《汽车电器指导书》doc版.doc

汽车电器实验指导书课程编号：02400731课程名称：汽车电器实验一 交流发电机实验一、实验目的1. 熟悉交流发电机的主要特性；2. 熟悉晶体管调节器的功用；3. 检验点火线圈的放电强度；4. 学会使用汽车、拖拉机电器万能实验台对交流发电机进行检测；5. 能够根据相关的原理标准对检测结果做出正确的结论。二、实验的主要内容1、发电机空载和输出特性试验2、交流发电机调节器试验 3、点火线圈放电强度试验4、分电器点火提前角的试验三、实验设备和工具1. 汽车、拖拉机电器万能试验台一台2. 万用表3. JF 13A交流发电机，其主要参数为：a) 空载转速n0 1000 r/minb) 最高转速nmax 2500 r/minc) 额定转速n0 2000 r/mind) 额定电流IN25Ae) 额定电压UN14V4. FD44分电器5. DQ132点火线圈6. 晶体管调节器JFT 145四、实验原理发电机结构与工作原理：汽车用交流发电机，一般是由三相同步交流发电机和硅二极管整流器两大部分。交流发电机的转子是用来建立磁场，定子是用来产生交流电动势，通过硅二极管整流器整流成直流电，向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。1、发电机空载和输出特性试验图 1-2试验接线如图1-1所示，利用试验台上的直流调速电机模拟汽车发动机工作，通过连接盘带动交流发电机旋转。利用可调电阻模拟汽车负载。2、交流发电机调节器试验 试验接线如图1-2所示。 图1-23、点火线圈放电强度试验利用万能试验台上三针放电针，检验点火线圈的放电强度。可以调整放电针的放电间隙，每增加1毫米的间隙，其放电电压近似增加1.5KV。4、分电器点火提前角的试验通过调节电机的速度模拟发动机的不同转速，检测分电器离心点火提前调节装置对点火提前角的影响。五、实验方法和步骤方法：空载试验在检查接线无误后，将可调电阻调到最大位置或从电路中断开，逐步提高直流调速电机的转速，此时交流发电机处于他激状态，蓄电池向交流发电机励磁线圈供电。随着电机转速的提高，交流发电机的端电压上升，观察电压表的变化，当其读数等于蓄电池的空载电压时，断开蓄电池上的开关，若发电机能转入自激状态（端电压不下降），记录下此时电机的转速n1（空载转速）和发电机的端电压；若发电机不能转入自激状态，则继续缓慢升高直流调速电机的转速，直至发电机能转入自激状态为止，记录下电机转速n1和端电压U。调节电阻器，随着电阻的逐步减小，电流I值不断上升，当电流达到发电机的额定值IN时，记录此刻电机的转速n2（满载转速）。输出特性试验在检查接线无误后，将可调电阻调到最大位置或从电路中断开，逐步提高直流调速电机的转速，此时交流发电机处于他激状态，蓄电池向交流发电机励磁线圈供电。随着电机转速的提高，交流发电机的端电压上升，当电压升至发电机额定电压UN14V时，记录此时电机转速n1。逐步减小可调电阻的阻值，并提高电机的转速，维持发电机端电压稳定在14V，记下不同时刻的电机转速n和对应的电流值。绘制Uconst时，If(n)的曲线。交流发电机调节器试验在检查接线无误后，调节发电机转速，观察转速升高时电压的变化情况，与没有装调节器时电压变化情况进行比较。点火线圈放电强度试验改变万能试验台上三针放电针的间隙，检验点火线圈放电强度。分电器点火提前角的试验将分电器安装在试验台相应支架上，转动试验台上的测量点火提前角的刻度盘，使指针对准某一刻度（如0O），在检查接线无误后，启动调速电机，逐步提高速度，观察不同转速下放电火花在刻度盘上对应角度并记录。此试验可以检测分电器离心点火提前调节装置的功能。步骤：1 将交流发电机安装固定在万能试验台支架上；2 将连接盘与直流调速电动机可靠连接；3 将直流调速电动机的转速指针指向0位置，可调负载电阻调到最大阻值；4 将转速表量程开关转在05000r/min位置；5 接通电源，根据各个具体试验项目调节试验台上的调速盘、可调电阻等，并记录数据。六、实验报告主要内容及要求空载试验: 记录电机空载自激运行的最小转速n1： ，此时发电机的端电压UO： ，以及电机满载时的转速n2： 输出特性试验： 绘制U14V时，If(n)的曲线交流发电机调节器试验： 调节发电机转速，观察转速升高时电压的变化情况，与没有装调节器时电压变化情况进行比较。有电压调节器无电压调节器发电机转速（rpm）发电机端电压（v）发电机转速（rpm）发电机端电压（v）分电器点火提前角的试验： 分电器在不同工况下的点火提前角记入下表：离心提前机构真空提前机构转速rpm点火提前角（度）真空度（毫米汞柱）点火提前角（度）七、实验注意事项l 一定要将交流发电机可靠、牢固地固定在试验台的支架上，防止高速时发电机飞出。l 在接通电源前，确保调速电动机的转速设定指针对准0刻度，因为调速电动机刚启动时，负载很轻，若此时转速设定过高，有可能应电流过大而损坏电机。l 每次试验前，确保电路连接正确。l 在做交流发电机特性试验时，应确保连接盘与调速电机可靠连接。实验二 起动系实验一、实验目的1熟悉起动机各部件，掌握起动机的拆装方法和顺序，正确使用拆装工具； 2通过拆装起动机，进一步巩固对起动机工作原理的理解，要求能清楚地说出每个零部件的作用；3了解起动机各零部件的技术要求，掌握各零部件的测试方法；4学会使用电气万能实验台对起动机进行检测；5能够根据相关的标准对检测结果做出正确的结论。二、实验的主要内容1空载试验 测量起动机的空载电流和空载转速并与标准值比较说明：电流值标准值，n标准值，表明装配过紧或电枢绕组和励磁绕组内有短路或搭铁现象。电流值标准值，n标准值，表明内部电路有接触不良的地方。2全制动试验 在空载试验后，通过测量起动机完全制动时的电流和转矩来检验其动机的性能良好与否，需进行全制动试验。说明：电流大，转矩小，表明此磁场绕组或电枢绕组有短路或搭铁的不良现象。 电流小，转矩小，表明起动机接触内阻过大。三、实验设备和工具1. 汽车、拖拉机电器万能试验台一台；2. QD124起动机一台，6QW45蓄电池一组；3. 启东继电器JD136、JQ/A-12V若干；4. 起动机电缆线、连接线若干；5. 万用表、常用工具一套。四、实验原理如图所示，QD124型起动机主要由直流串励式电动机（产生转矩,将蓄电池输入的电能转换为机械运动）、传动机构(啮合机构)和电磁开关（起动机的控制装置，控制电路的通断）组成。五、实验方法和步骤1. 组装系统前，认真阅读线路图，按图示正确连接；2. 连接完毕后，将起动机固定牢，用万用表欧姆挡（）检查节点连接正确与否，记录下各部件的电阻值；3. 确认后，接通点火开关，观察起动机工作状况，记录转速和电流值；4. 实验过程中，用万用表直流电压挡，根据原理及图示，逐节点测量验证。六、实验报告主要内容及要求1起动机测量电阻 数据项目起动机1起动机2起动机3起动机励磁绕组电阻起动机电磁开关电阻转子滑环之间电阻电枢绕组的电阻2起动机实验数据数据项目起动机1起动机2起动机3空载转速空载电流全制动转速全制动电流七、实验注意事项一定要将起动机可靠、牢固地固定在试验台的支架上，防止高速时起动机飞出。实验三 点火系实验一、实验目的1 巩固课堂所学的传统点火系统和各种电子点火系统的基本原理。2 掌握实验仪器、设备的使用。3 研究传统点火系统的机理以及影响点火能量、点火提前角等因素。4 研究发动机对点火的要求，比较传统点火系统与电子点火系统的优劣。5 学会利用系统原理和所获得的技术参数，提高分析和解决问题的能力。二、实验的主要内容1触点式传统点火系统实验2磁电感应式电子点火系统实验3霍尔式电子点火系统实验图111.漏电保护器 2.外供电源 3.1缸信号传感器 4.正时灯 5.点火提前角表 6.过载/短路保护器 7.电压表 8.电流表 9.系统/输出电流转换开关 10.频闪旋钮图121闭合角/占空比指示 2.单元电源开关 3.转速调节旋钮 4.点火频率/转速转换开关 5.复位开关 6.点火频率/发动机转速指示 7.三针放电装置 8.点火正时检测孔 10.接地11.次级电压检测孔 12.初级电压检测孔4光电式电子点火系统实验5分电器直接点火系统实验三、实验设备和工具1. DHS6B汽车点火系统综合实验台；2. 正时灯、万用表、常用工具一套。四、实验原理（1）触点式传统点火系统实验原理： （图211）1闭合角/占空比指示 2单元电源开关 3转速调节旋钮 4点火频率/转速转换开关 5复位开关 6点火频率/发动机转速指示 7三针放电装置 8点火正时检测孔 9初级电压检测孔 10接地 11、12磁电信号检测孔 13次级电压检测孔实验时，断电器凸轮在凸轮轴驱动下旋转，从而交替地将断电器触电闭合和打开。当电路接通时如仪器面板电路图所示，初级电路接通，初级绕组中便有电流通过，流向为：蓄电池正极电流表点火开关点火线圈“开关”接柱附加电阻点火线圈开关接线柱点火线圈初级绕组点火“”接线柱断电器触电点搭铁蓄电池负极。这时电流逐渐增大并在线圈的铁芯中形成强磁场。当凸轮将触电打开时，初级电流被切断，初级电流迅速消失引起磁场的变化，从而在点火线圈的初级绕组和次级绕组中产生感应电动势。由于次级绕组匝数多，因而在次级绕组中感应出1520kV的电动势以击穿电极间隙，产生火花点燃混合气。高压电流流向为：次级绕组点火线圈“开关”接线柱附加电阻点火线圈“”开关接线柱点火开关电流表蓄电池搭铁火花塞侧电极中心电极配电器次级绕组。（2）磁电感应式电子点火系统实验原理：磁电感应式电子点火系统工作原理如仪器面板电路图(图21)。分电器轴上装有定时转子，它由导磁材料制成。当分电器轴旋转时，使永久磁铁的磁通在定时转子内发生改变，从而在衔铁上的线圈感应出脉冲电压，这个脉冲电压输送到放大器，经放大后控制点火线圈初级电流的接通与断开。定时转子圆周方向有六个凸起与缸数相等，定时转子每旋转一周，就产生六个脉冲信号电压。当定时转子旋转时，它的凸起接触发生器时，电磁线圈感应的电压愈来愈高，当对准衔铁时，达最大值。当定时转子再继续旋转离开衔铁时，电压愈来愈快地改变极性并达到负的峰值脉冲，经过功率放大去触发功率晶体管使其接通或断开初级电路，从而在次极感应出高压，经分电器送至各火花塞进行点火。RH.霍尔系数；d.基片厚度；I.电流；B.磁场强度（图222）1闭合角/占空比指示 2单元电源开关 3转速调节旋钮 4点火频率/转速转换开关 5复位开关 6点火频率/发动机转速指示 7三针放电装置 8点火正时检测孔 9初级电压检测孔 10点火电子组件(3).霍尔式电子点火系统实验原理： 实验时，分电器轴转动，利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号。其霍尔效应原理是：在磁场中，运动电荷的偏移为霍尔效应。霍尔效应的原理如图21。当电流I通过放在磁场中的半导体基片（即霍尔元件）且电流方向与磁场方向垂直于电流与磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，称为霍尔电压UH。由上图可知，当结构一定且电流I为定值时，霍尔电压UH与磁场强度B成正比。霍尔式曲轴位置传感器就是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。霍尔式电子点火系统工作仪器面板电路如图（图222）。当点火开关闭合，蓄电池向点火线圈初级绕组供电，分电器轴转动时，触发器转子转过霍尔传感器时，运用霍尔原理使点火控制器有效地控制点火。点火过程大致分下面三个阶段：l 当霍尔传感器组件输出接通信号时，使点火控制器接通点火线圈初级绕组。低压路为蓄电池正极点火开关点火线圈初级绕组点火控制器搭铁蓄电池负极。l 霍尔传感器组件输出断路信号时，点火控制器便切断点火线圈初级绕组，初级电压消失。由于磁场迅速变化，在次极绕组中产生感应电动势。可达1520kV点火电压。l 高压电经过分电器送到各缸火花塞。高压电经过火花塞中心电极，击穿中心电极与旁电极之间的火花塞气隙，进入旁电极，在击穿火花塞气隙时，点燃火花塞附近的可燃混合气，完成强制点火的功能。（图231）1.闭合角/占空比指示 2.单元电源开关 3.转速调节旋钮 4.点火频率/转速转换开关 5.复位开关 6.点火频率/发动机转速指示 7.三针放电装置 8.点火正时检测孔 9.初级电压检测孔 10.次级电压 11.接地 12.转速检测孔 13.曲轴转角检测孔 14.气缸位置检测孔(4)光电式电子点火系统实验原理：光电式电子点火系统工作仪器面板如图（图231）实验时，驱动分电器，曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器和带光孔的信号盘组成如面板图，信号盘安装在分电器轴上，其上外围有360条缝隙（光孔），产生1信号外围稍靠内间隔60分布着四个光孔，产生90（曲轴传角）信号，其中一个较宽的光孔是产生一缸上止点对应信号。信号发生器固定在分电器壳体上，主要由两支发光二极管、两支光敏二极管和波形电路组成。两支发光二极管分别对着两支光敏二极之间，当信号盘转动时，因信号盘上有光孔，则产生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出曲轴位置和转角的脉冲信号。图为信号发生器产生脉冲信号的原理。当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光产生电压；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极产生电压为零。将光敏二极管产生的脉冲电压送到波形电路放大整形后，即向ECU输送曲轴转角的1信号和一缸位置信号。发动机每转两圈，分电器轴转一圈，则1信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1低电位亦对应1，共代表曲轴转角720。（图241）1.点火功率模块 2.三针放电装置 3.点火脉宽指示 4.单元电源开关 5.点火脉宽调节旋钮 6.转速调节旋钮 7.点火频率/转速转换开关 8.复位开关 9.点火频率/发动机转速指示 10.接地 11/13.次级电压 14.初级电压（5）分电器直接点火系统实验原理： 该系统用一只点火线圈同时为两个气缸点火如面板（图241）。这种方式要求两个气缸相位差为360曲轴转角当1缸接近压缩行程上止点时，4缸处在接近排气行程上止点。这时点火，两个气缸火花塞将同时跳火。处于排气行程的气缸由于缸内气体压力很小，这时混合气处在后燃期，使得这一缸内的火花塞很容易跳火，能量损失很小。而对处在压缩行程的气缸，由于缸内压力很高，气体分子密度很大，要使该火花塞跳火，必须有足够的点火电压。因此，对于双缸同时点火方式，实际加在压缩行程气缸火花塞的电压，要远高于排气行程气缸火花塞上的电压，从而保证了压缩行程气缸火花塞正常点火而不会造成较大的能量损失。图中串联在高压回路中的二极管VD1、VD2是为了防止驱动功率三极管V1、V2在导通点火线圈所产生次极电压（10002000）加在火花塞上，产生误点火而设置的。五、实验方法和步骤（1）。触点式传统点火系统实验：1. 插上随机所附双头电源线，接上交流220V电源（图11）。2. 打开实验台电源系统交流电源开关6（为10A单联自动空气开关、有保护功能）。3. 打开系统供电开关6（为20A单联自动空气开关、有保护功能）。接通电源后要延时2-3秒系统才会接通，电压表7指示系统电压（空载13.5V左右）电流表8下方有一选择开关9，向上为指示系统电流，向下为指示对外输出电流（此时可作为稳压电源使用），最大输出均为20A。4. 打开触点式传统点火系统实验单元电源2，电源指示灯亮，闭合角/占空比表1触点式指针满度，点火频率/发动机转速表6显示零。5. 顺时针转动调速整旋钮3（分电器转动），火花塞跳火。将点火频率/发动机转速转换开关4拨在相应位置，可分别测得点火频率/发动机转速。每改变一次功能，即应按复位按钮一次。从点火频率/发动机转速指示6上读得数值，在转数变化状态下观察闭合角的变化情况。6. 将一缸信号传感器3（图11）夹在一缸点火分缸位置，调整转速旋钮3，使分电器在怠速转速（800r/min）下运行，用点火正时枪对准点火正时检查孔8，调整频闪旋钮10（图11），使一缸位置与零刻度对齐。此时真空提前装置不起作用，然后在此基础上每增加400r/min为点火提前角取样点，直至做到3000r/min左右，在每一取样点转速稳定后，用点火正时枪对准检查孔调整频闪旋钮使一缸位置与零刻度对齐。将采样点的对应参数记录下来，做出转速与点火提前角的关系曲线。7. 将转数调节旋钮3关闭，手持真空泵接于真空提前装置，转速点定在1000r/min改变真空度，取样点真空度为13.2kp、26.4kp、46.2kp、52.8kp。每一取样点都用点火正时枪对准检查孔调整频闪旋钮使一缸位置与零刻度对齐，将采样点的对应参数记录下来，做出真空度（负荷）与点火提前角的关系曲线。图128. 将汽车专用示波器接口插入面板引入次级线圈接口11另一线接地10，利用三针放电装置7调整气隙；观察点火击穿电压变化过程。9. 实验完毕后，各调整旋钮复位，关闭实验单元电源。（2）磁电感应式电子点火系统实验1. 插上随机所附双头电源线，接上交流220V电源（图11）。2. 打开实验台电源系统交流电源开关6（为10A单联自动空气开关、有保护功能）。3. 打开系统供电开关6（为20A单联自动空气开关、有保护功能）。接通电源后要延时2-3秒系统才会接通，电压表7指示系统电压（空载13.5V左右）电流表8下方有一选择开关9，向上为指示系统电流，向下为指示对外输出电流（此时可作为稳压电源使用），最大输出均为20A。4. 打开磁电感应式电子点火系统实验单元电源2，电源指示灯亮，闭合角/占空比表1触点式指针微动，点火频率/发动机转速表6显示零。5. 顺时针转动调速整旋钮3（分电器转动），火花塞跳火。将点火频率/发动机转速转换开关4拨在相应位置，可分别测得点火频率/发动机转速。每改变一次功能，即应按复位按钮一次。从点火频率/发动机转速指示6上读得数值，在转数变化状态下观察闭合角表变化情况。6. 将一缸信号传感器3（图11）夹在磁电感应式电子点火系一缸点火分缸位置，调整转速旋钮3，使分电器在怠速转速（800r/min）下运行，用点火正时枪对准点火正时检查孔8，调整频闪旋钮10（图11），使一缸位置与零刻度对齐。此时真空提前装置不起作用，然后在此基础上每增加400r/min为点火提前角取样点，直至做到3000r/min左右，在每一取样点转速稳定后，用点火正时枪对准检查孔调整频闪旋钮使一缸位置与零刻度对齐。将采样点的对应参数记录下来，做出转速与点火提前角的关系曲线。7. 将转数调节旋钮3关闭，手持真空泵接于真空提前装置，转速点定在1000r/min改变真空度，取样点真空度为13.2kp、26.4kp、46.2kp、52.8kp。每一取样点都用点火正时枪对准检查孔调整频闪旋钮使一缸位置与零刻度对齐，将采样点的对应参数记录下来，做出真空度（负荷）与点火提前角的关系曲线。8. 将汽车专用示波器接口插入面板引入次级线圈接口13另一线接地10，利用三针放电装置7调整气隙；观察点火击穿电压变化过程。9. 将示波器接入11、12检测孔，调节转速观察过程中信号变化。10. 实验完毕后，各调整旋钮复位，关闭实验单元电源。（3）。霍尔式电子点火系统实验1. 插上随机所附双头电源线，接上交流220V电源（图11）。2. 打开实验台电源系统交流电源开关6（为10A单联自动空气开关、有保护功能）。3. 打开系统供电开关6（为20A单联自动空气开关、有保护功能）。接通电源后要延时2-3秒系统才会接通，电压表7指示系统电压（空载13.5V左右）电流表8下方有一选择开关9，向上为指示系统电流，向下为指示对外输出电流（此时可作为稳压电源使用），最大输出均为20A。4. 打开霍尔式电子点火系统实验单元（图222）电源2，电源指示灯亮，闭合角/占空比表1触点式指针微动，点火频率/发动机转速表6显示零。5. 顺时针转动调速整旋钮3（分电器转动），火花塞跳火。将点火频率/发动机转速转换开关4拨在相应位置，可分别测得点火频率/发动机转速。每改变一次功能，即应按复位按钮一次。从点火频率/发动机转速指示6上读得数值，在转数变化状态下观察闭合角表变化情况。6. 将一缸信号传感器3（图11）夹在霍尔式电子点火系一缸点火分缸位置，调整转速旋钮3，使分电器在怠速转速（800r/min）下运行，用点火正时枪对准点火正时检查孔8，调整频闪旋钮10（图11），使一缸位置与零刻度对齐。此时真空提前装置不起作用，然后在此基础上每增加400r/min为点火提前角取样点，直至做到3000r/min左右，在每一取样点转速稳定后，用点火正时枪对准检查孔调整频闪旋钮使一缸位置与零刻度对齐。将采样点的对应参数记录下来，做出转速与点火提前角的关系曲线。7. 将转数调节旋钮3关闭，手持真空泵接于真空提前装置，转速点定在1000r/min改变真空度，取样点真空度为13.2kp、26.4kp、46.2kp、52.8kp。每一取样点都用点火正时枪对准检查孔调整频闪旋钮使一缸位置与零刻度对齐，将采样点的对应参数记录下来，做出真空度（负荷）与点火提前角的关系曲线。8. 将汽车专用示波器接口插入面板引入次级线圈接口13另一线接地10，利用三针放电装置7调整气隙；观察点火击穿电压变化过程。9. 将示波器接入11、12检测孔，调节转速观察过程中信号变化。10. 实验完毕后，各调整旋钮复位，关闭实验单元电源。（4）。光电式电子点火系统实验 1. 插上随机所附双头电源线，接上交流220V电源（图11）。2. 打开实验台电源系统交流电源开关6（为10A单联自动空气开关、有保护功能）。3. 打开系统供电开关6（为20A单联自动空气开关、有保护功能）。接通电源后要延时2-3秒系统才会接通，电压表7指示系统电压（空载13.5V左右）电流表8下方有一选择开关9，向上为指示系统电流，向下为指示对外输出电流（此时可作为稳压电源使用），最大输出均为20A。4. 打开光电式电子点火系统实验单元（图231）电源2，电源指示灯亮，闭合角/占空比表1触点式指针微动，点火频率/发动机转速表6显示零。5. 顺时针转动调速整旋钮3（分电器转动），火花塞跳火。将点火频率/发动机转速转换开关4拨在相应位置，可分别测得点火频率/发动机转速。每改变一次功能，即应按复位按钮一次。从点火频率/发动机转速指示6上读得数值，在转数变化状态下观察闭合角表变化情况。6. 将一缸信号传感器3（图11）夹在光电式电子点火系一缸点火分缸位置，调整转速旋钮3，使分电器在怠速转速（800r/min）下运行，用点火正时枪对准点火正时检查孔8，调整频闪旋钮10（图11），使一缸位置与零刻度对齐。此时真空提前装置不起作用，然后在此基础上每增加4