模块一汽车电源系统ppt课件.ppt

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1、模块一 电源系,2.熟悉蓄电池的检查要点、充电方法,3.掌握蓄电池常见故障的诊断与排除方法,4.掌握蓄电池的使用与维护方法,1.熟悉蓄电池的功用、结构、分类与工作原理,一辆轿车停放静置半年之后，不能正常起动发动机，将点火开关旋到ON挡，打开前大灯，灯光黯淡，按电喇叭，声音也微弱沙哑。这表明蓄电池电压不足，出现此问题该如何解决呢？蓄电池又该如何正确使用以及进行维护呢？,为正确使用、维护蓄电池，蓄电池出现故障时，迅速将故障排除，必须：,一、蓄电池的功用及分类,1.功用 (1)发动机起动时，向起动机和点火系统供电。 (2)发电机不发电或电压较低（低于蓄电池端电压）时，向用电设备供电。 (3)发电机过

2、载时，协助发电机向用电设备供电。 (4)发电机电压高于蓄电池端电压时，将发电机多余的电能转化为化学能储存起来（即充电）。 (5)保持汽车电网电压的相对稳定，保护用电设备及电子元器件。,一般由三个或六个单格电池串联而成，每个单格的额定电压为2V。,1-极板组 2外壳 3隔板 4正极柱 5联条 6加液孔螺塞 7负极柱,1栅架 2活性物质,桑塔纳轿车放射性栅架,（1）极板 蓄电池的极板分为正极板和负极板。,二、蓄电池的结构与工作原理（22）,（1）极板 蓄电池的极板由栅架和填充在其上的活性物质组成 。,二、蓄电池的结构与工作原理（23）,（2）隔板 在正、负极板间起绝缘作用。,（3）外壳 用于盛放电

3、解液和极板组，并使蓄电池构成一个整体。壳内间壁分成3个或6个互不相通的单格。蓄电池的单格电池之间采用铅质联条串联。,（4）电解液 形成电离，促使极板活性物质溶离，产生可逆的电化学反应。它是由纯净的专用硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成。相对密度一般在1.24-1.31。,（5）联条 作用是将单格电池串联起来。,二、蓄电池的结构与工作原理（24）,（6）电极柱 为便于区分，正电极柱上或旁边标有“+”或“P”记号，负电极柱标有“一”或“N”记号。有些电池正极柱涂有红色油漆。,a)侧置式 b)圆锥形 c)L形铅蓄电池电极柱的外形,蓄电池的工作原理就是化学能与电能的相互转化。,放电过程,充电过程,蓄电池

4、的充放电过程中的化学反应是可逆的，总的反应式如下： PbO2 Pb 2H2SO4 = 2PbSO4 2H2O,清除蓄电池表面的灰尘、氧化物等杂质。,1.蓄电池液面高度的检查,玻璃管测量法 液面高度指示线法 加液孔液位判断法,一、蓄电池的检查（12）,2.蓄电池放电程度的检查,1.判断是否需要充电：蓄电池电解液密度低于1.20g/cm3或单格电池电压低于1.75V时，应对蓄电池进行充电；若是电解液液面过低，可补充蒸馏水，使电解液液面符合标准，再进行补充充电。,三、蓄电池常见故障的诊断与检修（31）,蓄电池的常见故障有：,外部故障： 外壳裂纹、极柱松动、封胶干裂,内部故障有 极板硫化、活性物质脱落

5、、极板栅架腐蚀、极板短路、自放电、极板拱曲。,三、蓄电池常见故障的诊断与检修（32）1.内部故障,(1)蓄电池自行放电 充足电或第一天使用良好的蓄电池，放置较短的时间即感觉存电不足，甚至无电，起动机运转无力，喇叭声音微弱且沙哑，灯光黯淡。1)故障原因：电解液不纯、蓄电池溢出的电解液堆积在盖板上等。,2)故障诊断与排除 检查并清洁蓄电池外表面。检查当所有电路切断时，是否还有某些电器元件或部件在耗用蓄电池电能。,a.试灯法:蓄电池外电路漏电测试在拆下搭铁电缆后，用小功率试灯串人蓄电池负极柱与搭铁电缆之间，若试灯发亮，说明电路有漏电。b.电压表或电流表测试：检查数字钟、电子调谐式收放机、发动机控制微

6、机的二极管在点火开关断开时的耗电情况，可用电压、电流表进行测试。c.用欧姆表测试：从蓄电池上拆下搭铁电缆，将欧姆表测试棒分别连接搭铁电缆与蓄电池正极电缆，其电阻值应不少于100。,蓄电池外电路漏电测试,(2)电解液消耗过快 经常添加蒸馏水进行补充。 1)故障原因： 蓄电池外壳破裂造成电解液渗漏。充电电流过大，电解液蒸发或析出。极板硫化或短路。 2)故障诊断与排除 检查蓄电池外壳有无裂纹及渗漏，壳体破损应换用新蓄电池。 电解液消耗过快的同时，伴有经常烧坏灯泡等现象，表明充电电流过大，应更换电压调节器。 连续多次长时间使用起动机，也会造成蓄电池电解液损耗增多。,三、蓄电池常见故障的诊断与检修（33

7、）1.内部故障,（3)蓄电池电容量降低 起动机运转无力、起动困难。 1)故障原因 新蓄电池未进行充、放电循环锻炼，未达到规定容量。电压调节器工作不良，致使蓄电池经常充电不足或过充电，极板活性物质脱落。电解液密度过低电解液密度过高或液面长时间过低，引起极板硫化。经常长时间使用起动，造成大电流放电，致使极板损坏。 2)故障诊断与排除 先用万用表测量蓄电池的开路电压，然后用起动机起动发动机，并检查蓄电池的端电压。电压降应3V,表明蓄电池良好；若电压降在46V，说明蓄电池充电不足，应对蓄电池进行补充充电，并检修其电源系统。若电压降6V，说明蓄电池内部有故障，应予以更换。,(1)容器破裂 蓄电池固定螺母

8、拧得过紧、汽车行驶中剧烈震动、外物撞击和电解液结冰等引起。 可根据电池电解液液面高度以及电池底部的潮湿情况来判断是否有裂纹存在，裂纹一般在其四角或附近区域。 蓄电池的裂纹小的可以修补，严重的要更换蓄电池。 (2)封口胶破裂 破裂后，电解液从裂缝中渗出，与杂质混合会导致蓄电池外部导通短路，引起蓄电池自放电。 封口胶有轻微裂缝的话，可以清洁干燥后，用喷灯喷裂纹处烤热熔封。裂缝严重的可以把封口胶清除干净，重新封口。,三、蓄电池常见故障的诊断与检修（34）2.外部故障,三、蓄电池常见故障的诊断与检修（35）2.外部故障,(3)极柱螺栓或螺母腐蚀 如果蓄电池的极柱螺栓和接线端已经腐蚀产生污物，可以用竹片

9、将污物刮去，用抹布蘸有5的碱液擦去残余的污物和酸液，用水清洗干净。然后在极柱和接线端的表面涂上凡士林油保护。如果腐蚀比较严重，应该更换极柱连接螺栓和螺母。 (4)蓄电池爆炸:蓄电池充电后期，电解液中的水分解为氢气和氧气。 为了防止蓄电池产生爆炸事故，必须使蓄电池的通气孔保持畅通，严禁蓄电池周围有明火，蓄电池内部连接处的焊点要牢固，以免松动引起火。,四、蓄电池的使用与维护（41）,一、填空题 1.正极板活性物质是 色的_，负极板的活性物质是_色的_为了使电解液能顺利渗入极板内部，极板的活性物质具有_性。 2.蓄电池的联条是_ _式的，整体盖蓄电池的联条在_，多采用_或_式的结构。 3.国产负极板

10、的厚度为_，正极板为 。国外大多采用厚度为_的薄型钢板（正极板比负极板稍厚），薄型极板对_和_都十分有利。 4.蓄电池常见的内部故障主要有_ _、电解液消耗过快和_。 二、判断题1.蓄电池在汽车与发电机及所有用电设备都是并联的。（ ）,2.因为蓄电池工作时，负极板负担比正极板重，故单格电池中负极板比正极板多一片。（ ）3.在正常工作温度范围内，随电解液温度降低，蓄电池的内阻将增大。 （ ）4.蓄电池充电时端电压高于它的电动势，两者之差为其内阻上的电压降。 （ ）三、选择题1. 当充电使单格电池电压达到2.4V左右时，蓄电池会出现（ ）现象。A、蓄电池内部开始出现气泡 B、电解液呈“沸腾”状态

11、C、电压维持在该数值上不再升高2.电解液的密度高于规定值时，应用（ ）进行调整。A、蒸馏水 B、纯硫酸 C、相对密度为1.4的稀硫酸3.已知普通铅蓄电池额定容量，在补充充电时，第一阶段充电电流应选择（ ）。,A.额定容量的1/10 B.额定容量的1/15 C.必须查表选择四、简答题1.蓄电池存电不足的表现有哪些?2.如何检修蓄电池的电解液消耗过快？3.蓄电池充电的注意事项有哪些？ 三、实践与练习 如何用玻璃管检查蓄电池的电解液的液面高度？,1掌握交流发电机的检修方法,2掌握电压调节器的检测方法,3熟悉交流发电机的使用注意事项,一只交流发电机在做简单测试时，发现测试灯泡不亮，说明发电机不发电。汽

12、车用发电机在日常使用中导致其不发电的原因很多，我们碰到后该如何分析，准确快捷地找到故障点，将发电机修复呢？,要准确快捷地检修汽车发电机和调节器，要：,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-1),1.发电机的作用与分类,作用：车用发电机是汽车电器系统的主要电源，由发动机驱动，发电机正常工作时，给除起动机以外所有的用电设备供电，同时给蓄电池充电。,2)按磁场绕组搭铁方式的不同可分为内搭铁式和外搭铁式,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-2),2.交流发电机的结构与工作原理,(1) 结构：硅整流发电机一般由三相同步交流发电机和硅整流二极管组成。,交流发电机结构,1 前端盖 2 皮带轮 3 风扇 4

13、 转子轴 5 轴承 6 电刷 7 后罩盖 8 调节器 9 集流环 10转子总成 11后端盖 12定子总成,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-3),2.交流发电机的结构与工作原理,2.交流发电机的结构与工作原理,(1) 结构：,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-),三角形连接,星（Y)形连接,2.交流发电机的结构与工作原理,(1) 结构：,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-5),外 装 式 电刷架,2.交流发电机的结构与工作原理,(1) 结构：,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-6),2.交流发电机的结构与工作原理,(2) 交流发电机的发电原理：,基本原理是电磁感应原理。交流发电

14、机的转子是一旋转磁场，当转子由发动机带轮带动旋转时，由于定子绕组与磁感应线有相对切割运动，所以在三相绕组中产生交流电动势。,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-7),2.交流发电机的结构与工作原理,(3) 交流发电机的整流原理：,三相桥式整流电路及电压波形 三相桥式全波整流电路（六个二极管）中，六只二极管中两只两只轮流导通，在R上得到一个较平稳的脉动直流电压。,一、发电机的作用、结构与工作原理（1-8),2.交流发电机的结构与工作原理,(3) 交流发电机的整流原理：,九管整流器 在六管整流器的基础上增加了三只小功率的正极管-励磁二极管。还能用来控制充电指示灯。,带中性点整流管的整流器 （11

15、个二极管） 在中性点和发电机正、负极间分别接一个较小功率的整流二极管，对中性点处的高次谐波进行整流将其输出电流叠加在输出端，以提高发电机的输出功率。,二、电压调节器的结构与工作原理（2-1),1.电压调节器的作用、特点和分类 作用：发电机输出电压也会随着其转速的升高而升高，电压调节器使输出电压恒定。 特点：体积小、工作频率高、调节效果好、可靠性高、使用寿命长。 分类：电磁振动式电压调节器和电子式电压调节器。,2.电压调节器的结构及工作原理,(1)晶体管调节器,内搭铁,外搭铁,二、电压调节器的结构与工作原理（2-2),2.电压调节器的结构及工作原理,(2)集成电路调节器,集成电路调节器是利用集成

16、电路(IC)组成的调节器。现代汽车大量采用集成电路调节器，如JT151型、JT152型混合集成电路调节器已与国产发动机配套使用，这种发电机称为整体式交流发电机。,二、电压调节器的结构与工作原理（2-3),2.电压调节器的结构及工作原理,(2)集成电路调节器,集成电路调节器装在发电机上，可直接检测发电机的输出电压，也可通过导线检测蓄电池端电压的变化，来调节发电机的输出电压。因而根据其电压检测点的不同，可分为发电机电压检测法和蓄电池电压检测法两种。,UP = ULR2(R1+R2) = UBR2(R1+R2)，检测点P加到稳压管VSl两端的反向电压与发电机的端电压UB成正比，所以该线路称为发电机电

17、压检测法。,二、电压调节器的结构与工作原理（2-4),2.电压调节器的结构及工作原理,(2)集成电路调节器,加到分压器R1和R2的电压为蓄电池端电压，由于通过检测点P加到稳压管VDl上的反向电压与蓄电池端电压成正比，所以该线路称为蓄电池电压检测法。,一、交流发电机的检修（1-1）,1发电机后支架 2发电机前支架 3卡子 4螺栓 5螺栓 6螺母 7弹垫 8螺母 9发电机 l0弹垫 11螺母 12罩 13橡胶塞 14V带轮 15V带 16弹垫 17螺母套 18缓冲垫圈 19调整吊臂 20轴套 21垫圈 22弹垫 23螺栓 24螺栓 25垫圈 26风扇 27螺母,1.(桑塔纳车用)交流发电机的拆卸与

18、分解,一、交流发电机的检修（1-2）,1.(桑塔纳车用)交流发电机的拆卸与分解,1）交流发电机的拆卸步骤:,取下V带,取下发电机,取下罩,2)发电机的分解,取下V带轮,将转子从轴承座上取下,将二极管底板与定子一起从外壳内取出,拆下碳(电)刷架、调压器和抗干扰电容,2.交流发电机的检修（1)转子总成的检修,1)短路及断路检查 用万用表检测两集电环间的电阻，其值应为3-4。大于此值或为无穷大，说明有断路故障；小于3，说明有短路故障。有故障的转子应修理或更换。,2)搭铁检查 用万用表检测集电环与转子轴之间的阻值，应为无穷大。否则，有搭铁故障，应予修理或更换。,搭铁检查,短路及断路检查,一、交流发电机

19、的检修（1-3）,2.交流发电机的检修（1)转子总成的检修,3)转子铁心及转子轴的检测 铁心不得有松旷的现象；转子的直线度检查，轴外圆与滑环的径向圆跳动应0.10mm。,4)集电环的检测 表面光滑平整，若有划伤或沟槽，应用“00”号砂纸磨光；有游标卡尺测量集电环的外径，其值不得小于标准直径0.5mm，否则应更换；集电环的厚度2mm 。,集电环的检测,转子铁心及转子轴的检测,一、交流发电机的检修（1-4）,2.交流发电机的检修（2)定子总成的检修,搭铁检查,1)电枢绕组表面 2)搭铁检查,断路检查,一、交流发电机的检修（1-5）,3)断路检查,2.交流发电机的检修（2)定子总成的检修,4)绝缘检

20、查,（3)电刷架组件的检修1)电刷架的检修2)电刷的检修 3)电刷弹簧的检修,一、交流发电机的检修（1-6）,（4)整流器的检修：用万用表测量正反向电阻判定正副二极管，判断是否短路、断路。,整流器的检修,（5)前后壳体、后端盖及轴承的检修（1)前后壳体、端盖的检修。发电机端盖不允许有裂纹，且安装孔不能过于松旷，否则应作镶套处理。端盖上的轴承孔与轴承外径一般为0.01-0.02mm的过盈量。（2)轴承的检修。轴承应转动灵活，无明显的杂音，滚珠与滚道上应无斑点，轴承的轴向、径向间隙应0.2mm否则应更换。,一、交流发电机的检修（1-7）,2.交流发电机的检修（2)定子总成的检修,3.交流发电机的装

21、配注意事项,(6)发电机装车后，应检查其传动V型带张力。,一、交流发电机的检修（1-8）,(1)各绝缘衬套及绝缘垫圈不得漏装。,(2)发电机前、后端盖及定子铁芯应按装配标记对正装合。,(3)各螺栓应按规定力矩拧紧。,(4)装合后，转子在定子内应转动灵活，无碰擦现象。,(5)硅整流发电机的所有接线必须连接正确；蓄电池必须负极搭铁；各线路连接好之前，最好不要转动发电机，以防烧坏二极管、熔丝及线路。,二、电压调节器的检修（2-1）,晶体管电压调节器由于使用不当或质量不佳，可能出现以下的故障： (1)发电机不发电。 (2)发电机电压过高，充电电流过大，蓄电池电解液沸腾，消耗快。 检查：在调节器“F”和

22、发电机“F”接线柱之间，串联一只量程为10A的直流电流表，用以测量励磁电流和转速之间的变化关系。起动发动机，观察电流表的指针。,1.晶体管电压调节器的常见故障与检修,晶体管电压调节器的检查,二、电压调节器的检修（2-2）,1.晶体管电压调节器的常见故障与检修,(1)若电流表指针指示为0，多为VT断路故障，应更换新品； (2)若电流表在低转速时有较稳定的指示，而在转速升高到800-1000rmin之后，指示值随转速的升高而加大，则为VT2短路或VD、VTl断路，应更换新品； (3)若电流随转速的升高而减小，表示调节器良好。,2.集成电路电压调节器的检修：损坏和失效后只能更换新产品。判断方法就是就

23、车检查。,集成电路电压调节器检查 1-交流发电机 2可调稳压直流电源 3蓄电池,三、硅整流发电机使用的注意事项（11）,7.发电机与专用调节器配套使用，并确保连线正确可靠。,1.蓄电池必须负极搭铁，不得接反。,2.发电机运转时，不能采用刮火法检查发电机是否发电。,3.若发现发电机不发电或充电电流很小时，不能继续使用。,4. 禁止用兆欧表或220V交流电源检查发电机的绝缘性能，否则将击穿二极管。,5.发电机自行熄火时，应将点火开关断开。,6.发动机运转时，不得随意切断发电机与蓄电池之间的导线。,一、填空题1.硅整流发电机主要由_、_、_、_、_、_及_等部分组成。2.硅整流发电机的整流器一般是由

24、_只二极管组成的_整流电路。3.硅整流发电机整流器的作用就是利用二极管的_，通过_整流电路，将电枢绕组产生的三相交流电转换成_。4.电压调节器可分为_和_两类。5.检测三相定子绕组的断路时，万用表的一表笔接在三相绕组的中性点，另一表笔分别接绕组的_。电阻值应_。若有一相电阻值为无穷大，则该相_。,二、判断题1.任何发电机定子的作用都是产生交流电。 （ ）2.硅整流发电机是利用二极管整流。 （ ）3.目前国产的硅整流发电机均为负极搭铁 （ ） 。4.如果晶体管电压调节器的大功率管断路，在发电机转速较高时其电压将超过规定值。 （ ） 5.因为发电机外壳直接搭铁，因此发电机搭铁接柱与调节器搭铁接柱间

25、的连接导线可省。（ ）三、简答题1.简述桑塔纳轿车整体式交流发电机的拆装顺序。2.简述交流发电机整流器的工作原理。3.如何用万用表判断正二极管和负二极管及其好坏？4.如何用万用表判断定子绕组的好坏？,2.掌握电源系常见故障的诊断与排除方法,1.掌握电源系电路的工作原理,一辆轿车在中速行驶状态时，充电指示灯时亮时灭，不断的闪烁。由故障现象可以初步判定为汽车电源系故障，电源系的常见故障现象还有很多种，比如充电指示灯不亮、常亮等。,充电指示灯时亮时灭,掌握根据电源系常见故障现象来诊断并排除故障的方法，必须：,一、电源系电路工作原理(1-1),一、电源系电路工作原理(1-2),整体式交流发电机的3只正

26、极管与3只负极管组成一个三相桥式全波整流电路，称为输出电流整流电路。 其输出端B+ 用红色导线与起动机30端子连接。3只磁场二极管与三只负极管也组成一个三相全波整流电路，称为磁场电流整流电路。 其输出端D+用蓝色导线经蓄电池旁边的单端子连接器T1 后与中央线路板D插座的D4 端子连接，再经中央线路板内部电路与A插座的A16 端子相连。点火开关30端子用红色导线经中央线路板上的单端子插座P与蓄电池正极连接，点火开关15端子用黑色导线与仪表盘坐下方14端子黑色插座的14号端子连接，经仪表盘的印刷电路上的电阻R1 、R2 和充电指示灯（R2 和充电指示灯串联后再与R1 并联）和二极管接回到14端子黑

27、色插座的12号端子，再用蓝色导线与中央线路板A插座的A16 端子连接。 当点火开关置于1档时，发电机转速低于1200r/min时，发电机输出电压低于蓄电池的端电压，发电机不给蓄电池充电，蓄电池向用电设备供电，同时也为发电机“”红色导线中央线路板单端子插座P端子中央线路板内部中央线路板单端子插座P端子点火开关30端子点火开关。,点火开关15端子黑色导线仪表盘下方14端子黑色插座的14号端子仪表盘印刷电路电阻R2 和充电指示灯（发光二极管）14端子黑色插座的12号端子蓝色导线二极管中央线路板A16 端子中央线路板内部线路中央线路板D4 端子单端子连接器T1 （蓄电池旁边）交流发电机D+ 端子发电机

28、的励磁绕组电压调节器功率管搭铁蓄电池“”。此时充电指示灯有电流通过，故充电指示灯亮。 当发动机转速达到或高于1200r/min时，发电机输出电压高于蓄电池端电压，发电机给用电设备供电，3只励磁二极管的共阴极端子D+ 直接向同时向励磁绕组供电，同时发电机给蓄电池充电，充电电流路径为：交流发电机电枢B+ 端子起动机电磁开关30接线柱蓄电池“”端子蓄电池“”端子搭铁。此时中央线路板A16 端子的电势高于点火开关15端子的电势，由于二级管的的单向导电性，故充电指示灯无电流通过，充电指示灯熄灭，指示发电机工作状况良好。,一、电源系电路工作原理(1-3),一、电源系常见故障的诊断与排除 （11）,1.充电

29、电流不稳 桑塔纳轿车充电电流不稳，即充电指示灯时亮时灭的故障原因有： （1)发电机驱动带挠度过大而出现打滑； （2)发电机个别二极管断路、一相定子绕组连接不良或断路； （3)发电机电刷磨损过多； （4)调节器调节电压过低。,一、电源系常见故障的诊断与排除 （12）,2.充电指示灯不亮,桑塔纳轿车充电指示灯不亮的具体原因如下：（1)充电指示灯坏或与之串联的电阻R2断路。 （2)指示灯线路断路或线路中的二极管断路。 （3)点火开关故障。（4)发电机不发电。（5)IC调节器故障。,一、电源系常见故障的诊断与排除 （13）,3.充电电流过小,（1)发电机方面的原因有：V型带过松；个别二极管断路；定子绕组有一相连接不良或断路；电刷磨损过度及滑环油污使电刷与滑环接触不良等。（2)电压调节器方面的原因有：低速触点烧蚀、脏污等造成接触不良；电压调节过低。,4.充电电流过大 由于调节器有故障引起的，对于晶体管调节器或集成电路调节器应更换新品。,一、简答题1.简述桑塔纳轿车充电电流不稳的检修方法。3.如何检修桑塔纳轿车充电指示灯不亮的故障？4.如何检修桑塔纳轿车电源系不充电的故障？,