《汽车电气设备构造与维修》教案.doc
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1、YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版精选名师资料绪论一、现代汽车电气设备的应用:1电源系统:作用是向全车电气设备提供低压直流电。 组成:蓄电池、发电机、调节器、充电指示装置2起动系统:作用是起动发动机 组成:起动机、起动控制装置3点火系统:作用是点燃可燃混合气 组成:点火线圈、火花塞等4照明系统:如前照灯(前大灯、前小灯)、尾灯、雾灯、示宽灯等5信号系统:如转向灯、喇叭、危险报警灯等6仪表系统:如电流表、水温表、机油压力表、车速里程表等7辅助电气设备:如刮水器、汽车空调、音响、电动车窗、电动座椅、电动门锁等8电子控制系统:电控燃油系统、自动变速器、防抱死装置、安全气囊等 二、汽车电
2、子设备的特点:主要特点:1两个电源:蓄电池、发电机2低压直流: 12V、24V3并联单线:汽车电气设备采用单线接线制。4负极搭铁第一章电源系统教学目的 :使学生了解和掌握铅蓄电池、交流发电机及其调节器的作用、结构、工作原理与特性、使用与维护、常见故障的排除等内容,对汽车电源系统有初步的认识。 教学重点 :普通铅蓄电池、交流发电机及其调节器的结构、原理、特性。 教学难点 :电源系统常见故障的诊断与排除方法。 1-1概述一、电源系统的作用:提供低压直流电能。二、组成: P5 图 1-1交流发电机、调节器、蓄电池、电流表(或其它充电指示装置)、钥匙开关等。三、充电状态指示装置:电流表或指示灯 1-2
3、蓄电池一、蓄电池的作用、要求与分类:1. 蓄电池的作用: P6 图 1-2 蓄电池与发电机并联P5 (1)( 4)2. 对蓄电池的要求:容量大、内阻小精品学习资料第 1 页,共 114 页精选名师资料3. 分类:铅酸蓄电池:普通型、荷电型(干式、湿式)、免维护型、胶体型碱性蓄电池汽车上广泛采用铅酸蓄电池。二、蓄电池的构造与型号:1普通型蓄电池的构造:等。P7 图 1-3 包括:外壳、极板组、隔板、电解液、联条、加液孔盖、接线柱极板上有活性物质:负极板:铅 Pb正极板:二氧化铅PbO2( 1)单格电池中,正极板比负极板少一片(如( 2)利用极板组增大蓄电池容量2干荷电式蓄电池: P10 图 1-
4、123免维护蓄电池: P11 图 1-13EQ1090 汽车, 7 正 8 负)4胶体型免维护蓄电池:P12 图 1-145铅蓄电池的型号:(JB2599-85)铅蓄电池的型号由三部分组成:单格电池数、蓄电池类型和特征、额定容量数字特殊性能字母字母数字字母额定容量( Ah)特征代号类型(用途)单格电池数6 Q105D例:EQ1090E 汽车使用表示: 6 个单格( 12V)、起动用、额定容量为105A h、低温起动性能好CA1091 汽车使用6 QA100S表示: 6 个单格( 12V)、起动用、干荷电式、额定容量为1050Ah、塑料整体式外壳三、蓄电池的工作原理与特性:1基本工作原理:铅蓄电
5、池:电能化学能正极板上的活性物质少量溶解产生Pb+4,具有约 2.0V 正电位( 1)电势的建立:Pb+2,具有约 0.1V 负电位负极板上的活性物质少量溶解产生即单格蓄电池电压(静止电动势)约为:E=2.0V( -0.1V)=2.1V( 2)铅蓄电池充、放电过程的总反应化学方程式为:PbO2 +Pb + 2H2 SO42工作特性:2PbSO4+ 2H2 O( 1)静止电动势压)( 2)内阻:E:蓄电池在静止状态(不充电也不放电)时,正、负极板间的电位差(即开路电( 3)蓄电池的放电特性:蓄电池的端电压与电解液相对密度的关系。A、电解液相对密度随放电时间直线下降P14 图 1-17精品学习资料
6、第 2 页,共 114 页精选名师资料B、蓄电池端电压变化规律:开始放电阶段:端电压下降较快相对稳定阶段:端电压缓慢下降迅速下降阶段:端电压急剧下降 4蓄电池的充电特性:蓄电池的端电压与电解液相对密度的关系。 A、电解液相对密度随放电时间逐渐上升,直至达到最大值B、蓄电池端电压变化规律:开始充电阶段:端电压迅速上升稳定上升阶段:端电压缓慢上升迅速上升阶段:端电压急剧上升 四、蓄电池的容量及影响因素: 1容量:(1)理论容量:P16 图 1-18(2)实际容量: Q=放电电流放电时间(单位:安培时或(单位:安培时或A h)Ah)(3)额定容量:用20h 放电率容量表示(4)储备容量:规定条件下,
7、蓄电池的放电时间2影响容量的因素:(单位:分钟或min)( 1)构造方面:极板的厚度、面积同性极板的中心距离极板越薄,极板上活性物质的实际表面积越,同性极板的中心距离越短,则容量越大。(2)使用方面:放电电流电解液温度:放电电流越大,则容量越小:电解液温度降低时,输出容量减小电解液相对密度: 适当增大电解液的相对密度,则容量增大;电解液的相对密度过高或过低,均会使容量减小。电解液的纯度:含有杂质会造成自行放电,容量 五、蓄电池的使用与维护:(一)铅蓄电池的使用与维护:1正确使用:2储存方法:湿储存、干储存3冬季使用注意事项:4维护:( 1)检查电解液液面高度:橡胶外壳蓄电池:利用玻璃管测量P1
8、9 图 1-19若液面高度低则应加注蒸馏水。塑料外壳蓄电池:液面应在上下刻线之间( 2)检查放电程度:用吸式密度计测量电解液相对密度P20 图 1-20免维护铅蓄电池有内装式密度计(即内有一颗能反光的绿色小球)图1-21用高率放电计测量单格电压:P21 图 1-22免维护蓄电池的端电压:利用整体式高率放电计测量用汽车万用表测量蓄电池的端电压5蓄电池的拆装:( 1)正、负接线柱的识别:正极标有“ +”号,负极标有“ -”号正极涂成红色,负极涂成黑色或其它颜色用万用表测量P22 图 1-23(2)蓄电池的拆卸:先拆搭铁线(负极线),再拆起动机线(正极线)精品学习资料第 3 页,共 114 页精选名
9、师资料(3)蓄电池的安装:先接起动机线(正极线),再接搭铁线(负极线)(二)蓄电池的充电:1充电方法及设备:( 1)充电方法:定流充电、定压充电、快速充电( 2)充电设备:硅整流充电机2电解液的配制:3充电种类:可控硅充电机快速充电机( 1)初充电( 充电时,蓄电池的正极与充电机的正极相接、蓄电池的负极与充电机的负极相接)( 2)补充充电:( 3)快速脉冲充电:( 4)去硫化充电:步骤P25六、蓄电池的常见故障及排除方法:(一)极板硫化:极板上有较多的硫酸铅1. 原因: P272. 预防措施:及时或定期补充充电、电解液密度适当(二)活性物质脱落:主要是正极板上的氧化铅脱落1. 原因: P272
10、. 预防措施:避免过充电或大电流长时间充、放电;搬运时轻搬轻放;安装牢固可靠。(三)自行放电:无负载状态下,蓄电池电量自行消失(漏电)1. 原因: P272. 预防措施:配制电解液用的硫酸、蒸馏水及器皿要符合规定;加液螺塞要盖好;补充的蒸馏水要符 合要求。七、电动汽车用高能电池:小结 :1、蓄电池的作用、分类、构造与型号、工作原理与特性。2、蓄电池的使用与维护。3、常见故障的诊断与排除。作业布置 :P80 第 3、4、5、6、8、10 题 1-3 交流发电机一、交流发电机的作用及分类:( 1)作用:向用电设备(不包括起动系统)供电,为蓄电池充电。( 2)分类:按有无电刷,分为:有刷式:内装电刷
11、式、外装电刷式无刷式:爪极式、感应式、带励磁机式、永磁式按激磁绕组的搭铁方式,分为:内搭铁式、外搭铁式通风方式,分为:单风叶式、双风叶式采用整流二极管的数目,分为:六管式、八管式、九管式、十一管式 二、交流发电机工作原理:1发电原理: P32 图 1-27转子(磁场)旋转时,定子绕组切割磁力线,产生频率相同、幅值相等、相位互差 弦电动势。E=Cn120的三相正精品学习资料第 4 页,共 114 页精选名师资料E电动势的有效值( V)C发电机结构常数n发电机转速( r/min)2整流电路:交流电转换成直流电磁极磁通( 1)六管交流发电机整流电路:P33 图 1-28交流发电机的三相桥式整流电路(
12、 2)八管交流发电机整流电路:图六只二极管构成三相桥式整流电路1-29两只二极管(中性点二极管) :可提高发电机的输出功率( 3)九管交流发电机整流电路:图1-30六只二极管构成三相桥式整流电路三只二极管(磁场二极管) :为发电机提供励磁电流、控制充电指示灯( 4)十一管交流发电机整流电路:图1-31六只二极管构成三相桥式整流电路两只二极管(中性点二极管) :可提高发电机的输出功率为发电机提供励磁电流、控制充电指示灯3励磁方式:( 1)自励(由发电机自身向激磁绕组供电)( 2)它励(由蓄电池供电) 三、交流发电机的构造:1普通交流发电机的构造特点:P35 图 1-32、图 1-33(重点掌握)
13、主要包括:转子、定子、硅整流器、电刷、前后端盖等等(1)转子:其作用是产生磁场结构: P36 图 1-34转子轴、爪极( 2 个)、磁轭(铁芯)、磁场绕组、滑环(2 个)(2)定子:其作用是产生三相交流电动势结构: P37 图 1-35 定子铁芯、定子绕组定子绕组的接法:星形连接、三角形连接(3)硅整流器:其作用是将定子绕组产生的三相交流电转换成直流电 结构: P38 图 1-362无刷交流发电机:3双爪极式交流发电机:P43 图 1-444带泵交流发电机: P44 图 1-46四、交流发电机的型号: 交流发电机的型号由五个部分组成:QT T73-93变型代号(英文字母)设计序号(数字) 分组
14、代号( 1、2、 分类代号( 1、2、9):为电流等级代号6):为电压等级代号产品代号(大写字母) :为汉语拼音注:产品代号: JF交流发电机、 JFZ整体式交流发电机JFB带泵交流发电机、JFW无刷交流发电机变型代号以调整臂的位置来标(中:不标;右:的最后一位标上“ N”。Y;左: Z);若旋转方向为逆时针则应在型号精品学习资料第 5 页,共 114 页精选名师资料例:JF2511Y 表示: JF交流发电机11设计序号五、交流发电机的检测与维修:2标称电压 24VY调整臂在右P45555输出电流为顺时针旋转5059A小结 :1、交流发电机的作用、分类、构造与型号、工作原理。2、交流发电机的检
15、测与维修。3、常见故障的诊断与排除。作业布置 :P80 第 14、15 题1-4交流发电机调节器1调节器的作用:保证发电机输出电压的稳定。2分类:电磁振动式(触点振动式)调节器晶体管调节器集成电路调节器一些汽车发电机励磁电路采用计算机控制,能保证输出电压稳定,故不需要调节器。一、电磁振动式调节器:1、基本工作原理:通过触点的闭合与断开,改变励磁电流的大小,从而使电压保持稳定。2、双级式电磁振动式调节器:( 1)基本电路:图( 2)工作原理:1-62起动时:低速触点K1 闭合(高速触点K2 断开),由蓄电池向励磁绕组供电(他励)励磁电路:蓄电池正极低速触点 K1励磁绕组蓄电池负极自励:随着发电机
16、转速升高,当发电机电压高于蓄电池电压时,由发电机提供励磁电流。励磁电路 :发电机正极低速触点 K1励磁绕组发电机负极低速调压区:当发电机转速继续升高,发电机电压达到第一级调整值时,触点仍断开)。励磁电路 :K 1 打开。(触点K 2调节器电阻 RT发电机正极由于通过励磁电路串入了电阻励磁绕组发电机负极RT使励磁电流减小,发电机电压下降,通过调节器磁化线圈的电流也减小,当电磁吸引力小于拉力弹簧的弹力时,触点K 1又闭合,使励磁电流又增大,发电机电压升高,触点保持稳定。K 1 又打开。这样,触点K 1 不断地打开、闭合,调节发电机励磁电流,从而使发电机电压失控区:发电机转速继续升高时,触点K 1、
17、K 2 都打开,励磁电路同,调节器失去调节作用。高速调压区: 当发电机转速进一步升高,发电机电压达到第二级调整值时,磁化线圈的电磁吸引力使触点降,触点K 2闭合(触点K 1 仍打开),励磁绕组被短路,励磁电流急剧减小到零,发电机电压迅速下K 2 又打开,发电机电压又上升。这样,触点K 2不断地打开、闭合,使发电机电压稳定。( 3)优缺点: P573、具有灭弧系统的单级电磁振动式调节器:图4、附加磁场继电器的调节器:( 1)用于汽油机的附加磁场继电器的调节器:图1-641-65便于接充电指示灯精品学习资料第 6 页,共 114 页精选名师资料( 2)用于柴油机的附加磁场继电器的调节器:图二、晶体
18、管调节器:1优点: P60( 1) ( 4)1-66 发动机熄火后,能自动切断励磁回路2工作原理:图1-67( 1)当发电机电压低于蓄电池电压时,VT 1 截止、 VT 2 导通, 发电机他励 :蓄电池正极励磁绕组发电机“F”接线柱调节器“F”接线柱VT 2(ce)调节器“E”接线柱发电机“E”接线柱蓄电池负极( 2)当发电机电压高于蓄电池电压但低于调节电压值时,VT 1截止、 VT 2 导通, 发电机自励 :发电机正极励磁绕组发电机“F”接线柱调节器“F”接线柱VT 2(ce)调节器“E”接线柱发电机“E”接线柱发电机负极( 3)当发电机电压高于调节电压值时,VT 1 导通、 VT 2 截止
19、, 发电机励磁电路被切断( 4)当发电机电压下降到小于调节电压值时,三、集成电路调节器: (略) 四、调节器的型号: P65 调节器的型号由五部分组成:VT 1截止、 VT2 导通, 发电机自励字母数字数字数字字母变型代号设计序号 结构型号代号:4晶体管调节器5集成电路调节器1单联、 2双联、 3三联电压等级代号: 1 12V224V产品代号: FT有触点调节器FDT无触点的电子调节器如: FT126C: 12V 电磁振动式电压调节器、第六次设计、第三次变型FDT152: 12V 集成电路电压调节器、第二次设计五、调节器的检查与调整:P6567六、计算机控制的交流发电机简介: 1-5充电指示灯
20、控制电路、瞬变过电压保护电路一、充电指示灯控制电路:1、利用中性点电压,通过充电指示灯继电器控制:图2、利用中性点电压,通过走动机复合继电器控制:图1-771-783、利用交流发电机磁场二极管控制充电指示灯:P34 图 1-304、充电电路中增加一个二极管控制:图二、瞬变过电压保护电路:1、瞬变过电压的产生及危害:( 1)抛负载瞬变( 2)切断电感负载瞬变( 3)磁场衰减瞬变2、瞬变过电压的保护方法:1-79( 1)采用稳压管保护:图( 2)晶闸管过压保护:图1-811-82精品学习资料第 7 页,共 114 页精选名师资料 1-6使用与故障诊断一、使用:二、故障诊断与排除:小结 :1、交流发
21、电机调节器的作用、分类、构造、工作原理及型号。2、调节器的检查与调整。3、充电指示灯的几种控制电路。4、电源系瞬变过电压保护电路。5、充电系常见故障的诊断与排除。作业布置:P80第 16、19 题第二章起动系统教学目的:使学生了解和掌握起动系的作用及组成、起动系控制电路的工作原理;起动机的结构、工作原理;起动系常见故障的诊断与排除教学重点 :起动系的组成,起动机的构造与工作原理。 教学难点 :起动系常见故障的诊断与排除方法。3-1 概述一、起动系的作用:精品学习资料第 8 页,共 114 页精选名师资料1、起动系的作用使发动机由静止状态进入自行运转状态。2、常用的起动方法:人力起动(如手摇起动
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