汽车充电系统的检修课件.ppt

承上复习,1、你们自己的手机电池每充一次电能用多久？当手机没电了你们什么做？,2、汽车上的蓄电池能给车上的用电设备长期供电吗？,设问,3、当汽车上的蓄电池电量耗损后又如何得到补充的呢？,项目二 充电系统的检修,导出新课题,项目学习任务,你们通过本项目学习后，应能做到：,1、能简述充电系统的基本组成和工作原理,2、能简述交流发电机的基本构造和工作原理,3、知道充电系统的故障诊断与故障排除,学习重点、难点：,充电系统的工作原理与故障检修技能,主要由发电机、调节器、充电状态指示装置、蓄电池和控制电路等组成.,项目任务实施,一、充电系统的基本组成：,充电电路,二、充电系统的作用:,调节器:调节电压.充电状态指示装置:指示充电系统的工作情况.,发电机:主要电源,向供电设备供电和向蓄电池充电.,（1）他励 在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。这种供给磁场电流的方式称为他励发电。（2）自励 随着转速的提高，发电机的电动势逐渐升高并能对外输出，一般在发动机怠速时发电机就能对外供电了，当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。,三、充电系统的工作原理,励磁电路,（3）充电指示装置,4、充电系统的常见故障与诊断,四、交流发电机,安装位置,交流发电机,交流发电机的优点:1、体积小，质量轻。2、结构简单，维修方便。3、输出功率大，低速充电性能好。4、配用的调节器结构简单。5、整流性能好，无火花，抗无线电干扰。,汽车上用电设备用的是直流电，但发电机为什么不用直流发电机而是用交流发电机？,1、交流发电机的基本构造,由铁蕊和三相绕组组成 。连接方法 星形连接 三角连接 在三相绕组中所产生的电动势应是对称电动势，即电动势的大小相等、电位差互差120电角度。,1）定子：又叫电枢，用来切割磁力线，产生交变电动势,由两块爪极、激磁绕组、轴和滑环等组成。“F”（或“磁场”）接线柱和“”（搭铁）接线柱。,2）转子：在发动机带动下运转，并产生旋转磁场,磁场的磁力线分布激磁电路,3）电刷及电刷架,装有炭刷架和炭刷 。搭铁形式 内搭铁 外搭铁,2、交流发电机工作原理,图2-2所示，交流发电机每相绕组的电动势有效值E与发电机结构常数C、转子转速n及磁极磁通成正比。即：ECn,图2-2,五、整流器：将交流电转变为直流电,由六只硅整流二极管组成的三相桥式整流电路。 正极管子：元件板上。负极管子：后端盖上。 元件板必须与后端盖绝缘，并固定在后端盖上用螺栓引至后端盖外部作为发电机的火线接柱，标记为“B”（“A”、“+”、或“电枢”）。,图2.3,整流原理,三相桥式整流器工作原理(六管)在图2-3（a）所示，三相桥式全波整流电路中，三个二极管VD1、VD2、VD3的负极（外壳）通过元件板连接在一起，它们的正极则分别与三相绕组的首端相连。这三只管的导通条件是：在某一瞬间，哪一相的电压最高（相对其他两相而言），则该相的二极管导通。三个负极二极管VD4、VD5、VD6的负极也与三相绕组的首端相联，其正极（外壳）通过元件板或端盖连接在一起。这三支管的导通条件是：在某一瞬间，哪一相的电位最低（相对其他两相而言），则该相的二极管导通。,三相桥式整流器工作原理:在硅整流发电机运转过程中的每一个时间区间总是一相电压最高一相电位最低，整流器的六只整流二极管中，始终保持有两个管子导通（一个正极管、一个负极管），负载R两端得到的是两相间的线电压。依次类推，循环反复，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，每个周期内有六个波形，如图2-3（b）所示。,八管整流(中性点电压的作用)：中性点的电压等于输出端电压的1/2。,六、电压调节器,发电机内置式,1、功用：电压调节器是把发电机输出电压控制在规定范围内的装置，其功用是在发电机转速变化时，自动控制发电机电压保持恒定，使其不因发电机转速高时电压过高烧坏用电器和导致蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压不足导致用电器工作失常。,发电机外置式,电压调节式连接电路,2、电压调节器的分类,交流发电机电压调节器按工作原理可分为：（1）触点式电压调节器触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。,调节器不工作时，低速触点K1闭合，高速触点K2处于开启状态。,（2）晶体管调节器随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。,（3） 集成电路调节器,集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。,WA202A-3A AVR 发电机自动电压调节器,（4） 电脑控制调节器,电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。,番禺农校,交流发电机的三相绕组产生的相电动势有效值为：E=Cen（V）这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，为转子的磁极磁通，也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。,3、电压调节器的调压原理,番禺农校,所以，交流发电机电压调节器的调压原理是：当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变；当发电机的转速降低时，调节器通过增大发电机的励磁电流If来增加磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。,番禺农校,1)电子调节器的工作原理,（1）外搭铁型电子调节器的工作原理,电子调节器有多种型式，其内部电路各不相同，但工作原理可用基本电路工作原理去理解。,2022/12/7,36,可编辑,番禺农校,内搭铁型电子调节器基本电路的特点是晶体管VT1、VT2采用PNP型，发电机的励磁绕组连接在VT2的集电极和搭铁端之间，与外搭铁型电路显著不同，电路工作原理和结构与外搭铁型电子调节器类似。,（2）内搭铁型电子调节器的基本电路,番禺农校,夏利发电机为整体式交流发电机，调节器为内装式外搭铁型。 该调节器有6个接线端子F、P、E三个端子用螺钉直接和发电机连接，B端用螺母固定在发电机的输出端子“B”上，IG、L两个端子用金属线引到调节器的外部接线插座上。,2）夏利轿车发电机的集成电路调节器,番禺农校,广州本田轿车交流发电机为8管外搭铁型交流发电机，调节器为内装式外搭铁型，由发动机电脑控制。 在汽车电路中有一个负载检测仪，检测电路中总电流负载大小，送信号到电脑，调节器送发电机电压信号到电脑，电脑根据这两个信号，发送电信号到调节器，驱动调节器的控制电路工作，适时地接通和断开励磁绕组电流，从而控制发电机电压。,B发电机输出接住，S、FR接电脑， L接充电指示灯，LG接点火开关,3）广州本田轿车交流发电机的集成电路调节器,无刷交流发电机的构造（课后拓展）,七、交流发电机的型号,JFZ 1 9 13 Z,产品代号,电压等级代号,电流等级代号,设计序号,变形代号,八、充电系统的故障检修,（1）检查传动带的外观看有无裂纹、磨损过度等.（2）传动带松紧度检查检查时，应在发电机传动带轮和风扇传动带轮中间，用30N50N的力按下传动带，如图2-27所示；传动带挠度应为10mm15mm。,充电系统常见故障：不充电、充电电流过大或过小,检查步骤与方法,1. 交流发电机不解体就车检查,图2.27,皮带松紧度检查,（3）检查有无噪声若轴承破损、轴弯曲，则在发电机运转时，会发出异常噪声。检查时，可逐渐加大发动机油门，使发电机转速逐渐升高，同时监听发电机有无异常噪声，如有异常噪声，应将发电机分解检修。当传动带运转时有异响并伴有异常磨损时，应检查曲轴皮带轮、水泵皮带轮、发电机皮带轮是否在同一旋转平面内。,（4）检查导线连接检查各导线端子的连接是否正确。发电机B接线柱必须加弹簧垫圈紧固。采用插接器连接的发电机，其插座与线束插头的连接必须锁紧，不得有松动现象。（5）发电机电压测试如果汽车装有催化式排气净化装置，在做发电机电压测试试验时，发动机的运转时间不得超过5min。在发动机停转且不使用车上电气设备的情况下，测量蓄电池电压，并把这个电压作为参考电压或基准电压。起动发动机，使发动机转速保持在2000r/min，在不使用车上电气设备的情况下，测量蓄电池电压，这个电压称空载充电电压，空载充电电压应比参考电压高些，但不超过2V。,在发动机转速仍为2000r/min，接通电器附件，如暖风机、空调和前照灯远光等，当电压稳定时测量蓄电池电压，这个电压称负载电压。负载电压至少应高出参考电压0.5V。若有问题，可在充电20A时检查充电线路压降；将电压表正极接发电机“电枢”（B）接线柱，电压表负极接蓄电池正极桩头，电压表读数不得超过0.7V；将电压表正极接调节器壳体，另一端接发电机机壳，电压表读数不得超过0.05V；当电压表一端接发电机机壳，另一端接蓄电池负极时，电压表读数不得超过0.05V。若示值不符合上述标准，应清洁、紧固相应连接线头及安装架。,（6）B接线柱电流测试将发动机熄火，拆掉蓄电池搭铁电缆端子，从硅整流发电机“电枢”（B）接线柱上拆下原有引线，将040A电流表串接在拆下的引线接头与“电枢”接线柱之间，并将电压表正极接电枢接线柱，负极与发动机机体相接。,断开汽车所有电器开关。装复蓄电池搭铁电缆接头，起动发动机，使发电机在略高于额定转速下工作，这时电流表读数应小于10A，电压表示值应在调节器规定的调压值范围内。接通汽车主要用电设备（如前照灯远光、暖风机、空调、刮水器等），使电流表示数大于30A，此时电压表示数应大于蓄电池电压。,熄火，先拆去蓄电池搭铁电缆端子，拆除电压表、电流表，重新装复发电机“电枢”线和电池搭铁电缆端子。若电压值超过规定电压上限，一般为调压器故障；若电压远低于电压下限，电流过小，应检查发电机个别二极管或个别电枢绕组是否有损坏等故障。,2、交流发电机的拆卸,（1）对于用ECU控制的汽车，应先读出故障代码。（2）拆下蓄电池负极柱上的搭铁电缆接头。（3）拆下发电机的导线接头或接插器插头。（4）拆下发电机螺栓，并松开皮带。（5）取下发电机，并清洁干净。,3. 交流发电机不解体检查,（1）整体检测为了确定硅整流发电机有无故障。在发电机解体之前，应先对其进行不解体检查，操作方法是。用万用表R1档检测发电机各接线柱之间的阻值并进行分析判断。手持皮带轮试前轴承轴向及径向间隙。转动转子，检查轴承阻力、噪声以及转子与定子之间有无磨擦和异响。当发现阻力较大时，可拆除电刷再试，以确定阻力是来自电刷还是来自轴承。转动转子轴，检查皮带轮的摆差（摇头）大小，以判断转子轴是否弯曲。检查外壳、挂脚等处有无裂纹及损坏。,图2.12,4. 交流发电机的解体（JF1522硅整流发电机）,普通硅整流发电机的解体步骤：JF1522硅整流发电机的结构，如图2-12所示，其解体顺序如下。见图2-12 JF1522硅整流发电机的结构拆下电刷架紧固镙钉，取出电刷架组件。拆下接线柱螺母和防护罩固定螺钉，取下防护罩。做好前后端盖对位记号，拆下前后端盖连接螺栓，使装有转子的前端盖与装有定子的后端盖分离。,将转子夹持在台虎钳（钳口应垫软金属板）上，拆下皮带轮紧固螺母，取下皮带轮、风扇、隔圈、半圆键，使转子与前端盖分离。拆下前轴承盖，取出前轴承。拆下整流器组件上的定子绕组线端的连接螺母及中性抽头线端的连接螺母，使定子与整流器组件分离，取出定子总成。拆下后端盖上紧固整流器组件的螺栓及电枢接线柱的紧固螺母，取下整流器组件。,5. 交流发电机解体后的检修,1）二极管的检修（1）检查二极管好坏将万用表的两测试棒接于二极管的两极测其电阻，再反接测一次，若电阻值一大（10k）一小（810），差异很大，说明二极管良好。若两次测量阻值均为，则为断路；若两次测得阻值均为0，则为短路。对焊接式整流二极管来说，只要有一只二极管损坏，则需更换该二极管所在的正或负整流板总成；若为压装结构，则只需更换故障二极管即可。,（2）二极管的极性判别常用的万用表有机械式和电子式两种，机械式万用表检测方法是：将万用表的正测试棒（红色）接二极管引出极，负测试棒（黑色）接二极管的另一极，测其电阻。若阻值大于10K，则该二极管为正极管；若阻值为810，则该二极管为负极管。,2）转子总成的检修,（1）转子绕组检修 如图5所示，用万用表R1档检测两集电环之间电阻，应与标准相符。若阻值为“”，说明断路；若阻值过小，说明短路,如图6所示，用万用表电阻最大档检测集电环与铁心（或转子轴）之间的电阻，应为“”，否则为搭铁。,断路应焊修或更换转子总成，短路和搭铁应更换转子总成。,（2）集电环检修集电环表面应平整光滑，若有轻微烧蚀，用“00”号砂布打磨；烧蚀严重，应在车床上精车加工。用直尺测量集电环厚度，应与规定相符，否则应更换。用千分尺测量集电环圆柱度，应与规定相符，否则应精车加工。,（3）转子轴检修如图7所示，用百分表测量转子轴摆差，应与规定相符，否则应予校正。,3）定子总成的检修,（1）定子绕组短路检修通过台架试验测其输出功率或通过示波器测其输出电压波形进行判断。（2）定子绕组断路检修如图9所示，用万用表R1档检测定子绕组三个接线端，两两相测，阻值应小于1，若阻值为，说明断路。断路故障应用35W220V的电烙铁焊接修复，若不能修复，应更换定子绕组或定子总成。,（3）定子绕组搭铁检修如图10所示，用万用表电阻最大档检测定子绕组接线端与定子铁心间的电阻，应为，否则说明有搭铁故障。有搭铁故障应更换定子绕组或定子总成。,4）检查电刷组件（1）外观检查电刷表面应无油污，无破损、变形，且应在电刷架中活动自如。（2）电刷长度检查如图12所示，用游标卡尺或钢板尺测量电刷露出电刷架的长度，应与规定相符。,6、硅整流交流发电机的装复首先向轴承中填充2/3的润滑脂，再按拆解的反顺序装复：（1）将前端盖、风扇、半圆键和皮带轮依次装到转子轴上，并用螺母紧固；（2）将整流板、定子绕组依次装入后端盖；（3）将两端盖装合在一起，并拧紧联接螺栓；（4）拧紧后端盖轴承紧固螺母，装好轴承盖；（5）装电刷组件；（6）装复后，转动发动机皮带轮，转子转动平顺，无摩擦及碰击声。,7、装复后的检测1 试验台试验（参看录象）（1）空载试验将发电机正确安装在试验台上，起动试验台，记录试验数据，应与规定相符。 （2）负载试验将发电机正确安装在试验台上，起动试验台，记录试验数据，应与规定相符。 8、注意事项1分离前后端盖时，不要硬敲乱撬，要使用拉器。2使用万用表检测时，应注意万用表型号和档位的选择。,项目学习评价,项目评价表,多样化评价：自评、互评、师评,项目总结,1、先由每个小组的学生代表做总结发言,2、教师根据各组的实际情况进行点评、总结。,研究无刷交流发电机的构造特点及其工作原理,课后任务拓展：,本项目完成,2022/12/7,71,可编辑,