精编版汽车电器设备与维修教案.docx

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精编版汽车电器设备与维修教案

汽车电器设备与维修教案

汽车电器设备与维修

模块一电源系

绪论

一．汽车电器设备的组成

1．蓄电池——将化学能转变成电能的装置

2.发电机——将机械能转变成电能的装置

3.起动机——起动发动机

4.点火系——点燃进入发动机燃烧室的混合气

5.仪表，照明及信号

6.辅助装置

二．汽车电器设备的特点

1．低压电

2．直流电

3．单线，并联制

4．各设备前均装有保险装置

三．汽车电器设备的作用

1．保证可靠而准时点燃进入发动机汽缸的混合汽。

2．保证汽车在不同气候和地理条件下，可靠起动。

3．保证在各种气候条件和错综复杂的公路`交通运输中，

信号装置的正常工作及夜间行驶时的道路照明等。

项目一蓄电池结构认识

一．铅蓄电池的用途

1．起动时，向起动机提供电流。

（200——600）A

2．怠速时，向用电设备供电。

3．发电机超载时，协助发电机供电。

4．当发电机电压高于蓄电池电动势时，进行充电。

二．铅蓄电池的构造

1.极板与极板组

正极板---二氧化铅（PbO2），棕红色，（3---14）片

负极板---纯铅（Pb），浅灰色，（4---15）片

解释极板片数的多少与容量的关系：

Q=正极板片数×15

2.隔板

木隔板有槽面应对准正极板

隔板的要求：

绝缘、疏通

3.电解液

电解质硫酸的水溶液（H2SO4）----将1.83的H2SO4进行稀释至1.26—1.28

4.壳体

要求：

耐酸、耐震、密封性好。

介绍极板组的连接，单格电池的形成、电压、电动势、容量等基本参数。

三、铅蓄电池工作原理

工作原理：

PbO2+Pb+2H2SO4=PbSO4+PbSO4+2HO2

在整个充放电过程中，正极板反应是负极板反应的1.67倍。

在充电过程中，比重逐渐上升，水逐渐下降

在放电过程中，比重逐渐下降，水逐渐上升

极化现象——在充放电过程中，极板表面进行的是电化学反应过程；在溶液中进行的是离子传递过程；在这两个过程中有“迟缓性”（既最慢步骤），影响整个反应的速度，也影响到电极电位的变化，即产生了极化现象。

极化现象有：

欧姆极化，浓差极化，电化学极化

项目二蓄电池技术状况的检测与使用

一、放电特性

（1）放电电流If——长时间恒温小电流放电。

（2）比重ϒ——从（1.27——1.11）直线下降。

（3）放电电压Uf——分三个阶段不断下降。

终止电压——以20小时放电率连续放电到每单格电池电压为1.75V。

判断放电是否放完：

1．Uf下降到终止电压。

2．ϒ下降到最小允许值（1.11）

二、充电特性

（1）充电电流Ic——以恒定电流进行充电。

（2）比重ϒ——以直线上升从（1.11——1.27），且保持2小时不变。

（3）充电电压Uf——开始时从（1.95——2.1）V；然后缓慢上升到（2.3——2.4）V；并

产生,气泡接着急剧上升到2.7V

判断充足电否：

1．Uc上升到最大值（2.7V），且保持二小时不变。

2.ϒ上升到最大值（1.27），且保持二小时不变。

3.出现大量气泡。

三、容量

在放电允许的范围内，蓄电池输出的电量称为容量。

用Q表示。

Q=If*t（安培*小时）

1．额定容量Qe

新的充满电的蓄电池，在平均温度为30度，以20小时放电率连续放电到每单格电池电压为1.75V时所输出的电量。

2．起动容量

（a）在平均温度为30度时，以5分钟放电率的放电电流连续放电到单格电池电压为1.5V时所输出的电量。

（b）在平均温度为-18度时，以5分钟放电率的放电电流连续放电到单格电池电压为1V时所输出的电量。

四、使用条件对容量的影响因素

1．充电状况

充电电压，充电机会、充电电流的大小等。

2．放电电流If

If↑——Q↓

3．电解液温度T

T↑——Q↓

4．电解液比重

ϒ=1.23时，Q最大

项目三蓄电池充电设备的使用

 一、蓄电池常见故障

1．极板硫化

——由于长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒的硫酸铅，在正常充电时很难溶解，这种现象就称为“硫酸铅硬化”。

现象：

（1）容量严重下降；

（2）充电时，电压迅速上升，比重上升也很快，但都达不到标准值，过量“沸腾”，温度升高很快。

原因：

（1）长期充电不足，

（2）电池内液面太低，

（3）比重过高。

2．自行放电

原因：

（1）主要时材料不纯，

（2）蓄电池盖上留有电液，

（3）长期不使用，H2SO4下沉。

3．极板短路

现象：

（1）充电时，电压低，比重升高很快，充

电后期气泡很少，

（2）放电时，电压迅速下降到0V。

原因：

（1）极板拱曲，

（2）隔板损坏，

（3）活性物质沉底。

4．极性反相

现象：

电池中某单格电池极性自然反相，端电压

严重下降，充电时好象断路。

原因：

（1）新的蓄电池，初充电时，接线接反，

（2）旧的蓄电池，因中间一格损坏。

二、蓄电池充电

（一）充电方法

1．定流充电

2．定压充电

（二）充电种类

1．初充电

步骤：

（1）配制电解液，

（2）选择二阶段的充电电流（查表），

（3）接电源（充电机正极接蓄电池+极，充电机正极接蓄电池+极）

（4）进行充电。

初充电总的时间约为45——65小时。

2．补充充电

步骤：

（1）选择二阶段的充电电流：

第一阶段的充电电流为额定容量的十分之一；

第二阶段的充电电流是第一阶段的一半。

（2）接电源（充电机正极接蓄电池+极，充电机正极接蓄电池+极）

（3）进行充电。

补充充电的时间约需10—20小时。

3．去硫化充电

4．脉冲快速充电

（三）充电设备

1．电动机-发电机组

2．变压器整流

3．可控硅整流

4．脉冲快速充电机

三、蓄电池的使用与维护

（一）使用

1．严格遵守各种充电方法和充电规范。

2．在充电过程中，要注意各个单格电池电压和比重的测量及判定其充电程度和技术。

3．在充电过程中，要注意测量各个单格电池的温度。

4．初充电工作应连续进行，不可长时间间断。

5．配制和灌入电解液时，要严格遵守安全操作规则和器皿的使用规则。

6．充电时应经常备用冷水，10%苏打水或10%的氨水。

7．充电时，打开电池的孔盖，使氢氧气体顺利逸出。

8．充电室要安装通风设备。

9．充电室要严禁用明火去暖。

10．充电时，应先接牢电池线，停止充电时，应先切断交流电源，导线的连接务必牢靠。

（二）保养

1．妥善安装，保持清洁。

2．保持正常的液面高度。

3．及时进行补充充电。

4．检查放电程度。

5．防止蓄电池长时间大电流充放电和过充电。

6．冬季使用，保持在充足电的状况，电解液在百忙之中不结冰的前提下，可采用低比重，加水只能在充电时进行。

项目四免维护蓄电池的结构认识

一、干荷电和湿荷电蓄电池

新的蓄电池，注入电解液后，静止的放置30分钟即可使用。

措施：

在负极板上增加抗氧化剂

1．给负极板的铅膏中加入某种抗氧化剂

2．极板化成

3．水洗，浸渍

4．极板干燥

二、无需维护铅蓄电池（MF）

1．结构和材料方面的特点

（1）内部设置了一个氧化铅的过滤器

使H2，O2顺利通过，H2SO4气体和水蒸气不能逸出。

（2）将极板上部的容积增大（33%）

（3）栅架采用铅——钙——锡的合金

（4）采用袋式极板，串壁式连接

2．优点

（1）在整个使用过程中不需要补加蒸溜水

（2）自放电少——放置时间长

（3）耐过充电性能好——起动性能好

（4）使用寿命长

3．缺点

不能深度放电

三、胶体电解质蓄电池

胶体电解质蓄电池即电解液采用硅酸钠溶液与硫酸水溶液混合，成胶体状。

特点：

（1）电解液不会溅出来，对人体腐蚀较小，使用较安全

（2）保养简单，只需加入少量的蒸流水，不必调整比重

（3）使用寿命长（20%）

缺点：

内阻较大，起动容量较小，自放电较大。

四、碱性蓄电池

特点：

（1）容量大

（2）使用寿命大

（3）故障少

（4）成本高，仅小批量生产

Ni（HO）3+KHO+Gr=Ni（HO）2+KHO+GrHO

五、新型蓄电池

燃料蓄电池

由燃料（氢，煤，天燃气），氯化剂（氧气，空气，氯气），电极，电解质KOH溶液等组成，是利用燃料的氧化反应直接转变成电能。

只要不断地加入燃料和氧气，就会不断地产生电能，且能量可达200—350瓦*时/千克，是铅蓄电池的4—7倍。

项目五交流发电机的拆装与部件测试

一．交流发电机的优点：

1、体积小、重量轻；

2、输出功率大；

3、低速充电性能好；

4、对无线电干扰小；

5、配用调节器结构简单；

二、交流发电机的分类

1．按总体结构分

普通式、整体式、带泵式、无刷式、永磁式

2．按磁场绕组搭铁方式分：

内搭铁、外搭铁

3．按装用的二极管数量分：

六管的、八管的、九管的、十一管的

三、交流发电机的构造

交流发电机的组成部分——发电、整流

1．转子

组成：

激磁绕组＋铁芯

作用：

产生磁场（在激磁绕组上加入激磁电流）

滑环──引导电流

2．定子

组成：

三相绕组＋铁芯

作用：

产生三相交流电（导线切割磁力线）

3．整流器

组成：

六只硅二极管（其中三只正二极管──装在元件

板上；三只负二极管──装在后端盖上）

形成三相全波桥式整流

作用：

将交流电变成直流电

4．其它

炭刷、炭刷架、前、后端盖、风扇、皮带轮等

四、流发电机的工作原理

（一）工作原理

1．发电原理

Ea=EmSinwt

Eb=EmSin（wt-120）

Ec=EmSin（wt-240）

2．整流原理

正极管导通是：

加在正极管上的正向电压最高的

管子导通。

负极管导通是：

加在负极管上的反向电压最低的

管子导通。

3．激磁方式

起动时由蓄电池提供激磁电流，为他激式；起动后由蓄电池提供激电流转变成发电机自己提供激磁电流，为自激式。

项目六交流发电机的性能测试

一、交流发电机的特性

1．空载特性：

U=f（n）

2．输出特性：

I=f（n）

3．外特性：

U=（I）

二、交流发电机性能的改善

交流发电机的性能改善只要在中性点处接入两只中性点二极管，便可利用中性点电压来增加发电机的输出电流（10~15）%

项目七晶体管电压调节器的制作与检修

一、交流发电机的调节器

（一）调节器的功用

E=Cnφ

（二）电压调节原理

通过改变激磁回路的电阻值，来调节发电机的输出电压，使其保持稳定。

（三）调节器的分类

1．电磁振动式调节器

1）按触点的对数分：

单级式、双级式

2）按组成的联数分：

单联式、双联式

2．电子调节器

1）按结构形式分：

晶体管式、集成电路式

2）按安装方式分：

外装式、内装式

3）按搭铁形式分：

内搭铁、外搭铁

4）按功能的多少分：

单功能、多功能

（四）电压调节器的型号

二、触点式调节器

1．双级式电压调节器

FT61型（P65）

工作过程：

1）闭合点火开关，蓄电池电流同时流经调节器磁化线圈和发电

机的磁场绕组。

磁化线圈的电路：

蓄正→电流表→点火开关→调节器“B”接线柱→R1→磁化线圈→R3→搭铁→蓄负。

磁化线圈产生的电磁力小于弹簧的拉力→K1闭合。

磁场电流的电路：

蓄正→电流表→点火开关→调节器“B”接线柱→K1→调节器“磁场”接线柱→发电机“F”接线柱→磁场绕组→发电机“-”接线柱→搭铁→蓄负。

2）当发电机发出的电压低于蓄电池的电压时