捷达轿车电源系不充电的故障诊断方案Word下载.docx
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2.设计的思路、方法等
（1）.通过检索相关专著、论文、汽车维修手册、培训材料等资料，收集与捷达轿车电源系统不充电的毕业设计相关的材料；
（2）.经过分析、归纳、整理，系统分析捷达轿车电源系统不充电的故障原因；
（3）.进行现场实践，对捷达轿车电源系统进行实车研究
（4）.开展方案设计，通过系统分析法和现场验证，比较各种方案，逐步优化设计方案、明确设计故障诊断方案
（5）.应用检验验证故障分析诊断思路的逻辑性和有效性；
结合捷达电源系维修实践进行检验，进一步修改完善设计，验证科学性与实用价值.
3.与本课题相关的资料
参考以下书籍
[1]伍振铭，刘铭哲，姜云裴等.汽车电器系统检修.北京；
北京理工大学出版社，2014
[2]任春晖，代新雷等.汽车电气系统检修.北京；
[3]刘春晖，曹宇翔，王云等.汽车电源系统故障检修与案例精解.北京；
机械工业出版社,2011
[4]张正智，朱德照，张进华等.中国轿车丛书捷达。
北京；
北京理工大学出版社，1998
4.调研的目的和总结
通过调研,收集足够的、真实的和有效的专业信息,为本次毕业设计提供充分的理论基础及参考依据。
调研的部门为汽车企业、汽车公司、汽车专业人士等一切与本次毕业设计相关的单位或个人,获得的信息有些是学术性的，也有些是实用性的。
第二部分设计说明
1.捷达轿车电源系组成及分析
1.1.捷达轿车电源系组成
电源系统由蓄电池、熔丝、点火开关、充电指示灯、交流发电机等组成，其中发电机为主电源，发电机正常工作时，由发电机向全车用电设备供电，同时给蓄电池充电。
蓄电池：
是一种可逆的化学电源，一旦连接外部负载或接通充电电路，便开始进行能量转换过程。
当发电机启动时，给起动机、点火系统和电子燃油喷射系统供电，起启动电流可达200-600。
在发电机启动和怠速状态下，发电机电压低于蓄电池供电电压时，蓄电池向用电设备和发电机的励磁绕组供电。
在用电设备同时接入过多致使发电机过载时，蓄电池协助发电机供电。
当发电机处于高速运转、发电机的端电压高于蓄电池的电动势时，蓄电池将一部分电能转换为化学能储存起来，同时蓄电池充当一个大电容器，吸收电路中的瞬时过电压，保护汽车上的电子设备，蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳组成。
发电机：
发电机是汽车电源系统的主要电源，由汽车发动机驱动。
发动机在正常工作时，对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电以补充蓄电池在使用中所消耗的电能，捷达轿车使用的是整体式硅整流交流发电机。
其主要有三个主要功能：
一是发电，由发动机带动发电机的转子旋转，在定子线圈中产生交流电流；
二是整流，利用整流电路将定子线圈产生的交流电整流为直流电，为汽车上的用电设备提供电源；
三是调节电压，利用电压调节器调节发电机电压，在发电机运转和负载发生变化时使供电电压保持稳定。
主要部件由转子、定子、电刷组件、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮等组成。
转子用来建立磁场，定子中产生的交变电动势经过二极管整流器整流后输出直流电。
结构如（图1.1）
图1.1捷达轿车发电机
充电指示灯：
为了监视汽车上的充电（发电）系统的工作是否正常.及在发电机中用3个小功率二极管的输出电压形成等电位，使充电指示灯熄灭表示发电，并同时进行励磁。
工作原理：
闭合点火开关后，发电机未运转或系统有故障时，蓄电池电流从‘+’级→熔断器→点火开关→充电指示灯→电子调节器D+端和发电机磁场绕组→电子调节器DF端→调节器内后一级开关三极管→调节器的D-端→蓄电池‘—’级。
这时充电指示灯在蓄电池电压的作用下被点亮，表示不发电。
同时，发电机磁场绕组的励磁电流经调节器后构成回路，开始给磁场绕组励磁。
当发电机运转并达到一定的转速时（系统无故障），发电机的电枢B+端向蓄电池充电并向汽车上其他用电设备供电，同时3个小功率的励磁二极管也输出电压，加在充电指示灯的右端，与充电指示灯左端的蓄电池电压形成等电位，因此指示灯熄灭表示已发电。
与此同时，二极管也给励磁绕组提供励磁电流，即励磁绕组的励磁方式由原来的他励变成自励。
点火开关：
控制启动发动机.从而带动发电机。
熔丝：
当线路中电流过大时熔断.以保护线路及用电器。
1.发电机及调节器2.充电指示灯3.点火开关4.蓄电池5.起动机6.插接器
图1.2捷达轿车电源系统电路图
1.2.电源系电路分析：
如（图1.2）所示，当点火开关打到启动档，连接启动机的继电器50端子通电.30端子接通，起动机启动.带动发动机运转，发动机与发电机用三角皮带连接。
带动发电机中的转子旋转.切割定子中的磁场线.产生电动势经调节器调节通过+B输出到用电器并为蓄电池充电，充电指示灯可以用来检测发电机是否发电，充电指示灯一端与小功率的励磁二极管接通，一端与电源30端子接通.形成等电势，二极管俩端没有电势差.不亮.发电机工作，其中6为插接器，可以在车上快速检测出是充电指示灯故障还是充电指示灯与发电机之间的线路问题
2捷达轿车电源系不充电故障原因分析
2.1发电机故障
1）发电机整流二极管损坏。
交流发电机的整流器的作用是将定子绕组产生的三相交流电变成直流电输出。
交流发电机的整流器由6只硅二极管组成，当二极管损坏时，就不能进行一个电流的输出.导致发电机发的电不能输出，电源系统也就没电。
2）滑环脏污，电刷架变形使电刷卡住，电刷磨损过甚，引起磁场电路不通。
发电机的碳刷又叫电刷,因为它的材料是"
碳"
所以经常被称作"
碳刷"
.碳刷的作用是把电机外部直流的励磁电流）,通过滑环（在转子上,随转子一同运转）,提供到转子的绕组（励磁绕组）上去.是磁场切割导线后，在导线产生电流。
发电机是采用让磁场旋转的方法切割导线的。
旋转磁场是转子，被切割的导线是定子为了让转子产生磁场，必须向转子的线圈输入励磁电流。
就是用来将厉磁发电机产生的励磁电流送入转子线圈的。
3）发电机磁场绕组或定子三相绕组有断路、短路、或搭铁处。
2.2.调节器故障
1）调节器调节电压过低。
2）调节器损坏。
很可能是大功率管断路或其他元件故障。
2.3.其他故障
1）发电机连线断路。
2）发电机驱动皮带打滑。
3）电流表损坏或充电指示灯损坏。
4）带有磁场继电器的电源系，可能是继电器线圈或电阻烧断，触点接触不良。
3.捷达轿车电源系不充电具体检查分析过程
3.1.检查充电指示灯电路
1）断开发动机舱前的接头Tla。
将检测线接到通向指示灯的蓝色导线，并将其接地。
打开点火开关，如果指示灯不亮，说明发电机充电指示出现故障。
2）断开蓄电池接地线，拆开仪表板，更换指示灯（发光二极管）。
更换后打开点火开关，充电指示灯如果亮，说明故障在充电指示灯。
3）如果更换充电指示灯后仍不亮，用检测导线将继电器盘上的A2/1接地，这时如果指示灯亮，说明发电机到继电器盘触头A2/1的导线短路。
修复导线后故障既可以排除。
4）如果指示灯还不亮，说明在继电器盘中
的触头A2/1与U2/12间断路。
用检测线将多孔接头的触头U2/12接地，如果指示灯亮，说明继电器盘有问题；
如果不亮，说明印刷电路或继电器盘至组合仪表盘多孔接头U2/12的导线断路，需要更换印刷电路或继电器之仪表盘多孔接头间的导线。
3.2.检查发电机驱动皮带是否过松或因油污而打滑
发电机驱动皮带检查：
发动机与发电机驱动皮带连接时，三角带会保持一定的张紧程度，正常情况下在三角带中段加29-49N（3-5Kbf）的压力，三角带能按下10-20mm距离，过紧将引起充电发电机轴承磨损加剧；
太松则会所驱动的附件达不到需要的转速，导致充电发电机电压下降，甚至是带不动发电机。
然后检查发动机皮带是否干净无油污，有油污会起到润滑作用.是摩擦系数减少.造成发电机打滑，从而达不到所需的转速。
3.3.检查电源系统各元件之间的连接是否完好
电源系统各元件间线路连接检查：
检查发电机.调节器.蓄电池.充电指示灯之间的线路连接是否有松动.腐蚀或脱落的情况，再用万用表依次检查每一条线路的电阻.如果阻止高于正常值.则表示这根导线连接有问题，需要更换。
在检测每个“+”极端子的电压是否正常，一般约为12V，在逐个检查搭铁情况。
3.4.发电机故障与调节器故障的判断
发电机故障或调节器故障的判断：
捷达使用的是整体式内搭铁调节器。
启动发动机，让发动机怠速或低速运转时（须严格限制转速，否则会使发动机电压过高）对于内搭铁型调节器，用螺丝刀或导线连接调节器“+”与“F”接线柱；
对于外搭铁型调节器。
如果连接好后仍不充电则为发电机故障，如果能充电则是调节器故障。
隔除调节器法：
直接励磁法检查，可将发电机磁场与调节器之间接线的调节器端拆下，并将这一端直接搭铁，然后起动发动机并慢慢提高转速，在发动机中速运转时，若充电指示灯常亮不灭，电流表仍无读数，则说明发电机不发电，故障在发电机本身。
如果能发电，则说明故障在调节器。
电压测试法：
①将万用表旋钮旋至直流电压50V的挡位，测量发电机上的电枢接线柱的电压值。
把万用表的正表笔接发电机电枢接线柱，负表笔搭铁，让发动机略高于中速运转，这时万用表的指针应随发动机转速的升高其电压值也应随之升高。
此时，12V发电机电枢接线柱的电压应为13.5～14.5V，24V发电机电枢接线柱的电压应在27～29V间波动。
如果万用表指示的电压接近车上蓄电池的电压值且指针不动，说明发电机不发电，故障不在调节器上（排除了充电电路和仪表损坏的原因）。
②也可用万用表测量蓄电池两极桩之间的电压，这样即可测得蓄电池静态电压。
然后起动发动机并使之略高于中速运转，用同样的接线方法测量电压值。
此时，如果万用表指针仍为蓄电池静态电压值，说明发电机不发电，故障不在调节器上。
3.5.发电机故障诊断
1）检查转子对地是否短路；
使用数字式万用表VAG13135A。
如（图3.1）所示，按下万用表电阻测量按钮，显示阻值应在KΩ之间，否则就是转子短路损坏。
2）检查转子线圈内饰否短路或断路（图3.2）；
用数字式万用表按下电阻测量
按钮，电阻值应在2.8~3.0，如果电阻值在KΩ的范围内，则表示转子断路。
如果电阻值低于上述值，则表示转子短路。
图3.1检查转子对地线路图3.2检查转子内部线路
3）检查定子对地是否短路；
如（图3.3）所示，使用数字式万用表按下电阻测量按钮，测试头相继接在1和2,1和3,1和4处。
其阻值皆应在KΩ范围内。
4）检查定子是否断路；
如（图3.4）所示，使用数字式万用表电阻档，检查线圈抽头1和2,1和3,2和3，其显示的值必须为0Ω，若测得为KΩ量级时，则表明断路。
图3.3检查定子对地线路图3.4检查定子内部线路
5）检查二极管板；
如（图3.5）所示使用数字式万用表VAG1315A，同时按下电阻和电压测量按钮。
a.检查正二极管，黑表笔接正极散热片1，红表笔逐个接结点2。
b.检测分二极管，红表笔接负极散热片3，黑表笔逐个接结点2。
c.检测励磁二极管，黑表笔接在励磁端4（D+），红表笔逐个接结点2。
d.所有检测进行三次，且其阻值都应在50～80Ω，否则更换二极管板。
3.6调节器故障
调节器故障检查：
把万用表（最好是电磁式万用表）接在蓄电池两端，先不要发动汽车，电池电压应该在12v以上（包括12v）,再发动汽车，观察万用表电压值，应该在3—5秒钟以内上升到14v，说明调节器是好的。
如果达不到，就把发电机至蓄电池之间的充电线路断开（扯下发电机的输出端子），发动汽车，测量发电机的输出电压值，应该在50v以上（包括50v），说明发电机是好的，如果接上电路不发电或者充电不好，说明调节器坏了或者调节器有问题了，需要更换调节器，或整体更换发电机。
第三部分设计成果
1.捷达轿车电源系不充电故障诊断方案流程图
是
否
油污过松
充电不充电
2捷达轿车电源系不充电流程图说明
（1）首先可以从基本的充电指示灯检查.打开点火开关发动机未启动时，充电指示灯应该亮，如果不亮可以则可能是充电指示灯（二极管）损坏或者是线路断路，再通过插接器检查，断开插接器短接.如果充电指示灯亮.则是线路断路，如果不亮则需要更换充电指示灯。
（2）充电指示灯在发动机启动后仍亮，则检查三角皮带是否松旷或打滑，打开引擎盖，发动机运转时查看发电机是否运转，不运转则表示皮带松旷；
运转很慢则表示皮带打滑。
需要清洁或更换。
（3）使用万用表依次检查各电路元件之间的连线是否出现断路或接触不良的情况，出现断路的更换同等的导线，接触不良的需要紧固导线连接或更换
（4）发动机怠速或低速运转，‘+’与‘F’短接。
用来判断是发电机故障还是调节器故障，短接后如果充电则是调节器故障；
短接后仍不充电则是发电机故障。
3捷达轿车电源系不充电故障诊断实例
（1）故障现象：
一辆捷达轿车,当接通点火开关时,发电机充电指示灯亮。
当发动机正常运转后该充电指示灯仍不熄灭。
转速高时能充电,但充电性能变差。
故障原因分析:
根据诊断树不走分析，首先检查发电机V型带的松紧度,经检查松紧度适宜,发电机的固定情况和线路的连接状况也正常；
电压调节器的工作情况也正常。
正常情况下,当发电机不发电时,接通点火开关,由蓄电池提供发电机激磁电流,此时充电指示灯亮。
当发电机发电输出时,充电指示灯两端均为发电机输出的端电压,由于同电位充电指示灯熄灭。
从该车所出现的充电指示灯常亮不熄的故障分析,只有当3个激磁二极管断路时,不论发电机发电还是由蓄电池供电,激磁电流均通过充电指示灯,故该灯常亮不熄：
而且在这种情况下,还伴随着激磁电流因充电指示灯的始终串入激磁回路而减小,导致发电机在较高转速时才能充电,使充电性能变差。
断开发电机D+导线,用万用表电阻档检测,发现3个激磁二极管断路。
换上同型号二极管,充电性能和充电指示灯恢复正常。
（2）故障现象:
一辆捷达轿车,当闭合点火开关时,不起动发动机,发电机充电指示灯不亮。
故障分析:
从该捷达车所出现的未起动发动机时，发电机充电指示灯不亮的故障分析，在蓄电池存电正常、充电指示灯未发生断路、各线路连接良好、电压调节器和激磁绕组工作正常的情况下,只有当发电机D+端子有电压时,发电机充电指示灯两端的电位相等,发电机充电指示灯才不亮。
那么D+端子在发电机未发电时,只有当整流器中正二极管发生击穿短路时，在该处才会有电压，导致充电指示灯在发动机未运转时,打开点火开关,指示灯不亮的故障。
故障检查与排除:
因为未启动发动机，充电指示灯不亮.故检查充电指示灯，a.首先应检查S16号保险丝是否熔断,经检查,该保险丝完好。
b.检查蓄电池是否亏电,经检查,蓄电池电量充足;
检查发电机接线及发动机、车身与蓄电池之间搭铁线连接情况。
经检查,导线连接良好。
c.闭合点火开关,用万用表电压档检测继电器盘U1/4触点、U2/12触点及A2/1触点的对地电压,测试结果都在正常范围内。
d.检查电压调节器,该电压调节器可在不拆卸发电机的情况下,单独进行拆下检查，经检查与发电机连接情况良好,搭铁可靠。
检查电压调节器工作,可用通电检测法,将蓄电池与电压调节器，试灯接成回路,当接12V蓄电池时,试灯亮;
当接16～18V的直流电源时,试灯熄灭。
说明电压调节器工作正常。
e.检查电刷长度是否正常,经检查,长度在规定范围,电刷弹簧弹力也正常。
f.检查激磁绕组,用万用表（欧姆档），将两表笔分别触接在两滑环上，激磁绕组阻值在正常范围内（2.8～3.0Ω,说明无断路故障。
上述检查正常，于是怀疑充电指示灯线路断路。
断开发动机舱前的接头,用一跨接线,一端接到通向充电指示灯的蓝色导线,另一端接地。
打开点火开关,指示灯点亮,又怀疑发电机D+端和发动机舱内的接头间的导线断路。
从发电机上拆掉D+端子导线,接上发动机舱内的接头，发电机充电指示灯不亮。
电压调节器、碳刷及激磁绕组经检查状况良好，那么问题出在哪里呢?
拆掉发电机D+端子导线,用万用表电压档检测D+端子与接地间电压。
经检测,发电机D+端子电压为11V左右,激磁绕组经检测有磁力,那么可以肯定发电机整流器正二极管中至少有1个二极管短路,经检查,有1个正二极管确实被击穿短路。
更换发电机全套二极管盘,重新接好线路,打开点火开关,不起动发电机，发电机充电指示灯点亮,故障排除。
总结
随着毕业的日子临近，进过近一个月的查找书籍，网上查阅资料以及实践，毕业设计得以完成，从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达，感谢在老师的指导下顺利完成毕业设计。
从当时题目的下发，就开始考虑合适的车型并寻找相应的资料，同时也深刻的了解到自己学习上还有很多不足，曾经以为学会了的其实只是一些皮毛，还有很多跟深层次的知识没有学会，通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
这次的题目是《捷达轿车电源系统不充电的故障诊断分析》，通过这次毕业设计的制作，我对汽车充电系统的结构以及工作原理，故障现象有了深刻的认识与了解。
这将会在以后的工作及生活中有很大的帮助，信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以里非常感谢帮助我
的同学。
在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
更应该感谢老师这些年对我的教导，让我对汽车有了更加深刻的了解，为以后的生活提供了很大的帮助。
致谢
2013年夏天来的了陌生的城市，来到的机电职业技术学院，感觉就像昨天一样。
转眼间，三年就过去了，也要离开我相处了三年的校园。
从一名懵懂的高中生到如今的大专毕业生，这三年让我太难忘了，有太多的人我要感激。
特别是我的论文指导老师，您每上课都对我们细心教导，每次都是激励我们，为我营造了一种良好的精神氛围。
从大学的第一节课到最后一节课，从论文的选题到论文写作的指导，都是您悉心的点拨，再经思考后的领悟。
让我感受着：
“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”的感觉。
同时也很感谢为我只做毕业设计提供参考文献的作者；
感谢申湘汽车在设计实践上的支持，在日常的实习中实践了许多电源系统发面的故障分析与维修经验。
三年的求学生涯，在亲人、学长以及同学们的支持，让我收益匪浅。
感谢生物机电每一位曾教导我的老师，是你们的敦敦教诲，让我求学之路上，不断的接受全新的思想观念，并且树立了正确的世界观、人生观。
在学校的三年里，我留下了汗水、留下了足迹、留下了青春，留下更多的是我的不舍和感激，在今后的岁月里，这段在生物机电度过的日子也将深深的烙印在我的心底,陪着我走向下一段路程。
参考文献
[1]伍振铭，刘铭哲，姜云裴等.汽车电器系统检修.北京；
[2]任春晖，代新雷等.汽车电气系统检修.北京；
[3]刘春晖，曹宇翔，王云等.汽车电源系统故障检修与案例精解.北京；
[4]张正智，朱德照，张进华等.中国轿车丛书捷达。
北京理工大学出版社，1998
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