汽车电器设备与维修

1、.：.；小总结 第五节 交流发电机的分类与构造二、交流电发电机构造图1-24 整体式交流发电机零部件组成1抗干扰电容； 2集成电路调机器与电刷组件总成； 3电刷端盖； 4整流器总成；5转子总成；6定子总成；7驱动端盖；8风扇；9驱动带轮其中定子、转子、整流器和端盖四部分是交流发电机的根本构造。转子转子由两块爪极、磁场绕组、铁心和集电环组成。功用：产生磁场。图1-26 转子构造集电环又称滑环；2转子轴；3爪极；4铁芯与磁场绕组定子定子由定子铁心与定子绕组组成。功用：产生交流电。图1-28 定子总成的构造1、2、3、4绕组引线；5定子铁芯三相绕组的衔接方法：有星型衔接Y形衔接和三角形衔接形衔接两种

2、，如图1-29所示。图1-29 三相绕组的衔接方法a Y形衔接；b形衔接三整流器 整流器由整流二极管和二极管的散热板组成。功用：将三相定子绕组产生的交流电转变为直流电。图1-31 整流器总成的构造1输出端子“B+； 2输出端子“D+； 3正整流板； 4防干扰电容器衔接插片；5电刷架压紧弹片； 6磁场二极管； 7输出整流二极管车用二极管的构造车用二极管有正极管和负极管之分。引出电极为二极管正极的称正极管，其上标有红色标志；引出电极为二极管负极的称负极管，其上标有绿色或黑色标志。二极管安装表示图图1-33 二极管安装表示图a焊接式；b电路图；c压装式1正整流板；2负整流板四端盖与电刷组件 端盖：交

3、流发电机的前后端盖均用铝合金压铸或砂模铸造而成，采用铝合金资料的主要目的是减少漏磁。 电刷组件：电刷要求导电性好且摩擦系数小是用铜粉和石墨模压而成；电刷架用酚醛玻璃纤维塑料模压而成。图1-35 电刷组件电刷架；2、4“磁场端子；3电刷与电刷弹簧图1-36 交流发电机的搭铁型式(a) 内搭铁型交流发电机；b外搭铁型交流发电机三、交流发电机的型号P40例：JF152:表示电压等级为12V，电流等级为大于5059A，第二次设计的普通交流发电机。第六节 交流发电机的任务原理一、发电原理图138 交流发电机的磁路1铁芯；2磁场绕组；3、6极爪；4定子铁芯；5三相绕组；7漏磁；8转子轴当点火开关接通时，磁

4、场绕组中有电流称为磁场电流经过，磁场电流在转子铁芯中就会产生轴向磁通，其磁通为铁芯N极转子与定子间的气隙定子定子与转子间的气隙S极铁芯，如图138所示。转子转动，与定子构成相对运动，使定子绕组切割转子构成的磁场发电。转子磁极制形成鸟嘴形，可使定子绕组感应产生的交流电动势近似于正弦曲线波形。图1-39 交流发电机的任务原理a汽车交流发电机电路；b感应电动势输出波形二、整流原理 整流：利用二极管的单导游电特性，把交流电变为直流电。图1-41 三相桥式整流电路及电压波形a整流电路；b绕组电压波形；c整流电压波形第七节 交流发电机的任务特性汽车交流发电机的运用条件与普通工业用交流发电机的最大区别是：转

5、速变化范围很大018000r/min，因此其任务特性的表示方法与工业用交流发电机有所不同。留意：为防止调理器任务对发电机输出电流产生影响，将12V发电机的实验电压规定为13.5V；24V发电机规定为27V。图1-43所示为交流发电机的输出特性曲线。图1-43 交流发电机的输出特性由特性曲线I=fn可以看出：1. 空载转速nA发电机转速小于一定值nA时，对外输出电流为零。当发电机到达额定电压并能对外输出电流时的最小转速为nA，称nA为空载转速。空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。2. 零电流转速n0发电机电压到达规定的实验电压、但尚无电流输出时的转速。3. 最小任务电流IL 发电机在实验

6、电压Ut、转速nL=1500r/min时的输出电流。转速nL称为最小任务转速，相当于发动机怠速时发电机的转速。最小任务电流反映了发电机低速充电性能的好坏。最小任务电流越大，发电机的低速充电性能越好。4. 额定电流IR发电机在实验电压Ut、额定转速nR时输出的最小电流。5. 最大电流Imax发电机在实验电压Ut、最共任务转速nmax时的输出电流。第八节 新型交流发电机的构造特点一、八管交流发电机在不改动交流发电机构造的情况下，加装两只整流二极管后，当发电机中高速时，其输出功率与额定功率相比可增大1115。图1-48 八管交流发电机原理图二、九管交流发电机 九管交流发电机充电系统电路如图1-50所

7、示。当发电机任务时，定子绕组产生的三相交流电动势经6只整流二极管VD1VD6组成的三相桥式全波整流电路整流后，输出直流电压UB向负载供电并向蓄电池充电。发电机的电磁场那么由三只磁场二极管VD7、VD8、VD9与三只负极管VD2、VD4、VD6组成的三相桥式全波整流电路整流后输出的直流电压UD+供应。 九管交流发电机的最大特点是具有反映充电系统任务情况的功能。图1-50 九管交流发电机充电系统电路三、 十一管交流发电机 十一管交流发电机是综合八管交流发电机和九管交流发电机的优点而设置的。图1-51 十一管交流发电机充电系统电路第九节 交流发电机电子调理器 交流发电机调理器是把交流发电机的输出电压

8、控制在规定范围内的控制安装，又称为电压调理器，简称调理器。汽车采用的调理器有磁振动式和电子式两大类，但目前电磁式调理器曾经淘汰。一、调理器的功用当发电机转速变化时，自动调理发电机输出电压并使电压坚持恒定，防止输出电压过高而损坏用电设备和防止蓄电池过量充电。二、电压调理原理与调理方法 交流发电机输出电压U与感应电动势成正比关系，而感应电动势E与发电机转速n和每极磁通成正比。 电子式调理器调理磁场电流的方法是：利用三极管的开关特性，使磁场电流接通与切断来调理发电机磁场电流。 调理过程：n=CU=U2调理IfEU= U1调理IfEU图1-52 发电机转速n一定时的电压调理过程三、电子式调理器分类与型

9、号1. 分类： 按构造分为分立元件式调理器和集成电路式两种； 按搭铁型式分为内搭铁型和外搭铁型两种。2. 型号图1-53 发电机调理器型号编制方法例如：FTD152表示电压等级为12V的集成电路式调理器，第二次设计。四、电子调理器原理1. 外搭铁型调理器图1-54 外搭铁型电子调理器根本电路2 内搭铁型调理器图1-55 内电子调理器根本电路第二章 启动系统汽车发动机由静止形状转为运转形状的过程称为启动。辅助发动机由静止形状进入正常任务循环的系统称为启动系统，现代汽车发动机普遍采用电磁控制式启动系统来完成。 电磁控制式启动系统主要有起动机、启动继电器、点火启动开关和蓄电池组成。图2-1 电磁控制

10、式启动系统组成启动继电器；2-点火开关；3-蓄电池；4-起动机启动系统的功能是在控制安装的控制下，以蓄电池为动力电源，经过离合器将电动机的电磁转矩传送给飞轮使发动机启动。起动机的分类与型号一、 起动机分类 1、按总体构造不同，起动机可分为电磁式、永磁式和减速式起动机。1电磁式起动机：电动机的磁场为电磁场的起动机。 2减速式起动机：传动机构设有减速安装的起动机。3永磁式起动机：电动机的磁场由永久磁铁产生的起动机。2、 按传动机构啮入方式不同，起动机可分为强迫啮合式、电枢挪动式和同轴齿轮挪动式起动机。1 强迫啮合式起动机：利用电磁力拉动杠杆机构，使驱动齿轮强迫啮入飞轮齿圈的起动机。2 电枢挪动式起

11、动机：利用磁极产生的电磁力使电枢产生轴向挪动，从而将驱动齿轮啮入飞轮齿圈的起动机。3 同轴挪动式起动机：利用电磁开关推进电枢轴孔内的啮合推杆挪动，使驱动齿轮啮入飞轮齿圈的起动机。二、 起动机的型号规格根据中华人民共和国汽车行业规范QC/T 73-1993规定，汽车起动机型号组成如图2-2所示：图2-2 起动机型号的组成各代号的含义如下：1 产品代号：有QD、QDJ、QDY三种，分别表示普通电磁式起动机、减速式起动机、永磁式起动机或永磁式减速起动机。字母“Q、“D、“J、“Y分别为汉字“起、“动、“减、“永汉语拼音的第一个大写字母。2 电压等级代号：用一位阿拉伯数字表示。 3 功率等级代号：用一

12、位阿拉伯数字表示。4 设计序号：按产品设计先后顺序，以12位阿拉伯数字组成。5 变型代号：主要电气参数和根本构造不变的情况下，普通电气参数的变化和构造有某些改动称为变型，以汉语拼音大写字母A、B、C顺序表示。 例如：QD1225表示额定电压为12V、功率为12kW，第25次设计的起动机。第二节 电磁式起动机的构造原理一、 直流电动机的构造特点与任务原理一 直流电动机的构造特点1 磁极磁极的功用是产生磁场。电磁式直流电动机的磁场为电磁场，其磁极由铁心和磁场线圈两部分组成。如图2-3所示 。 图2-3 电磁式直流电动机磁极的构造2 电枢电枢的功用是产生电磁转矩，构造如图2-4所示，主要由电枢铁心、

13、电枢线圈电枢绕组和换向器组成。图2-4 起动机电枢的构造a 电枢总成； b 换向器构造1电枢轴； 2电枢绕组； 3铁心； 4换向器； 5换向片； 6轴套； 7压环； 8焊线凸缘 3 电刷组件电刷组件的功用是将直流电引入电枢绕组，构造如图2-5所示，主要由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。图2-5 电刷组件的构造1电刷弹簧； 2电刷；3电刷架； 4电刷端盖二 直流电动机的任务原理电磁式起动机的磁场是由磁场线圈通电产生的电磁场，如图2-6a所示。假设将通电线圈放入磁场中，并使电流从B边流入、A边流出，如图2-6b所示，那么根据左手定那么可以断定线圈的A边将向上运动，B边将向下运动。直流电动机就是根据载流

14、导体在磁场中就会遭到电磁力作用的原理而任务的，其任务过程如图2-7所示。图2-6 通电导体在磁场中的受力方向电磁场的产生； b 受力方向图2-7 直流电动机任务原理a 静止形状； b 顺时转动； c 惯性转过； d 顺时转动三 直流电动机转矩自动调理原理1、电压平衡方程式反电势E的大小与磁极磁通和电枢转速n成正比，即E=Cen式中Ce为电机构造常数，取决于电动机的构造。外加在电枢上的电源电压U，一部分耗费在电枢电阻Ra上，另一部分用来平衡电动机的反电势E，即UEIaRa上式为电动机运转时必需满足的根本条件，称为电压平衡方程式。2、 转矩调理过程 由电压平衡方程式可知，当负载发生变化时，电动机的

15、转速、电流和转矩将自动发生相应的变化，以满足负载变化的需求，这就是直流电动机的转矩自动调理过程。二、 传动安装的构造原理起动机的传动安装由单向离合器和挪动叉组成。滚柱式和弹簧式离合器主要用于功率较小的汽油发动机起动机，摩擦片式离合器可以传送较大转矩，主要用于柴油发动机起动机。起动机采用的离合器有滚柱式、弹簧式和摩擦片式三种。三、 控制安装的构造原理起动机的控制安装包括电磁开关、启动继电器和点火启动开关等部件，其中电磁开关与起动机制造在一同。 一 电磁开关1、电磁开关构造特点电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。电磁铁机构由固定铁心、活动铁心、吸引线圈和坚持线圈等组成。电动机开关由开关

16、触盘和触点组成。如图2-8所示。 图2-8 电磁开关端子位置1“30端子； 2“15a端子； 3“50端子； 4“C端子2、电磁开关任务原理当吸引线圈和坚持线圈通电产生的磁通方向一样时，其电磁吸力便吸引活动铁心向前挪动，直到推杆前端的触盘将电动机开关触点接通使电动机主电路接通为止。当吸引线圈和坚持线圈通电产生的磁通方向相反时，其电磁吸力相互抵消，在复位弹簧的张力作用下，活动铁心等可挪动部件自动复位，触盘与触点断开，电动机主电路切断。二 启动继电器启动继电器由电磁铁机构和触点总成组成。 起动机的任务特性起动机的电磁转矩M、转速n、功率P与电流Ia之间的关系，称为起动机的任务特性。一、 起动机的任

17、务特性曲线东风EQ1090型载货汽车用QD124型电磁式起动机的任务特性曲线如图2-9所示。由图可见：图2-9 QD124型起动机的特性曲线1 当起动机空载运转时，流过起动机的电流称为空载电流I0，起动机转速n0到达最大值。此时起动机对外尚无转矩输出，空载电流产生的转矩用于抑制起动机本身的摩擦力和惯性力矩。2 当起动机完全制动时，电枢电流最大即IaImax，Imax称为制动电流，普通Imax600A、转矩到达最大值即MMmax，Mmax称为制动转矩。3当电枢电流略大于制动电流的一半Ia0.5Imax时，起动机功率最大。由于起动机运转时间很短3 5s，允许以最大功率运转，因此通常将起动机的最大功

18、率确定为启动的额定功率。二、 影响起动机任务特性的要素1、 接触电阻和导线电阻的影响2、 蓄电池容量的影响3、 环境温度的影响启动系统的任务过程一、 启动发动机时启动系统任务情况1 接通启动开关，启动继电器任务，电磁开关电路接通。2电磁开关与传动机构任务，起动机主电路接通并启动发动机。3当主电路接通时，吸引线圈被触盘短路，坚持线圈继续任务。二、 发动机启动后启动系统任务情况1 断开启动开关启动继电器触点断开。2吸引线圈电流改道，电动机开关断开，齿轮分别。减速起动机的构造原理在传动安装中设有减速安装的起动机，称为减速式起动机，简称减速起动机。减速起动机启动系统除减速安装和直流电动机磁极之外，其他

19、零部件的构造原理与电磁式起动机启动系统根本一样。一、 减速起动机的构造特点为了减少起动机的体积、减小质量和降低缺点率，减速起动机普通都采用永磁磁极式直流电动机，因此，又称为永磁式减速起动机。二、 减速起动机的优点1 启动转矩增大，启动可靠性高，因此有利于低温启动；2 比功率即单位质量输出的功率大、质量小。在输出功率一样的情况下，质量可减小2535；3 外部尺寸小，其总长度可缩短2030。因此在汽车上所占空间可大大减少；4 减轻了蓄电池的负荷，可以相对延伸蓄电池的运用寿命。三、 减速起动机减速增扭的原理减速起动机采用的是高速、小型、低转矩直流电动机，其转速可达1500020000 r/min，经

20、过减速安装降低电动机转速使输出转矩增大。减速增扭原理简要分析如下：电动机输出功率Pi等于电枢轴输入减速安装的转矩Mi与电枢轴的角速度i之积，即Pi=Mii减速安装输出轴上的功率Po等于减速安装输出轴上的转矩Mo与其角速度o之积，即Po=Moo假设忽略减速安装的机械损失，那么减速安装输出轴上的功率该当等于电动机输入速安装的功率，即Po=Pi 或 Moo=MiiMo=(i/o)Mi由齿轮传动可知，处于啮合中的两个齿轮的角速度与两齿轮的齿数成反比，即i/o=2ni/2no=zo/zi 或 i/o=ni/no=zo/zi式中zi、ni为减速安装自动齿轮的齿数与转速即电枢轴转速；zo、no为减速安装从动

21、齿轮的齿数与转速。Mo=(ni/no)Mi=(zo/zi)Mi由于减速安装的传动比jj35为j=ni/no=zo/ziMojMi=35Mi由此可见，减速安装输出轴上的转矩Mo为电枢轴输入减速安装转矩Mi的35倍，即电动机的输出功率经过减速安装减速增扭之后，转速降低了35倍，转矩增大了35倍，从而到达减速起动机减速增扭之目的。四、 减速起动机的任务过程一 启动发动机时启动系统任务情况1、 接通启动开关，电磁开关线圈电路接通2、 电磁开关与传动机构任务，起动机主电路接通并启动发动机3、 当主电路接通时，吸引线圈被触盘短路，坚持线圈继续任务二 发动机启动后启动系统任务情况当发动机启动后放松点火钥匙时

22、，点火开关将自动转回一个角度并切断开关电路，此时吸引线圈电流方向将改动，其电路为：蓄电池正极起动机“30端子触盘起动机“C端子吸引线圈起动机“50端子坚持线圈搭铁蓄电池负极。可见，此时吸引线圈重又通电，但其电流和磁通方向与启动时相反。由于坚持线圈的电流和磁通方向并未改动，因此两个线圈产生的磁力相互抵消。在复位弹簧弹力作用下，活动铁心立刻左移复位，触盘在触盘弹簧的弹力作用下迅速向左挪动，使起动机主电路切断。与此同时，挪动叉绕支点转动，其下端带动离合器向右挪动，使驱动齿轮与飞轮齿圈分别，启动过程终了。起动机的运用与维修略第七节 起动机的实验一、 起动机的简易实验 一 电磁开关的简易实验1、 吸引动

23、作实验1 将起动机固定到虎钳上；2 拆下起动机“C端子上的磁场绕组电缆引线永磁式起动机为正电刷引线端子，用带夹电缆将起动机“C端子和电磁开关壳体与蓄电池负极衔接，如图2-10所示；图2-10 吸引动作实验方法3 用带夹电缆将起动机“50端子与蓄电池正极衔接时，驱动齿轮应向外移出。假设驱动齿轮不动，阐明电磁开关缺点，应予修缮或改换。2、 坚持动作实验在吸引动作实验的根底上，当驱动齿轮在伸出位置时，拆下电磁开关“C端子上的电缆夹，如图2-11所示，此时驱动齿轮应坚持在伸出位置不动。图2-11 坚持动作实验方法3、 复位动作实验在坚持动作测试的根底上，再拆下起动机壳体上的电缆夹，如图2-12所示。此

24、时驱动齿轮应迅速复位。如驱动齿轮不能复位，阐明复位弹簧失效，应改换弹簧或电磁开关总成。图2-12 复位动作测试方法4、 驱动齿轮端面间隙检测实验 1将起动机固定到虎钳上；2将磁场绕组电缆引线衔接到起动机“C端子上，用带夹电缆将起动机壳体与蓄电池负极衔接，如图2-13所示；图2-13 驱动齿轮端面间隙测试方法3用带夹电缆将起动机“50端子与蓄电池正极衔接时，驱动齿轮应向外移，与此同时，用游标卡尺丈量驱动齿轮端面与止推垫圈之间的间隙，规范值应该为0.1 0.4mm。 间隙不当时，可经过调整活动铁芯衔接挪动叉挂钩的旋入量或旋出量进展调整。二 空载性能的简易实验测试起动机的空载性能时，先将蓄电池充足电，然后按下述方法和程序进展。1 将磁场绕组引线永磁式起动机为正电刷引线电缆衔接到电磁开关“C端子上；2 用带夹电缆将蓄电池负极与电磁开关壳体衔接，将量程为0100 A以上的直流电流表衔接在蓄电池正极与电磁开关的“30端子之间，如图2-14a所示；3 当将“50端子与“30端子衔接时，如图2-14b所示，驱动齿轮应向外伸出，起动机应平稳运转。丈量电流、电压和转速等各项目的应符合空载性能目的规定。普通说来，当蓄电池电压大于或等于115 V时，耗费电流应不超越90 A，转速不低于5 000 r/min减速起动机不低于3 000