汽车电气设备构造及维修2

1、汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修单元单元 2 电源系统电源系统2.1 蓄电池蓄电池2.2 交流发电机交流发电机知识目标：知识目标：1.正确描述蓄电池的基本结构和型号；正确描述蓄电池的基本结构和型号；2.了解蓄电池的工作原理；了解蓄电池的工作原理；3. 正确描述硅整流交流发电机的基本结构及主要部件正确描述硅整流交流发电机的基本结构及主要部件的功能；的功能；4. 了解电压调节器的作用。了解电压调节器的作用。能力目标：能力目标：1.能够检查、维护和更换蓄电池；能够检查、维护和更换蓄电池；2. 能够对蓄电池进行补充充电；能够对蓄电池进行补充充电；3. 能够完成发电机的检查与更换；能够完成发

2、电机的检查与更换；4. 能够分解及组合发电机并完成重要部件的检查。能够分解及组合发电机并完成重要部件的检查。 建议学时：建议学时： 14 学时学时2.1 蓄电池蓄电池2.1.1 蓄电池的结构与工作原理蓄电池的结构与工作原理2.1.2 蓄电池的工作原理与充放电蓄电池的工作原理与充放电2.1.3 蓄电池的容量与型号蓄电池的容量与型号2.1.4 蓄电池的检查与更换蓄电池的检查与更换2.1.5 蓄电池充电蓄电池充电2.1.1 蓄电池的结构与工作原蓄电池的结构与工作原理理一、概述一、概述二、汽车蓄电池的作用二、汽车蓄电池的作用三、蓄电池的结构三、蓄电池的结构一、概述一、概述l汽车蓄电池（俗称电瓶）是一种

3、储能装置，汽车蓄电池（俗称电瓶）是一种储能装置，是低压直流电源。是低压直流电源。l当发动机运转时，使用小部分动力驱动发电当发动机运转时，使用小部分动力驱动发电机以产生电能，再充入蓄电池，把电能变成机以产生电能，再充入蓄电池，把电能变成化学能储存。化学能储存。l汽车在正常行驶时，汽车的全部电器用电均汽车在正常行驶时，汽车的全部电器用电均由发电机供给。由发电机供给。二、汽车蓄电池的作用二、汽车蓄电池的作用（1）起动发动机时供给起动机摇转发动机所需）起动发动机时供给起动机摇转发动机所需的大量电流。的大量电流。（2）当发电机发出的电压低于蓄电池电压时或）当发电机发出的电压低于蓄电池电压时或发电机不工作

4、时，供给全车电器所需的电流。发电机不工作时，供给全车电器所需的电流。（3）当汽车上电器的用电量超过发电机的输出）当汽车上电器的用电量超过发电机的输出量时，帮助发电机提供电器所需的电流。量时，帮助发电机提供电器所需的电流。（4）平衡汽车电系的电压，不使电压过高或过）平衡汽车电系的电压，不使电压过高或过低。低。三、蓄电池的结构三、蓄电池的结构1.壳体壳体2.极板组极板组3.电解液电解液4.盖板盖板5.蓄电池观察窗蓄电池观察窗6.极桩极桩7.联条联条1.壳体壳体l蓄电池壳体以硬橡胶或塑胶模制成，有的采蓄电池壳体以硬橡胶或塑胶模制成，有的采用黑色，也有使用透明塑胶制成，可以观察用黑色，也有使用透明塑胶

5、制成，可以观察蓄电池内部情形后再定。蓄电池内部情形后再定。l壳体为整体式结构，壳体内部由六个互不相壳体为整体式结构，壳体内部由六个互不相通的单体组成，底部有突起的肋条以安置极通的单体组成，底部有突起的肋条以安置极板组。板组。l蓄电池的结构图蓄电池的结构图l蓄电池的结构图蓄电池的结构图2.极板组极板组（1）栅架：极板的骨架称为栅架；）栅架：极板的骨架称为栅架；（2）正极板：）正极板：（3）负极板：）负极板：（4）极化处理：）极化处理：（5）隔板：）隔板：l极板的构造极板的构造l极板组的构造极板组的构造l极板的构造极板的构造l极板组的构造极板组的构造3.电解液电解液l蓄电池中的电解液，俗称电水，是

6、稀硫酸，蓄电池中的电解液，俗称电水，是稀硫酸，密度为密度为1.2601.280 g/cm3 ；l电解液必须保持高出极板电解液必须保持高出极板1012mm，高度，高度不足时，添加蒸馏水至外壳标示的最高线；不足时，添加蒸馏水至外壳标示的最高线；l配制电解液必须穿戴防护器具，将稀硫酸慢配制电解液必须穿戴防护器具，将稀硫酸慢慢倒入水中，且均匀搅拌。绝不可将水慢倒入水中，且均匀搅拌。绝不可将水l倒入硫酸中，否则硫酸会飞溅伤人。倒入硫酸中，否则硫酸会飞溅伤人。4.盖板盖板l（1）供添加蒸馏水或供检验电解液用。）供添加蒸馏水或供检验电解液用。l（2）在充电时，使产生的氢及氧能逸出，以）在充电时，使产生的氢及

7、氧能逸出，以防聚积过多气体而发生爆炸。防聚积过多气体而发生爆炸。l整体式盖板的构造整体式盖板的构造l加水通气盖的构造加水通气盖的构造l整体式盖板的构造整体式盖板的构造l加水通气盖的构造加水通气盖的构造5.蓄电池观察窗蓄电池观察窗l免维护蓄电池在盖板上均设有密度与液面观免维护蓄电池在盖板上均设有密度与液面观察窗，俗称电眼，以显示蓄电池的充电情况察窗，俗称电眼，以显示蓄电池的充电情况及电解液液面是否过低。及电解液液面是否过低。l观察窗只能显示电解液密度是观察窗只能显示电解液密度是1.150 g/cm3或或更高，要实际获得正确的读数，必须使用密更高，要实际获得正确的读数，必须使用密度计测量。度计测量

8、。l观察窗的作用观察窗的作用l观察窗的作用观察窗的作用6.极桩极桩l蓄电池顶部有两个桩头露出，系将各分电池蓄电池顶部有两个桩头露出，系将各分电池的极板串联后，成为输出或输入的总接头。的极板串联后，成为输出或输入的总接头。为了便于识别，极桩的上方或旁边刻有为了便于识别，极桩的上方或旁边刻有“+”、“-”标记，也有的在正极桩上涂有红色油漆。标记，也有的在正极桩上涂有红色油漆。7.联条联条l联条的作用是将单体电磁串联起来，提高整联条的作用是将单体电磁串联起来，提高整个极板电磁的端电压。普通电池联条的串联个极板电磁的端电压。普通电池联条的串联方式一般是外露式，而新型蓄电池联条的串方式一般是外露式，而新

9、型蓄电池联条的串联方式是封闭式。联方式是封闭式。l单体电池的串联方式单体电池的串联方式l单体电池的串联方式单体电池的串联方式2.1.2 蓄电池的工作原理与充放电蓄电池的工作原理与充放电一、蓄电池的工作原理一、蓄电池的工作原理二、蓄电池充放电二、蓄电池充放电一、蓄电池的工作原理一、蓄电池的工作原理l将两种不同的金属板放入电解液中，因化学将两种不同的金属板放入电解液中，因化学作用产生电离子，聚集电子的板产生较高的作用产生电离子，聚集电子的板产生较高的负电位，称为负极板，失去电子的板产生正负电位，称为负极板，失去电子的板产生正电位，称为正极板，在两块板之间会产生电电位，称为正极板，在两块板之间会产生

10、电动势。动势。l蓄电池的工作原理图蓄电池的工作原理图l蓄电池的工作原理图蓄电池的工作原理图二、蓄电池充放电二、蓄电池充放电1.概述概述2.充放电的电化作用充放电的电化作用3.充放电后电解液密度的变化充放电后电解液密度的变化4.自放电自放电1.概述概述l蓄电池只能储存电的化学能而不能制造电，蓄电池只能储存电的化学能而不能制造电，因此蓄电池使用后必须补充失去的能量。蓄因此蓄电池使用后必须补充失去的能量。蓄电池放电后若经长时间不充电，则极板的活电池放电后若经长时间不充电，则极板的活性物质会因硫化而失去活性，无法再充电使性物质会因硫化而失去活性，无法再充电使用。用。l汽车上的蓄电池在发动机运转时随时均

11、在充汽车上的蓄电池在发动机运转时随时均在充电，因此只要充电系统正常，蓄电池是不需电，因此只要充电系统正常，蓄电池是不需要拆下充电的。要拆下充电的。2.充放电的电化作用充放电的电化作用l（1）当放当放电电时，放电化学反应式如下：时，放电化学反应式如下： 正正极板极板 电解液电解液 负极板负极板 正极板正极板 电解液电解液 负极板负极板lPbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 +2H2O + PbSO4l（2）当充电时，充电化学反应式如下：正极）当充电时，充电化学反应式如下：正极板板 电解液电解液 负极板负极板 正极板正极板 电解液电解液 负极板负极板lPbSO4 + H2O + PbS

12、O4 PbO2 + H2SO4 + Pbl蓄电池放电过程的化学变化蓄电池放电过程的化学变化l蓄电池充电过程的化学变化蓄电池充电过程的化学变化l蓄电池放电过程的化学蓄电池放电过程的化学变化变化正极板（过氧化铅）变成硫酸铅l蓄电池充电过程的化学变化蓄电池充电过程的化学变化负极板（硫酸铅）变成海绵状铅3.充放电后电解液密度的变化充放电后电解液密度的变化l当蓄电池放电后，电解液中的硫酸分子也减当蓄电池放电后，电解液中的硫酸分子也减少，水分子增加，故密度降低；充电后，因少，水分子增加，故密度降低；充电后，因硫酸分子增加，水分子减少，故密度增加。硫酸分子增加，水分子减少，故密度增加。l测定蓄电池电解液的密

13、度可了解蓄电池充电测定蓄电池电解液的密度可了解蓄电池充电或放电的程度。当蓄电池放电量越多时，电或放电的程度。当蓄电池放电量越多时，电解液的密度越低。开路电压即蓄电池电流不解液的密度越低。开路电压即蓄电池电流不输出时的电压。当蓄电池充电量越高时，电输出时的电压。当蓄电池充电量越高时，电解液密度越高，蓄电池开路电压也越高。解液密度越高，蓄电池开路电压也越高。4.自放电自放电（1）负极板上的活性物质海绵状铅与电解液产）负极板上的活性物质海绵状铅与电解液产生化学作用而慢慢变成硫酸铅。生化学作用而慢慢变成硫酸铅。（2）蓄电池的极板上附着金属杂质，如铁、锰）蓄电池的极板上附着金属杂质，如铁、锰等，金属杂质

14、与极板构成一局部电池而产生等，金属杂质与极板构成一局部电池而产生自放电现象。自放电现象。（3）蓄电池表面有电解液附着而造成漏电。）蓄电池表面有电解液附着而造成漏电。（4）脱落的活性物质堆满沉淀室后形成短路而）脱落的活性物质堆满沉淀室后形成短路而放电。放电。l自放电的大小与下列因素有关：自放电的大小与下列因素有关：（1）温度越高时，自放电量越多。）温度越高时，自放电量越多。（2）电解液密度越高时，自放电量也越多）电解液密度越高时，自放电量也越多2.1.3 蓄电池的容量与型号蓄电池的容量与型号l比较蓄电池的大小，除电压高低外，就是它比较蓄电池的大小，除电压高低外，就是它能供应电量的多少。蓄电池电压

15、的大小与其能供应电量的多少。蓄电池电压的大小与其串联的分电池数有关，与能供应电量的多少串联的分电池数有关，与能供应电量的多少是无关的。是无关的。l现在通常使用现在通常使用“安培小时电容量安培小时电容量”作为核定作为核定蓄电池电容量的标准，又称为蓄电池电容量的标准，又称为20h放电率电容放电率电容量。量。l知识拓展知识拓展l知识拓展知识拓展所谓免维护蓄电池是在蓄电池使用期间不需要所谓免维护蓄电池是在蓄电池使用期间不需要添加蒸馏水，当充电指示器显示电解液面高添加蒸馏水，当充电指示器显示电解液面高度不足时，蓄电池即应换新。免维护蓄电池度不足时，蓄电池即应换新。免维护蓄电池的特点：的特点：（1）电解液

16、液面的降低极慢。传统蓄电池的栅）电解液液面的降低极慢。传统蓄电池的栅架是以锑为主要成分，而免维护蓄电池是以架是以锑为主要成分，而免维护蓄电池是以钙合金代替锑合金，钙铅合金极板的充电电钙合金代替锑合金，钙铅合金极板的充电电流比锑合金小，可减少蓄电池内部的发热量，流比锑合金小，可减少蓄电池内部的发热量，故可降低电解液中水分的减少速度。故可降低电解液中水分的减少速度。（2）外壳底部的肋条高度降低，增加电解液容）外壳底部的肋条高度降低，增加电解液容量。水分减少的速度慢，加上电解液容量较量。水分减少的速度慢，加上电解液容量较大，故大，故MF蓄电池有足够的电解液使用很长的蓄电池有足够的电解液使用很长的时间

17、。当充电指示器显示电解液面过低时，时间。当充电指示器显示电解液面过低时，通常蓄电池已使用相当时间，达到需要换新通常蓄电池已使用相当时间，达到需要换新的时候了的时候了（3）自放电率降低。栅架使用锑为自放电的原）自放电率降低。栅架使用锑为自放电的原因之一，因之一，MF蓄电池使用低锑或钙铅合金栅架，蓄电池使用低锑或钙铅合金栅架，可使自放电率明显降低。可使自放电率明显降低。（4）蓄电池盖板上装有充电指示器。充电指示）蓄电池盖板上装有充电指示器。充电指示器可显示蓄电池的充电程度及电解液面是否器可显示蓄电池的充电程度及电解液面是否过低。过低。（5）蓄电池桩头、固定架等的腐蚀情形大为降）蓄电池桩头、固定架等

18、的腐蚀情形大为降低。因低。因MF蓄电池的排出气体很少，故对蓄电蓄电池的排出气体很少，故对蓄电池顶部及附近零件的腐蚀现象大为降低。池顶部及附近零件的腐蚀现象大为降低。（6）MF蓄电池的钙铅合金栅架，其导电性良蓄电池的钙铅合金栅架，其导电性良好，比传统相同大小的蓄电池，其冷车起动好，比传统相同大小的蓄电池，其冷车起动能力约高出能力约高出20。2.1.4 蓄电池的检查与更换蓄电池的检查与更换一、技术要求与标准一、技术要求与标准二、实训器材二、实训器材三、作业准备三、作业准备四、操作步骤四、操作步骤一、技术要求与标准一、技术要求与标准（1）能在）能在20min内独立完成作业项目。内独立完成作业项目。（

19、2）使用高频放电计测量蓄电池端电压时，若）使用高频放电计测量蓄电池端电压时，若负载电流为负载电流为110A，则最小电压不得低于，则最小电压不得低于9.6V。（3）蓄电池电缆的拆装顺序为：先拆下蓄电池）蓄电池电缆的拆装顺序为：先拆下蓄电池的负极接线，再拆正极接线；安装时，先装的负极接线，再拆正极接线；安装时，先装正极接线，后装负极接线。正极接线，后装负极接线。（4）蓄电池应固定牢固，否则剧烈震动将影响）蓄电池应固定牢固，否则剧烈震动将影响其使用寿命。其使用寿命。（5）蓄电池电解液具有强腐蚀性，避免接触皮）蓄电池电解液具有强腐蚀性，避免接触皮肤或溅落到眼睛内。肤或溅落到眼睛内。（6）蓄电池附近禁止

20、明火。）蓄电池附近禁止明火。（7）MF蓄电池通过电眼检查电解液液面高度蓄电池通过电眼检查电解液液面高度和工作状态。和工作状态。二、实训器材二、实训器材l高率放电计、万用表、套筒、连杆、棘轮扳高率放电计、万用表、套筒、连杆、棘轮扳手、翼子板护裙等。手、翼子板护裙等。l如图如图2-12常用工具常用工具l如图如图2-12常用工具常用工具三、作业准备三、作业准备（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。好相关的器材。（2）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡位置。空挡或驻车挡位置。（3）套上转向盘护套

21、、变速杆手柄套和座位套，）套上转向盘护套、变速杆手柄套和座位套，铺设脚垫。铺设脚垫。（4）在车内拉动发动机舱盖手柄，在车外打开）在车内拉动发动机舱盖手柄，在车外打开并支撑发动机舱盖。并支撑发动机舱盖。（5）粘贴翼子板和前脸磁力护裙。）粘贴翼子板和前脸磁力护裙。图图2-13换入空挡或换入空挡或P挡挡图图2-14 支撑发动机舱盖支撑发动机舱盖l图图2-13换入空挡或换入空挡或P挡挡l图图2-14 支撑发动机舱盖支撑发动机舱盖四、操作步骤四、操作步骤（1）确认点火开关、灯光、空调、音响等开关）确认点火开关、灯光、空调、音响等开关处于关闭状态。处于关闭状态。（2）找到蓄电池。）找到蓄电池。（3）检查蓄

22、电池接线柱。）检查蓄电池接线柱。（4）检查蓄电池固定情况。）检查蓄电池固定情况。（5）蓄电池外壳的检查。）蓄电池外壳的检查。（6）检查电解液高度。）检查电解液高度。（7）检查电解液密度。）检查电解液密度。（8）蓄电池起动性能的检查。）蓄电池起动性能的检查。可用万用表检查蓄电池的开路电压，如图可用万用表检查蓄电池的开路电压，如图2-22所示。所示。可用高率放电计来测量蓄电池电压可用高率放电计来测量蓄电池电压如图如图2-23所示。所示。（9）拆卸蓄电池。）拆卸蓄电池。（10）安装蓄电池。）安装蓄电池。（11）完成。）完成。l图图2-15 汽车蓄电池的位置汽车蓄电池的位置l图图2-16检查桩头及接头

23、上的腐锈物检查桩头及接头上的腐锈物l图图2-17蓄电池正极的橡皮保护套蓄电池正极的橡皮保护套l图图2-18蓄电池固定架蓄电池固定架l图图2-19蓄电池外壳龟裂蓄电池外壳龟裂l图图2-20电解液高度电解液高度l图图2-21 测量电解液密度和温度测量电解液密度和温度l表表2-1 蓄电池电解液密度蓄电池电解液密度l图图2-22 测量蓄电池开路电压测量蓄电池开路电压l图图2-23 测量蓄电池电压的高率放电计测量蓄电池电压的高率放电计l图图2-24 拆卸蓄电池拆卸蓄电池l图图2-25 安装蓄电池安装蓄电池2.1.5 蓄电池充电蓄电池充电一、技术要求与标准一、技术要求与标准二、实训器材二、实训器材三、作业

24、准备三、作业准备四、操作步骤四、操作步骤一、技术要求与标准一、技术要求与标准（1）能在）能在20min内独立完成作业项目。内独立完成作业项目。（2）充电区必须保持通风良好。）充电区必须保持通风良好。二、实训器材二、实训器材（1）车载蓄电池。）车载蓄电池。（2）充电机。）充电机。（3）磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、）磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座位套等。脚垫和座位套等。三、作业准备三、作业准备（1）与）与“蓄电池检查与更换蓄电池检查与更换”作业准备相同作业准备相同;（2）蓄电池桩头必须先清洁干净）蓄电池桩头必须先清洁干净;（3）观察蓄电池侧面的液面指示线，检查液量。）观察蓄电

25、池侧面的液面指示线，检查液量。如果减少到达如果减少到达 (LOWER)位置，如图位置，如图2-26，进，进行下一步。行下一步。（4）打开蓄电池的加水通气盖。如图）打开蓄电池的加水通气盖。如图2-27l图图2-26液面检查液面检查l图图2-27电解液的高度电解液的高度l图图2-26液面检查液面检查l图图2-27电解液的高度电解液的高度（5）高度不足时补充蒸馏水。补液时应使）高度不足时补充蒸馏水。补液时应使6个个单格分电池的液面均匀等高，到上限位置。单格分电池的液面均匀等高，到上限位置。如图如图2-28（6）如果蓄电池装有指示器，可对其进行确认）如果蓄电池装有指示器，可对其进行确认从而检查充电状态

26、，中心部位呈蓝色时即为从而检查充电状态，中心部位呈蓝色时即为正常。如图正常。如图2-29所示。所示。l图图2-28 补充电解液补充电解液l图图2-29 指示器检查蓄电池指示器检查蓄电池l图图2-28 补充电解液补充电解液l图图2-29 指示器检查蓄电指示器检查蓄电池池四、操作步骤四、操作步骤1.一般充电一般充电2.快速充电快速充电1.一般充电一般充电（1）将充电机电源插头插在）将充电机电源插头插在500W以上的专用以上的专用线束插座。线束插座。（2）红色夹夹在蓄电池正）红色夹夹在蓄电池正(+)极，黑色夹夹在极，黑色夹夹在蓄电池负蓄电池负(-)极。极。（3）切换开关扳在正确电压侧，如）切换开关扳

27、在正确电压侧，如12V或或24V等。等。（4）转动调节器至规定的充电电流。）转动调节器至规定的充电电流。（5）充电时间大约如表）充电时间大约如表2-2所示。所示。（6）先关闭充电机开关，再拆开蓄电池的连接）先关闭充电机开关，再拆开蓄电池的连接线，并收放整齐。线，并收放整齐。（7）装回加水通气盖，并将蓄电池表面的电解）装回加水通气盖，并将蓄电池表面的电解液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。l表表2-2 剩余电量状况与充电时间的关系表剩余电量状况与充电时间的关系表l剩余电量状况与充电时间的剩余电量状况与充电时间的关系表关系表2.快速充电快速充电（1）车上蓄电池充电前，必须先

28、拆开蓄电池的）车上蓄电池充电前，必须先拆开蓄电池的搭铁线。搭铁线。（2）将快速充电机插头插在）将快速充电机插头插在500W以上的线束以上的线束插座。插座。（3）红色夹夹在蓄电池正）红色夹夹在蓄电池正(+)极，黑色夹夹在极，黑色夹夹在蓄电池负蓄电池负(-)极。极。（4）切换开关扳在正确电压侧，如单一蓄电池）切换开关扳在正确电压侧，如单一蓄电池在在12V侧。侧。（5）旋转电流调节器至充电电流为蓄电池电容）旋转电流调节器至充电电流为蓄电池电容量安培数的量安培数的1/2，例如，例如100Ah时，充电电流为时，充电电流为50A。（6）利用定时器，设定充电时间，例如）利用定时器，设定充电时间，例如30mi

29、n。（7）测量电解液温度，超过）测量电解液温度，超过45时，降低充时，降低充电电流或停止充电。电电流或停止充电。（8）先关闭充电机开关，再拆开蓄电池的连接）先关闭充电机开关，再拆开蓄电池的连接线，并收放整齐。线，并收放整齐。（9）装回加水通气盖，并将蓄电池表面的电解）装回加水通气盖，并将蓄电池表面的电解液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。液擦拭干净。将蓄电池摆放整齐。2.2 交流发电机交流发电机2.2.2 交流发电机的结构交流发电机的结构2.2.1 发电机的工作原理发电机的工作原理2.2.3 交流发电机的检查与更换交流发电机的检查与更换2.2.4 发电机的分解、检查及装配发电机的分解、检查及装配2.

30、2.1 发电机的工作原理发电机的工作原理l导体在磁场内运动切割磁力线，在导体中会导体在磁场内运动切割磁力线，在导体中会产生感应电压。如果将导体连成一个完产生感应电压。如果将导体连成一个完l整电路，则电路中会有电流，如图整电路，则电路中会有电流，如图2-30所示。所示。l在导线中放置磁铁，并使磁铁旋转，则旋转在导线中放置磁铁，并使磁铁旋转，则旋转的磁力线切割导线，在导线中会产生电的磁力线切割导线，在导线中会产生电l流，如图流，如图2-31所示。所示。l无论导体或是磁铁运动时，电流表指针都会无论导体或是磁铁运动时，电流表指针都会摆动。摆动。l磁力线切割线圈，能在线圈中产生感应电压磁力线切割线圈，能

31、在线圈中产生感应电压(电动势电动势)，这种现象称为电磁感应。，这种现象称为电磁感应。l图图2-30导体在磁场内运动图导体在磁场内运动图l2-31磁铁在导线中旋转磁铁在导线中旋转2.2.2 交流发电机的结构交流发电机的结构一、概述一、概述二、交流发电机的结构二、交流发电机的结构三、交流发电机的工作原理三、交流发电机的工作原理一、概述一、概述l起动发动机时需利用蓄电池供应电动机及点起动发动机时需利用蓄电池供应电动机及点火系统等各种电器所需的电流；火系统等各种电器所需的电流；l充电系统就是将发动机一部分机械能转变为充电系统就是将发动机一部分机械能转变为电能的装置。电能的装置。l充电系统最重要的器件为

32、产生电能的发电机，充电系统最重要的器件为产生电能的发电机，其次为控制发电机最高输出电压的调节器。其次为控制发电机最高输出电压的调节器。l交流发电机有如下的功能：交流发电机有如下的功能：（1）在车辆行驶时，供应点火系统、空调、音）在车辆行驶时，供应点火系统、空调、音响及其他电器用电。响及其他电器用电。（2）补充蓄电池在起动时损耗的电能。）补充蓄电池在起动时损耗的电能。l图图2-32充电系统的组成充电系统的组成二、交流发电机的结构二、交流发电机的结构 1.定子定子 2.转子转子 3.整流器整流器 4.前后盖板前后盖板 5.皮带轮及风扇皮带轮及风扇 6.电压调节器电压调节器l图图2-33交流发电机的

33、构造交流发电机的构造1.定子定子l定子是由定子线圈及薄铁片叠成的铁芯组成，定子是由定子线圈及薄铁片叠成的铁芯组成，两端为铝制的端盖所支撑，为外壳的部分，两端为铝制的端盖所支撑，为外壳的部分，其结构如图其结构如图2-34所示。所示。l铁芯由许多涂有绝缘漆的铁片叠成，内有直铁芯由许多涂有绝缘漆的铁片叠成，内有直槽，以容放定子线圈，槽数为转子磁极数的槽，以容放定子线圈，槽数为转子磁极数的3倍。倍。l定子线圈由漆包线绕成，共有三组线圈，每定子线圈由漆包线绕成，共有三组线圈，每组由与转子磁极数相等数量的线圈串联而成。组由与转子磁极数相等数量的线圈串联而成。l图图2-34定子的构造定子的构造l图图2-34

34、定子的构造定子的构造2.转子转子l转子由磁极、磁场线圈、滑环及轴等所组成，转子由磁极、磁场线圈、滑环及轴等所组成，结构如图结构如图2-35所示，分成两片爪形铁，交叉所示，分成两片爪形铁，交叉组合在一起，一边全为组合在一起，一边全为N极，另一边全为极，另一边全为S极，极，N、S极相间排列，一般为极相间排列，一般为816极。极。l转子线圈电流的流动回路如下：由调节器来转子线圈电流的流动回路如下：由调节器来的电流的电流电刷电刷滑环滑环磁场线圈磁场线圈滑环滑环电电刷刷搭铁。搭铁。l图图2-35爪型转子的构造爪型转子的构造l图图2-35爪型转子的构造爪型转子的构造3.整流器整流器l整流器的构造如图整流器

35、的构造如图2-36所示，所示，3个正极整流二个正极整流二极管装在一块金属板上成为正极整流板，极管装在一块金属板上成为正极整流板，3个个负极整流二极管装在另一块金属板上成为负负极整流二极管装在另一块金属板上成为负极整流板。两块整流板装在铝制的端盖上极整流板。两块整流板装在铝制的端盖上l整流器必须散热良好，因此安装在端壳的通整流器必须散热良好，因此安装在端壳的通风口上，利用风扇强制通风冷却。整流二极风口上，利用风扇强制通风冷却。整流二极管温度如超过管温度如超过150即失去整流作用。即失去整流作用。l图图2-36整流器的构造整流器的构造l图图2-37整流二极管的构造整流二极管的构造l图图2-36整流

36、器的构造整流器的构造l图图2-37整流二极管的构造整流二极管的构造4.前后盖板前后盖板l发电机之前、后端盖板，如图发电机之前、后端盖板，如图2-38与图与图2-39所示，使用不导磁的铝合金制成，用以支撑所示，使用不导磁的铝合金制成，用以支撑转子与定子，并有固定架安装于发动机上。转子与定子，并有固定架安装于发动机上。上有通风孔，以让冷却空气通过。上有通风孔，以让冷却空气通过。l后盖板上安装有整流器、电刷架、输出接头后盖板上安装有整流器、电刷架、输出接头及轴承等。及轴承等。l图图2-38前盖板的构造图前盖板的构造图l2-39后盖板的构造后盖板的构造l图图2-38前盖板的构造图前盖板的构造图l2-3

37、9后盖板的构造后盖板的构造5.皮带轮及风扇皮带轮及风扇l皮带轮装在转子轴的前端，由发动机皮带驱皮带轮装在转子轴的前端，由发动机皮带驱动。动。l风扇装在转子轴的前端或发电机的内部，如风扇装在转子轴的前端或发电机的内部，如图图2-40所示，用以冷却转子线圈及整流管等。所示，用以冷却转子线圈及整流管等。l图图2-40有方向性的抽风式风扇有方向性的抽风式风扇l图图2-40有方向性的抽风式风扇有方向性的抽风式风扇6.电压调节器电压调节器l交流发电机在低速时就要能发出足够的电压交流发电机在低速时就要能发出足够的电压供汽车电器及充电时使用，因此在低速时需供汽车电器及充电时使用，因此在低速时需以较大的电流供应

38、磁场线圈以产生强力磁场，以较大的电流供应磁场线圈以产生强力磁场，使发电机能产生足够的电压。使发电机能产生足够的电压。l别克凯越轿车交流发电机配用的调节器为集别克凯越轿车交流发电机配用的调节器为集成式电压调节器（称为成式电压调节器（称为IC调节器），具有结调节器），具有结构紧凑，工作可靠、体积小、质量轻等优点。构紧凑，工作可靠、体积小、质量轻等优点。l图图2-41IC调节器与电刷组件调节器与电刷组件l图图2-42IC整体式交流发电机电路整体式交流发电机电路l图图2-41IC调节器与电刷组件调节器与电刷组件l图图2-42IC整体式交流发电整体式交流发电机电路机电路三、交流发电机的工作原三、交流发电

39、机的工作原l磁铁在线圈中旋转时，转速越快，切割磁力磁铁在线圈中旋转时，转速越快，切割磁力线的速度也越快，产生的感应电压也越大，线的速度也越快，产生的感应电压也越大，换句话说，电压会随磁铁转速快慢而变化。换句话说，电压会随磁铁转速快慢而变化。1.三相交流电的产生方法三相交流电的产生方法2.整流原理整流原理1.三相交流电的产生方法三相交流电的产生方法l若在定子中仅装一组线圈，则磁铁每旋转一若在定子中仅装一组线圈，则磁铁每旋转一圈，线圈中产生一次电压的变化，称为单相圈，线圈中产生一次电压的变化，称为单相交流电，如图交流电，如图2-43a)所示。所示。l若在定子中装置二组线圈，则磁铁每旋转一若在定子中

40、装置二组线圈，则磁铁每旋转一圈，线圈各产生一次电压的变化，称为双相圈，线圈各产生一次电压的变化，称为双相交流电，如图交流电，如图2-43b)所示，相较落后所示，相较落后90，交流电波的变化不稳定，故不被采用。交流电波的变化不稳定，故不被采用。l若在定子装置三组线圈，则磁铁每旋转一圈，若在定子装置三组线圈，则磁铁每旋转一圈，线圈各产生一次电压的变化，称为三相交流线圈各产生一次电压的变化，称为三相交流电，如图电，如图2-43c)所示。每一相位相差所示。每一相位相差120，波形变化平均且密集，输出平稳，故交流发波形变化平均且密集，输出平稳，故交流发电机都采用三相方式。电机都采用三相方式。l图图2-4

41、3三相交流电的产生方法三相交流电的产生方法l图图2-43三相交流电的产生方三相交流电的产生方法法2.整流原理整流原理l整流方式有全波整流及半波整流两种。整流方式有全波整流及半波整流两种。l交流发电机若使用不当很容易损坏，因此使交流发电机若使用不当很容易损坏，因此使用时必须注意下列事项：用时必须注意下列事项：（1）蓄电池的正负极不可接错，否则大量电流）蓄电池的正负极不可接错，否则大量电流流入发电机，使整流管烧坏。流入发电机，使整流管烧坏。（2）不可串联两个蓄电池来起动发动机，否则）不可串联两个蓄电池来起动发动机，否则会使整流管烧坏。会使整流管烧坏。（3）使用快速充电机在车上充电时，应拆开蓄）使用

42、快速充电机在车上充电时，应拆开蓄电池搭铁线，以免整流管受过高电压而损坏。电池搭铁线，以免整流管受过高电压而损坏。（4）勿让发电机在无负荷下高速运转，否则发）勿让发电机在无负荷下高速运转，否则发电机会因电压过高而损坏。电机会因电压过高而损坏。l图图2-44整流回路整流回路l图图2-44整流回路整流回路a）半波整流）半波整流b）全波整流）全波整流2.2.3 交流发电机的检查与更交流发电机的检查与更换换一、技术标准与要求一、技术标准与要求二、实训工具二、实训工具三、实训准备三、实训准备四、实操步骤四、实操步骤一、技术标准与要求一、技术标准与要求（1）能在）能在50min内独立完成作业项目。内独立完成

43、作业项目。（2）不允许使用试火方式检查发电机是否发电。）不允许使用试火方式检查发电机是否发电。（3）在发动机停机状态下，不允许点火开关长）在发动机停机状态下，不允许点火开关长时间保持时间保持“ON”挡位。挡位。（4）发电机与蓄电池之间的电缆要可靠连接。）发电机与蓄电池之间的电缆要可靠连接。正负一致，搭铁可靠。正负一致，搭铁可靠。（5）发电机楔形皮带的挠度和性能正常。新皮）发电机楔形皮带的挠度和性能正常。新皮带挠度为带挠度为2mm；旧皮带挠度为；旧皮带挠度为5 mm。如传。如传动异响，应更换传动带。动异响，应更换传动带。（6）发电机皮带张紧器固定螺栓力矩为）发电机皮带张紧器固定螺栓力矩为25Nm

44、，发电机紧固螺栓力矩为，发电机紧固螺栓力矩为25Nm。二、实训工具二、实训工具l万用表、电流表、套筒、内六角接头、连杆、万用表、电流表、套筒、内六角接头、连杆、棘轮扳手、开口扳手、翼子板护裙及驾驶室棘轮扳手、开口扳手、翼子板护裙及驾驶室保护罩等。保护罩等。三、实训准备三、实训准备l与与“蓄电池检查与更换蓄电池检查与更换”的作业准备相同。的作业准备相同。四、实操步骤四、实操步骤（1）检查楔形皮带挠度。）检查楔形皮带挠度。 （2）检查充电指）检查充电指示灯状况。示灯状况。（3）检查发电机输出电压。（）检查发电机输出电压。（4）检查电压调）检查电压调节器。节器。（5）检查发电机输出电流。（）检查发电

45、机输出电流。（6）拆卸发电机。）拆卸发电机。（7）安装发电机。）安装发电机。 （8）皮带紧度调）皮带紧度调整。整。（9）发电机运行检查。（）发电机运行检查。（10）完成。）完成。l（6）拆卸发电机。）拆卸发电机。拆下蓄电池负极搭铁。拆下蓄电池负极搭铁。移开橡皮保护套，如图移开橡皮保护套，如图2-45所示。所示。拆开发电机接头。拆开发电机接头。拆开调整螺栓及固定螺栓，如图拆开调整螺栓及固定螺栓，如图2-46所示。所示。取下皮带及发电机。取下皮带及发电机。l图图2-45拆开发电机的接头拆开发电机的接头l图图2-46 拆开发电机调整螺栓及固定螺栓拆开发电机调整螺栓及固定螺栓l图图2-45拆开发电机的

46、接头拆开发电机的接头l图图2-46 拆开发电机调整螺栓及固定螺栓拆开发电机调整螺栓及固定螺栓l（7）安装发电机。）安装发电机。依拆卸的相反顺序装回。依拆卸的相反顺序装回。发电机的固定螺栓及调整螺栓先暂时装上，不要发电机的固定螺栓及调整螺栓先暂时装上，不要锁紧。锁紧。发电机驱动皮带正确与错误的安装方法如图发电机驱动皮带正确与错误的安装方法如图2-47所示。图所示。图2-47b)所示为皮带盘多一个所示为皮带盘多一个V形槽时，皮形槽时，皮带必须靠发动机侧安装。带必须靠发动机侧安装。l图图2-47驱动皮带的安装方法驱动皮带的安装方法l图图2-47驱动皮带的安装方法驱动皮带的安装方法l（8）皮带紧度调整

47、。）皮带紧度调整。将发电机朝发动机的相反侧推移，锁紧固定螺栓将发电机朝发动机的相反侧推移，锁紧固定螺栓及调整螺栓。及调整螺栓。检查皮带紧度，如图检查皮带紧度，如图2-48所示，以所示，以10kgf的力量的力量向下压，检查皮带的变形量。新皮带的变形量向下压，检查皮带的变形量。新皮带的变形量46.5mm；旧皮带的变形量；旧皮带的变形量710mm。l注意：各车型及不同形式皮带的规格稍有差注意：各车型及不同形式皮带的规格稍有差异，请查阅修护手册。异，请查阅修护手册。l皮带紧度调整完成后，发动发动机，检查发皮带紧度调整完成后，发动发动机，检查发电机运转是否正常和充电指示灯是否熄灭。电机运转是否正常和充电

48、指示灯是否熄灭。l图图2-48检查皮带紧度检查皮带紧度 l图图2-49皮带张力器的形式皮带张力器的形式2.2.4 发电机的分解、检查及装发电机的分解、检查及装配配一、技术标准与要求一、技术标准与要求二、实训工具二、实训工具三、实训准备三、实训准备四、实操步骤四、实操步骤一、技术标准与要求一、技术标准与要求（1）能在）能在50min内独立完成作业项目。内独立完成作业项目。（2）保证分解后，各个部件的完整良好。）保证分解后，各个部件的完整良好。（3）准确良好的完成定子、转子、整流器、电）准确良好的完成定子、转子、整流器、电刷等的检查（具体技术参数见操作步骤）。刷等的检查（具体技术参数见操作步骤）。

49、（4）各部件检查完成后，准确地恢复装配。）各部件检查完成后，准确地恢复装配。二、实训工具二、实训工具l万用表、游标卡尺、弹簧秤、汽车用交流发万用表、游标卡尺、弹簧秤、汽车用交流发电机、电烙铁、维修工具等。电机、电烙铁、维修工具等。三、实训准备三、实训准备l（1）发电机外表清洁干净。）发电机外表清洁干净。l（2）准备零件盒，以放置零件。）准备零件盒，以放置零件。四、实操步骤四、实操步骤（1）拆开固定螺栓，使前盖总成与后盖总成分）拆开固定螺栓，使前盖总成与后盖总成分离，如图离，如图2-50所示。所示。（2）拆开转子轴上的固定螺母，使皮带盘、前）拆开转子轴上的固定螺母，使皮带盘、前盖、转子等分离，如图盖、转子等分离，如图2-51所示。所示。（3）必要时，使用轴承拉出器拆下轴承，如图）必要时，使用轴承拉出器拆下轴承，如图2-52所示。所示。（4）拆开固定螺母及绝缘衬套。）拆开固定螺母及绝缘衬套。（5）拆开整流器固定螺栓及电刷架固定螺栓。）拆开整流器固定螺栓及