汽车电气教案.pdf

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1、 1 课题 模块1 任务1.1汽车电器设备概述 教学 目标 1、了解汽车电气设备的发展过程；2、熟悉汽车电气设备的基本结构；3、能够对照汽车电气设备的图册或实习车，指认汽车电气设备的基本结构。教 学 重 点 1、了解汽车电气设备的发展过程；2、熟悉汽车电气设备的基本结构；3、对照汽车电气设备的图册或实习车，指认汽车电气设备的基本结构。教学难点 1、对照汽车电气设备的图册或实习车，指认汽车电气设备的基本结构。教 学 时 间 2课时（第3周）教具准备 教学组织与实施 教师活动 学生活动【新课导入】（5分钟）现代汽车的工作离不开电气设备。如果没有电气设备，你知道汽车会变成什么样吗？1886年，德国工

2、程师卡尔本茨发明的三轮机动车（见图11）获得了德意志专利权（专利号37435a），这就是公认的世界上第一辆汽车。这辆车的诞生不仅标志着“马车时代”的终结和“汽车时代”的开始，也开创了个人交通运输的新纪元。这辆汽车配备了小型卧式单缸四冲程汽油机、电点火、化油器、水冷式散热器、转向系统和管式车架等众多个性化部件技术。【新课讲授】（70分钟）基础知识 现代汽车的电气设备包括哪些系统？1、电源系统 电源系统由蓄电池（见图 12）、硅整流发电机（见图13）和电压调节器（见图 14）组成，其作用是为全车用电设备提供低压电源。图 1-2 图 1-3 提问：现代汽车的工作离不开电气设备。如果没有电气设备，你知

3、道汽车会变成什么样吗？世界上第一辆汽车的样子？提问：现代汽车的电气设备包括哪些系统？看实物了解电源系统组成部件及作用 2 图1-4 2、启动系统 起动系统由起动机（见图15）及继电器（见图16）组成，其作用是起动发动机。图1-5 图1-6 3、电火系统 点火系统主要由点火线圈（如图1-7 所示）、分电器总成（如图1-8 所示）和火花塞（如图1-9 所示）等组成。其作用是将低压电转变成高压电，产生电火花，点燃气缸中的可燃混合气。图1-7 图1-8 图1-9 看实物了解启动系统的组成部件及作用。看实物了解点火系统的组成部件及作用 3 4、照明系统 照明系统是指车外照明设备（见图110、图111）和

4、车内照明设备（见图112、图113），其作用是确保车辆内外一定范围内合适的照明度。图1-10、图1-11 图1-12、图1-13 5、信号系统 信号系统的信号包括声响信号（见图1 14）和灯光信号（见图115）两类，其作用是引起行人、车辆注意，确保行驶和停车的安全性、可靠性。图1-14 图1-15 6、仪表系统 仪表系统主要是指各种仪表（见图1 16、图1 17）。汽车仪表正向数字化、屏幕化发展，其作用是显示发动机、制动系统的工作状态，增强汽车运行参数监控。看实物了解照明系统的组成部件及作用 看实物了解信号系统的组成部件及作用 看实物了解仪表系统的组成部件 4 图1-16 图1-17 7、舒适

5、系统 舒适系统（见图1 18、图1 19）主要包括暖风器、空调器和音响视听等装置，其作用是为驾驶员和乘客提供良好的工作条件和舒适的环境 图1-18 图1-19 8、微机控制系统 微机控制系统包括发动机变速中心（EEC）、车辆行驶中心（VEC）、驾驶员信息中心（DIC）三大类。目前已进入实用阶段的电子控制装置有电子控制燃油喷射系统（EFI，见图120）、电子控制自动变速器（EAT，见图1 21）和电子防抱死制动装置（ABS，见图1 22）图1-20 图1-21 及作用 看实物了解舒适系统的组成部件、机作用。看实物了解微机控制系统的组成部件、机作用。5 图1-22 汽车电气设备的共同点有哪些？1、

6、两个电源 两个电源是指蓄电池（见图12）和发电机（见图13）。蓄电池主要供起动用电；发电机主要是在汽车正常运行时向用电器供电，同时向蓄电池充电。2、低压直流 汽车用的电压有6 V、12 V、24 V三种，但以12 V和24 V居多。由于蓄电池充、放电的电流为直流电，所以汽车用电均采用直流电。3、并联单线 汽车中的用电设备很多，但都是并联的。汽车发动机、底盘等金属机体为各种用电器的公共并联支路，而另一条是用电器到电源的一条导线，故称为并联单线制。4、负极搭铁 根据机动车及内燃机电气设备 基本技术条件（JB/T 66972006）及汽车电气设备基本技术条件（QC/T 4132002）的规定，汽车电

7、气系统采用单线制时，电源为负极搭铁。汽车电源负极搭铁如图123所示。图1-23 提问：汽车电气设备的共同点有哪些？有几个电源分别是什么？电压用多少负？6【课堂小结】（5分钟）通过本节课的学习，同学们要了解汽车电气设备的发展过程；熟悉汽车电气设备的基本结构；能够对照汽车电气设备的图册或实习车，指认汽车电气设备的基本结构。板书设计 教学随笔 模块 1 任务 1.1 汽车电器设备概述 一、汽车电气的发展过程 二、基础知识 1、电源系统 2、启动系统 3、点火系统 4、照明系统 5、信号系统 6、仪表系统 7、舒适系统 8、微机控制系统 三、汽车电气设备构的共同点有哪些？1、两个电源 2、低压直流 3

8、、并联单线 4、负极搭铁 本次课主要了解汽车电气设备的发展过程；熟悉汽车电气设备的基本结构；能够对照汽车电气设备的图册或实习车，指认汽车电气设备的基本结构。学生课堂上的表现较好，积极主动回答问题。7 实 验 实 训 课 教 案 专业班级：、班 指导教师：实训一：认识汽车电器设备 课时：2 课时（第 3 周）教学 目的 认识汽车电器设备 教学 重点、难点 1、了解汽车电气设备的发展过程；2、熟悉汽车电气设备的基本结构；3、能够对照汽车电气设备的图册或实习车，指认汽车电气设备的基本结构 实习 用品 准备 设备：新款爱丽舍轿车一部 工量具：32 件套、雪铁龙爱丽舍轿车及维修手册。材料：抹布 组 织

9、教 学 1、安全教育（10 分钟）：检查学生人数、着装、防护用品穿戴是否规范，向学生说明本作业项目的安全操作规程及安全防范措施，指导学生检查待用教学设备是否存在安全隐患。2、入门指导（30 分钟）：按照教学内容的要求给学生做示范操作，并讲解每一步骤的操作要求及要领，示范操作结束后布置作业任务。3、巡回指导（30 分钟）：巡回指导学生，维持实习课堂纪律。4、结束指导（10 分钟）：总结实习过程中存在问题及改进措施，维护设备、工位及清洁工作。8 实训一：认识汽车电器设备 安全教育：1、检查学生人数、标志牌佩带、着装、防护用品穿戴是否规范；1）不准穿背心，短裤和拖鞋；2）不准迟到，早退，旷课，带小吃

10、。3）不准串岗，脱岗和干其他事情。2、向学生讲明本课题的安全操作规程及安全防范措施；1）不准违规操作，损坏仪器设备和工量具；2）不准无安全防护上岗作业；3）不准在场室内嘻闹，追打；4）不准乱丢，乱放，乱拿工具和材料，乱丢杂物。5）不准损坏安全没施，污损地面和门窗桌椅。3、指导学生检查待用教学设备是否存在安全隐患。1）检查充电器与蓄电池连接是否可靠、牢固；2）仪器、量具使用过程中要注意安全，不能随意损坏。入门指导：1.集合 教师检查学生穿着工作服情况，点名并宣布实习安全规程。2.教师集中讲解 在实车上分别对照实物介绍电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表系统、舒适系统和微机控制系

11、统等的组成元件与安装位置。3.分组指认结构名称，组长填写实习项目活动评价表 9 巡回指导：手把手教学，亲身示范，要求每个学生都要动手，检查确定每个学生都接触。并且在实训过程中时刻维持好车间纪律，做到安全规范。结束指导：结束本次的实操内容，收拾零部件和工具，清洁工位，结束实操课。1 0 课题 模块 2 任务 2.1 蓄电池的结构、原理与使用 教学 目标 1、掌握蓄电池的构造与型号；2、了解蓄电池的基本原理；3、懂得蓄电池的充、放电特性 教 学 重 点 1、掌握蓄电池的构造与型号；2、了解蓄电池的基本原理；教学难点 懂得蓄电池的充、放电特性 教 学 时 间 2课时（第4周）教具准备 教学组织与实施

12、 教师活动 学生活动【新课导入】（5分钟）某车不能起动，借助另一台车的蓄电池就能起动，为什么？【新课讲授】（70分钟）基础知识 1、蓄电池的作用 汽车上装有蓄电池（见图2-1）与发电机两个直流电源，全车用电设备均与直流电源并联连接。蓄电池主要有以下作用：图2-1 1）在发动机起动时，向起动机和点火系统供电。2）在发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电。3）在发动机中、高速运转时，将发电机的剩余电能转化为化学能储存起来。4）在发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。5）蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电气系统电压稳 提问：某车不能起动，借助

13、另一台车的蓄电池就能起动，为什么？蓄电池是什么样子的？有什么作用？1 1 定。2、普通铅蓄电池的构造 目前，汽车上采用的蓄电池可以分为普通铅蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池等。普通铅蓄电池由正极板、负极板、隔板、电解液、外壳、蓄电池盖等组成，如图 2-2所示。铅蓄电池由浸泡在电解液中的正极板（二氧化铅，PbO2）和负极板（海绵状纯铅，Pb）组成，电解液是硫酸（H2SO4）的水溶液。铅蓄电池的工作原理就是化学能和电能的相互转化过程。蓄电池坏了，怎么办？听别人说，查维修手册，还是 1、蓄电池的型号选择 蓄电池的型号按我国机械标准铅酸蓄电池名称、型号编制与命名办法（JB/T 25992012）规定，

14、其型号编制和含义由5个部分组成，如图2-3所示。图2-3 1）1表示串联单格数，用阿拉伯数字表示。例如，6表示有6个单格，12 V的蓄电池。2）2表示蓄电池类型，用汉语拼音的第一个字母表示，如Q为起动型。3）3表示蓄电池特征。蓄电池的特征为附加说明，在同类用途的产品中具有某种特征需要在型号中加以区别时采用，以汉语拼音字母表示。例如，A表示干式负荷电极板。如果产品同时具有两种特征，原则上按表2-1的顺序将两个代号并列标示。而干封蓄电池一般略去不写。蓄电池结构？认真听课，做好笔记 蓄电池型号的含义？数字和字母代表什么意思？1 2 4）4表示20 h放电率额定容量，用阿拉伯数字表示，单位为Ah。5）

15、5表示特殊性能，用汉语拼音第一个字母表示。例如，G表示薄型极板，高起动率；S表示塑料外壳；D表示低温起动性能好。以型号为6-QAW-54a的蓄电池为例，检验是否掌握了此知识点。1）6表示蓄电池由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2 V，即额定电压为12 V。2）Q表示汽车起动用蓄电池。3）A表示干荷型蓄电池。4）W表示免维护型蓄电池。5）54表示蓄电池的额定容量为54 Ah。6）a表示对原产品的第一次改进 2、免维护蓄电池 如图2-4所示，免维护蓄电池是指在规定的使用条件下，使用期间不需要进行维护的蓄电池。对于车用铅蓄电池来讲，也就是使用期间不需要经常添加蒸馏水的蓄电池。图2-4 免维护蓄电

16、池的主要性能特点如下：1）水分散失少。免维护蓄电池失水量少，一般仅为普通铅蓄电池的1/10左右，使用中一般不需要添加蒸馏水。这一方面是由于铅钙合金的析氢过电位比铅锑合金高，充电时析氢量少，从而水分逸出量大大减少；另一方面是由于 认真听课，做好笔记 了解什么叫免维护蓄电池？认真听课，做好笔记 1 3 免维护蓄电池设有集气室，可使收集到的水蒸气冷却后重新返回电解液内，避免了水分散失。2）自行放电量小。普通铅蓄电池的栅架一般用铅锑合金制作，且含锑量较高。在充电时，正极栅架上的锑被逐渐溶解到电解液中，并不断地在负极板表面沉积，与负极板上的活性物质形成微电池，使其自行放电量增大。免维护蓄电池的栅架采用铅

17、钙合金材料，其特点是晶粒较细，耐腐蚀，不易形成微电池，自行放电量小。3、蓄电池的安装（1）先查看车上元件是否带密码功能，如果随便拆卸，就会使这些元件在更换蓄电池后无法正常工作。具体的操作步骤如下：先向车主询问或从服务站信息中心查到相应的密码，在更换蓄电池后，重新输入密码。对元件进行重新学习过程，令其恢复原来的功能。在没有任何帮助信息的情况下更换蓄电池时，应当由两人配合完成，先将一个有电的蓄电池用跨接线并接在原车上，令车辆保持供电，再将坏电池更换，完成后拆去所有设备。（2）先拆负极后拆正极，先装正极后装负极，如图2-8所示。为什么要这样做呢？反过来行不行？车上的所有金属部件都是与蓄电池的负极相连

18、的，如果先拆正极，所用工具就会导致蓄电池正负极发生短路故障，损坏蓄电池或烧坏车上元件。3）安装后的简单检查。当蓄电池安装完毕后，应检查蓄电池的连接是否牢靠，以防止行驶过程中松动。用手摇动电池夹，看是否出现松动。如松动应用工具紧固，工具一般为10、12、13的呆扳手或梅花工具。已经调到最小值而仍无法紧固时，可以先在电池夹内放入薄铜片或导电性能好的金属，然后再紧固。用万用表电压挡测量有无接触电阻，如图2-9所示。若无接触电阻，则电池夹与电池桩良好导通，万用表指示数据为0 V。若不为0 V，说明电池夹与电池桩之间出现氧化免维护蓄电池的主要尤什么性能特点。认真听课，做好笔记 蓄电池是如何拆装的，认真听

19、课，做好笔记 1 4 物，导通性差，会影响起动性能，如图2-10所示。如出现氧化，可以利用热水或砂纸将氧化物清除【课堂小结】（5分钟）为什么蓄电池既能供电又能储电？蓄电池中的电化学反应过程为：当蓄电池和负载接通放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成PbSO4，电解液中的H2SO4减少，相对密度下降。充电时按相反的方向变化，正负极板上的PbSO4分别恢复成为原来的 PbO2和 Pb，电解液中的H2SO4增加，相对密度变大。蓄电池的工作特性 1、静止电动势和内阻（*）（1）静止电动势是指蓄电池不充电也不放电时蓄电池的电动势。静止电动势可用直流电压表或万用表直接测量，其大小取决于电解液的相

20、对密度和温度。相对密度是给定体积的某种液体与相同体积的水的质量之比。在电解液相对密度为1.0501.300时，蓄电池的静止电动势可用以下经验公式计算：式中，Ej为蓄电池的静止电动势，V；25 为温度在25 时电解液的相对密度。如果测量电解液相对密度时的电解液温度不是标准温度25，则要进行换算，公式为 式中，t为是实测的电解液相对密度；t为是测量时的电解液温度，；为电解液密度温度系数，取=0.000 75（2）蓄电池的内阻大小反映蓄电池带负载的能力。在相同条件下，内阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。在正常的使用中，蓄电池的内阻很小，约为0.011。因此，蓄电池可以获得较大的输出电流，以适应起

21、动需要。2、蓄电池放电终了的特征 1）单格电压（蓄电池内每一小块电池电压）放电至终止电压（以20 h放电率放电，单格电压降至1.75 V）。为什么蓄电池既能供电又能储电？认真听课，做好笔记 蓄电池的工作特性是什么？认真听课，做好笔记 1 5 2）电解液相对密度降到最低值（1.11）。3）蓄电池允许的放电终止电压与放电电流有关，放电电流越大，则放完电的时间越短，允许的放电终止电压越低。3、蓄电池充电终了的特征（1）蓄电池内产生大量气泡，即出现“沸腾”现象。2）蓄电池端电压上升至最大值，且2 h内不再增加。（3）电解液相对密度上升至最大值，且23 h内不再增加。蓄电池充、放电过程如图2-11所示。

22、【课堂小结】（5分钟）本节课需要同学们掌握蓄电池的构造与型号；了解蓄电池的基本原理；懂得蓄电池的充、放电特性。蓄电池充电终了的特征是什么？认真听课，做好笔记 板书设计 教学随笔 模块 2 任务 2.1 蓄电池的结构、原理与使用 基础知识 1、蓄电池作用 2、蓄电池构造 3、蓄电池型号 4、免维护蓄电池 5、蓄电池安装 蓄电池工作特性 本次课主要学习了掌握蓄电池的构造与型号；了解蓄电池的基本原理；懂得蓄电池的充、放电特性，学生课堂上的表现较好，积极主动回答问题。1 6 课题 模块 2 任务 2.2 硅整流发电机的结构原理 教学 目标 1、认识汽车发电机的结构；2、了解汽车发电机的发电原理；3、掌

23、握汽车发电机的工作特性。教 学 重 点 1、认识汽车发电机的结构；2、了解汽车发电机的发电原理 教学难点 掌握汽车发电机的工作特性。教 学 时 间 2课时（第4周）教具准备 教学组织与实施 教师活动 学生活动【新课导入】（5分钟）汽车电气设备的供电是不是全部依靠蓄电池？1.发电机的功用 除蓄电池外，汽车交流发电机也是汽车的主要电源，它与电压调节器互相配合工作。其主要任务是对除起动机以外的所有用电设备进行供电，并向汽车上的蓄电池充电。2.交流发电机的类型 汽车用交流发电机按总体结构形式可分为普通式(发电机与电压调节器独立)、整体式（电压调节器附在发电机内）、带真空泵式、无刷式和永磁式等；按励磁绕

24、组的搭铁方式可分为内搭铁式和外搭铁式；按整流器的形式可分为6管整流、8管整流、9管整流和11管整流等。【新课讲授】（70分钟）基础知识 1、汽车用交流发电机多采用三相同步交流发电机，其结构按其类型的不同而异，普通式与整体式的车用交流发电机在结构上大同小异，而与无刷式、永磁式在结构上有较大的差异。整体式的车用交流发电机的结构如图 2-19所示，它主要由定子、转子、转子轴、电子调节器、风扇及皮带轮等组成（调节器组件装在交流发电机后端的防护罩内，但不是交流发电机的组成部分）。1)定子 定子总成是产生和输出交流电的部件，又称电枢，由定子铁心和定子绕组组成，如图 2-20 所示 提问：汽车电气设备的供电

25、是不是全部依靠蓄电池？了解汽车上的供电设备 交流发电机的组成结构 1 7 图 2-20 定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用星形联结，也有用三角形联结的。为使三相绕组中产生大小相等、相位差120（电角度）的对称电动势，三相绕组及其在定子槽内的嵌镶必须遵循一定的原则：每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等；三相绕组的起端A、B、C在定子槽内的排列必须互隔 120电角度。2）、转子 转子总成是发电机的励磁部分，它主要由两块爪极、励磁绕组、磁轭、集电环及转子轴等组成。转子实物图和结构图分别如图2-21和图2-22所示。图

26、2-21 图2-22 3、）整流器 整流器由正整流板和负整流板组成，其结构图如图2-23所示。看图结合老师的讲解认识定子的构造 看图结合老师的讲解认识转子的构造 看图结合老师的讲解认识整流器的构造 1 8 整流器的作用是将三相定子绕组输出的交流电通过三相桥式整流变成直流电输出。3)、前后端盖 如图2-24所示，前后端盖的作用是支承转子总成并封闭内部构造，它由铝合金制成，具有轻便、阻磁（减少漏磁）、散热性能好等优点。图2-24 5）电刷与电刷架 电刷是通过集电环给励磁绕组提供电流的元件。电刷装在电刷架内，通过弹簧与集电环紧密接触，如图2-25所示。图2-25 汽车发电机怎样输送出直流电？1、交流

27、发电机的工作原理（1）交流电动势的产生。交流发电机电动势产生的过程如图2-26所示。交流发电机定子的三相绕组（U、V、W）按一定的规律排列在发电机的定子槽内，各相相差120电角度。当将励磁绕组接通直流电源时即被激励，转子的爪极被磁化为数对N极和S极。其磁力线由N极出发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又通过气隙回到相邻的S极。看图结合老师的讲解认识前后端盖的构造 看图结合老师的讲解认识电刷与电刷架的构造 1 9 图2-26（2）整流原理。交流发电机定子绕组中感应产生的交流电，是通过6只二极管组成的三相桥式全波整流电路转变为直流电的。二极管具有单向导电特性。由于3只正极管的正极分别

28、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。而3只负极管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。2、励磁方式与励磁控制形式 车用交流发电机的励磁方式与一般工业用交流发电机不同，车用交流发电机要求在低速时能快速发电。为了使交流发电机在低速运转时的输出电压满足汽车用电的要求，在发电机开始发电时采用他励方式，即由蓄电池提供励磁电流，增强磁场，使电压随发电机转速很快上升。当发电机输出电压高于蓄电池电压时（发电机的转速达到1 000 r/min左右），

29、励磁电流便由发电机自身供给，这种励磁方式称为自励。由此可见，汽车交流发电机在输出电压建立前后分别采用他励和自励两种不同的励磁方式。汽车用交流发电机励磁电流的控制形式有两种。一种是控制励磁电流的相线，其可以通过发电机本体直接搭铁，这种控制方式通常称为内搭铁（或内搭铁交流发电机）；另一种控制方式是控制励磁电流的搭铁，这种控制方式通常称为外搭铁（或外搭铁交流发电机）。3、交流发电机的工作特性 1、输出特性也称负载特性或输出电流特性，是指当交流发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转结合老师讲解和通过看图，了解发电机的工作原理 结合老师讲解和通过看图，了解励磁方式与励磁控制形式 2 0 速之间的

30、关系。一般来说，标称电压为12 V的交流发电机，其输出电压恒定在14 V；标称电压为 24 V的发电机，其输出电压恒定在28V。通过试验可以测得一条输出特性曲线，即曲线I=f（n），如图2-29所示 图2-29 由输出特性可以看出发电机在不同转速下输出功率的情况。1）当发电机在较低的空载转速时就能达到额定输出电压值，因此其具有低速充电性能好的优点。2）当发电机转速升到满载转速时，即可输出额定功率的电能，因此其具有发电性能优良的特点。3）当发电机转速升到某一定值以后，其输出电流就不再随转速的升高和负荷的增多而继续增大，因此其具有自身控制输出电流的功能。交流发电机的最大输出电流约为额定电流的1.5

31、倍。2、空载特性 空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速的变化规律。空载特性曲线如图2-30所示，从曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快。由他励转入自励发电时，即能向蓄电池进行补充充电，这进一步证实了交流发电机具有低速充电性能好的优点。空载特性是判定交流发电机充电性能是否良好的重要依据。图2-30 结合老师讲解和通过看图交流发电机的工作特性 看图结合文字掌握空载特性 2 1 3、外特性 外特性是指发电机转速保持一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。在经不同恒定转速的试验后，可以绘出一组相似的外特性曲线，即U=f（I）曲线族，如图2-31所示。图2-31（1）在相同电压下，发电机的转

32、速越高其输出电流越大，或相同电流下，转速越高其输出电压越高。（2）（2）当保持在某一转速时，端电压均随输出电流的增大而相应较快下降。（3）当发电机输出电流随负载增加到一定值时，若继续增加负载，输出电流不再增加，反而同端电压一起下降。【课堂小结】（5分钟）通过本节课的学习需要同学们掌握认识汽车发电机的结构；了解汽车发电机的发电原理；掌握汽车发电机的工作特性。看图结合文字掌握外特性 板书设计 教学随笔 模块 2 任务 2.2 硅整流发电机的结构原理 一、结构 1、定子 2、转子 2、整流器 4、前后端盖 5、电刷与电刷架 二、1、交流发电机的工作原理。2、励磁方式与励磁控制形式 3、交流发电机的工

33、作特性 本次课主要学习了识汽车发电机的结构；了解汽车发电机的发电原理；掌握汽车发电机的工作特性，学生课堂上的表现较好，积极主动回答问题。2 2 实 验 实 训 课 教 案 专业班级：班 指导教师：实训二 硅整流发电机的拆装与检测 课时：4 课时（第 4 周）教学 目的 硅整流发电机的拆装与检测 教学 重点、难点 1、掌握认识汽车发电机的结构；2、了解汽车发电机的发电原理；3、掌握汽车发电机的工作特性。实习 用品 准备 设备：发电机。工量具：T10 套筒、拉玛、一字螺丝刀、十字螺丝刀、万用表。材料：抹布 组 织 教 学 1、安全教育（10 分钟）：检查学生人数、着装、防护用品穿戴是否规范，向学生

34、说明本作业项目的安全操作规程及安全防范措施，指导学生检查待用教学设备是否存在安全隐患。2、入门指导（30 分钟）：按照教学内容的要求给学生做示范操作，并讲解每一步骤的操作要求及要领，示范操作结束后布置作业任务。3、巡回指导（110 分钟）：巡回指导学生，维持实习课堂纪律。4、结束指导（10 分钟）：总结实习过程中存在问题及改进措施，维护设备、工位及清洁工作。2 3 实训二 硅整流发电机的拆装与检测 安全教育：1、检查学生人数、标志牌佩带、着装、防护用品穿戴是否规范；1）不准穿背心，短裤和拖鞋；2）不准迟到，早退，旷课，带小吃。3）不准串岗，脱岗和干其他事情。2、向学生讲明本课题的安全操作规程及

35、安全防范措施；1）不准违规操作，损坏仪器设备和工量具；2）不准无安全防护上岗作业；3）不准在场室内嘻闹，追打；4）不准乱丢，乱放，乱拿工具和材料，乱丢杂物。5）不准损坏安全没施，污损地面和门窗桌椅。3、指导学生检查待用教学设备是否存在安全隐患。1）检查充电器与蓄电池连接是否可靠、牢固；2）仪器、量具使用过程中要注意安全，不能随意损坏。入门指导：以丰田车用发电机为例介绍硅整流发电机的分解步骤。（1）拆下皮带轮，如图 2-32 和图 2-33 所示。（2）拆解发电机，如图 2-34 和图 2-35 所示 图 2-34 图 2-35（3）拆下“B”端子上的固定螺母并取下绝缘套管，如图 2-36 和图

36、 2-37 所示。图2-32 拆皮带轮中心大螺母 图2-33 拆垫片皮带轮 2 4 图 2-36 图 2-37 4）将与整流器相连接的三相绕组引线及中性点引线的连接螺钉用螺钉旋具拧下，取下整流器，拆下后端盖罩，如图 2-38 和图 2-39 所示。图 2-38 图 2-39（4）从驱动端盖里取出转子，用棉纱蘸适量清洗剂擦洗转子绕组、定子绕组、电刷及其他机件 3）硅整流发电机各元件的检测（1）转子的检测。转子绕组短路与断路的检测。用数字万用表的低电阻挡检测两集电环之间的电阻，应符合技术标准。若阻值过小，则说明短路；若阻值为“”，则说明断路。正常阻值为 2.56，如图 2-40 所示。转子绕组搭铁

37、故障的检测。用数字万用表的高电阻挡检测集电环与转子轴或磁爪之间的电阻，阻值应为“”，若有导通现象，则说明转子绕组有搭铁故障，如图 2-41 所示。2 5 集电环的检测。如图 2-42 所示，集电环表面应平整光滑，无明显烧损，两集电环间隙处应无积物。集电环圆度误差不超过 0.025 mm，厚度不小于 1.5 mm。转子轴的检测。如图 2-43 所示，用百分表检查轴的弯曲度，弯曲度不超过 0.05 mm（径向圆跳动公差不超过 0.1 mm），否则应予以校正。爪形磁极在转子轴上应固定牢靠、间距相等。（2）定子的检测。定子绕组短路与断路的检测。如图 2-44 所示，用数字万用表的低电阻挡位检测定子绕组

38、三个接线端，两两相测。正常时，阻值应小于 1 且相等。阻值为“”，说明断路；阻值为零，说明短路。定子绕组搭铁故障的检测。即检测定子绕组与定子铁心间的绝缘情况。用数字万用表导通挡测量定子绕组接线端与铁心间的电阻，若电阻过小（表内发出响 2 6 声），说明有绝缘不良故障。正常应指示“1”（阻值无穷大），如图 2-45 所示。（3）整流管的检测。主要是检测整流二极管。正极管的检测。如图 2-46 所示，用万用表的导通挡位，黑表笔接整流器输出端子，红表笔分别接整流器各接柱，万用表均应导通，否则说明该二极管断路，应更换整流器总成。调换两表笔进行测试，此时万用表均应不导通，否则说明二极管短路，应更换整流器

39、总成，如图 2-47 和图 2-48 所示。负极管的检测。如图 2-49 所示，用万用表的导通挡位，红表笔接整流器负极图 2-45 定子绕组搭铁故障的检测 图 2-46 正极管检测原理 图 2-48 二极管正图 2-47 二极管反 2 7 管的外壳，黑表笔分别接整流器各接柱，万用表均应导通，否则说明该二极管断路，应更换整流器总成。调换两表笔进行测试，此时万用表均应不导通，否则说明二极管短路，亦应更换整流器总成，如图 2-47 和图 2-48 所示。（4）电刷组件的检测。电刷表面不得有油污，且应在电刷架中活动自如，电刷磨损不得超过原高度的 1/2（标准长度为 10.5 mm），如图 2-50 所

40、示；当电刷从电刷架中露出 2 mm 时，电刷弹簧力一般为 23 N；电刷架应无烧损、破裂或变形。4）硅整流发电机的装复 按拆解的相反顺序装复。装复后，转动发电机皮带轮，转子应转动平顺，无摩擦及撞击声 图 2-50 电刷组件实测 电刷 电刷架 实习实习项目活动评价表 2 8 巡回指导：手把手教学，亲身示范，要求每个学生都要动手，检查确定每个学生都接触。并且在实训过程中时刻维持好车间纪律，做到安全规范。结束指导：结束本次的实操内容，收拾零部件和工具，清洁工位，结束实操课。（续 2 9 课题 模块2 任务2.3 电压调节器的使用 教学 目标 1、了解汽车电压调节器的作用；2、了解汽车电压调节原理；3

41、、掌握汽车电压调节器的正确使用方法。教 学 重 点 1、了解汽车电压调节器的作用；2、掌握汽车电压调节器的正确使用方法 教学难点 了解汽车电压调节原理；教 学 时 间 2课时（第6周）教具准备 教学组织与实施 教师活动 学生活动【新课导入】（5分钟）一辆捷达轿车，新灯泡装上不久就烧坏了，是何原因？灯泡容易烧坏，应该是电源电压过高所致。从交流发电机的空载特性曲线可以看出，随着发电机转速的升高，其端电压上升较快。为了保证用电设备正常工作，防止蓄电池过充电及损坏电子装置，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压保持稳定。【新课讲授】（70分钟）基础知识 1、电压调节器的分类 如图 2-51 所示，

42、电压调节器的类型较多，按元器件的性质可分为触点式（也称电磁振动式）和电子式。其中，触点式按触点的数目又分为单级触点式和双级触点式，按是否与其他继电器联动可分为单联式、双联式和三联式；电子式又分为晶体管式、集成电路式和可控硅式，按搭铁形式可分为内搭铁式(与内搭铁式交流发电机配套使用，见图 2-52)和外搭铁式(与外搭铁式交流发电机配套使用，见图 2-53）。例举实例，引发学生思考，引起学生的学习兴趣 联系图片与老师讲解掌握电压调节器的分类。3 0 2、电压调节器的基本原理 由交流发电机的工作原理可知，对于某一台发电机而言，要实现对其电压的调节，只能通过改变发电机的转速和磁通量的大小来达到目的。而

43、磁通量的大小又是由励磁绕组中电流的大小来决定的。因此，发电机的电压调节一般是通过控制励磁电流的大小来实现的。下面以FT61型双调节器的工作过程为例（见图2-54），说明其电压调节原理。（1）闭合点火开关，当发电机转速很低，其端电压低于蓄电池端电压时，由于流经磁化线圈的电流不够大，磁化线圈所产生的吸力不足以克服弹簧的拉力将衔铁吸下，所以调节器低速触点K1闭合，由蓄电池向发电机提供励磁电流（他励）。励磁电路为蓄电池正极电流表点火开关调节器相线接线柱S低速触点K1衔铁调节器磁场接线柱F发电机励磁绕组搭铁蓄电池负极。在这种情况下，用电设备均由蓄电池供电，电流表指向“-”的一侧，调节器不起调节作用。（2

44、）当发电机转速升高，其端电压略高于蓄电池的端电压，但低于14 V时，调节器低速触点仍闭合，发电机由他励转入自励而正常发电。励磁电路为发电机正极点火开关调节器相线接线柱S低速触点K1衔铁调节器磁场接线柱F发电机励磁绕组搭铁 发电机负极。与此同时，所有用电设备均由发电机供电（包括给蓄电池补充充电）。电流表指向“+”的一侧，调节器的工作电路为发电机正极点火开关调节器相线接线柱SR1磁化线圈R3搭铁发电机负极。（3）当发动机转速继续升高，发电机的电压达到第一级调压值时，磁化线圈所产生的电磁力克服弹簧力，使低速触点K1打开，但尚不能使高速触点K2闭合。其励磁电路为发电机正极点火开关调节器相线接线柱SR1

45、R2调节器磁场接线柱F发电机励磁绕组搭铁发电机负极。由于在励磁电路中串入R1和R2，使励磁电流减小，端电压又下降，低速触点K1又闭合；低速触点K1重新闭合后，励磁电路中的电阻R1和R2被短路，使励磁电流再次增大，端电压再次升高，低速触点再次打开。如此循环下去，在低速触点K1不断开合振动下实现第一级电压的调节工 联系图片与老师讲解掌握电压调节器的基本原理 联系图片与老师讲解掌握电压调节器的基本原理 图2-54 FT61 型双调节器的工作 3 1 作。（4）当发动机转速较高，发电机的电压将超过第一级调压值，达到第二级调压值时，磁化线圈中产生的电磁力远大于弹簧力，使高速触点K2闭合，此时的励磁电路为

46、发电机正极点火开关调节器相线接线柱SR1R2磁轭衔铁搭铁发电机负极。即励磁绕组被短接搭铁，于是励磁电流为0，发电机端电压急速下降，高速触点K2重新打开，励磁电路又被接通，励磁电流又增大，电压又上升，高速触点又闭合。如此循环下去，在高速触点K2不断开闭振动下实现第二级电压的调节工作。（5）发动机停转时，断开点火开关，发电机不发电，调节器恢复到不工作状态，即低速触点K1常闭，高速触点K2常开，电流表指针回到零位。3、电压调节器的使用（1）调节器与发电机的电压等级必须一致，否则充电系统不会正常工作。（2）调节器与发电机的搭铁形式必须一致，当调节器与发电机的搭铁形式不匹配而又急于使用时，可通过改变发电

47、机磁场绕组的搭铁形式及线路的连接来临时替代。（3）调节器与发电机之间的线路连接必须正确。（4）配用双极式电压调节器时，当检查充电系统不充电故障时，在没有断开发电机与调节器接线之前，不允许将发电机的“+”与“F”（或调节器的“+”与“F”）短接，否则会烧坏调节器的高速触点。（5）调节器必须受点火开关控制。因调节器控制磁场电流的大功率管在发电机输出电压较低时就始终导通，如果不受点火开关控制，当汽车停驶时，大功率管一直导通，将缩短调节器使用寿命，而且还会导致蓄电池亏电。4、调节器的代换方法 调节器损坏后，最好选用原型号调节器。但在不得已的情况下，也可以用其他型号替代。替代时，除了要注意调节器的调压值

48、必须与发电机匹配外，与发电机的线路连接也应做相应的改动。（1）用触点式调节器替代。触点式调节器一般是控制发电机励磁绕组的相线，为内搭铁式。替代外装型内搭铁式调节器时，其“+”接线柱接点火开关“IG”或“15#”端子，“F”接线柱接发电机“F”或“磁场”接线柱。替代外装型外搭铁式调节器时，应先将外搭铁式发电机改为内搭铁式发电机，即将发电机励磁绕组的引出端子（与外搭铁式调节器“F”接线柱相连的接线柱）直接搭铁，与点火开关“IG”或“15#”端子相连的接线柱定义为“F”接线柱，再按替代外装型内搭铁式调节器的接线方法，连接触点式调节器与发电机。联系图片与老师讲解掌握电压调节器的使用方法 结合老师讲解掌

49、握电压调节器的代换方法 3 2 替代内装型（整体式交流发电机）集成电路调节器时，因发电机的励磁绕组两端并未引出发电机壳体之外，且一般都带有充电指示灯的控制，所以发电机的改动较多。（2）内或外搭铁式晶体管调节器的相互替代。正如触点式调节器替代其他形式的调节器一样，在内或外搭铁式晶体管调节器的相互替代时，不可能对晶体管调节器做任何改动，只能对发电机及其线路的连接做相应的变动。内搭铁式晶体管调节器配外搭铁式发电机。将发电机励磁绕组的输入端F2（与点火开关“IG”或“15”端子相连的接柱）定义为“F”接线柱，并与内搭铁式晶体管的“F”接线柱相连，将发电机励磁绕组的输出端 F1（与原外搭铁式晶体管的“F

50、”接线柱相连的接线柱）直接搭铁，内搭铁式晶体管调节器的“+”端子接点火开关“IG”或“15”端子，“-”端子接搭铁，如图2-55所示。外搭铁式晶体管调节器配内搭铁式发电机。将发电机励磁绕组输出端的搭铁片拆去后，与外搭铁式晶体管调节器的“F”端子相连，将发电机励磁绕组的输入端子“F”与点火开关“IG”或“15”端子相连，外搭铁式晶体管调节器的“+”端子接点火开关“IG”或“15”端子，“-”端子接搭铁。4、充电系统电路认识 1）充电系统电路的一般形式。目前，汽车充电系统电路有内装调节器式和外装调节器式两种。内装调节器式充电系统电路有两种形式：3接线柱式和4接线柱式。3接线柱式的代表车型有富康和夏