汽运S2011-3-38 龙佳

1、湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic毕业实践任务书 系 名 称 汽车工程学院 专业及班级 汽运S2011-3 学生姓名 _龙佳_ 学 号 _38_ 毕业实践题目：电源系统的故障分析报告 指 导 教 师（签字）： 教研室主任（签字）： 系 主 任（签字）： 2013年 1 月 9 日1湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书 汽车工程学院 系 汽车运用技术 专业学生姓名 龙佳班级3 学号38课题名称电源系统的故障分析报告课题准备情况1在道客巴巴，百度文科等专业文献网站查很多关于汽车电源的专业知识2 CNKI /index.ht

2、m 维普 / 万方 / 等专业数据库网站买了好些数据文献！3 翻看专业书籍，咨询专业老师，和指导老师谈论毕业论文的完成进度思路和方法首先对汽车电源的专业知识系统性的研究，再结合老师讲过的根据故障顺藤摸瓜找到问题所在！拟重点解决的问题发电机充电电流过大及过小故障计划进.度一、第一周：1、下达课题任务，专业工程实践的前期准备工作。2、汽车电源知识系统性的研究二、第二周：1、在百度百科，道客巴巴，以及CNKI，维普的数据库查找知识，积累不懂得地方，咨询专业老师！三、第三周：1、参加汽车电源系统实训，着重解决

3、汽车电器方面线路连接以及构造原理2、撰写故障分析报告（草稿）。四、第四周： 1、修改并完成故障分析报告正式稿的撰写。2、答辩工作。指导教师意见 签名：年 月 日湖南工业职业技术学院毕业实践考核表 汽车工程学院 系 汽车运用技术 专业 学生姓名龙佳班级3 学号38课题名称电源系统的故障分析报告课题完成情况及自我评价首先我对这个课题很感兴趣，做起来很有兴趣，花了很多时间去翻阅资料，做了还算细致的研究，在一些不懂得地方还专门咨询了专业老师！但是因为时间仓促，还有专业知识的欠缺，还有很多方面可能完成的有点粗糙，但我会好好的去弥补的！总体上，我觉得课题的完成还是满意的！指导教师评价评语评分 （共40分）

4、签名： 年 月 日评阅教师评价评语评分 （共30分）签名： 年 月 日答辩小组评价评语评分 （共30分）组长签名： 年 月 日毕业实践评审组审核 经综合考核该学生毕业实践得分 分，评定为 组长签名：年 月 日 目 录 摘 要：介绍了汽车电源系统常见的故障，并通过实例分析了造成电源系统故障原因，指出了各种故障排除的方法，对于其他汽车相关期间的检测和维修也有一定的指导意义。 关键词：汽车；电源系统；故障诊断 1 汽车电源系统介绍6 1.1 发电机6 1）发电机简介6 2）发电机工作原理7 1.2 蓄电池7 1）蓄电池简介8 2）蓄电池化学原理9 1.3 电压调节器 10 1）电压调节器简介10 2

5、）电压调节原理11 2：汽车电源系统故障分析11 2.1充电系统指示灯故障12 1）主要故障现象12 2）故障原因推测12 3）故障检测方法12 2.2发电机充电电流过大及过小故障12 1）主要故障现象12 2）故障原因12 3）故障检测方法12 2.3其他故障13 1）汽车里程表、转速表、燃油表和水温表的指示为零的故障现象13 2）故障检测分析过程13 3）故障分析和排除13 3 结束语13 参考文献13 电源系统的故障分析报告班级：汽运S2011-3学生：龙佳 指导老师：易宏彬、戴继明 摘 要：介绍了汽车电源系统常见的故障，并通过实例分析了造成电源系统故障原因，指出了各种故障排除的方法，对

6、于其他汽车相关期间的检测和维修也有一定的指导意义。 关键词：汽车；电源系统；故障诊断 在汽车电源系统中，电源是主要组成部分之一。汽车电源系统主要由蓄电池和发电机以及调节器组成，而发电机是汽车用电设备的主要电源，其作用是将部分机械能转变成电能随时给蓄电池进行补充充电。蓄电池的主要功能是在汽车发动机启动时给起动机提供电源，同时会辅助发电机向用电设备供电，蓄电池的电能也是通过发电机来充电。调节器的作用就是保证发电机在输出电能的电压能够保持恒定，保护设备安全运行。因此，汽车电源系统的好坏直接影响汽车的正常运行，所以对于电源系统的检查及其故障维护是十分必要的。下面结合工作实际，就汽车电源系统原理及故障原

7、因作一简要分析。1 汽车电源系统介绍1.1 发电机 1）发电机简介：发电机被称作是汽车的主电源，发动机在正常运转时 （怠速以上），向汽车启动机以外的所有用电设备供电，也包括对汽车的蓄电池充电。汽车的发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，目前直流发电机已被淘汰，大多数汽车均采用的是交流发电机1。交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖等部分组成，（见图1）： 图1 发电机结构 2）发电机工作原理：整体交流发电机的工作原理当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子

8、的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这就是交流发电机的发电原理。由原动机（即发动机）拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速n(rpm)旋转，三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出，经过发电机内部的整流桥将交流电转换成直流电从输出端子输出。交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分，三相定子绕组按照彼此相差120度电角度分布在壳体上，转子绕组由两块极爪组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁，两块极爪形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转，转子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差120度电度角的正弦电动势，即三相交流电

9、，再经由二极管组成的整流元件变为直流电输出4。当开关闭合后，首先由蓄电池提供电流。电路为：蓄电池正极充电指示灯调节器触点励磁绕阻搭铁蓄电池负极。此时，充电指示灯由于有电流通过，所以灯会亮。但发动机起动后，随着发电机转速提高，发电机的端电压也不断升高。当发电机的输出电压与蓄电池电压相等时，发电机“B”端和“D”端的电位相等，此时，充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作，励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经二极管整流后，输出直流电，向负载供电，并向蓄电池充电，见图2： 图2 发电机工作原理1.2 蓄电池 1）蓄电池简介：汽车蓄电池是一种储存电能的装

10、置，也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，为满足发动机起动需要，蓄电池应保证在510s的短时间内，提供汽车起动机足够大的电流。其起动电流可达（200600A），有的柴油机起动电流达（1000A） 。蓄电池充放电的过程就是化学能和电能相互转化的过程，当放电时蓄电池中的化学能转变成电能；充电时电能转化成化学能。蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳等组成。其结构见（图2）： 图3 蓄电池2）蓄电池化学原理：铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电力，这是根

11、据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：(阳极) (电解液) (阴极)PbO2 + 2H2SO4 + Pb - PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应)(过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅)PbO2 中Pb的化合价降低，被还原，负电荷流动；海绵状铅中Pb的化合价升高，正电荷流动。2(阳极) (电解液) (阴极)PbSO4 + 2H2O + PbSO4 - PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应) （必须在通电条件下）(硫酸铅) (水) (硫酸铅)第一个硫酸铅中铅的化合价升高，被氧化，正电荷流入正极；第二个硫酸铅中铅的化合价降低，被还原，负电荷流入负

12、极。 21. 放电中的化学变化蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物硫酸铅。经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。2. 充电中的化学变化由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极

13、板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之，见图4： 图4 蓄电池化学原理 1.3 电压调节器 1）电压调节器简介：汽车调节器就是对发电机输出进行自动调整，主要靠调整发电机励磁来确保发电机在发动机转速变化时输出恒定电压。汽车调节器有3组继电器组成，第一组负责调节发电机输出电压，它通过继电器触头接通和分离将发电机的磁场激励接于不同的回路上，从而控制发电机的励磁电流，实现对发电机输出电压稳定的的；第二组负责防止充电电流过大，当充电电流过大时，电压调节继电器和电流限制继电器同时动作，断开发电机的励磁电路，使发电机停止工作；第三组负责在发生逆流时继电器迅

14、速切断充电回路，保护电源系统（见图3 ）： 图3 电压调节器 2）电压调节原理：由交流发电机的工作原理我们知道，交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值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。当转速升高时，E增大，输出端电压UB升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通来实现。又磁极磁通与励磁电流If成正比，减小磁通也就是减小励磁电流If。所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器

15、通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。触点式电压调节器通过触点开闭，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If大小晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If大小2。2：汽车电源系统故障分析 汽车电源系统故障主要有充电指示灯故障、蓄电池充电故障、发电机充电电流故障以及其他故障等。2.1充电系统指示灯故障 1）主要故障现象为发动机正常运转，但充电指示灯一直不亮。蓄电池充电明显不足，夜间行车大灯灯光暗淡。 2）故障原因推测，一是线路故障包括：充电指示灯灯丝断路；调节器电源的导线断路；熔断丝烧断；蓄电池极柱上电线接头

16、滑落松动；这些线路故障都有可能引起充电指示灯不亮。二是元器件故障包括：点火开关、汽车发电机和滑环之间的接触、调节器等故障。三是发电机磁场绕组或者定子绕组短路、断路或搭铁而导致磁场电流减小或不通；整流器、调节器和发电机等故障（电刷与滑环接触不良，传动带打滑，发电机转速低或者不转2 3）故障检测方法，一是首先，检测充电系统是否工作，接通点火开关发现充电指示灯不亮，启动发动机后，用万用表检查发电机充电系统能否充电 （发电机输出电压能够超过蓄电池电压）。其次，断开点火开关，检查仪表的熔断丝。再就是接通点火开关，用万用表检查熔断丝的电压，如果显示电压为零，说明点火开关和熔断丝之间的线路出现故障。再次，关

17、闭点火开关，滑点火开关盒熔断丝之间线路，重新启动发动机。当充电指示灯常亮时，说明点火开关、熔断丝以及充电指示灯工作正常。二是启动发动机并让发动机转速慢慢升高，检测发电机“B”端子与发电机外壳之间电压， 如果电压为零，说明充电系统有故障。为了检测充电系统故障，先断开点火开关，检查发电机传动带的挠度，如果发电机传动带的挠度符合要求，那么再拆下调节器接线端导线，接通点火开关，万用表测试调节器接线柱上的导线，如果电压为零，充电指示灯亮，这说明故障很有可能是仪表盘与调节器之间的线路搭铁。2.2发电机充电电流过大及过小故障 1）主要故障现象为发动机怠速和低速运转时，充电指示灯常亮，当发动机转速达到时，充电

18、指示灯熄灭。 2）故障原因：出现上述症状一般是由于发电机充电电流过小导致。反映到相应元器件故障上一般有以下原因，发电机的传动带打滑严重，充电线路不好，发电机内部发生故障以及电压调节器故障等4 3）故障检测方法，一是检查发电机传动带是否磨损，发现传动带没有明显打滑。然后检查线路连接也正常，于是对发电机内部进行检查，发现电刷有明显磨损，弹簧弹力不足。二是充电电流不稳也会导致指示灯时亮时灭。出现这种现象检查发电机传动带和线路没有发现故障根源，就应该考虑发电机整流二极管、电子绕组等是否断路导致输出功率过低或是调节器电压过低。应该根据实际，灵活更换相关器件，排除故障。2.3其他故障 1）汽车里程表、转速表、燃油表和水温表的指示为零的故障现象。 2）故障检测分析过程：采用 扫描工具TECH2读取故障代码，监测发现各电控模块均没显示当前的故障码，而在以往故障代码中却出现多个故障的代码。其气囊控制模块 （ SDM）中出现U104，U1000 ，U1064 ，U1016 等故障代码，U104代码是指失去和ABS 控制模块的交流；U1000代码是指二级功能失效；U1064代码是指失去多重交流；U10