汽车电路整本书课件完整版电子教案(最新)

1、汽车电器问你两个问题1、汽车有哪几部分构成？2、你对汽车电器了解多少？汽车电器在汽车中的地位汽车是由 发动机 底盘 四部分组成的。 车身 电器 汽车电器性能的好坏直接影响汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、舒适性及飞起污染等方面的性能绪论 汽车电器是一门专业课，其主要任务是阐明汽车各种电器的构造、原理、性质、使用、维护等诸方面的内容。 课程的学习重点 1）掌握汽车电器各部件名称、功用、结构及工作原理 2）掌握各电器系统常见故障及简单的处理方法 3）掌握有关汽车电器系统的一些专业术语 4) 能读懂常见几种车型的电路图 5）了解汽车电器、电子新技术的应用教学安排总计学时：88课时 实践教学：28

2、 成绩：理论内容以答卷的形式考试；平时成绩以实践课为主各占20作为本门课程的最终成绩。学习方法1、讲炼结合，课上课下1：2甚至更多2、注重实践3、充分利用图书管资料4、师生多交流希望: 汽车电器系统的共同特点汽车电器设备有四个特点：1、单线制：电源到用电设备只有一根 导线，用汽车的金属机体作为公共（导线）回路，这种电路连接方式称为单线制。2、负极搭铁：蓄电池负极接公共（导线），用电器负极也接公共（导线）3、两个电源：蓄电池、发电机4、低压直流供电：目前有12V、24V两种电源 5、各用电器并联 汽车电器系统的组成1、汽车电源 2、用电设备3、配电装置1、汽车电源汽车上有两个电源： 1）蓄电池：

3、是汽车的辅助电源 2）发电机：是汽车的主要电源蓄电池和发电机组成汽车电源系统 2、用电设备起动系统：功用是启动发动机。点火系统 ：功用是产生电火花，点燃混合气。照明与信号系统 : 为汽车提供各种用途的照明、信号等。汽车信息显示系统：包括指示汽车工作状况的各种仪表、报警灯信息显示装置等。辅助电器系统： 空调、刮水器、收音机、电动座椅、电动门窗、防盗系统、汽车安全系统等。2、用电设备 6） 电子控制系统：包括 电子控制喷射系统； 电子控制点火系统； 自动变速器； 制动防抱死； 四论转向、电控悬架、巡航控制等3、配电装置 综合配电盒（箱） 继电器 、保险装置、插接器 电路开关导线线束等（见第八章）

4、第一章 蓄电池第一章 蓄电池第一节 概述一、蓄电池的分类 1.何谓蓄电池？2.汽车上（电动汽车除外）使用的是哪种蓄电池？ 3.汽车用铅蓄电池分几种？（4种）1.何谓蓄电池？ 蓄电池是一种化学电源，即能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电。 是一个可逆的低压直流电源2.汽车上（电动汽车除外）使用的是哪种蓄电池？ 3.汽车用铅蓄电池分几种？（4种）蓄电池的分类铅酸蓄电池镍碱蓄电池普通干荷湿荷免维护汽车用蓄电池电动车蓄电池第一节 概述 二、 蓄电池的功用蓄电池的功用有哪些？（1）、起动时（2）、发电机不发电时（3）、过载时（4）、充电（5）、保持系统电压稳定，保护电子元件

5、第二节 蓄电池的结构与型号蓄电池的结构分哪几部分？一、结构一、 蓄电池的结构 极板、隔板、电解液、外壳极板由栅架和活性物质组成。 正极板：二氧化铅（PbO2), 棕红色 负极板：海绵状纯铅（Pb）,深灰色注意： 负极板比正极板多一块。1、极板 极板组极板：由栅架和活性物质组成。极板分正极板和负极板隔板：在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。 A、隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。 B、隔板一面平整，一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。 2、隔板材料：硬橡胶、塑料两种。外壳上有链条和加液孔

6、3.壳体联条：串联各单格电池 ， 材料为铅。加液孔盖： （ 注意孔盖上小孔的作用） 蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，为加注电解液和检测电解液密度所用，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，一便随时排除蓄电池化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳涨列和发生事故4、附件电解液：用纯硫酸和蒸馏水按一 定的比例配制成配制成的电解液比重一般在1.241.30g/ cm3之间。 对电解液浓度的选择北方南方略有不同；见表23。 5.电解液二 、免维护蓄电池(MF)1、优点：不需维护、自放电少、寿命长耐过充性能好。2、结构特点：(P14)免维护蓄电池第三节 蓄电池的工作原理1.电动势的建立正极板：PbO2 Pb

7、4+ 2.0V负极板：Pb-2ePb2+ -0.1V两极板之间的电动势为2.1V第三节 蓄电池的工作原理1.电动势的建立 一个极板组的电动势也是2.1V 要得到12V电压需串连6个单格第三节 蓄电池的工作原理 2.放电时化学反应为：正极板：Pb4+2ePb2+ Pb2+SO42-PbSO4 附在正极板上 第三节 蓄电池的工作原理 2.放电时化学反应： 负极板：Pb-2ePb2+ Pb2+SO42-PbSO4 附在负极板上 第三节 蓄电池的工作原理2.放电时化学反应总方程式为：PbO2 Pb 2H2SO4 2Pb SO4 2H2O 电解液中：H+OH-H2O SO4 减少 电解液硫酸浓度降低工作

8、原理放电过程 蓄电池放电终了特征：（1）单格电池电压降到终止电压（2）电解液密度下降到最小许可值工作原理充电过程蓄电池充电终了特征：（1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态（2）电解液密度和端电压上升到规定值，且23小时保持不变 蓄电池的型号 6 Q 105 6Q A105 6Q B105 6Q W105 G 6Q A105S 6Q H105D单格数特征额定容量蓄电池的选用蓄电池的选择必须符合如下两点要求： 1、电压等级必须一致 2、蓄电池的容量必须足够。第四节蓄电池工作特性电动势静止电动势内阻放电特性充电特性内阻极板电阻：电阻很小，且与活性物质变化而变化。电解液电阻：与其温度和密度有关。隔板

9、：其材料的通透性影响电解液的电阻。连接条：铅质，电阻很小。放电特性概念：蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度25随时间f而变化的规律。蓄电池在恒流放电过程中，端电压的变化规律:开始放电阶段相对稳定阶段迅速下降阶段蓄电池放电终了的特征是:、单个电压降到放电终止电压(单池终止电压和放电电流有关)、电解液密度降到最小终止值但应注意：放电终止电压和放电电流有关 充电特性 概念：蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度25随时间f而变化的规律。蓄电池充电终了的特征是:、端电压和电解液密度上升到最大（2.7V），且在2h小时内不上升。、电解液中剧

10、烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水)第五节蓄电池的容量及其影响因素第五节 蓄电池的容量及影响因素一、 蓄电池的容量 蓄电池在规定条件下放出的电量称为容量，单位为安.小时（A.h） C=Iftf 蓄电池容量的表示额定容量起动容量储备容量1、额定容量 蓄电池的额定容量用20h率容量表示：即将充足电的蓄电池在电 解液温度为25条件下，以20h率放电电流连续放电，直至单池平均电压降到1.75V时,输出的电量称为蓄电池的额定容量。2、储备容量 储备容量表示了汽车充电系统失效时蓄电池向汽车提供25A恒流的能力 蓄电池在电 解液温度为25条件下，以25A恒流放电电流连续放电，直至单池平均电压降到1.75V时的放

11、电时间称为蓄电池的储备容量。 起动容量常温起动容量低温起动容量3、起动容量 电解液在30时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为8V，6V蓄电池为4V）所放出的电量称为常温起动容量（持续时间应在5min以上。 电解液在18时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为6V，6V蓄电池为3V）所放出的电量称为低温起动容量（持续时间应在2.5min以上。 常温起动容量低温起动容量二、影响容量的因素 1、构造因素：极板的面积、片数、厚度 2、使用因素： 1）放电电流 2）电解液温度 3）电解液密度 图19二、影响容量的因素放电电流和容量的关系举例二、影响容量的因素电解液

12、温度二、影响容量的因素电解液密度 小结1.铅蓄电池由哪几部分组成？（极板、隔板、电解液、外壳）2.铅蓄电池内部分为几个单格？一格的静止电动势约为多少？3.正、负极板上的活性物质各是什么？（正极板Pbo2,负极板Pb）4.铅蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，孔盖上通气孔，其作用？5、蓄电池的选择必须符合哪些要求？6、国产蓄电池的编号规则？小结6、国产蓄电池的编号规则？7、写出蓄电池充放电的化学反应综合方程式，8、蓄电池放电终了特征？放电时两极板上生成什么物质，电解液有何变化？9、蓄电池充电终了特征？充电时两极板上各生成什么物质？电解液有何变化？小结9.何谓蓄电池容量？单位？（蓄电池在规定条件下放

13、出的电量。单位为A.h）10.何谓额定容量？起动容量？11.使用因素对容量有何影响？(放电电流大容量小，环境温度低容量小）欣赏复习上节讲述主要内容有1、蓄电池的类型2、蓄电池结构及工作原理3、蓄电池的容量及其影响因素第六节 蓄电池的常见故障蓄电池的常见故障有： 蓄电池的外部故障有： 外壳裂纹 极柱松动 封胶干裂 蓄电池的内部故障有： 极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、自放电、极板拱曲。 第六节 蓄电池的常见故障六种1.极板硫化：原因及预防措施？2. 活性物质脱落：原因及预防措施？3.极板栅架腐蚀：原因及预防措施？4.极板短路：原因及预防措施？5.自行放电：原因及预防措施？6.极板

14、拱曲：原因及预防措施？第六节 蓄电池的常见故障一、极板硫化1 故障特征： 极板上生成白色的粗晶粒硫酸铅的现象简称硫化。 轻度硫化后，蓄电池内阻增大，容量变小 严重硫化后，充电放电都会异常，放电时，内阻显著增大，电压迅速下降，不能持续供给电流；充电时，单格电池电压高，可达2.8V以上，密度上升慢，温度上升快，过早出现沸腾现象。第六节 蓄电池的常见故障一、极板硫化2 产生原因： 1） 不及时充电或长期充电不足； 2） 蓄电池液面过低； 3） 长期过渡放电或小电流深度放电； 4） 新电池初充电不彻底； 5） 电解液密度过高，成分不纯；3.防止硫化的措施： 保持蓄电池经常处于足电状态；用完电及时充电（

15、24h内）；经常检查液面。第六节 蓄电池的常见故障二、极板活性物质脱落1 故障特征: 蓄电池输出容量下降，充电时电解液混浊，呈棕色 2 故障原因：1） 充电电流过大；2） 过充时间过长； 3） 低温大电流放电。另外，汽车颠簸也会造成活性物质脱落排除方法 轻度：更换电解液，严重报废第六节 蓄电池的常见故障三、自放电 蓄电池在无负载的静态下电量自动消失的现象称为自放电。蓄电池的自放电是不可避免的。1.故障性自放电特征: 如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%，称为故障性自放电。第六节 蓄电池的常见故障三、自放电2.故障原因：1） 电解液含杂质过多，不纯；2）电池表面不清洁；3）长期存

16、放，硫酸下沉；4）活性物质脱落，引起短路3.防止措施1） 使用符合标准的硫酸和蒸馏水配置电解液;2） 配置电解液的容器要保持清洁;3） 防止杂质进入电池内.第六节 蓄电池的常见故障三、自放电排除方法 轻度：放电倒出电解液清洗加新电解液充电使用 严重：报废或维修（拆洗）第六节 蓄电池的常见故障四、极板短路1 故障特征 充电电压很低或为零，密度上升很慢或不上升，气泡很少或无气泡2 故障原因1）活性物质大量脱落，堆积造成2）隔板破损3）极板组弯曲4）导电物进入电解液3、排除方法拆检第六节 蓄电池的常见故障五、极板栅架腐蚀1 故障特征 主要是正极板腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块装堆积在两隔板之间，

17、蓄电池输出容量降低。2 故障原因 主要是氧化所至，在蓄电池基本充足电以后，部分电流便开始电解水，产生氧气，使正极板腐蚀 电解液密度增大，温度升高和充电时间过长，会加速极板腐蚀。第六节 蓄电池的常见故障其他故障极板拱曲： 极板拱曲主要是长时间大电流放电所致。单格电池极性颠倒： 现象：蓄电池电压迅速下降，不能继续使用 原因：维护不当没及时发现有故障的单格电池，被其他单格电池反充电造成。第七节 蓄电池的充电 第七节 蓄电池的充电 蓄电池的适时充电，是延长蓄电池寿命，保持良好的技术状态的一种很重要的手段。所以我们必须懂得蓄电池充电的一些基本知识和基本技能。 第七节 蓄电池的充电充电设备 汽车上用发电机

18、充电室用充电机 充电室充电有：1）硅整流充电2）晶闸管充电机3）智能充电机一、 充电方法充电方法有：1、定压充电2、定电流充电3、脉冲快速充电1、定压充电恒压充电（定电压充电）： 在充电过程中，充电电源电压恒定不变。 汽车上是恒压充电 充电室的恒压充电（被充电池并联）每一支路的单格电池数相等定压充电连接图你知道一个充电机可并联连接多少电池吗？恒压充电的优缺点优点：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升， 而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。 缺点：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。2、定流充电在充电过程中，保持充

19、电电流恒定的充电方法。（电池串联） 此方法广泛用于初充电、补充充电、和去硫化充电充电电流大小的选择一般分两个阶段定流充电连接图和充电特性曲线Ic1=1/15C20Ic2=1/30C20Ic1=1/15C20Ic2=1/30C20初充电补充充电你知道一个充电机可串联连接多少电池吗？恒流充电的优缺点优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。 缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。3、脉冲快速充电脉冲快速充电的充电电流和方法如右图所示：脉冲快速充电的优缺点1）充电时间大大缩短；2）可增加蓄电池的容量；3）去硫化显著；4）对极板的活性物质冲刷力强，易造成活性物质脱落

20、。蓄电池端子极性的识别：1）看标记；2）看颜色；3）用直流电用表测量。 蓄电池保养中规定每12个月应将蓄电池从车上拆下，在充电室给予补充充电一次，以延长蓄电池寿命带电解液存放的蓄电池每12个月补充充电一次，以防止硫化二、充电种类（有哪些？）1、初充电（普通蓄电池）2、补充3、间歇过充电4、循环锻炼充电5、去硫化充电充电规范见表26二、 充电种类1、初充电（普通蓄电池）步骤：加电解液接线选电流大小充电开始充好电的蓄电池检查充电规范见表26二、充电种类1、初充电（普通蓄电池）1） 加注电解液：密度符合规定，液面高度符合要求。2） 选择充电电流：第一阶段IC=C20/15（A），当电解液开始冒气泡，

21、且单格电池电压上升到2.4V,进入第二阶段；第二阶段， IC=C20/30（A）。3）接线二、充电种类 充电过程中应注意问题： 旋开加液孔； 经常观察充电电流，及时调整； 每隔2-3h应测量一次电压和密度，及时转为第二阶段；经常测量温度，控制不高于45； 二、 充电种类2、补充充电 蓄电池有电量不足的现象时应补充充电 发现下列情况之一应补充充电： 1）电解液密度下降到1.15g/cm3以下时 2）冬季放电超过25%时,夏季超过50 时 3）前照灯灯光暗淡，表示电力不足时 4）起动无力时（非机械故障）二、 充电种类2、补充充电 蓄电池补充充电电流的选择：第一阶段IC=C20/10（A）；第二阶段

22、IC=C20/20（A）。 二、 充电种类3、间歇过充（电每3个月进行一次）目的： 避免使用中蓄电池硫化。方法： 先把蓄电池充足电，然后停歇1小时，以小电流(1/2)在进行过充电，2小时左右。如此反复，直至一接入电源就沸腾为止。二、 充电种类4、循环锻炼充电（每隔3个月应进行一次）方法是： 将蓄电池完全充足电后，按20h率放电，再充电反复进行直至容量达到额定容量的90即可。二、 蓄电池的充电5、去硫化充电 蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除，方法如下： 1）将蓄电池按20h率放完电。 2）倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次，在加入蒸馏水，用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1

23、.15g/cm3时，到处电解液，再加蒸馏水继续充电，如此反复，直至密度不上升为止。 二、 充电种类5、去硫化充电3）加入正常密度的电解液，按初充电方法进将蓄电池充足电4）以20h率放电，检查容量，输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。第八节 蓄电池使用与维护 第八节 蓄电池使用与维护一、蓄电池的储存 1 新蓄电池的储存； 储存室要干燥、清洁、通风、 530度温度放置不挤压、密封加液孔和通气孔、远离热源和有害气体、不能倒置、却不能超过期限。2 使用过的蓄电池的长时间储存； 先充足电，然后放完电；用蒸馏水洗净，密封加液孔、通气孔。 3 带电解液的蓄电池的储存 充足电，每隔12个月补充充电一次

24、第八节蓄电池使用与维护二、新电池的启用1、普通蓄电池：清洁表面；除去密封；注入电解液；浸泡48h；初充电。2、干荷蓄电池：清洁表面；除去密封；注入电解液；浸泡0.5h。（若存放时间超过2年，应补充充电）第八节蓄电池使用与维护三、蓄电池的拆装1）轻拿轻放2）型号相符3）牢固、4）防锈蚀、接触良好5）极性一致6）接线先正极，后负极。第八节蓄电池使用与维护四、蓄电池维护三抓： 1、抓及时、正确充电 ；2、抓正确使用操作 ；3、抓清洁保养。五防： 1. 防止过充和充电电流过大；2. 防止过度放电；3. 防止电解液液面过低; 4. 防止电解液密度过大;5.防止电解液内混入杂质。 蓄电池的正确使用冬季使用

25、1应特别注意保持充足电状态2加蒸馏水应在充电时进行 3冬季容量降低，发动机起动前应进行预热，每次起动间隔应有15S4冬季气温低，蓄电池充电困难，可调充电电压 应经常检查蓄电池存电状况 五、蓄电池技术状态检测 五、蓄电池技术状态检测1、外部检测：目测五、蓄电池技术状态检测2、电解液液面高度检测：目的： 判断蓄电池液面高度防止硫化方法:1、目测2、用玻璃管检测五、蓄电池技术状态检测3、电解液密度的检测：目的： 判断放电程度仪器: 吸式密度计方法:(见右图)吸式密度计、温度计、玻璃管充电状态(%) 1007550电解液相对密度(g/cm3) 1.271.231.19充电状态(%) 250电解液相对密

26、度(g/cm3) 1.151.11电解液相对密度和存电量之间的关系4、蓄电池开路电压的检测检测条件：不充电、不放电、不加蒸馏水或电解液开路电压与放电程度的关系：100 12.6以上75 12.4以上50 12.2以上25 12.0以上0 11.9以上五、蓄电池技术状态检测5、蓄电池大电流放电检测：目的： 判断蓄电池存电量和是否有故障仪器: 高率放电计方法:(见录像)五、蓄电池技术状态检测5、蓄电池大电流放电检测：目的： 判断蓄电池存电量和是否有故障仪器: 高率放电计方法:(见录像)还可以在汽车上检测第九节 免维护蓄电池(MF)1、优点：不需维护、自放电少、寿命长耐过充性能好。2、结构特点：(P

27、14)免维护蓄电池免维护蓄电池第十节 新型蓄电池简介一、胶体电解质蓄电池特点：电解质是经过净化的硅酸钠溶液与硫酸溶液混合，凝成胶体。优点：电解液不溅出，活性物质不易脱落、延长使用寿命。缺点:胶体电解质电阻大，电解质流动性差，易使极板各部分形成电位差，自放电严重。二、碱性蓄电池特征：以KOH或NaOH溶液为电解质。优点：重量轻、寿命长、自放电少、没有活性物质钝化现象。缺点：活性物质导电性差，价格高。铁镍蓄电池镉镍蓄电池锌银蓄电池铁镍蓄电池工作原理： Fe+2Ni(OH)3 Fe(OH)2+2Ni(OH)2负极板活性物质Fe正极板活性物质Ni(OH)3KOH溶液只是传导电流，浓度基本不变，故不能根

28、据电解液密度判断充放电程度。镉镍蓄电池工作原理： 2Ni(OH)3+Cd=2Ni(OH)2+Cd(OH)2负极板活性物质Cd正极活性物质Ni(OH)3使用：1、使用前先充电 2、只能以电压变化来判断充放电程度、而不能根据电解液密度判断 3、单格电池电压1.21.25V 4、长期储存使用前应充电至额定容量。 5、有使用寿命，应及时报废。锌银蓄电池工作原理： 2AgO+Zn+H2O=Ag+ZnO+H2O正极板活性物质AgO负极板活性物质Zn 单格额定电压1.5V，工作电压1.71.8V充电终了电压2.002.05V，放电终了电压1.0V.使用： 1、按规定密度加注适量KOH电解液。 2、储存的干式

29、放电状态的电池在使用时，要先加电解液再循环放充电23次，使其活化 3、单体开路电压1.821.86V 4、充电后的湿荷电池，存放一月内可使用，过长应放点在充电后使用。 5、严禁过放电。 作业一、填空题 汽车电器系统有四个共同的特点是、，。 正极板的活性物质为，呈色。 负极板的活性物质为，呈色。 联条的作用是将起来，提高蓄电池总成的。作业 蓄电池加液孔螺塞上的小孔是孔，应保持畅通和清洁。 极板短路故障的特征是：充电电压，电解液密度，充电中气泡。 免维护蓄电池有，等优点。 作业二、名词解释 搭铁 静止电动势 充电特性 额定容量 极板硫化 自放电 作业三、简答题1. 活性物质脱落故障的特征是什么？2

30、. 极板硫化的原因是什么？3. 恒压充电法的优缺点是什么？4. 识别蓄电池极桩极性的方法有哪些？5. 蓄电池的技术状态检测包括哪些?请你欣赏请你欣赏学问始于思考，止于交流师傅领进门，修行在个人开始上课！第二章 交流发电机及调节器第二章 交流发电机及调节器本章的任务：（一）了解交流发电机的结构、工作原理和特性;（二）掌握交流发电机的检测和试验方法（三）了解交流发电机输出电压是如何控制的;（四）掌握电子调节器的工作原理和检测方法;（五）掌握充电系的组成及电路;（六）常见故障及诊断、排除。第一节 概述一、 发电机的功用 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（

31、起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。 第一节 概述二、汽车发电机汽车用发电机可分为： 直流发电机和交流发电机 目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。第一节 概述三、交流发电机的电压调节器 交流发电机必须配装电压调节器才能工作，电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器的需求。第二节交流发电机工作原理 第二节 交流发电机工作原理一、发电原理（图）由发动机带动发电机转子旋转由电刷给转子通电（励磁）产生磁场（有刷交流发电机，无刷直接通电）由定子产生交变感应电动势由整流器整流为直流电输出一、发电原理

32、当外电路通过电刷使磁场绕组通电时，便产生磁场，使磁极磁化为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，定子的三相绕组中便产生交变的感生电动势。这就是交流发电机的发电原理。 一、发电原理1、交流感生电动势的频率 交流电动势的变化频率f与发电机的转速n 、磁极对数p成正比：一、发电原理2、三相交流感生电动势幅值1）交流电动势的波形近似正弦波（因转子磁极呈鸟嘴形，其磁场的分布近似正弦规律）2）三相电动势对称（因三相绕组对称安置）一、发电原理2、三相交流电动势幅值表达式式中 Em每相电动势的最大值 E每相电动势的有效值 w电角速度（ w 2 f）一、发电原理3、每相绕组

33、中电动势的有效值式中：K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关的系数 )N-每项匝数（匝）f频率（Hz）-每极磁通（Wb）Ce-电机常数（Ce4.44KNp/60）称E为相电动势。 由此可见，当交流发电机结构一定时（结构常数Ce不变），相电动势E和发电机转速、磁通成正比。 二、 交流发电机整流原理 交流发电机三相交流电经6只硅整流二极管组成的全波桥式整流电路整流后，变为直流电输出二、 交流发电机整流原理（三相全波桥式整流）二、 交流发电机整流原理（三相全波桥式整流）0t1瞬时t1t2瞬时二、交流发电机整流原理（三相全波桥式整流）t2t3瞬时二、交流发电机整流原理（三相全波桥式整流）二、 交

34、流发电机整流原理 三只正二极管负极端连接在一起时，正极端电位最高者导通； 三只负二极管正极端连接在一起时，负极端电位最低者导通。 每一瞬时都有一个正极和一个管导通 ，使电路形成回路。这样，通过用电器的就是直流电。关于中性点电压的讨论理论上中性点电压:实际上中性点电压为：关于中性点电压的讨论1、可以用来控制各种用途的用电器2、还可以对其整流，协同发电机输出。（8管或11管交流发电机）三、交流发电机的励磁 除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。三、交流发电机的励磁 1、定义：将电源引入到磁场绕组，使之

35、产生磁场称为励磁。 2、交流发电机励磁两种方式： 1）自励 2）他励三、交流发电机的励磁1）他励 在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。这种供给磁场电流的方式称为他励发电。 3.交流发电机的励磁2）自励 当发电机有能力对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。三、交流发电机的励磁电路如图2-16（6管内搭铁交流发电机）电磁振动式调节器 三、交流发电机的励磁电路如图2-16（6管内搭铁交流发电机）三、交流发电机的励磁电路如图2-16（6管外搭铁交流发电机）三、交流发电机的励磁电路如图2-16图2-16的电路有一个缺点： 发动机熄

36、火后，如果司机忘记关断点火开关，蓄电池会经调节器一直给磁场绕组供电。 1）时间过长会烧坏磁场绕组 2）会造成蓄电池过度放电三、交流发电机的励磁电路 如图2-17带充电指示灯的电路 （9管内搭铁交流发电机） 电子调节器发电机电压小于蓄电池时充电指示灯发亮充电指示灯的作用1、提示驾驶员在发动机熄火后关掉点火开关。2、可以指示发电机是否有故障第三节 交流发电机的构造（普通）交流发电机的结构分以下几部分: 转子定子端盖整流器电刷组件带轮风扇一、 转子1 功用：产生 旋转磁场2 组成： 1）转子轴 2）集电环 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组转子产生旋转磁场转子产生旋转磁场当励磁绕组有电流通过时，便产生

37、磁场，转子轴上的两个爪极分别被磁化为N极和S极。如下页图所示当转子旋转时，磁极交替地在定子铁心中穿过，形成一个旋转的磁场，磁力线和定子绕组之间产生相对运动，在三相绕组中产生交流感应电动势。二、 定子（又叫电枢）1功用：产生交流（交变）电动势2组成： 1）定子铁心 2）定子绕组二、 定子二、 定子 定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。 定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种，如图35a、b所示，都能产生三相交流电。 三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120的三相电动势。发电机定子绕组由专门人员绕制。 3.定

38、子三相绕组有两种接法 1）星形接法 2)三角形接法图35交流电动势的产生 当发电机的转子转动时（由发动机带动），定子中就有感生电动势产生，如果定子与外电路形成回路，就可以对外输出交流电流。 交流电必须整流为直流电 但汽车上需要输出的是直流电，所以还必须对交流电进行整流。 整流任务由整流器完成三、整流器整流器由整流板和硅二极管组成三、整流器三、整流器1 功用：将三相交流电变为直流电2 组成：六只或八只硅二极管分别焊装在两块极板（整流板）上而组成整流板有正整流板和负整流板之分 整流板由互相绝缘的两块板组成，其中一块为正极板（带有输出端螺栓），另一块为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），也可

39、以将发电机的后盖直接作为负极板。整流管分为：正极管和负极管两种 引出电极为正极的为正极管，安装在正极板上； 引出电极为负极，称为负极管，安装在负极板上。整流二极管特点1） 汽车用整流二极管特点：工作电流大，正向平均电流50A，浪涌电流600A反向电压高，反向重复峰值电压270V，反向不重复峰值电压300V有正极管和负极管之分（画图说明）只有一个引线端（画图说明）整流器和定子绕组的连接星形连接三角形连接四、前后端盖一、 端盖1 端盖一般用铝合金铸造2端盖上装有电刷组件，普通发电机中一般有两只电刷3. 无刷发电机中没有电刷。电刷的功用电刷将电源引入到转子的线圈（磁场绕组）中，使内部的电磁铁（磁轭和

40、爪极）产生较强的磁场。 交流发电机的内搭铁和外搭铁和电刷的接线方法有关交流发电机分为内搭铁和外搭铁两种 外搭铁型发电机两只电刷（负电刷）和壳体绝缘的发电机 内搭铁型发电机有一只电刷（负电刷）和壳体直接搭铁的发电机 五、带轮及风扇 交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转 。（1） 转子的转动使发电机发电；（2）风扇的转动为发电机散热。 六、交流发电机的型号 根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993汽车电器设备产品型号编制方法的规定，汽车交流发电机型号由五部分组成： 1、产品代号JF表示普通交流发电机；JFZ表示整体式（调节器内置）交流发电机

41、；JFB表示带泵的交流发电机；JFW表示无刷交流发电机。2、电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。 1表示12V系统； 2表示24V系统； 6表示6V系统。 3、电流等级代号 电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。见表21 电流等级代号1234 发电机额定电流19A29A39A49A4、设计序号5、变型代号 设计序号用12位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。 交流发电机以调整臂位置作为变形代号。Z左调整臂 Y 右调整臂 例：JFZ1913Z发电机 JFWZ240发电机桑塔纳JFZ1913Y发电机别克cs130发电机小结本次课的主要内容：1、概述：交流发电机的功用2、普通交流发电机

42、的结构分为:转子、定子、整流器、电刷组件、风扇外壳等3、汽车用硅整流二极管有何特点4、整流器和定子如何连接5、发电机的搭铁类型6、交流发电机的型号复习思考题1、交流发电机的功用是什么？2、普通交流发电机的结构分哪几部分？3、转子的功用是什么？磁场如何产生？4、定子的功用是什么？5、整流器的功用是什么？两块整流板有何不同？6、汽车用硅整流二极管有何特点？7、整流器和定子如何连接？8、电刷的作用是什么？9、发电机的内搭铁、外搭铁如何区分？10、交流发电机的型号复习1、交流发电机的功用是什么？2、普通交流发电机的结构分哪几部分？3、转子的功用是什么？磁场如何产生？4、定子的功用是什么？5、整流器的功

43、用是什么？两块整流板有何不同？6、汽车用硅整流二极管有何特点？7、整流器和定子如何连接？8、电刷的作用是什么？9、发电机的内搭铁、外搭铁如何区分？10、交流发电机的型号第四节 交流发电机工作特性工作特性：1、输出特性试验工作特性：1、输出特性曲线2、空载特性曲线工作特性：3、外特性试验3、外特性曲线第五节交流发电机的其他结构型式 一、 交流发电机的分类交流发电机按总体结构分五类1、普通交流发电机 例依维柯发电机一、 交流发电机分五类1、普通交流发电机一、 交流发电机分五类2、整体交流发电机交流发电机按总体结构分五类2、 整体式交发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）别克cs130发电

44、机（整体式交流发电机）一、 交流发电机分五类3、带泵的交流发电机交流发电机按总体结构分五类3） 带泵交流发电机 例JFB1712一、 交流发电机分五类4、无刷交流发电机交流发电机按总体结构分无刷交流发电机 由于没有电刷和集电环，所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成激磁不稳定或发电机不发电等故障；同时工作时无火花，也减小了无线电干扰。无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式和永磁式三种。 爪极式无刷交流发电机见图2-18 一、 交流发电机分五类5、永磁交流发电机交流发电机按总体结构分五类5） 永磁交流发电机一、 交流发电机的分类交流发电机按结总体结构分五类1）普通交流发电机 例JF132 （E

45、Q140用）5） 永磁交流发电机2） 整体式交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）4）无刷交流发电机3） 带泵交流发电机 例JFB1712二、交流发电机结构按整流器分类1、6管交流发电机二、交流发电机结构按整流器分类8管交流发电机 和6管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二极管，其中6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。（见图2-15）二、交流发电机结构按整流器分类8管交流发电机 二、交流发电机结构按整流器分类9管交流发电机（日车应用较多） 9管交流发

46、电机的基本结构和6管交流发电机相同，所不同的是整流器。9管交流发电机电路见图2-179管交流发电机的整流器 9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。 其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路，对外负载供电9管交流发电机的整流器 3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电。所以称3只小功率管为励磁二极管。9管交流发电机的整流器二、交流发电机结构按整流器分类11管交流发电机的整流器例：桑塔纳车用发电机 交流发电机的性能指标 交流发电机的性能指标包括： 一、额定电压 二、空载转速 三、额定电流 四、额定转速

47、 1、额定电压在发动机正常转速下发电机应达到的输出电压称为发电机的额定电压（对12V系统：额定电压为14V, 对24V系统：额定电压28V)，2、空载转速1、空载转速n1 发电机达到额定电压，但输出电流为0时的转速2、额定转速n2发电机达到额定电流时的转速空载转速n1、额定转速n2是评价发电机性能的重要参数3、额定电流把发电机输出最大电流的2/3作为评价发电机的性能指标，称为额定电流发电机达到额定电流时的转速定义为额定转速n2几种国产发电机的主要性能指标第六节交流发电机的检修、试验一、整机测试 1.检测各接柱之间的电阻 2.试验台试验二、零部件检修 1.转子的检修 2.定子的检修 3.整流器的

48、检修 4.电刷组件的检测小结1、交流发电机的发电原理2、交流发电机的整流原理3、交流发电机的中性点电压4、交流发电机的励磁方式及电路5、充电指示灯的电路、作用6、爪极式无刷交流发电机复习思考题1. 简述交流发电机的发电原理。2. 交流发电机采用什么方法整流？画出整流电路原理图？3. 简述交流发电机整流原理。4.交流发电机输出的是交流电还是直流电？ 5. 中性点电压有何意义？ 复习思考题6. 8管、9管、11管交流发电机中分别有几只整流管管？几只励磁管？7. 充电指示灯的作用是什么？8. 爪极式无刷交流发电机的结构与普通发电机有什么不同？9. 交流发电机的励磁电流由谁供给？10. 交流发电机的额

49、定电流指的是什么?11. 什么是交流发电机的空载转速？什么是交流发电机的额定转速？ 复习 1.8管、9管、11管交流发电机中分别有几只整流管管？几只励磁管？2.充电指示灯的作用是什么？3.爪极式无刷交流发电机的结构与普通发电 机有什么不同？4.交流发电机的励磁电流由谁供给？5.交流发电机的额定电流指的是什么?6.什么是交流发电机的空载转速？7. 什么是交流发电机的额定转速？ 第七节 电压调节器功用、分类及调压原理电压调节器的分类电压调节器的调压原理 第七节 电压调节器电压调节器功用: 由于交流发电机的转子是由发动机驱动的，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较

50、大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器， 电压调节器功用：使交流发电机输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。第七节 电压调节器一、电压调节器的分类 1交流发电机电压调节器按工作原理可分为： （1）触点式（电磁振动式）电压调节器第七节 电压调节器一、电压调节器的分类1交流发电机电压调节器按工作原理可分为：（2）晶体 管调节器第七节 电压调节器一、电压调节器的分类1交流发电机电压调节器按工作原理可分为：（3）集成电路调节器 第七节 电压调节器一、电压调节器的分类1交流发电机电压调节器按工作原理可分为： （4）数字调节器第七节 电压调节

51、器一、电压调节器的分类 1交流发电机电压调节器按工作原理可分为： （1）触点式电压调节器 （2）晶体管调节器 （3）集成电路调节器 电子调节器 （4）数字电路调节器 第七节 电压调节器一、电压调节器的分类2电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为：（1）内搭铁型电子调节器： 适配于与内搭铁型交流发电机；（2）外搭铁型调节器： 适配于与外搭铁型交流发电机各种型式调节器外形图 各种型式调节器外形图 各种型式调节器外形图第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 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） Ce为发电机的结构常数， n 为转子

52、转速， 为转子磁极的磁通， 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。第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 E（不变） = CenE（不变） = Ce n 转速n是随发动机转速变化的，无法控制 我们可以控制磁通 使之随n的变化作相应的变化来保持发电机电动势E的不变 方法是：当交流发电机的转速升高时，通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通，使发电机电动势E保持不变。第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 E不随转速变化，输出电压UB即可保持恒定 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，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通，使发电机的输

53、出电压UB保持不变。 第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 电子式调节器就是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。复习1、电压调节器的功用2、电压调节器的分类3、电压调节器的调压原理4、电压调节器的基本电路第八节 电子调节器的工作原理一、晶体管调节器1外搭铁型晶体管调节器的基本电路 三只电阻R1、R2 、R3 两只三极管VT1、VT2 一只稳压二极管VS 一只二极管VD组成 1.外搭铁型电子调节器的基本电路 电阻R1和R2组成一个分压器 ，R1上得分压为：1.外搭铁型电子调节器的基本电路 稳压管VS是感受元件，串联在VT1的基极电路中，并通过VT1的发

54、射结并联于分压电阻R1的两端，以感受发电机的输出电压； 1.外搭铁型电子调节器的基本电路 VT2是大功率三极管（NPN型），和发电机的磁场绕组串联，起开关作用，用来接通与切断发电机的励磁电路； VT1是小功率三极管（NPN型），用来放大控制信号； 1.外搭铁型电子调节器的基本电路VD是续流二极管；磁场绕组由接通转为断开状态时（F端为+，B端为），经二极管 VD构成放电回路，防止三极管VT2被击穿损坏 2外搭铁式电子节器的工作原理 （1）点火开关SW接通，发电机电压UB蓄电池端电压时,VT1截止，VT2导通，蓄电池直接供电到磁场绕组。 他励发电，发电机电压随转速升高而升高 2外搭铁式电子节器 的

55、工作原理(2) 发电机电压虽然升高,但如果蓄电池端电压发电机输出电压UB调节上限时,VT1继续截止，VT2继续导通。发电机自励且开始对外供电。2外搭铁式电子节器的工作原理(3)当发电机电压升高到等于调节上限U2时，调节器开始工作。电阻R1、R2分压，UR1=UVS+Ube1，VS导通，VT1导通，VT2截止，磁场电路被切断，发电机输出电压迅速下降。2外搭铁式电子节器的工作原理当发电机电压下降到等于调节下限U1时电阻R1、R2分压减小，当UR1UW+Ube1，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。 2外搭铁式电子节器的工作原理 发电机电压升到调节上限时，VT2

56、就截止，磁场电路被切断，输出电压下降；降到等于调节下限U1时，磁场电路被接通，发电机电压上升，周而复始，发电机输出电压被控制在一定范围内。2外搭铁式电子节器的工作原理 由于三极管VT2的状态转换（导通和截止）频率很高，所以配装电子调节器的发电机的输出电压上限U2和下限U1的差值很小，所以发电机的输出电压波动非常小，再加上电容的滤波，所以发电机的输出电压很稳定。内搭铁式电子节器的工作原理 内搭铁式电子调节器基本电路见图3-41。工作原理与外搭铁式类似，所不同的是晶体管采用PNP型，磁场绕组的连接和外搭铁型不一样。3-413、电子调节器的工作特性发电机的输出电压UB、磁场电流If（平均值）随转速n

57、的变化关系称为电子调节器的工作特性。JF106型晶体管调节器的工作特性曲线如图338所示。 从电子调节器的工作特性曲线可以看出，n1为调节器开始工作转速，称为工作下限，随着发电机转速的升高，磁场电流减小。当发电机转速很高时，由于大功率三极管可不导通，磁场电流被切断，发电机仅靠剩磁发电，所以，电子调节器的工作转速上限很高，调节范围很大。第九节 电子调节器应用举例JFT106调节器第九节 电子调节器应用举例集成电路调节器集成电路调节器也称IC调节器IC调节器是根据使用要求，将若干元件集成到同一基片上制成一个独立的电子芯片所组成的调节器。IC调节器体积小，装在发电机内部，在成整体式发电机。集成电路调

58、节器工作原理和晶体管调节器相同。夏利轿车IC调节器IC调节器图片集成电路调节器的检测电路 集成电路调节器，根据分压器（R1、R2)的连接不同，可分为两种检测电路： 1、蓄电池检测电路； 2、发电机检测电路。1、蓄电池检测电路（将蓄电池的电压直接加在R1、R2上）蓄电池检测电路的缺点当发电机到蓄电池的连接断路或是信号线断路时，调节器将检测不到发电机的电压，而使发电机失控2、发电机检测电路（将发电机的电压直接加在R1、R2上）发电机检测电路的优缺点优点：可直接检测到发电机电压的高低，及时调节；缺点：如果发电机到蓄电池的连接有接触不良，会导致蓄电池充电不足图223集成电路调节器应用实例奥迪轿车集成电

59、路调节器应用实例（日产兰鸟）集成电路调节器应用实例（夏利）集成电路调节器应用实例第十节 电子调节器正确使用与检测电子电压调节器搭铁型式检测电子电压调节器好坏检测见实训录像第十一节 典型充电系电路实例一、奥迪、红旗发电机电路；二、夏利发电机电路；三、普桑充电系电路；四、帕萨特充电系电路；五、广州本田充电系电路六、日产9管交流发电机一、奥迪、红旗发电机电路二、夏利发电机电路二、夏利发电机电路三、普桑充电系电路四、帕萨特充电系电路广州本田发电机电路五、广州本田充电系电路1-蓄电池；2-继电器；3-点火开；4-电负载检测仪；5-仪表板下保险丝和继电器 6、8-发动机电脑接线端子；7-ABS电脑接线端子

60、；9充电指示灯；10整体式交流发电机；11-内置式调节器；12-磁场绕组；13；整流器；六、宝来充电系电路第五章照明系统、信号系统、报警装置为了保证发动机的正常工作和汽车的行驶安全可靠，在汽车上必须安装各种照明设备和信号装置。汽车照明与信号装置概述汽车照明与信号装置概述不同汽车的照明及信号系统是不完全相同的，除了美观、实用外，必须满足两个要求1、一是保证运行安全；2、二是符合交通法规。第一节 汽车照明装置一、汽车照明的组成：1前照灯：又称前大灯。（4060W） 用途是在夜间行车时，照亮车前的道路和物体，确保行车安全； 同时也可发出远光和近光交替变换的灯光信号，以便夜间超车和避免会车时使对方驾驶