汽车电源构造与维修.ppt

知识目标：1掌握铅酸蓄电池的结构与工作过程，了解蓄电池的类型及型号；2掌握蓄电池的充、放电特性及充电方法；3掌握交流发电机的构造、主要部件的作用及工作原理；4了解发电机充电指示灯的作用及控制方法；5了解调节器的作用和原理；能力目标：1能正确完成蓄电池技术状况进行检查和维护；2能正确完成蓄电池的充电作业；3能正确完成交流发电机的拆装、整机检测及解体后主要部件的检测；4能完成电源系的日常维护作业；5能诊断并排除电源系常见故障。6能够正确分析常见车型电源系的电路图。,电源系的组成,1.电源系的组成 汽车电气设备所使用的电源是直流电源，它来自蓄电池或发电机。由蓄电池、发电机、调节器及充电状态指示装置、开关和导线等连接而成的电气系统称为电源系统。,电源系的工作过程,2.电源系的工作过程 在发动机正常工作时，由发电机向用电设备供电并向蓄电池充电；起动时，蓄电池向起动机供电；为保证发电机输出的电压稳定在一定范围内，防止因电压起伏过大而烧毁用电设备；充电状态指示装置指示蓄电池的充放电状况。,第一节 蓄电池,一、蓄电池的作用 1.在起动发动机时，向起动机提供强大的起动电流，同时给点火系统、电子燃油喷射系统、仪表系统等用电设备供电。2.当发电机不发电或电压较低时，向交流发电机磁场绕组、点火系统以及其他用电设备供电。3.当发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为化学能储存起来。4.当发电机过载时，协助发电机向用电系统供电。5.稳定电源电压、保护电子设备。,蓄电池的基本结构,二、蓄电池的基本结构蓄电池主要由极板、隔板、壳体、联条、电解液、极桩等组成。额定电压12V的蓄电池由6个单格串联而成，每个单格电池的电压为2V。,1极板 蓄电池的充放电过程是由极板上的活性物质与电解液的电化学反应来实现的。极板分正极板和负极板两种。极板由栅架及铅膏涂料组成。,极板的形状,放射性栅架,正极板上的活性物质为二氧化铅(Pb02)，呈深褐色；负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得到2V右右的电动势。为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板分别并联组成正、负极板组。,极板组,正极板的强度较低，所以在单格电池中，负极板总片数比正极板多一片，从而使每一片正极板都处于两片负极板之间，保持其放电均匀，且防止变形。,隔 板,2隔板 隔板的作用是将正、负极板隔离，防止两极板短路。,隔板常用的材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。微孔塑料隔板孔径小、孔率高、薄而软、生产效率高、成本低，目前被广泛采用。,隔板的结构特点是一面平整，一面有沟槽。注意：正极板在充、放电过程中的化学反应比较剧烈，沟槽面应对着正极板，且与底部垂直。,3电解液,（1）组成：铅酸蓄电池的电解液，是由相对密度1.84gcm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成。（2）密度：一般在1.241.31gcm3的范围之内。气温低用高密度（防冻），否则用低密度。（3）影响：电解液的密度、温度、纯度影响蓄电池的性能、寿命。一般工业用硫酸和普通水中，因含铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则易自行放电，且易损坏极板。故蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。电解液密度还与充放电状态直接相关。,4外壳 蓄电池外壳由电池槽和电池盖组成。其功用是盛装电解液和极板组。,电池槽由隔壁分成6个互不相通的单格，底部制有凸起的筋条，用于放置极板组。每个单格都有一个加液孔，用于加注电解液或检测电解液密度。加液孔用螺塞或盖板密封，防止电解液外溢。在加液孔盖上设有通气孔，以便排出化学反应所放出的气体。该通气孔在使用中应保持畅通，以防止外壳膨胀或发生事故。,蓄电池的单格1-极柱 2-电池槽 3-隔壁4-沉淀池壁 5-汇流条 6-极板组,5.连接条（1）作用：将单格电池串联起来，以提高蓄电池总成的端电压。（2）材料：铅-锑合金。（3）种类：1）外露式连接条外露在盖上。2）跨接式连接条在盖下跨过隔墙。3）对焊式极板柄穿墙连接。,6接线柱,蓄电池接线柱外形,蓄电池首、尾两极板组的横板上焊有接线柱，接线柱的形状有圆锥式、L形和侧置式3种。接线柱分为正接线柱和负接线柱。为了便于区分，正接线柱通常做成直径较粗，且用“+”或符号“P”表示，表面常涂红色油漆；负接线柱通常做成直径较细，且用“-”或符号“N”表示，表面可涂成蓝色或不涂颜色。,6接线柱,三、蓄电池的类型,车用铅酸蓄电池可分为普通型、干荷电蓄电池、湿荷电蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄电池五种。,1.干荷电蓄电池 干荷电蓄电池全称为干式荷电铅酸蓄电池，其极板在完全干燥状态下能够长期(一般为2年)保存其在化学过程中所得到电量，在规定的保存期内，如需使用，只需加注符合规定密度的电解液，静置30min即可使用，不需进行初充电，是应急的理想电源。,2.湿荷电蓄电池 湿荷电蓄电池全称为湿式荷电铅酸蓄电池，其极板在湿润状态下能较长时间保存在制造过程中所得的电荷。,3.免维护蓄电池 免维护蓄电池是指：在汽车合理使用时，无需对蓄电池进行如加注蒸馏水、检查电解液面高度、检查电解液密度等内容的维护作业。,四、蓄电池的型号,按机械工业部JB259985铅蓄电池产品型号编制方法标准规定，铅蓄电池的型号由三部分组成，,蓄电池型号内容及排列,蓄电池型号含义,五、蓄电池的工作过程,蓄电池的工作过程就是化学能与电能的转换过程。放电时将化学能转换为电能供用电设备使用；充电时将电能转化为化学能储存起来。,1.电动势的建立 正、负极板浸入电解液后产生电动势。负极板：铅溶于电解液中，失电子生成Pb2+Pb2ePb2+电子留在负极板上，使负极板具有负电位，为-0.1V。,正极板：PbO2溶于电解液PbO2+2H2OPb(OH)4 Pb(OH)4Pb4+4OH-OH-留在电解液中，Pb4+沉附在正极板表面,使正极板有+2.0V 在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止电动势为：E=2.0(0.1)=2.1V,2.放电过程,将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。,当蓄电池与外电路接通后,在正极板上：Pb4+2ePb2+Pb2+SO2-4PbSO4 在负极板上：Pb2ePb2+Pb2+SO2-4PbSO4 在电解液中：2H+2OH-2H2O,结论：放电过程中，极板上的活性物质与电解液中的硫酸逐渐转化为硫酸铅；正极板上得到电子，其电位逐渐降低，负极板上的电子不断流出其电位逐渐升高，两极板间的电位逐渐差减小；电解液中的硫酸根离子逐渐减少，水不断增多,结果使得电解液的密度不断下降。,2充电过程,将电能转化为蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。,蓄电池充电时，正负极板与直流电源相连。,在正极板上：Pb2+-2ePb4+Pb4+4OH-Pb(OH)4Pb(OH)4PbO22H2O,在负极板上：,Pb2+2ePb2H+SO2-4H2SO4,结论：充电过程中，正负极板上的PbSO4逐步恢复为PbO2和Pb；电解液内H2SO4的生成和水的减少，使电解液的相对密度逐渐上升；充电一直进行到极板上的活性物质完全恢复到放电前的状态。,六蓄电池的充、放电特性,蓄电池的工作特性包括放电特性和充电特性，与蓄电池工作特性有关的技术参数有蓄电池的静止电动势、内阻、端电压及电解液的相对密度。,（1）静止电动势 静止状态下(即不充电、不放电的情况下)，蓄电池两极板间所具有的电位差，用Ej表示。其大小取决于电解液的相对密度和温度，用经验公式表示：Ej0.85+25（V）,（2）内阻 电流流过蓄电池时所受到的阻力称为蓄电池的内阻。1)极板内阻 2)隔板内阻 3)电解液内阻,（3）端电压 蓄电池在无负载状况下测得的电压即为端电压。,1放电特性,恒流放电特性曲线,蓄电池的放电特性是指蓄电池在恒定电流放电状态下，端电压、电解液相对密度25随放电时间变化的规律。,(1)25按直线规律下降。,（2）蓄电池放电可分成三个阶段，即开始放电阶段、相对稳定阶段和迅速下降阶段。,1)开始放电阶段 放电开始时，极板空隙内的硫酸迅速消耗，电解液密度迅速下降，浓差极化显著增大，端电压从2.14V迅速下降到2.1V。2)相对稳定阶段 端电压由2.0V下降到1.85V，基本呈直线规律缓慢下降。,3)端电压迅速下降阶段：端电压由1.85V迅速下降到1.75V。,蓄电池放电终了的特征为：1)单格电池电压降到放电终止电压。2)电解液密度降到最小终止值。,3.充电特性,蓄电池充电特性是指蓄电池在恒定电流充电状态下，电解液相对密度25、蓄电池端电压c随充电时间变化的规律。,(1)25按直线规律上升。,(2)蓄电池的充电过程可分为以下几个阶段：,1)充电开始阶段,2)稳定上升阶段,3)充电末期,蓄电池充电终了的特征为：1)端电压和电解液密度上升到最大值(2.7V)且在2h内不再上升。2)电解液中剧烈冒气泡，呈“沸腾”现象。,七、蓄电池的性能指标,1性能指标,1)概念：充足电的蓄电池按一定大小的电流连续放电时，其端电压降至放电终止电压为止所输出的电量。2)标示与单位：蓄电池的容量用C表示，单位为安时（Ah）。当电池以恒定电流值放电时，其容量等于放电电流和连续放电时间的乘积，即：C=Iftf,（1）容量,3)作用：蓄电池容量用以表示其对外供电能力，衡量蓄电池性能的优劣及选用蓄电池的重要指标。4)分类：额定容量、起动容量、储备容量等。,1）额定容量（Qe）GBT5008.12005起动用铅酸蓄电池技术条件规定：将充足电的新蓄电池在电解液温度为255条件下，以20h放电速率的放电电流连续放电至单格电池平均电压降到1.75V时输出的电量称为蓄电池的额定容量，单位为Ah。2）储备容量（tr）GBT5008.12005起动用铅酸蓄电池技术条件规定：蓄电池在252条件下，以25A恒定电流放电到单格电池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量，单位为min。,（2）低温起动能力 低温起动能力是确定汽车蓄电池性能较常用的方法。,我国GB/5008.1-2005与GB/5008.2-2005标准中规定：在上面相同试验条件下，以250A连续放电30s，蓄电池极间电压不得低于8.4V。,（1）结构因素,蓄电池极板的表面积越大，极板片数越多，容量就越大。极板越薄，活件物质的多孔性越好，则电解液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。,（2）使用因素,1)放电电流,不同放电电流时的放电特性,放电电流越大，蓄电池容量越小。,蓄电池容量与生产工艺及产品结构有关，如活性物质的数量、极板的厚薄、活性物质的孔率等；与使用条件，如放电电流、电解液温度和电解液的相对密度等有关。,2影响蓄电池性能的因素,电解液温度降低，蓄电池容量减小。温度粘度，电解液渗入极板困难，活性物质利用率C20；同时，粘度内阻内压降端电压C20。实验证明，电解液温度每下降1，缓慢放电时蓄电池容量约减少l，迅速放电时蓄电池容量约减少2。,由于电解液温度对蓄电池容量影响较大，因此，冬季在寒冷地区使用蓄电池时，应特别注意蓄电池的保温。,2）电解液温度对容量的影响,3)电解液的相对密度,电解液密度电动势E，电液渗透能力，参加反应的活性物质C20；过高，粘度，内阻，极板硫化C20。实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。即使是冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，也应尽可能采用稍低密度的电解液。,4)电解液的纯度电解液纯度对蓄电池的容量也有很大的影响。电解液中一些有害杂质会腐蚀栅架，而沉附于极板上的杂质会形成局部电池产生自放电。如电解液中含有1的铁，蓄电池在一昼夜内就会放完电。因此电解液应用化学纯硫酸和蒸馏水配制。,八、蓄电池的充电,（1）定流充电 1)定义：在充电过程中，使充电电流保持恒定的充电方法称为定电流充电法。2)优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命。3)缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。,1充电方法,恒流充电电路及其特性曲线（a）电路连接（b）充电特性曲线,4)适用范围：初充电、去硫充电和补充充电。5)电路特点：各蓄电池串联连接。,（2）定电压充电法,1）定义：在充电过程中，将充电电压始终保持恒定的充电方法称为定电压充电法。2）优点：充电效率高，充电时间短。充电电流能随电动势的增大而逐渐减少至零。可对多对同电压的蓄电池进行并联充电。,3）缺点：如果充电电压选择过低，蓄电池可能充不足电；如果充电电压过高，导致过量充电。定电压充电法充电时，其充电电压的选择一般为每单格电池大约需2.5V，,4）适用：由于定压充电过程，充电时间短，充电过程中不需调整充电电压，因此适合于蓄电池的补充充电。,说明：采用定压充电时，要选择好充电电压。若充电电压过高，则充电初期充电电流过大，且易发生过度充电现象；若充电电压过低，则蓄电池充电不足。在汽车上，发电机给蓄电池的充电是定压充电，这样发电机的调节电压要选择适当，过高过低对蓄电池都不利。,（3）快速脉冲充电法,充电过程：先用0.81倍额定容量的大电流进行定流充电，使蓄电池在短时间内充电至额定容量的5060。当蓄电池单格电压升到2.4V时，由控制电路控制，开始进行脉冲充电。先停止充电2540ms(称前停充)，接着再放电或反充电，使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度为充电电流的13倍，脉冲宽度为100150ms)，然后再停止充电25ms(称后停充)。以后的充电一直按正脉冲充电前停充负脉冲瞬间放电后停充正脉冲充电的循环过程进行，直至充足。,脉冲快速充电充电流波形,快速脉冲充电的特点是：1)充电时间缩短。2)可增加蓄电池容量，提高起动性能。3)去硫化显著。4)出气率高。,2充电工艺,按充电用途不同，蓄电池充电工艺可分为初充电、补充充电、去硫化充电等。,（1）初充电 定义：新蓄电池或更换极板的蓄电池在使用前的首次充电。作用：恢复蓄电池在存放期间极板上缓慢硫化和自放电而失去的电量。特点：充电电流小，充电时间长(70-90h)，必须彻底充足。初充电质量对蓄电池的影响：1)初充电不足：蓄电池容量会长期偏低，寿命缩短；2)初充电过量：隔板、极板受腐蚀和活性物质膨胀、气体压力作用而引起变形，大大降低使用寿命。,步骤：1）加注电解液：密度符合厂家规定(一般1.251.285)，液面高度符合要求(高于极板上缘1015mm)。要求：电解液温度加注前30，静放3-6h，待电解液温度35再充电。2）确定充电电流：恒流法 IC1=C20/15 IC2=C20/30 3）连接蓄电池(充电器的正极接蓄电池正极，充电器负极接蓄电池负极)，按二阶段充电法充电。,要求：V，电液逸出气泡止，换第二阶段电流再充。充至充电电压和电液密度在2-3h内不再上升，并有大量气泡放出止。若电液温度上升到40时，须将电流减半；电液温度上升到45时，应停充，待冷却到35 时恢复充电。,初充电接近结束时，应测电液密度和液面高度，密度不合适时，用蒸馏水或1.40g/cm3电液调整后再充2h,复查调整直至合适为止。最后拧上通气塞，擦净电池外表。容量检查：将完成了初充电的蓄电池静放1-2h后，按20h放电率再进行一次放电试验，以检查电池容量。新电池容量应0.95C20，否则须进行循环充放电直至达到要求。,使用的蓄电池，经常有充电不足的现象发生。若发现有下列现象之一，应进行蓄电池放电程度的检查，以便进行补充充电。1）起动机运转无力时（非机械故障）；2）发动机不工作情况下，前照灯灯光暗淡；电喇叭声音小，表示电力不足时；3）电解液密度下降到1.15g/cm3以下时；4）冬季放电超过25%，夏季放电超过50%时；5）单格电池电压降到1.7V以下时；6）蓄电池已连续使用3个月以上或放置1个月以上时。,（2）补充充电,步骤：1)清洁蓄电池 2)选择补充充电电流：第一阶段充电电流为：Qe/10；第二阶段充电电流为：Qe/20。3)连接蓄电池时。4)接通充电电路进行充电。5)充电结束30min后测量电解液的相对密度值，,（3）循环锻炼充电 为避免极板上的活性物质由于长期不参与化学反应而收缩，每隔一段时间(如3个月)应对蓄电池进行一次循环锻炼充电。充电方法是先用补充充电法将蓄电池充足电，然后以20h放电率放完电，再用补充充电法充足电即可使用。,3）工艺 1)倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水。2)用初充电的电流进行充电，当密度上升到1.15gcm3时，倒出电解液,再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升。3)再以20h放电率放电，放电至蓄电池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80以上，即可使用。,1）极板硫化现象 铅蓄电池长期充电不足或放电后长时间放置，极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒硫酸铅，正常充电时，它不能转化为二氧化铅和海绵状铅，造成活性物质减少，电池容量降低。,（4）去硫化充电,2）极板硫化的危害 内阻显著增大，容量降低，充电时温升快，即“一充就饱，一放就了”,实训二 蓄电池的就车拆装,1器材设备准备 能正常工作的车辆、常用拆装工具、万用表、试灯2注意事项（1）在发动机运转状态下，严禁拆卸蓄电池；（2）拆卸蓄电池时应使用专用的工具，尽量不要用手直接触摸蓄电池有酸液的部位。,3实施步骤 从汽车上拆卸蓄电池时，可按下述程序进行：(1)将点火开关置于“断开(OFF)”位置。(2)拆下蓄电池固定夹板的固定螺栓，取下固定夹板。(3)拧松蓄电池正、负极柱上的电缆接头固紧螺栓，取下电缆。,(4)从汽车上取下蓄电池。取下蓄电池时应小心轻放，尽量用蓄电池提把提取。(5)检查蓄电池壳体上有无裂纹和电解液渗漏痕迹，发现裂纹和渗漏应更换蔷电池。,清洁蓄电池接线柱,蓄电池的安装步骤：(1)检查蓄电池型号、规格是否适合该型汽车使用。(2)检查电解液的相对密度和液面高度是否符合技术要求，否则应予调整。(3)按照蓄电池正、负极柱和正、负电缆端子的相对位置，将蓄电池安放到固定架上。(4)用细砂纸或专用清洁器清洁蓄电池的接线柱及连接接线柱夹头。在螺栓、螺母的螺纹上涂凡士林或润滑脂，以防氧化生锈。将正、负电缆端子分别与正、负极接线柱连接。(5)在正、负极接线柱及其电缆端子上涂抹一层润滑脂，以防极柱和端子氧化腐蚀。(6)安装固定夹板，拧紧夹板固定螺栓。,实训三 蓄电池技术状况的检测,1器材设备准备 不同容量、电压、放电程度的蓄电池若干，万用表、电解液密度计、温度计、高率放电计、玻璃棒、玻璃管、盛水容器2注意事项 操作过程中，要严格执行操作规范，特别要注意的是检测电解液密度时，不要将电解液密度计的橡胶吸管提得过高，以避免电解液外漏。3实施步骤,（1）蓄电池液面高度的检查,使用干荷电式蓄电池的轿车，每行驶7.5x103Km；使用免维护蓄电池的轿车，每行驶3xl04km，应检查蓄电池的液面高度。,1）橡胶壳蓄电池电解液液面高度的检查方法：,2）呈半透明状塑料外壳蓄电池 电解液液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间。,从加液孔观察判断液面高度。加液孔下缘形成中央小圈时合格，形成大圈时为液面过低。,若电解液不足，一般应及时添加蒸馏水。若液面降低，且确系溅出或倾倒造成，应补加相对密度的电解液并充电调整。,（2）蓄电池放电程度的检测,1)电解液相对密度的检查,实践证明：当蓄电池从充足电到放电终了时，其电解液的相对密度下降约为0.16。因此，电解液的相对密度每下降0.04，相当于蓄电池放电约25。冬季，当放电程度超过25；夏季，放电程度超过50(密度下降0.08)时，就应对蓄电池进行补充充电。,蓄电池电解液密度检测,电解液密度与相对应的放电状态,2)蓄电池负荷电压的检测,对于技术状态良好的蓄电池，当以起动电流或规定的放电电流连续放电5s时，端电压应不低于规定值。,检测器主要由放电电阻、电压表、检测手柄、金属支架以及正负极电极组成。中部电压表的刻度盘上标示有020V电压值和红、黄、绿（从左到右）三段刻线。检测时，若表针指在红、黄、绿刻线范围内分别表示蓄电池技术状况“有故障”、“良好”和“很好”。,检测器的使用方法：将检测器上端的负极测针插到蓄电池负极接线柱上，再将用导线连接的正极测针插到蓄电池的正极接线柱上，此时蓄电池会通过放电电阻放电，表针指示蓄电池的技术状况和放电端电压。迅速读取指示数值，取下针状电极停止放电。,12V高率放电计测量蓄电池的放电程度,蓄电池电量检测,3)蓄电池开路电压的检测,目的：检测蓄电池的开路电压可判断蓄电池的放电程度。检测条件：就车检测时，应切断所有负载，待蓄电池的电压稳定后方能进行检测。对补充充电结束后的蓄电池至少等待10min，或者接通远光照明灯30s，以消除“表面充电”现象。,开路电压检测结果与充电状态的关系,实训四 蓄电池的正确使用与维护,1器材设备准备 不同容量、电压、放电程度的蓄电池若干，万用表、电解液密度计、温度计、高率放电计、玻璃棒、玻璃管、盛水容器。2注意事项（1）操作过程中，要严格执行操作规范，不得向蓄电池中添加自来水等。（2）清洁蓄电池时，注意蓄电池两极柱间不能短路。3实施步骤,（1）观察蓄电池外壳表面有无电解液漏出。（2）保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。,（3）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。（4）定期检查并调整电解液液面高度，液面不足时，应补加蒸馏水。（5）定期检查蓄电池的放电程度，及时将蓄电池从车上拆下进行补充充电。（6）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。（7）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，以免水和电解液混合不均而引起结冰。（8）冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态，以防电解液密度降低而结冰，引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。,实训五 蓄电池的充电,1器材设备准备 不同容量、电压、放电程度的蓄电池若干，万用表、电解液密度计、温度计、高率放电计、玻璃棒、玻璃管、盛水容器、多功能充电机、充电连接导线2注意事项（1）操作过程中，要严格遵守充电方法的操作规范。（2）不得向蓄电池中添加自来水等代替蒸馏水。（3）蓄电池大电流放电和添加蒸馏水后，不得马上测量密度。（4）充电时，应旋开出气孔盖，使产生的气体能顺利逸出，不得在附过吸烟、使用明火或制造火花，以免发生事故。（5）处于寒冷天气的蓄电池在充电之前，需检查电解液是否结冰，不可对结冰的蓄电池进行充电，否则会引起爆炸。（6）充电过程中应注意测量电解液的温度，当温度超过40时，应将电流减半，如温度继续升高到45时，应停止充电，待冷却至35以下时再充电。也可采用风冷或水冷的方法来降温。（7）充电室要安装通风设备，在充电过程中，通风设备应不停地工作，以排出有害气体，以避免爆炸危险及损害操作人员的健康。（8）任务完成，凡沾有电解液的器具应立即用清水冲洗干净，放回指定位置。,3实施步骤,（1）充电方法的选择,需要初充电的蓄电池通常选用定流充电方法，需要补充充电的蓄电池应根据需充电蓄电池的技术状况、数量以及充电设备的不同选择充电方法。当需充电的蓄电池容量不同，技术状况差异较大时，可选用定压充电法。而对于容量接近、技术状况相近的蓄电池可选用定电流充电方法。,（2）充电规范的选择 对于初充电的蓄电池，第一阶段电流约额定容量的1/15，充至电解液开始冒气泡，单格电压达2.4V时，将电流减半。对于补充充电的蓄电池，第一阶段充电电流为：Qe/10；第二阶段充电电流为：Qe/20。,（3）充电步骤 对于初充电的普通蓄电池，按制造厂的规定和本地区的气温条件，加注规定密度的电解液 将充电机和蓄电池之间进行正确的连接。选择补充充电电流；接通充电电路进行充电。充电过程中，每隔23h应测量一次蓄电池的充电电压、电解液的相对密度和温度。充电结束30min后测量电解液的相对密度值，,实训六 蓄电池常见故障的诊断与排除,1器材设备准备 不同容量、放电程度或不同故障的蓄电池，万用表、电解液密度计、温度计、高率放电计、玻璃棒、玻璃管、盛水容器。2注意事项（1）操作过程中，要严格遵守蓄电池的使用规范。（2）蓄电池大电流放电和添加蒸馏水后，不得马上测量密度。（3）任务完成，凡沾有电解液的器具应立即用清水冲洗干净，放回指定位置。,（1）蓄电池自放电 1）故障现象 若充足电的蓄电池放置30天不用，平均每昼夜放电量超过2的额定容量，应属于故障性自行放电。,3实施步骤,2）故障原因 电解液不纯，含铅以外的其他金属杂质过多。蓄电池顶部不清洁并存有电解液，造成正负接柱之间短路，。蓄电池内部正、负极板短路，。,3）处理方法 产生自放电后，可将电池完全放电，倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，用蒸馏水冲洗之后重新组装，加人新的电解液。4）预防措施 预防自放电的措施有：配制电解液用的硫酸及蒸馏水必须符合规定；配制电解液所用器皿必须是耐酸材料制作的；配好的电解液应妥善保管，严防掉入赃物；加液螺塞要盖好，保持蓄电池外表面清洁干净。,第二节 交流发电机,发电机的功用：发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。,一、交流发电机的工作原理,当转子旋转时，磁场交替地在定子铁芯中间穿过，形成一个旋转的磁场，它与固定不动的三相定子绕组之间产生相对运动，在三相定子绕组中产生了三相交流电功势，各电动势的频率相同，幅值相等，相位角相差120。,交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，即利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生感应电动势。,交流发电机由定子、转子及整流器等组成。发电机三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，彼此相差120电角度，转子是产生旋转磁场的部件。,二、交流发电机的整流原理,1.交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。2.二极管具有单向导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通,当给二极管加上反向电压时,二极管截止。,发电机输出电压波形,3.二极管的导通原则如下:（1）正极二极管 因三只二极管负极端相连，故正极端电位最高者导通；（2）负极二极管 因三只二极管正极端相连，故负极端电位最低者导通。（3）一般地，同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。,三、交流发电机的励磁方式,当点火开关S接通时，蓄电池通过调节器向发电机励磁绕组提供励磁电流，发电机他励发电，输出电压随发电机转速升高而升高。当发电机输出电压略高于蓄电池电压时，发电机向蓄电池充电，同时励磁电流由发电机自已提供，发电机由他励发电转为自励发电。,发电机励磁电路,四、交流发电机的结构,普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。,1转子,功用：产生旋转磁场,结构：主要由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成,工作过程：发电机工作时，两电刷与直流电源连通，通过两滑环为励磁绕组通入直流电，励磁绕组中有电流通过即产生轴向磁通，使爪极一侧被磁化为N极，另一侧被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。,2定子,功用：产生和输出交流电,结构：由定子铁芯和定子绕组（线圈）组成,定子铁芯由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁芯的槽中。,三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种。一般硅整流发电机均采用星形连接，即每相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相接，每相绕组的尾端接在一起，开成中性点（N）。,3整流器,功用：将定子绕组产生的三相交流电转变成直流电输出，并阻止蓄电池的电流向发电机倒流。,结构：由整流板和整流二极管组成。整流二极管分为正极管和负极管两种。引出电极为正极的称为正极管，引出电极为负极的称为负极管。,交流发电机整流二极管安装示意图a）焊接式 b）电路图 c)压装式1正整流板 2负整流板,整流二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘的两块板上，3只正极管装在其中的一块板上，称为正极板（带有输出端螺栓），3只负极管安装在另一块板上，称为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），也可以将发电机的后盖直接作为负极板,4端盖及电刷组件,端盖分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。后端盖上装有电刷组件。,电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。,两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触。,内搭铁型交流发电机：,搭铁型交流发电机,a)内搭铁型交流发电机 b)外搭铁型交流发电机,五、交流发电机的类型,1按总体结构分,（1）普通交流发电机,（2）整体式交流发电,（3）带泵的交流发电机,（4）无刷交流发电机,2按整流器的二极管数量分,（1）6管交流发电机,（2）8管交流发电机,（3）9管交流发电机,（4）11管交流发电机,桑塔纳轿车用整体式外搭铁型11管发电机1交流发电机 2电压调节器 3调节器的传感器,六、交流发电机的型号,七、工作特性与性能指标,1发电机的工作特性,交流发电机的工作特性是指发电机经整流后输出的直流电压、电流和转速之间的关系，它包括输出特性、空载特性和外特性。,（1）空载特性,交流发电机空载时电压与转速的关系。即I=0，U=f(n)。,空载特性可以判断发电机低速充电性能的好坏，同时也可以看出发电机的输出电压是随着发电机的转速升高而增高的。,（2）输出特性,输出特性也称负载特性，是指输出电压保持一定(12V发电机为14V，24V发电机为28V)时，输出电流与转速之间的关系，即U常数，If(n)的曲线，,(3)外特性,当发电机的转速一定时，输出电压与输出电流的关系,即n=0，U=f(I),2发电机的性能指标,（1）额定电压,（2）空载转速,（3）额定电流和额定转速,实训一 交流发电机的就车检测与拆装,1器材设备准备 能正常运行的车辆4台，万用表、钢板尺、常用拆装工具 2注意事项（1）拆装发电机时，应按照工艺要求进行。（2）拆解的零件要按照规范清洗并顺序摆放，对有问题的零件、拆解复杂部位的顺序、连接方法应有记录。（3）禁止用兆欧表（摇表）或 22OV交流电检查发电机的绝缘情况，否则将使二极管击穿而损坏。3实施步骤,(1)传动带松紧度检查,发电机传动带松紧度的检查1-螺栓 2-螺栓 2皮带松紧度检查仪,(2)检查发电机工作时有无噪声,(3)检查发电机的导线连接,(4)发电机“B”接线柱的输出测试,实训二 交流发电机的拆装与检测,1器材设备准备 发电机10台、万用表10块、轴承拉器10套、有关拆装工具10套、凡士林、砂纸、弹簧秤、游标卡尺或钢板尺、油盆、毛刷各10套，适量清洗剂、润滑脂及连接导线、。2注意事项(1)拆装发电机时，应按照工艺要求进行。(2)拆解的零件要按照规范清洗并顺序摆放，对有问题的零件、拆解复杂部位的顺序、连接方法应有记录。(3)禁止用兆欧表（摇表）或 22OV交流电检查发电机的绝缘情况，否则将使二极管击穿而损坏。(4)清洗发电机部件时要小心清洗擦拭，绝缘部分严禁用汽油浸泡 3实施步骤,(1)发电机的不解体检测,检查发电机端盖有无破裂，各接柱有无松动。用手转动发电机转子，检查转动是否灵活自如。,测量各接线柱之间的电阻。,（2）交流发电机的分解,交流发电机的结构有所不同，分解操作过程中应根据其结构不同作相应调整。发电机分解的步骤如下：,拆下电刷及电刷架（外装式）紧固螺钉，取下电刷架总成。,电刷架的拆解,在前后端盖上做好记号，拆下连接前后端盖的紧固螺栓。,前、后端盖的分解,将转子夹紧在台虎钳上，拆下皮带轮紧固螺母后，可依次取下带轮、风扇、半圆键、定位套,皮带轮的分解,将前端盖与转子分离，若该部装配过紧，可用拉器拉开或用木锤轻轻敲，使之分离，,前端盖的分解,拆下后端盖上的三个螺钉，将防护罩取下。,后端盖的分解,拆下后端盖上紧固整流器总成的螺钉，取下整流器总成,整流器的分解,（3）发电机主要部件的检测,转子的检测,目视检查滑环脏污或烧蚀的程度，若滑环脏污和烧蚀明显，应更换转子总成,目视检测滑环,用游标卡尺测量滑环的外径。旋转时滑环和电刷接触，当滑环的外径小于规定值时，滑环和电刷之间的接触不足，影响励磁电流的平稳，降低发电机的发电能力。若滑环厚度不小于2mm应更换转子。,万用表检查两滑环之间电阻值可以检测绕组的断路和短路。,检查滑环之间的导通,定子的检测,定子绕组断路的检测,定子绕组短路的检测,用万用表检测定子绕组匝间短路故障时，须将三相绕组与整流器元件分开，并将中性点脱焊分离。若万用表指示10k以上，说明绕组匝间绝缘良好。若万用表指示电阻值较小，则说明其绝缘性不好，有匝间短路故障，应检修或更换定子总成。,电刷总成的检测,电刷和电刷架应无破损或裂纹，弹簧不得有拆断或锈蚀现象，电刷在电刷架中应活动自如。电刷露出电刷架部分的长度应超出原长的1/2。否则应更换。,电刷长度的检测,整流器的检测,用数字万用表的二极管测试功能档可测量二极管的工作状况。若所测二极管正、反向电压值大于标准值或指示截止，说明二极管有接触不良或断路故障。若所测二极管正、反向均有导通电压或蜂鸣器鸣响，则说明二极管有短路击穿故障。只有测得结果为正向导通电压0.5V左右，反向截止时，方可为二极管技术状况正常。,组合式整流器的检测,检测组合式整流器时，对于正极管的测量。万用表的负表笔接正极板或“+”接线柱，正表笔分别依次接3个正极管抽头，其正向导通电压的标准值为0.5V左右；万用表的正表笔接正极板或“+”接线柱，负表笔依次接3个正极管抽头，其反向标准值应为截止不通。对于负极管的测量。万用表的正表笔接负极板；负表笔分别依次接触3个正极管抽头，其正向导通电压的标准值为0.5V左右；万用表的负表笔接负极板，正表笔依次接触3个正极管抽头，其反向标准值应为截止不通。,（6）发电机的组装 按照拆卸时相反的顺序进行发电机的组装。在紧固各部螺栓螺母时，要按照其正确顺序和扭矩进行。后端盖元件组装时，应保证后端盖与元件板、“B”接线柱、“F”接线柱、“N”接线柱有良好的绝缘（用万用表检查）。组装后其转子轴应转动自如，无松旷或碰擦卡滞现象,（7）发电机性能试验,发电机的空载试验,检测发电机达到额定电压时的转速是否符合技术要求，以确定发电机的机械状况和电路的基本技术状况。,发电机的固定,发电机的满载试验,满载试验是检测发电机达到额定输出电流和电压时，其转速是否符合技术要求，以确定发电机的总体技术性能。,第三节 电压调节器,一、电压调节器的功用,电压调节器的功用是在发电机转速和发电机上的负载发生变化时自动控制发电机电压，使其保持恒定，防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过量充电，同时也防止发电机电压过低而导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。,二、电压调节器的基本原理,由交流发电机的工作原理可知：交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值为E=Cen（V）E感应电动势（V）；Ce电机结构常数；每极磁通（Wb）；n转速（r/min）,当转速升高时，E增大，输出端电压UB升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通来实现。又磁极磁通与励磁电流If成正比，减小磁通也就是减小励磁电流If。交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。,三、调节器的类型,按工作原理可分为：触点式电压调节器、晶体管调节器、集成电路调节器、电脑控制调节器 按搭铁极性可分为：内搭铁、外搭铁，分别配内搭铁发电机和外搭铁发电机。,五、电子电压调节器,1.晶体管电压调节器的工作原理,晶体管调节器基本原理,（1）点火开关SW刚接通时,（2）当发电机电压升高到大于蓄电池电压时,（3）当发电机电压升高到等于调节上限UB2时,（4）当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，,2集成电路（IC）电压调节器,（1）集成电路电压调节器的电压检测方法,蓄电池电压检测法线路图,发电机电压检测法线路图,（2）集成电路电压调节器的功能,电压调节：当发电机停止发电以及充电条件异常时发出警告；当检测到下述问题时，IC调节器通过亮起放电警告灯发出警告：励磁线圈开路或短路；端子S脱开；端子B脱开；过电压（由于端子F和E之间短路使蓄电池电压上升）,（3）集成电路电压调节器的输出控制（正常