汽车 电气维修 实训书.docx
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汽车电气维修实训书
汽车电气设备维修实训项目
项目一 蓄电池技术状况的检查与充电
一、实训目的与要求
1．认识蓄电池的外部和内部结构，熟悉蓄电池技术状况检查的主要内容；
2．学会使用密度计和高率放电计等检查蓄电池的技术状况；
3．掌握蓄电池充电方法和充电规范的选择，学会蓄电池的充电步骤和注意事项，能进行蓄电池的充电操作。
二、实训理论基础
三、实训内容
1、认识蓄电池的外部和内部结构。
2、蓄电池的充电。
四、实训操作步骤及要点
（一）、实训设备与器材
1．每组已解剖的蓄电池1～2台，不同容量、电压、放电程度的蓄电池1～2台；
2．每组万用表、电解液密度计、温度计、整体式高率放电计、钢丝刷、玻璃棒、玻璃管、盛水容器各1只；
3．充电机１～２台，适量凡士林、润滑脂、蒸馏水等。
（二）蓄电池的构造认识
1．对照比较解体的各类蓄电池的结构特点，要求能分辨出正、负极板和隔板，正、负极柱，并理解蓄电池的工作原理。
2．观察与思考：
各部件的名称、功用、装配特点及相互安装关系，联条外接式蓄电池与穿壁式蓄电池的结构特点，免维护蓄电池的材料及结构特点。
（参见图1-1）
图1-1 穿壁式联接蓄电池的结构
（三）蓄电池技术状况的检查
1．外部检查
（1）检查蓄电池封胶有无开裂和损坏，极柱有无破损、氧化，壳体有无破裂、泄漏，否则应修复或更换；
（2）用温水清洗蓄电池外部的灰尘泥污，再用碱水清洗；
（3）疏通加液盖通气孔，用钢丝刷或极柱接头清洗器除去极柱和接头的氧化物并涂一层薄薄的工业凡士林或润滑脂。
（4）将检查情况填入实训报告并分析。
2．静止电动势（开路电压）检测
若蓄电池刚充过电或车辆刚行驶过，应接通前照灯远光30s，消除“表面充电”现象，然后熄灭前照灯，切断所有负载，用万用表测量蓄电池的开路电压并将检查结果填入实训报告，根据表1-1判断放电程度。
表1-1 蓄电池电压与放电程度对照表
蓄电池开路端电压（V）
≧12.6
12.4
12.2
12.0
≦11.7
蓄电池放电程度（%）
0
25
50
75
100
3．电解液液面高度检测
（1）玻璃管测量法。
测量时，打开加液孔盖，用一根直径为3～5mm、长度约150mm的空心玻璃管，垂直插入蓄电池加液孔内极板的上平面处，并与防护板接触，用大拇指按紧玻璃管上端，使管口密封，然后提起玻璃管，迅速用尺测量（或目测）管内的液面高度，高度标准要求液面高出隔板上沿10～15mm（见图1－2所示）。
若液面过高，用吸管吸至标准液面；若液面过低，一般应添加蒸馏水至标准液面。
（2）观察液面高度指示法。
对透明塑壳封装的蓄电池，可通过观察容器壁上的两条高低指示线，判断液面的高度。
正常的液面高度应在两指示线之间，如过高或过低应予调整，调整的方法同上
（1）。
图1-2检测电解液液面高度 图1-3 检测电解液密度
4．蓄电池放电程度的检查
（1）使用吸式密度计测量电解液的相对密度
蓄电池的放电程度可以通过测量电解液的相对密度得知。
根据实践经验，电解液相对密度每减少0.01，相当于放电6%，所以根据所测得的电解液的相对密度，可初步判断蓄电池的放电程度。
电解液的密度可使用吸式密度计进行测量，其测量范围为1.100～1.300，最小刻度为0.005g/cm3。
使用密度计测量密度时，应同时测出电解液的温度并将测量的密度值根据公式：
ρ25℃=ρT+β（T-25）换算成25℃时的相对密度。
电解液相对密度与放电程度如表1-2所示。
表1-2 电解液相对密度（单位：
g/cm3）
气候条件
充足电时电解液相对密度
放电时电解液相对密度
放电25%
放电50%
放电75%
全放电
冬季气温低于-40℃地区
1.31
1.27
1.23
1.19
1.15
冬季气温高于-40℃地区
1.29
1.25
1.21
1.17
1.13
冬季气温高于-20℃地区
1.27
1.23
1.19
1.15
1.11
冬季气温高于0℃地区（海南）
1.24
1.20
1.16
1.12
1.09
说明：
表中相对密度值是指温度为25℃时的值，环境温度每升高1℃，应在测得的密度值上加0.0007，每降低1℃则应减0.0007。
测量方法如下：
① 测量前，捏紧密度计的橡皮球，排除空气；
② 打开加液孔盖，将橡皮管插入电解液，慢慢放松橡皮球，待吸入的电解液高度达到玻璃管高度的2/3时（密度计内的密度芯漂浮起来），再慢慢地将密度计提出液面。
注意：
橡皮管不得离开蓄电池加液孔上方。
③读数并记录。
如图1-3所示，按照液柱凹液水平线浮子杆上的刻度指示的数值，即为电解液的密度；也可粗略地根据密度芯的红、绿、黄颜色区域初步判断蓄电池的放电程度，红色区域为1.1～1.15g/cm3，绿色区域为1.15～1.25g/cm3，黄色区域为1.25～1.30g/cm3。
如图1-3所示，用密度计依次检查每个单格的电解液相对密度，各单格的密度差应小于0.01，将测量结果填入实训报告，根据表1-1分析判断放电程度。
对于免维护蓄电池多数均设有内装式密度计（充电状态指示器），根据指示器的颜色判定。
绿色表示充足电；当变黑和深绿色时，说明存电不足，应予以充电；当显示浅黄色或者无色透明时，必须更换蓄电池。
（2）使用高率放电计测量电解液的相对密度
高率放电计是模拟起动机空载状态的强负荷制成的一种检查蓄电池的专用仪表。
检测时，清洁蓄电池的极桩上的氧化物，将12V高率放电计的两个叉尖用力紧压在蓄电池正负极桩上，时间不超过5s，观察蓄电池大电流放电时的端电压，如图1－4所示：
①蓄电池额定容量＜60Ah，若蓄电池端电压能保持在11V以上，说明蓄电池性能良好；若在9～11V之间，说明蓄电池尚可使用，但电存半数；若＜9V，则说明蓄电池存电不足需充电；若电压迅速下降或很低，说明蓄电池已损坏。
②蓄电池额定容量＞60Ah，若蓄电池电压能保持在11.5V以上，说明蓄电池性能良好；若在9.5～11.5V之间，说明蓄电池尚可使用，但电存半数；若＜9.5V，则说明蓄电池存电不足需充电；若电压迅速下降或很低，说明蓄电池已损坏。
图1-4 12V高率放电计
（四）蓄电池的充电
1．蓄电池的初次充电
对新蓄电池或更换极板后的蓄电池要进行的初次充电，若干荷蓄电池初次使用，只需按规定加足电解液后，静放20～30min即可装车使用。
2．蓄电池的补充充电
蓄电池如果是初次充电或进行补充充电，一般应选择定电流充电，因为定电流充电可以根据充电过程的进行调节充电电流的大小，这对提高新启用的蓄电池的使用寿命是相当重要的。
如果是对蓄电池补充充电，采用定电流不受蓄电池的额定电压、容量的限制，即不同容量不同电压的蓄电池在采用定电流充电时可以同时用一台充电机进行充电，而定电压充电则要求同时充电的蓄电池的额定电压必须相同。
采用定电流充电时，每单格电池电压需要2.7V，故串联的单格电池总数不应超过n=U/2.7（n取整数，式中U为充电机的额定电压），同时所充的电流应按照容量最小的蓄电池来选定，充足电后，先移去容量小的蓄电池，然后调整充电电流继续对容量大的蓄电池进行充电，直至充足电。
本实训采用定电流充电。
具体步骤如下：
（1）清洁蓄电池外部的脏污以及极柱上的氧化物，疏通通气小孔并拧下加液孔盖；检查电解液液面高度，若不足应补加蒸馏水。
（2）定电流充电的接线：
接线方法见图1-5所示，它以串联为主并联为辅，各蓄电池的容量应尽可能相同。
“单纯串联法”充电时，每单格电池电压需要2.7V，故串联的单格电池总数不应超过n=U/2.7（n取整数，式中U为充电机的额定电压）。
（a）单纯串联法 （b）混合连接法
图1-5 定电流充电的接线方法
（3）确定充电电流：
采用图1-5（a）方法充电时，各只蓄电池的容量应尽可能相同，否则在确定充电电流时应以小容量的蓄电池来计算，充足电后，先移去容量小的蓄电池，然后调整充电电流继续对容量大的蓄电池进行充电，直至充足电。
根据表1-3，确定充电电流。
表1-3 蓄电池电压与放电程度对照表
蓄电池型号
初次充电
补充充电
第一阶段
第二阶段
第一阶段
第二阶段
电流（A）
时间（h）
电流（A）
时间（h）
电流（A）
时间（h）
电流（A）
时间（h）
3-Q-75
5
25～35
3
20～30
7.5
10～11
4
3～5
3-Q-90
6
3
9.0
5
6-Q-60
4
2
6.0
3
6-Q-90
6
3
9.0
4
6-Q-120
8
4
12
6
（4）将充电机和要充电的蓄电池之间进行正确连接，同时将充电机上的电压调节旋钮调至最小位置。
（5）接通交流电源至充电机的控制开关，打开充电机上的电源开关，电源指示灯亮；旋转充电机电压调节旋钮，同时观察电流表，使电流表指示出所选定的数值。
（6）在充电过程中，应经常观察蓄电池内部情况，用万用表或电压表测量各蓄电池两端电压，根据情况随时调整充电电流的大小，直至蓄电池充足电。
停止充电时，应先将电压调节旋钮逆时针退回原处，然后切断电源开关，再拆除蓄电池的充电连接线。
五、实训安排
时间任务地点指导老师
4学时
六、实训纪律及注意事项
1．实训过程中，未经许可，学生不得动用任何仪器和设备，同时不要将电解液溅落到地面和其它物体上，若不慎将其溅洒在衣物或皮肤上，应立即用清水冲洗。
2．不得向蓄电池中添加自来水、井水、河水等代替蒸馏水。
3．蓄电池大电流放电和添加蒸馏水后，不应马上测量相对密度。
4．充电时，蓄电池上部有易爆气体，不得在附近吸烟、使用明火或制造火花。
5．实训结束时，凡沾有电解液的器具应立即用清水冲洗干净，放回指定的位置。
七、考核办法及标准。
实训电压及充放电程度如表
项目二 交流发电机及其调节器的构造、检查与调试
一、实训目的与要求
1．学会正确拆装交流发电机，认识交流发电机及其调节器的构造。
2．掌握用万用表对交流发电机解体前后的部件及总成的检查方法。
3．掌握在万能试验台上对交流发电机技术性能的测试方法，正确进行交流发电机及其调节器的检测与试验。
二、实训理论基础
三、实训内容
四、实训操作步骤及要点
（一）实训设备与器材
1．汽车电器万能试验台1～2台，交流发电机总成若干台，各种调节器若干；
2．每组拆装常用工具１套，万用表、游标卡尺、百分表各１只，V形铁一对；
3．适量清洗剂、润滑脂、“00”号纱布及棉纱。
（二）硅整流交流发电机的不解体检测
1．外部检查：
检查交流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，不应有卡滞和异响。
2．交流发电机各接柱的电阻测量：
用万用表检测发电机各接线端子间的电阻，应与规定相符，将测试结果填入实训报告并分析。
表2-1 常见交流发电机各接线柱间的阻值
硅整流交流发电机型号
“F”与“E”间（Ω）
“B或A”与“E”间（Ω）
“N”与“E”间（Ω）
正向
反向
正向
反向
JF11、13、15、21、132N
5～6
40～50
>10K
10～15
>10K
JFW17（无刷）
5～6
夏利JFZ1542
2.8～3.0
桑塔纳JFZ1913
2.8～3.2
65～80
>10K
说明：
指针式万用表型号不同，测得“B”与搭铁的阻值略有不同。
（三）硅整流交流发电机的拆解及清洗
1．拧下电刷组件的两个固定螺钉，取下电刷组件；
2．拧下后轴承盖的三个固定螺钉，取下后轴承防尘盖，再拧下后轴承处的紧固螺母；
3．拧下前后端盖的连接螺栓，轻敲前后端盖，使前后端盖分离；
4．从后端盖上拆下定子绕组端头，使定子总成与后端盖分离；
5．拆下整流器总成；
6．拆下皮带轮固定螺母，从转子上取下皮带轮、半圆键、风扇和前端盖；
7．用布或棉纱蘸适量清洗剂擦洗转子绕组、定子绕组、电刷及其它机件。
图2-1 交流发电机分解图
1-后端盖2-电刷架3-电刷4-电刷架外盖5-硅二极管6-散热板
7-转子8-定子9-前端盖10-风扇11-V型带轮
（四）硅整流交流发电机的检修
1．转子检修
（1）转子绕组检修
①如图2-2所示，用万用表R×1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。
图2-2 转子绕组的导通检查 图2-3转子绕组的绝缘检查
表2-2 常见交流发电机转子绕组（激磁绕组）的电阻阻值表
发电机型号
JF11
JF13
JF152
JFW17
桑JFZ1913
JF22
JF25
转子绕组的阻值（Ω）
5.3
5.3
5.5
5.3
2.7～3.2
18
20
②如图2-3所示，用万用表电阻R×1K档检测集电环与铁心（或转子轴）之间的电阻，应为“∞”，否则为搭铁故障。
③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
①集电环表面应平整光滑，若有轻微烧蚀，用“00”号砂布打磨；若烧蚀严重，应在车床上精车加工。
②用直尺测量集电环厚度，厚度不小于1.5mm，否则应更换。
③用千分尺测量集电环圆柱度，集电环圆柱度不超过0.025mm，否则应精车加工。
（3）转子轴检修
如图2-4所示，用百分表测量转子轴摆差，电枢轴径向摆差不超过0.10mm，否则应予校正。
图2-4 转子轴的检修 图2-5 定子绕组及整流装置的各种故障的输出电压波形
（4）电刷的检修：
电刷磨损后不得超过原高度的1/2；当电刷从电刷架中露出长度2mm时，电刷弹簧力一般为2～3N。
2．定子检修
（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。
各种故障的端电压波形如图2-5所示，若短路应更换定子绕组或定子总成。
（2）定子绕组断路检修
如图2-6所示，用万用表R×1档检测定子绕组三个接线端，两两相测，阻值应小于1Ω，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2-7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。
图2-6 定子绕组的断路检修 图2-7 定子绕组的搭铁检修
3．检查整流器
（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（10kΩ）一小（10～15Ω），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10KΩ，则该二极管为正极管；若阻值为10～15Ω，则该二极管为负极管。
（3）整体式整流器的检查
以夏利轿车JFZ1542型整体式交流发电机为例说明，如图2-8所示。
图2-8 整体式整流器的检查
当检测负极管时，先将与万用表（R×1档）电源正极相连的表笔接“E”端（图中有三个部位），与电源负极相连的表笔分别接P1、P2、P3、P4点，万用表均应导通，如不通，说明该负极管断路，则应更换整流器总成；再调换两表笔检测，万用表应不导通，如导通，说明该负极管短路，亦需更换整流器总成。
当检测正极管时，先将与万用表内电源负极相连的表笔接整流器端子“B”，另一只表笔分别接P1、P2、P3、P4点进行检测，万用表均应导通，如不通，说明该正极管断路，则应更换整流器总成；再调换两表笔检测，此时万用表应不导通，如导通，说明该正极管短路，亦应更换整流器总成。
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2-9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。
图2-9电刷长度的检查 图2-10 电刷弹簧压力的测量
（3）电刷弹簧压力测量
如图2-10所示，用天平秤检测电刷弹簧压力应与规定相符。
5．其它零件检查
检查发电机各接线柱绝缘情况，发现搭铁故障应拆检；检查轴承轴向和径向间隙均应不大于0.20mm，滚珠、滚道无斑点，轴承无转动异响；检查前后端盖、皮带轮等应无裂损，绝缘垫应完好。
（五）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。
（六）TDQ-2型汽车电气万能试验台的结构
汽车电气万能试验台是由多个电气检测仪器组装构成的整体仪器。
它用于检测汽车上的发电机、电压调节器、起动机、分电器等电气设备的参数测试与性能试验。
TDQ-2型汽车电气万能试验台是性能稳定、使用普遍的其中一种。
其性能结构如下：
1．基本结构
TDQ-2型汽车电气万能试验台由台身、台面、调速电机、升降龙门夹具、起动机制动器、感应仪、充电器、充磁器、仪表盘等主要部分组成。
试验台所需附件装于台面下侧的抽屉中。
结构的各部分分别在图2-11和图2-12中用序号1，2，3，…，65标出。
图2-11为TDQ-2型汽车电气万能试验台结构简图，各部分的名称作用见表2-3：
图2-11 TDQ-2型汽车电气万能试验台结构简图
表2-3 TDQ-2型汽车电气万能试验台结构主要部件名称及作用
序号
名 称
作 用
1
升降龙门夹具
由升降台板、滑环、夹紧丝杆等组成，用来夹紧被试的发电机等，能进行上下调节，以使被试发电机与调速电动机同心，调节好同心后用手轮固定
2
起动机制动器
其夹具可滑动，并有固定手轮，用夹具将起动机驱动齿轮夹住时，可进行起动机的全制动试验，并由扭矩测试弹簧秤测出起动机的制动扭矩。
3
电枢感应仪
检测电枢匝间短路。
4
交流电源插座
用于为试验台提供交流电输入。
5
电容测试装置
供电容器测试用。
6
可调电阻器调节手轮
转动该手轮，接入试验台的负载电阻即变化。
7
充电器
由开关62控制，在62为零位时，充电器断开，开关62在1，2，3位时调节充电电流的大小，其中1位最小，3位最大。
8
调速电动机
转动手轮，电机转速高低可以根据需要改变。
18
交流电流表
量程为0A～10A，检测电枢线间工作电流。
19
感应仪电流指示灯
电枢检测工作指示。
10
直流电源
在后盖板内，由两只12V蓄电池构成，可对外提供6V、12V、24V三种直流电源
47
抽屉
用于存放附件、配件等
56
起动按钮
起动机制动器用大电流磁力开关按钮控制。
57
真空泵
提供点火提前角真空调节源。
59
真空泵调节手轮
点火提前角真空度的调节。
60
感应仪电源开关
控制电枢检测电路工作。
63
磁力开关
起动机制动器用大电流磁力开关。
检测仪表、转换开关、接线插座、信号灯等安装于仪表盘上，如图2-12所示。
TDQ-2型汽车电气万能试验台面板主要部件的名称及作用见表2-4。
图2-12 TDQ-2型汽车电气万能试验台仪表板
表2-4 TDQ-2型汽车电气万能试验台面板主要部件名称及作用
2．使用注意事项
（1）使用前应仔细检查各零部件的装配质量是否良好有无松动，各接线有无断裂、绝缘损坏或者接触不良等现象。
（2）按照规范接入50Hz，220V（±10%）的单相交流电源，并保证良好接地。
（3）打开试验台后门，按图2-13所示接好直流电源线（对于只做12V试验的项目，可以只接入+→12V单电源）。
图2-13 直流电源接线图
（4）调速电机的使用：
接通电源后，接通开关27，顺时针方向转动调速手轮，调速电机反时针方向转动；反时针方向转动调速手轮，调速电机顺时针方向转动。
试验完毕应首先关掉开关27，再将指针摇至“0”位。
（5）转速表有两条刻度线，用开关65控制，试验时应根据要求选择档位，以免过量程而损坏表头。
（6）使用负载电阻时，通常应将调节手轮由电阻值最大位置缓缓减小。
使用完毕后，负载电阻应该恢复为阻值最大的位置。
（7）使用试验台时，台面应清洁，不得将无关零件、工具、附件等杂物堆放在台上。
（8）检验发电机、磁电机等时，选用的六角套管与橡胶接头连接要牢固，使其同心，被试物一定要夹紧。
（9）高压试验时，不得用手触及下面的火花针及分电盘。
（10）正式实验前，应先作空载运行，无异常时方可进入正式试验。
实验完毕后及时切断交、直流电源。
（七）硅整流交流发电机的试验
1．空载电压的试验
（1）将发电机紧固在汽车电器万能试验台的龙门夹具上，调整升降夹具，使发电机与调速电动机主轴同心，选用合适的六方套筒、橡皮接头将发电机与调速电动机连接，并用手转动电动机，观察电动机与发电机是否同心。
（2）如图2-14所示连接好电路。
图2-14 交流发电机空载试
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