起动和充电系统优秀课件.ppt

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1、起动和充电系统第1页，本讲稿共78页第2页，本讲稿共78页第3页，本讲稿共78页(1)直流电动机直流电动机1)电枢电枢(转子转子)作用：产生电磁转矩，由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。构成：电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠成；电枢绕组则用很粗的扁铜线，采用波绕法绕制而成。换向器由许多换向元件组成，换向器的铜片较厚，相邻铜片之间用云母片绝缘。国产起动机换向器的云母片高度一般不低于铜片，但许多进口汽车起动机的换向器云母片高度却低于铜片。2)磁极磁极(定子定子)作用:在电动机中产生磁场构成:由铁心和励磁绕组构成，并通过螺钉固定在电动机壳体上。为增大电磁转矩，电机多用两对磁极，大功率起动机还可采用

2、三对磁极。励磁绕组也是用粗的扁铜线绕制而成，若与电枢绕组串联在电路中，又被称为串激式直流电动机。3)电刷。电刷。作用:将电流引入电动机，使电枢产生定向转动力矩。构成:电刷、刷架。一般可用铜和石墨粉压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。刷架多采用滑套式，包括夹持电刷块的导向部分、压紧弹簧、固定架三个部分。电刷装在刷架中，靠弹簧压力紧压在换向器上。电动机内装有四个电刷架，一般其中两个电刷架与机壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁刷架。但有些电动机是通过励磁绕组与机壳连接构成电路搭铁，故这种电动机的所有电刷架都与机壳绝缘，又称为绝缘刷架。第4页，本讲稿共78页 4)外壳外壳起动机外壳是一个钢制圆筒。它是

3、起动机的骨架，也是磁极铁芯的一部分，具有导磁作用，同时还起着保护电枢等内部机构的作用；外壳的两端有端盖，用以支撑电枢并使电枢与磁极掌面同心。端盖用螺栓固定在外壳上。第5页，本讲稿共78页起起动动机机构构造造第6页，本讲稿共78页起起动动机机构构造造2第7页，本讲稿共78页(2)电磁控制装置电磁控制装置电磁控制装置即起动机的电磁线圈也可以称作电磁开关。很多起动机的电磁线圈安装在起动机壳体上。在起动机上的电磁开关执行两项任务：接通蓄电池与起动机之间的电路拉动起动机小齿轮移动，以便与发动机飞轮齿圈啮合。第8页，本讲稿共78页第9页，本讲稿共78页QD124型起动机的电磁开关：型起动机的电磁开关：活动

4、铁心活动铁心8装在电磁线圈的中心孔内，周围有两个线圈装在电磁线圈的中心孔内，周围有两个线圈6。活动铁。活动铁心的右端连在拨叉的上端，拨叉下端装在传动机构的滑环内。心的右端连在拨叉的上端，拨叉下端装在传动机构的滑环内。活动活动铁心左端装有厚铜盘铁心左端装有厚铜盘接触盘接触盘4。起动机大接线柱。起动机大接线柱1和蓄电池电和蓄电池电缆接线柱都安装在接触盘的前端。活动铁心的回位弹簧缆接线柱都安装在接触盘的前端。活动铁心的回位弹簧9可将可将活动铁心推向起动机右端，而较小的圆盘的回位弹簧拉动圆活动铁心推向起动机右端，而较小的圆盘的回位弹簧拉动圆盘离开接线柱。电磁线圈前端的小接线柱连到电磁线圈上。盘离开接线

5、柱。电磁线圈前端的小接线柱连到电磁线圈上。第10页，本讲稿共78页(3)传动机构传动机构传动机构的作用：在起动发动机时-驱动齿轮与电枢轴连接驱动齿轮沿电枢轴移出与飞轮环齿啮合起动机的电磁转矩转递给曲轴发动机起动。当发动机起动并以自身动力运转时，发动机飞轮齿圈企图拖动驱动齿轮以比起动机快得多的速度旋转，此时的滚柱滚到槽中的宽端而打滑，从而释放驱动齿轮，使驱动齿轮轴可以相对于起动机轴自由打转，这样转矩就不能从驱动齿轮传给起动机轴，从而防止了电枢超速飞散的危险。传动机构由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成，安装在起动机轴的花键上。第11页，本讲稿共78页传动机构的类型：传动机构的类型：惯性啮

6、合式、强制啮合式、电枢移动式传动机构超速保护装置：超速保护装置：滚柱式、弹簧式、摩擦片式等单向离合器。滚柱式单向离合器是最常用的传动机构。起动机轴通过花键与离合器衬套的花键连接而旋转。驱动齿轮轴相对于离合器衬套能自由地转动。当电枢转矩传递到离合器衬套时，滚柱弹簧压迫滚柱滚向槽中窄端，滚柱楔紧驱动齿轮轴。这样，驱动齿轮轴和离合器衬套锁定在一起，起动机扭转传递到发动机飞轮齿圈而到达发动机。第12页，本讲稿共78页第13页，本讲稿共78页第14页，本讲稿共78页起起动动机机工工作作过过程程第15页，本讲稿共78页 3空档安全开关空档安全开关在装有自动变速器的车辆上，为了安全起见，在变速器上装有在装有

7、自动变速器的车辆上，为了安全起见，在变速器上装有PN安全开关，以保证只有变速器位于安全开关，以保证只有变速器位于P或或N档时，起动机才可以工作；档时，起动机才可以工作；在装有手动变速器的某些车辆上，装有离合器开关，即只有在在装有手动变速器的某些车辆上，装有离合器开关，即只有在离合器被踏下时，起动电路才会接通，以保证安全起动。离合器被踏下时，起动电路才会接通，以保证安全起动。空档安全开关的实际位置随变速器种类和换档杆布置而定。有些汽车空档安全开关的实际位置随变速器种类和换档杆布置而定。有些汽车厂将空档安全开关放在变速器壳内，但大多数汽车都将空档安全厂将空档安全开关放在变速器壳内，但大多数汽车都将

8、空档安全开关放在变速箱外部，如图开关放在变速箱外部，如图66所示。所示。第16页，本讲稿共78页第17页，本讲稿共78页 空档安全开关用于装备自动变速器的汽车。空档安全开关用于装备自动变速器的汽车。常开式空档安全开关串接在起动系统控制电路中，并由换档杆开常开式空档安全开关串接在起动系统控制电路中，并由换档杆开动。当变速器在动。当变速器在Park(驻车驻车)或或Neutral(空档空档)之外的任何档时，此之外的任何档时，此开关断开起动机控制电路。开关断开起动机控制电路。起动起动离合器连锁开关用于装备手动变速器的汽车。开关由离合离合器连锁开关用于装备手动变速器的汽车。开关由离合器踏板的移动来控制。

9、当踩下离合器踏板时，开关闭合，接通器踏板的移动来控制。当踩下离合器踏板时，开关闭合，接通起动机控制电路；放松离合器踏板，开关断开，切断起动机控起动机控制电路；放松离合器踏板，开关断开，切断起动机控制电路。制电路。在很多起动机电路中，起动机开关是点火开关的一部分。当点火在很多起动机电路中，起动机开关是点火开关的一部分。当点火开关转到起动位置时，电压加到空档安全开关上。如果变速器开关转到起动位置时，电压加到空档安全开关上。如果变速器处于空档，则空档安全开关闭合，电流经过这个开关流到电磁处于空档，则空档安全开关闭合，电流经过这个开关流到电磁线圈接线柱。如果变速器挂空档以外的任意档，则空档安全开线圈接

10、线柱。如果变速器挂空档以外的任意档，则空档安全开关断开，起动机电路不工作。关断开，起动机电路不工作。第18页，本讲稿共78页4起动机继电器起动机继电器起动机继电器一般装在靠近蓄电池的防护板上或散热器支架上。继电器起动机继电器一般装在靠近蓄电池的防护板上或散热器支架上。继电器不能像电磁开关那样移动小齿轮啮入飞轮齿圈。不能像电磁开关那样移动小齿轮啮入飞轮齿圈。第19页，本讲稿共78页 当点火开关拧到起动(START)位置时，从点火开关来的电流流过继电器线圈，线圈建立磁场，拉下活动铁心，接触盘便与蓄电池和起动机接线柱的内触头接触。全部蓄电池电流随着触头闭合而供给起动机。5减速起动机减速起动机很多起动

11、机在电枢和传动机构之间有减速机构。减速齿轮传动机构有外啮合式、内啮合式、行星齿轮式。减速齿轮机构能使较小的、比较紧凑的起动机输出与较大的无减速机构的起动机相同的起动功率。6起动机的工作过程起动机的工作过程电磁操纵式起动开关的主要特点是起动机的拨叉运动由一个特制的电磁铁操纵。同时，这个电磁铁又通过连动装置控制起动机主电路的通断。第20页，本讲稿共78页第21页，本讲稿共78页电磁开关的工作过程：电磁开关的工作过程：起动发动机时，接通起动总开关，按下起动按钮，接通吸引线圈和保持线圈的电路。这时活动铁芯在两个线圈产生的同向电磁力的吸引下，克服复位弹簧的推力而右行，一方面一方面带动拨叉将离合器推出，使

12、驱动齿轮与飞轮齿环无冲击地啮合(因为吸引线圈的电流经过电动机的磁场绕组和电枢绕组，产生一定的转矩，所以驱动齿轮是在缓慢旋转的过程中与飞轮齿环啮合的)；另一方面另一方面压下接触盘，将接线柱14、15接通。于是蓄电池的大电流流经起动机的电枢绕组和磁场绕组，产生强大的转矩，带动曲轴旋转起动发动机。这时，吸引线圈被短接，线圈两端的电位相等，无电流通过，仅靠保持线圈的吸力将电磁开关维持在工作位置。发动机起动后，放松起动按钮。此时，保持线圈与吸引线圈串联而且通过的电流反向，使电磁力削弱，则活动铁心在回位弹簧的作用下迅速回复原位，驱使驱动齿轮与飞轮齿环脱离啮合，接触盘在弹簧张力下也复原，切断起动主电路，起动

13、机停止运转。由于这种电磁开关的操纵方便，工作可靠，适应远距离操纵，因此在汽车上应用非常广泛。第22页，本讲稿共78页发动机起动时可直接用起动开关或点火开关控制起动机的电磁开关，使起动机工作。但由于起动机电磁开关通电时电流较大(约为35A40A)，若直接通过点火开关控制，点火开关会因此而烧蚀。目前在一些汽车上的起动机控制电路中装用了起动继电器，就可避免起动机电磁开关的电流直接通过点火开关，起到保护作用。有的起动机控制电路还具有驱动保护功能，可保证发动机起动后，起动机就立刻自动停止工作，以避免起动机较长时间空转而消耗电能和增加起动机的磨损，并且在发动机工作时能够自锁，即使误操作接通起动开关，起动机

14、也不会因此通电工作，以免打坏驱动齿轮和飞轮齿环。第23页，本讲稿共78页起起动动机机开开关关第24页，本讲稿共78页6.2充电系统充电系统汽车上所有用电设备所需的电能，由蓄电池和发电机两个电源装置供给。当发动机起动时，蓄电池向起动机和点火系供电。发动机不工作时，如果接通电气系统，则由蓄电池向电气系统供电。当发动机工作时，主要由发电机为用电设备供电，并利用多余的电能向蓄电池充电。当用电设备同时接入较多，充电系统不能满足电气系统的需要时，由蓄电池和发电机共同供电。充电系统的组成：蓄电池、交流或直流发电机、电压调节器、充电指示器(灯或仪表)、点火开关、发电机继电器(某些系统)和易熔线(某些系统)。第

15、25页，本讲稿共78页6.2.1 蓄电池蓄电池蓄电池相当于一个较大的电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，稳定汽车上的电源电压，以保护晶体管元件不被击穿。1蓄电池结构蓄电池结构汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池是在盛有稀硫酸的容器中插入两组极板而构成的电能储存器，它由极板、隔板、外壳、接线柱、电解液等部分组成。容器分为3格或6格或更多格，每格里装有电解液，正负极板组浸入电解液中成为单格电池。每个单格电池的标称电压为2V，3格串联起来成为6V蓄电池，6格串联起来成为12V蓄电池。第26页，本讲稿共78页第27页，本讲稿共78页(1)蓄电池外壳蓄电池外壳蓄电池外壳是一个整体式结构的容器，极板

16、、隔板和电解液均装入外壳内。外壳的隔板之间形成单格蓄电池。各个单格底部做有垫角，其突起的肋条用以搁置极板组，使其下方有足够的空间作为沉淀槽，容纳脱落的活性物质，以免堆积起来，使正负极板间形成短路。外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。常用的材料有硬质橡胶、沥青塑料、工程塑料。大多数蓄电池采用工程塑料外壳，因为它美观透明，可以透过外壳看到电解液面，而不用打开加液口盖来检查液面的高低。此外，工程塑料耐酸抗腐蚀，重量轻，强度高，因此发展非常快。第28页，本讲稿共78页(2)蓄电池盖蓄电池盖蓄电池盖常用聚丙烯塑料或硬质橡胶压制而成，有单格式和整体式之分。单格电池盖上有3个孔，中间的大孔

17、为注液口，用来向格内加注电解液，口内有螺纹，以便旋入加液口盖；两侧小孔中嵌有铅锑合金套，以供极柱穿出盖外，且将极柱与合金套熔焊为一体，以防止电解液溢出。整体式电池盖只留一对极柱孔和与单格数相等的加液孔，各单格完全隔开，用内联条连接，盖与外壳之间采用热压工艺粘合而成。电池盖上对应于每个单格的顶部有一个加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，也可用于检查电解液液面高度和测量电解液比重。加液孔平时旋人加液孔螺塞以防电解液溅出，螺塞上有通气孔可使蓄电池化学反应放出的气体(H2和O2等)能随时逸出。第29页，本讲稿共78页(3)极板极板极板是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板分正极板和负极

18、板两种。正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色。蓄电池在充电与放电过程中，电能和化学能的相互转换是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正、负极板上的活性物质分别充填在铅锑合金铸成的栅架上。铅锑合金中，铅占94，锑占6。加入少量的锑是为了提高栅架的力学强度并改善浇铸性能。但是，铅锑合金耐电化学腐蚀性能较差，在要求高倍率放电和提高能量而采用薄形极板时，高锑含量板栅势必导致使用寿命的降低。因此，采用低锑合金就十分重要，目前板栅含锑量为23。在板栅合金中加入0.10.2的砷，可以减缓腐蚀速度，提高硬度与机械强度，增强其抗变形能力，延长蓄电池的使

19、用寿命。目前国内外已使用铅锑砷合金作板栅。第30页，本讲稿共78页(4)隔板隔板为了减少蓄电池内部尺寸，降低蓄电池的内阻，蓄电池内部正负极板应尽可能靠近。但为了避免相互接触而短路，正负极板之间要用绝缘的隔板隔开。隔板材料应具有多孔性结构，以便电解液自由渗透，而且化学性能应稳定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。常见的隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸浆和玻璃丝棉等几类。(5)电解液电解液电解液在电能和化学能的转换过程即充电和放电的电化学反应中起离子间的导电作用，并参与蓄电池的化学反应产生电压。它由纯硫酸(相对密度为184)和蒸馏水按一定比例配制而成。电解液的纯度是影响蓄电池的电气性能和使

20、用寿命的重要因素，一般工业用硫酸和普通水中，因含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则容易自行放电，并且容易损坏极板。电解液对人的皮肤和眼睛极其有害，在搬运蓄电池或电解液时，务必要小心，穿戴合适的保护装置，防止电解液沾到皮肤或眼睛。第31页，本讲稿共78页2蓄电池工作原理蓄电池工作原理(1)单格蓄电池工作原理单格蓄电池工作原理当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅受到两方面的作用，一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成pb2+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；另一方面，由于正、负电荷的吸引，pb2+有沉附于极板表面的倾向。当两者达到平衡时，溶解便停止，此时

21、极板具有负电位，约为0.1V。正极板处，少量PbO2溶入电解液，与水生成Pb(OH)4，再分离成四价铅离子和氢氧根离子。产生的pb4+沉附于极板的倾向大于溶解的倾向，因而沉附在正极板上，使极板呈正电位。到平衡时，约为+2.0V。因此，当外电路末接通，反应达到相对平衡状态时，单格蓄电池的静止电动势E。约为：E0=2.0-(-0.1)=2.1(V)因为12V蓄电池包含6个单格蓄电池，所以完全充电的蓄电池电压为12.6V。第32页，本讲稿共78页(2)蓄电池放电蓄电池放电蓄电池接上灯泡等负载时，在电动势的作用下，电流从正极经过负载流往负极(即电子从负极到正极)，使正极电位降低，负极电位升高，破坏了原

22、有的平衡。这种现象称为蓄电池放电。放电时，硫酸(H2S04)在电解液中离解，产生的SO4移向两个电极，与pb2+结合生成硫酸铅(PbS04)，沉积在两个极板上。正极板上的氧则与电解液中的氢结合生成水(H20)。如果电路不中断，上述化学反应将继续进行，使得电解液中水的百分比增加。(3)蓄电池充电蓄电池充电将充电系统中的发电机作为直流电源接到蓄电池上。当电源电压高于蓄电池电动势时，在电源力的作用下，电流从蓄电池正极流入，负极流出(即驱使电子从正极经外电路流人负极)。这种现象称为蓄电池充电。此时正负极板发生的反应正好与放电过程相反。硫酸铅在电源的作用下离解为pb2+和SO4，水离解，O离子与pb2+

23、结合生成Pb02，SO于则与电解液中的H+结合生成硫酸。第33页，本讲稿共78页 3蓄电池分类蓄电池分类汽车上所有的蓄电池从其使用性能上可分为普通型蓄电池、少维护型蓄电池、免维护型蓄电池三类；按外型尺寸可分为一般型、小型蓄电池。少维护或免维护型蓄电池共同点是使用中无需从车上拆下进行补充充电。少维护型蓄电池只需定期检查其液面高度，必要时补充一定量的蒸馏水(纯水)。免维护型蓄电池在整个使用寿命期间无需进行补水，蓄电池盖有放气口，可以排出气体，但是不能将放气口盖拆下进行加水或检视电解液。使用中保养工作量少或无需进行保养。小型蓄电池与一般蓄电池相比，体积小，或在相同体积下具有较大的容量，即其容量体积比

24、较大，重量轻，能更好地满足汽车对蓄电池的要求。第34页，本讲稿共78页第35页，本讲稿共78页4蓄电池的性能指标及意义蓄电池的性能指标及意义蓄电池的主要性能指标有标称容量、冷起动放电电流和储备容量，这些指标蓄电池的主要性能指标有标称容量、冷起动放电电流和储备容量，这些指标是评价和选用蓄电池的依据。是评价和选用蓄电池的依据。(1)标称容量（额定）标称容量（额定）是指充足电的蓄电池，电解液温度为是指充足电的蓄电池，电解液温度为30，放电至蓄电池端电压为，放电至蓄电池端电压为10.5V时蓄电池时蓄电池的输出容量，用的输出容量，用Ah表示。如果电压在规定值以上的蓄电池在表示。如果电压在规定值以上的蓄电

25、池在20小时内输出小时内输出3A电流，则其标称容量为电流，则其标称容量为60Ah，它反映了蓄电池小电流供电的能力。，它反映了蓄电池小电流供电的能力。(2)冷起动放电电流冷起动放电电流是指充足电的蓄电池，电解液温度为是指充足电的蓄电池，电解液温度为-17.8，在，在30s内，蓄电池端电压不低于内，蓄电池端电压不低于7.2V时时所输出的最大电流值，用所输出的最大电流值，用A表示，它反映了蓄电池在低温条件下，模拟起表示，它反映了蓄电池在低温条件下，模拟起动状态的供电能力。很多汽车蓄电池的冷起动放电电流为动状态的供电能力。很多汽车蓄电池的冷起动放电电流为350A600A。第36页，本讲稿共78页(3)

26、储备容量储备容量储备容量是指充足电的蓄电池在电解液温度为储备容量是指充足电的蓄电池在电解液温度为300C，以，以25A的电流放电至电池的电流放电至电池端电压为端电压为10.5V时的放电时间，用时的放电时间，用min表示。它反映了蓄电池在汽车上使用表示。它反映了蓄电池在汽车上使用时，发电机不发电时依靠蓄电池单独供电的能力。后备容量额定值一般在时，发电机不发电时依靠蓄电池单独供电的能力。后备容量额定值一般在55min115min之间。之间。(4)功率额定值功率额定值起动电机将蓄电池供给的电能转化成机械功。有些蓄电池制造厂用功率额定起动电机将蓄电池供给的电能转化成机械功。有些蓄电池制造厂用功率额定值

27、值(即瓦即瓦时额定值时额定值)对蓄电池进行规定。蓄电池的瓦对蓄电池进行规定。蓄电池的瓦时额定值是在时额定值是在-17.8时测定时测定的，因为蓄电池输出瓦数的能力是随温度变化的。瓦的，因为蓄电池输出瓦数的能力是随温度变化的。瓦时额定值是由安时额定值是由安时时(Ah)额额定值乘以蓄电池电压得出的值确定的。定值乘以蓄电池电压得出的值确定的。第37页，本讲稿共78页蓄蓄电电池池第38页，本讲稿共78页6.2.2 交流发电机交流发电机1交流发电机结构交流发电机结构直流发电机在发动机低速运转时不能发出足够的电流。由于电器附件和部件的增多，交流发电机逐渐取代了直流发电机。交流发电机的主要部件有：转子、碳刷、

28、定子、整流桥、外壳和冷却风扇。第39页，本讲稿共78页第40页，本讲稿共78页第41页，本讲稿共78页交交流流发发电电机机结结构构第42页，本讲稿共78页(1)转子转子转子由转子线圈、爪极(两块)、转子轴等零件构成。转子的中心是钢制的转子轴，用漆包线缠绕而成的转子线圈安装在轴上。线圈两端被两块爪极盖住。两爪极的极爪交错而互不接触。两个绝缘的滑环置于转子轴的一端，而线圈的两个接线头分别接至与转子轴绝缘的两个滑环。弹簧加压的电刷与滑环保持接触。当电流(1.5A3.0A)流过转子线圈时便建立了磁场。磁场强度由流过转子线圈的电流数值而定。爪极的极性(S极或N极)视它邻接转子线圈哪一端而定。装配成的转子

29、环绕转子的极爪呈S-N极交错排列。极爪的这种交错排列，使得相邻极爪之间的磁力线以相反的方向运动。当转子旋转时，这种排列提供了几个交变磁场供转子切割定子磁场。这些各自独立的磁场在静止的定子绕组中产生感生电流。(2)炭刷炭刷转子线圈通过一副骑在滑环上的炭刷得到励磁电流。炭刷和滑环是不动部件和旋转部件之间维持电流连续性的工具。炭刷骑在滑环表面并借助炭刷架提供的弹簧力而紧贴着滑环表面。交流发电机的炭刷只传输2A5A励磁电流。由于传输的电流不大，因而炭刷有较长的使用寿命。第43页，本讲稿共78页(3)定子定子定子含有三相绕组，绕组嵌入叠片构造的环形铁心的槽内。三相绕组的每一相的串联线圈数目相同，具体数目

30、随着转子的南北极对数而定。每相绕组的串联线圈以均匀节距嵌入定子铁心的槽内。三相绕组交替地和重叠地穿过铁心。为了产生所需的相位角，重叠是必要的。定子外壳置于两个端盖之间，用贯穿螺栓将两端盖和定子固定在一起。转子装配到定子里面。转子和定子之间留有一定的空气间隙(大约0.4mm)。此气隙使转子的磁场能同时激励定子的所有绕组而使磁力达到最大。每相绕组线头的接法有两种：、Y形联结。Y形联结，每相绕组的一根线头接至一个公共接点，另外的三根线头从接点叉开而呈Y字形。三角形连接，三相线组的首尾线头彼此相接。每相绕组占据定子的三分之一，或圆周的1200。随着转子在定子内旋转，定子的每个线圈以不同的相位发出电压。

31、其结果产生叠加正弦波。每个正弦波在一个周期中的任一时刻处于不同的相位。结果，定子的输出就被分成三相。第44页，本讲稿共78页(4)二极管整流桥二极管整流桥蓄电池和车上的电气系统不能贮存或接受交流电压。为了使汽车的电气系统能用交流发电机发出的电压和电流，交流电必须转换为直流电。滑环换向器不能用来将交流电整流成直流电，因为在交流发电机中的定子是不动的。系统代之以二极管整流桥改变交流发电机发出的电流。二极管整流桥如同一个单向止回阀，几个二极管将电流来回变换，使来自交流发电机的电流只以一个方向流动。当交流电流反相时，二极管阻断而无电流流动。如果交流电压通过一个正偏置的二极管，正半周通过而负半周被阻隔，

32、交流电流就变成了脉动的直流电流。交流发电机每相定子绕组用一对二极管，总共用了6个二极管。其中正偏置的3个二极管装在散热板上，余下负偏置的3个二极管直接装在交流发电机外壳上。第45页，本讲稿共78页转转子子第46页，本讲稿共78页滑滑环环与与碳碳刷刷第47页，本讲稿共78页定定子子第48页，本讲稿共78页整整流流器器第49页，本讲稿共78页冷冷却却风风扇扇第50页，本讲稿共78页 2电压调节器电压调节器蓄电池以及一切电气系统都必须避免过电压，充电系统的电压调节，对于防止蓄电池早期失效和电气系统损坏都十分重要。当发动机运转时，充电系统还必须供给足够的电供汽车的电器附件使用。因此，发电机装有电压调节

33、器：机电式电压调节器、集成电路(IC)调节器。集成电路调节器一般安装在发电机内或者固定在发电机滑环端盖上。而机电式调节器一般安装在防尘板或外壳电压调节器根据充电系统需求，采取改变励磁电流的办法调节发电机输出电压。励磁电流越大，输出电压越高。因此，可以通过改变与转子线圈串联的电阻阻值来调节励磁电流，从而实现调节交流发电机输出电压的目的。第51页，本讲稿共78页电压调节器输入的就是充电系统的系统电压（感应电压）。如果感应电压低于电压调节器的设定值，电压调节器便增大励磁电流，使充电系统输出电压加大。反之，如果感应电压高于电压调节器设定值，它便减小励磁电流，使系统输出电压降低。正在行驶的汽车，若附件未

34、开动且蓄电池已经充足了电，便会有较高的感应电压。此时，电压调节器会将系统电压降低，一直降低到能供点火系运行而又向蓄电池小电流充电(2A4A)的程度为止。如果行驶中接通了大负载(比如前照灯等)，额外耗电将引起蓄电池电压降低，电压调节器感受到低的系统电压信号，它便减小磁场电路电阻，使更多电流流过转子线圈，磁场随着励磁电流加大而加强，交流发电机输出电压增大。当负载卸掉时，电压调节器感受到系统电压上升信号而削减励磁电流，交流发电机输出电压降低。温度是影响电压调节的另一因素，低温时蓄电池不易接受充电。因此，电压调节器要加以温度补偿。第52页，本讲稿共78页第53页，本讲稿共78页电电压压调调节节器器第5

35、4页，本讲稿共78页电电压压调调节节器器2第55页，本讲稿共78页 3交流发电机的工作过程交流发电机的工作过程(1)点火开关接通、发动机停机时发电机的工作状态点火开关接通、发动机停机时发电机的工作状态当接通点火开关时，电流通过点火开关及充电指示灯到发电机L接线柱，并由此处经集成电路内的三极管接地。一旦有电流产生，电流还将由蓄电池正极接线柱流过发电机的蓄电池接线柱、励磁绕组、滑环和电刷，经集成电路电压调节器中其他三极管接地。在电流通过励磁绕组时，转子周围产生磁场，转子开始转动后，在定子绕组中感生电压。(2)发动机运行时发电机的工作状态发动机运行时发电机的工作状态在发动机起动之后，旋转的磁场在定子

36、绕组内产生感生交流电压，通过二极管将交流电压变成直流电压。电流则由二极管经发电机的蓄电池接线柱流到蓄电池及用电设备。电流还通过汽车上的接地回路流到发电机端盖和负二极管。部分电流还从发电机的蓄电池接线柱流过电刷、滑环、励磁绕组及集成电路调节器。调节器控制此电流以调节转子周围的磁场强度，并限制定子绕组中的电压。第56页，本讲稿共78页交交流流发发电电机机基基本本工工作作原原理理第57页，本讲稿共78页 4充电指示器充电指示器将充电系统的情况通知驾驶员的方式有将充电系统的情况通知驾驶员的方式有4种：指示灯、电子电压监测器、电流表和电压表。种：指示灯、电子电压监测器、电流表和电压表。(1)充电指示灯充

37、电指示灯大多数充电系统，当点火开关在RUN档，而未起动发动机时，指示灯点亮，以此表明灯泡和指示灯电路工作正常，即在转子未旋转、定子无输出的情况下完成对灯泡的检验。如果交流发电机输出电压低于蓄电池电压，指示灯电路由于有电压差而点亮。在机电式调节器电路中，如果定子发不出足以使磁场继电器触点吸合的电压，充电指示灯便点亮；如果蓄电池的电压等于交流发电机的输出电压，灯泡两边电压相等而没有电压差，灯便熄灭。电子调节器电路接的指示灯，以相同原理工作。(2)电子电压监测器电子电压监测器电子电压监测器模块用来监测充电系统电压。如果系统电压高于11.2V，监测灯(灯泡或发光二极管)不亮。只要系统电压降到11.2V

38、以下，模块的晶体管放大器便点亮监测灯。第58页，本讲稿共78页(3)电流表指示电流表指示电流表串接在交流发电机和蓄电池之间，大多为电磁式电流表。如果充电系统工作正常，电流表指针将停留在正常范围内。如果充电系统发电不足，指针将摆向放电侧。当充电系统给蓄电池再充电或请求供大电流时，指针摆向充电侧。发动机每次起动以后，指针摆向强充电侧属于正常。指针随着蓄电池再充电会摆回到正常范围。电流表用于反映充电和放电电流。(4)电压表指示电压表指示由于许多人对电流表的表示方式容易混淆，电压表接在蓄电池正、负极之间。当起动发动机时，电压表指示读数 在13.2V和15.2V之间属于正常。若低于13.2V，表示蓄电池

39、正在放电；若大于15.2V，表示充电系统对蓄电池过充电。充电系统输出比正常高，会损害蓄电池和电气设备。第59页，本讲稿共78页第60页，本讲稿共78页第第12章章 起动系统和充电系统的检修起动系统和充电系统的检修12.1 起动系统的检修起动系统的检修12.1.1 起动机的正确使用和维护起动机的正确使用和维护1.起动机的正确使用起动机的正确使用起动机的作用是起动发动机(图121)。为了保证起动机能迅速、可靠、安全地起 动发动机，延长起动机的使用寿命，必须正确地使用和维护起动机，应做到以下几点。每次起动时间不得超过5s，重复起动应间歇5s。若连续3次没能起动，则应检查起动系统是否有故障，应间歇5m

40、in以上再起动，否则易烧坏起动机。发动机起动后，必须松开起动按钮，严禁发动机运转时使用起动机。起动发动机时，变速器应在空档或踩下离合器踏板，不允许用挂档起动的方法移动车辆。确保充电系统工作正常，蓄电池经常处于充足电的状态下。第61页，本讲稿共78页 2起动机的维护起动机的维护 保持起动机各部分清洁、干燥，连接牢固，接触良好。起动机接地良好。起动机电枢轴线与飞轮轴线必须保持平行，起动机齿轮端面与飞轮齿圈端面距离 应保持2.5mm5.0mm,否则需要加以调整。经常测量和检查蓄电池。第62页，本讲稿共78页12.1.2 起动机常见故障排除方法起动机常见故障排除方法1.常见故障及排除方法常见故障及排除

41、方法汽车在起动方面的问题通常是起动机或起动电路出故障所致，进行故障诊断时，先检查、测试蓄电池，然后检查点火开关的电路，检查起动机安全开关和起动机继电器有无松动、腐蚀或其他损坏，检查起动机安装得是否牢固。起动机安全开关调节失当或出现故障会导致起动机无法启动。检查起动机安全开关的调节情况，轻轻扳动换档杆，试起动发动机，若起动机转动，则说明起动机的安全开关失调。起动机系统的常见故障主要有三种：起动机不转；起动机转动但不能起动发动机；起动机起动发动机太慢。除起动机安全开关调节失当或出故障外，起动机控制电路和起动机电机断路，以及继电器或线圈出故障均会使起动机无法转动。起动机常见故障及排除方法，第63页，

42、本讲稿共78页第64页，本讲稿共78页第65页，本讲稿共78页第66页，本讲稿共78页 2起动机的测试起动机的测试用电压表测试起动机继电器或线圈。将点火开关置于起动位置，测量继电器或线圈开关接头和起动机接头处的电压。若继电器或线圈开关接头处电压低于96V，则说明起动机控制电路有故障。若继电器开关接头处电压正常而起动机接头处电压不正常，则说明继电器或线圈有故障，需进行更换。若继电器的两个接头处的电压均正常，则检查起动机的电压。若起动机有电压，则表明起动机断路，应更换起动机。若起动机控制电路中的电阻过大，可导致起动机电压偏低。测量电路中各条导线、线路和各个部件的电压降，确定过大电阻的产生位置。电压

43、降过大，则说明被测部分有故障，必要时应对这部分线路或部件进行修理或更换。第67页，本讲稿共78页修理或更换起动机线路中的部件时，应先将蓄电池的负极导线断开，测试起动机电路中的电压降，确定过大电阻的产生位置，蓄电池导线的电压降不能超过0.2V。底盘接 地导线和接头的电压降也不能超过0.2V，电压降过大会导致起动机转动缓慢。发动机或起动机出故障均会使起动机转动缓慢。可进行电流测试来检验起动机，起动机电流测试与蓄电池负载测试所用的测试仪是一样的，将测试仪与蓄电池相连，把测 试仪上的电流表导线夹紧到蓄电池正极引线上(图12-2)，断开车上的点火系统，用起动机起动发动机，使发动机持续转动15s，查看测试

44、仪上电流表和电压表的读数。若一切正常，则电压不会降至9.6V以下，但也不应超出规范值。起动机电路短路或起动机或发动机卡滞都可使起动机电流超标，若电流低于规范值，则说明发动机有磨损。起动机的驱动机构或飞轮齿圈受损或出现故障将导致起动机虽能转动但起动不了发动机。第68页，本讲稿共78页 12.2充电系统的检修充电系统的检修12.2.1 充电系统的常见故障和排除方法充电系统的常见故障和排除方法充电系统是由蓄电池、发电机、调节器和电流表所组成，是汽车的电源部分。充电系统的常见故障和排除方法，如表12-2所示。第69页，本讲稿共78页第70页，本讲稿共78页第71页，本讲稿共78页第72页，本讲稿共78

45、页12.2.2 蓄电池的检查和维护蓄电池的检查和维护1蓄电池的检查蓄电池的检查对汽车的电气系统进行故障诊断前，首先检查蓄电池的工作状况。若蓄电池有可拆卸的通气盖，便可以检查电解液的高度，电解液的高度应高于极板顶部或在上下标记线之间。加注蒸馏水即可将电解液液面升高，但不要加注过满。2蓄电池的维护蓄电池的维护检查蓄电池壳体、蓄电池接线柱、导线和夹紧螺栓有无脏污和腐蚀。用水和小苏打混合液清洗蓄电池，把导线从蓄电池接线柱上拔下，用蓄电池接线柱刷子将接线柱和导线接头处的腐蚀部分刷掉。拆导线时一定要先拆负极导线，拆除蓄电池一侧接线柱上的导线，松开连接螺栓，在电池接线柱顶部将接头螺母松开，用拉出器把接头从接

46、线柱上 拆下来，更换严重腐蚀和损坏的蓄电池导线。拆下蓄电池，拆开固定支架，用吊带将蓄电池吊起。彻底清洗装载蓄电池的托盘，将蓄电池重新装入托盘前须先将托盘晾干。若蓄电池有隔热板，也要予以清洗。安装蓄电池时要特别注意，最后再连接蓄电池负极导线，把导线接头套上接线柱前，先用扩张器将导线接头扩大，最后将导线连接好。第73页，本讲稿共78页3蓄电池负载测试蓄电池负载测试进行蓄电池负载测试即可判定出蓄电池的工作性能。正常的蓄电输出电压的最低值也应在9.6V以上，测试时要用一台能向蓄电池输出强电流的测试仪来进行，将测试仪的导线与蓄电池的正负极相连，再将感应电流表的导线与测试仪的正极导线连在一起，测试前要确认

47、蓄电池的电压不低于12V。参照蓄电池上标明的规范值决定蓄电池的负载。有些蓄电池的标牌上表明了试验负载的大小，若标牌上没有此项内容，则要知道蓄电池的额定值。若蓄电池的额定值以Ah为单位，则试验负载值应三倍于额定值。若蓄电池额定值是冷起动时的蓄电池输出的安培数，则将额定值除以2。测试蓄电池，将测试仪的负载控制装置设定在恰当的电流值。保持放电15s，查看电压表的读数。若放电过程中蓄电池电压始终在9.6V以上，则说明蓄电池质量合格，若电压降到低于9.6V，则说明蓄电池需要更换或充电。第74页，本讲稿共78页 4蓄电池的充电蓄电池的充电给蓄电池重新充电时推荐用慢充方式。以5A15A的额定值进行慢充电。使

48、蓄电池温度升高对电极板的潜在损害降低至最低限度。由于慢充电费时较长，所以有些人使用大电流进行快速充电，若能控制蓄电池的温度，便可用快速充电法充电。在快速充电过程中蓄电池的电解液若起泡或冒气，则应将充电速率降低。蓄电池充电前，先断开蓄电池导线。将充电器的功率输出调到恰当的输出值，充电过程中应定时检查蓄电池的电压，若电压达到15.5V，则将充电器的充电速率调小。当蓄电池通过了负载测试，并且密度在1.2601.280之间时，就表明蓄电池已充足了电。第75页，本讲稿共78页12.2.3 充电系统的检查和维护充电系统的检查和维护汽车除装有蓄电池外，还必须装发电机，蓄电池和发电机并联。发电机的电压随转速不

49、断变化，为了稳定电压，汽车装有调节器。当汽车运行时，发电机向全车的电器设备供电。目前汽车都使用交流发电机，其原因是，交流发电机工作时没有整流火花，转速可提高，发电量大；体积小，重量轻；经久耐用，修理间隔长。充电系统中出现故障会给汽车的整体运行造成不良影响。蓄电池放电后其有效电压 降低，为使蓄电池能继续向汽车的各个电子装置提供电能，就必须对蓄电池进行充电。充电系统可使蓄电池保持良好的充电状态，蓄电池过量充电会使车灯和其他电子装置过早损坏，并且会给蓄电池造成损害。蓄电池充电不足和充电过量均会对汽车的电子部件 造成损坏。第76页，本讲稿共78页 检查充电系统，先检查交流发电机的传动带有无磨损、松动和

50、其他毛病。再检查交流发电机安装得是否牢固，若出现松动，则将其紧固并调整好传动带的张力。还要检查各个电子线路，查看电路的导线及接头有无腐蚀、松动和损坏。检查充电系统的输出情况。当要起动一台蓄电池已耗电过量的发动机时，可用辅助电源或辅助蓄电池和跨接线连接起来起动发动机。进行操作时，将正极跨接线的一端与已耗电过量的蓄电池的正极接头相连，另一端与辅助蓄电池相连。然后将负极跨接线的一端接到辅助蓄电池负极接头上，将负极跨接线的另一端接到汽车的底盘接地上(图123)，试起动发动机。发动机一旦运转起来，就将负极跨接线从汽车底盘接地上断开，将正极和负极电缆从辅助蓄电池上断开，再将正极跨接线的另一端断开。第77页