
16、发电机掌握:书带隔离二极管的充电指示灯电路:法国斯埃沃.马夏尔沟通发电机的充电电路发电机充电系故障判定:不充电缘由、判定方法及程序步骤;不充电: 发动机中速运转时电流表指示放电或充电指示灯亮,蓄电池很快显现乏电现象说明充电系统有故障;沟通发电机充电系的过电压爱护装置:一种是提高电子设备的定额另一种是另外增加过电压爱护装置无刷沟通发电机: 爪极式、感应子式、带有激磁机的、永磁式结构、工作原理、特点;爪极式缺点: ( 1)两个爪极之间连接的制造工艺较困难;( 2)由于磁路中又增加了两个附加间隙,故在输出功率相同的情形下,必需增大其磁场绕组的激磁才能;感应子式沟通发电机 也由定子、转子、整流器和机壳
17、等部组成,整流器:电枢绕组并联成两条支路,每支路串接一硅二极管,构成单相全波整流电路带有激磁机的特点 :1、激磁机的磁场绕组固定,而三相绕组是转动的 2、激磁机电枢中感应的三相沟通电经整流,可直接供应磁场绕组,无需碳刷、滑环 3、磁路中无附加气隙,因而漏磁少,输出功率大;缺点是结构复杂永磁式结构以永久磁铁作为转子磁极而产生旋转磁场的,不需要磁场绕组和爪极1、结构 :常用的永磁材料有:铁氧体、铝镍钴、稀土钴和钕铁硼等;电压调剂器原理 :产生的旋转磁通 是不变的或不行调的,在定子绕组中产生的三相沟通感应电动势将只随发电机转速变化;不能采纳一般沟通发电机掌握磁场电流的原理来调剂发电机的输出电压优点
18、:(1)体积小、重量轻、结构简洁、爱护便利,使用寿命长(2)由于传动比大,所以低速充电性好( 3)比功率大,可节省大量金属材料(4)无激磁损耗,效率可提高10以上( 5)触点磨损少,调剂器结构大大简化(6)由于永磁体的磁导率接近空气的磁导率,使电枢反应的磁阻增大,因而非正弦畸变减小;三、起动系起动机结构、要求,工作原理,转矩特点、电压平稳方程式、转矩自动调剂原理;1、直流串激式电动机:作用是产生电磁转矩2、传动机构 (或称啮合机构) :其作用是在发动机起动时,使起动机小齿轮啮入或退出飞轮齿环3、掌握装置:用来接通和切 断电动机与蓄电池之间的电路;要求 1、齿轮啮入简洁,不应发生冲击;2、发动机
19、起动后,驱动齿轮应能自动打滑或退 出 ;3、发动机工作时,起动机驱动齿轮应不行能再啮入飞轮;4、结构简洁,工作牢靠,足够的功率;工作原理 : 直流电动机是将电能转变为机械能的设备,它是依据通电导体在磁场中要受到磁场力作用这一原理为基础而制成的转矩特点 :串激式直流电动机的电磁转矩在磁路未饱和时,与电枢电流的平方成正比;电压平稳方程式: 直流电动机外加电枢的电压,一部分消耗在电枢电阻和磁场绕组电阻上,一部分就用来平稳电动机的反电动势即U Ef + I S ( RS+RL )转矩自动调剂原理1)当电动机的负载时,由于轴上的阻力矩,电枢转速,而使Ef 随之,电枢电流Is,电磁转矩( M=Cm Is)
20、也将随之,直至电动机的电磁转矩增加到与阻力矩相等时为止,这时电动机将在新的负载下以新的较低的转速平稳运转;( 2)当电动机的负载时,电枢转速,反电动势,电枢电流,电磁转矩随之,直至电动机的电磁转矩减小到与阻力矩相等时为止,电动机将在较高的转速下平稳运转;串激式直流电动机特性,影响起动机功率的因素;串激式直流电动机特性1、转矩特性 起动转矩大 : 串激式直流电动机的电磁转矩在磁路未饱和时,与电枢电流的平方成正比;2、机械特性为软特性 : 当电枢电流 Is 增大,即转矩增大时,由于 和 Is( Rs+RL )的增大,其转速将显著下降;而当轻载转矩下降时, IS 下降,由于 和 Is( Rs+RL
21、)的减小,就其转速将上升,具有软的机械特性;3、功率特性 : ( 1)当完全制动时,相当于刚接入起动机的情形,此时n=0,电流最大,称为制动电流;转矩也达到最大值,称为制动转矩,此时输出功率为零;( 2)在起动机空转时, 电流最小, 称为空载电流I0 ;转速达最大值, 称为空载转速n0,此时, 输出功率也为零;( 3)在电流接近制动电流一半时,起动机的功率最大;起动机运转时间很短,把起动机的最大输出功率称为起动机的额定功率;影响起动机功率的因素: 1、接触电阻和导线电阻的影响2、蓄电池容量的影响3、温度的影响起动机传动机构型式、结构、工作原理;滚柱式单向离合器构造:外壳内装有十字块和四套滚柱及
22、弹簧,十字块与化简套筒固联, 壳底与外壳相互扣合密封;花键套筒的外面装在缓冲弹簧及衬圈,末端固装着拨环与卡 圈; 工作原理: 启动时通过转变滚柱在楔形槽中的位置来实现离合的;发动机启动时, 拨叉动作,经拨环将离合器沿花键推出,驱动齿轮啮入发动机飞轮齿环;电枢转动,十字块随电枢一起旋转, 滚柱滚入楔形槽窄的一侧而卡住,从而传递转矩, 驱动曲轴旋转;启动后,飞轮齿环的转速高于驱动齿轮,滚柱滚入楔形槽宽的一侧而打滑;转矩就不能从驱动齿轮传给电枢,防止电枢超速飞散;电磁掌握强制啮合式起动机(QD124 或 321)电路、工作过程;工作过程: 启动发动机时,将点火开关钥匙旋至启动位置,启动继电器线圈有电
23、,吸下可动臂使触电闭合,此触电闭合就接通了电磁开关线圈的电路,于是起动机工作;启动后,松开点火开关钥匙,点火开关就自动转回到点火工作位置;启动继电器线圈断电触电打开,电磁开关也随机断开,使起动机停止工作;刚性啮合式起动机、减速起动机、永磁式起动机结构型式、工作原理;减速起动机: 在起动机电枢和驱动齿轮之间增加一套减速齿轮,将起动机的工作转速设计的较高,通过减速机构使驱动齿轮的转速降低并使转矩增加;永磁式起动机结构型式:永磁材料 永磁材料有永磁铁氧体、钛铁硼永磁、稀土钕铁硼永磁等作为磁极的起动机,称为永磁起动机;起动机爱护电路:日产UD63 型、 CA1091 汽车爱护电路、工作过程;日产 UD
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