汽车电气设备构造与维修教案

《汽车电气设备构造与维修》教案章节课题课时绪论汽车电气设备课的性质、任务、发展、构成2学习目标:掌握汽车电气设备的构成；了解本课程的性质、任务及发展.授课方法：理论教学授课内容：注解及补充一、汽车电气设备的范畴：汽车电气设备：是指汽车上凡是产生电能和需要供电才能工作的元件或部件,都是属于电气设备的范畴.汽车的结构总体上是由四大部分组成，即发动机、底盘、车身、电气设备。该教材介绍的是汽车上除发动机、底盘以外的所有电气元件及部件。现代汽车发动机、底盘中相关的电器元件(如电喷发动机、自动变速器等的电控元件），随发动机、底盘的结构一起介绍，电气设备课程中不作讲解。二、汽车电气设备课程的性质、任务:《汽车电气设备构造与维修》是中等职业学校和技工学校的一门主要的专业课，也是学好汽车驾驶与维修专业其它相关专业课的必要的基础，它有很强的理论性和实践性.通过对本课程的学习,应使学生掌握汽车电气设备的组成、结构、基本工作原理、使用、维修、检测、调整、故障诊断与排除等基本知识和技能。在学习完本课程后，应能学会用电路图分析汽车电气元件的基本工作原理;对常用的电气设备能够独立地完成拆装和检修、调整;能正确使用汽车电气设备维修中常用的工具、量具、仪器、仪表等。三、该课程的学习方法和考核方法:学习中应本着理论与实践相结合的原则，要加强实践环节，尽可能多地参加动手操作，加强操作技能的训练，掌握正确的操作方法,工具、仪器、仪表、检测设备的正确使用方法。授课内容:注解及补充四、汽车电气设备的发展：汽车自问世以来，很长一段时间内其技术发展主要表现在机构方面，在20世纪50年代以后,随着电子技术的进步，电子技术在汽车上应用和发展代表了汽车技术发展的主流和趋势.在解决汽车节能、行车安全、减少排放污染、操纵性、舒适性等方面也起着越来越重要的作用。如：汽车上使用电子点火系、电子控制燃油喷射系统、电子控制自动变速器、电子制动防抱死装置、安全气囊等节能、排污控制、安全系统；电动车窗、电动座椅、空调、音响等轻便操纵和娱乐舒适系统。五、汽车电气设备的构成：汽车上产生电能和需要供电后才能工作的电气元件很多，按照其作用，将汽车电气归纳为以下几个系统：1、电源系:其作用是产生低压直流电能，并向汽车上的各用电设备提供低压直流电。电源系包括：蓄电池、发电机、电压调节器、充电批示装置。2、起动系：其作用是发动机从静止状态开始运转时，带动发动机曲轴转动，从而使发动机转动。起动系包括:电源(蓄电池）、起动机、起动系控制电路等。3、汽油机点火系：其作用是将汽车的低压电变为高压电，并根据发动机的工作循环、着火顺序、不同工况及时点燃气缸中的可燃混合气。点火系包括：电源（蓄电池或发电机）、点火线圈、分电器、火花塞、点火模块、点火信号传感器、电控单元（电脑或微型计算机）ECU、各工况伟感器等。4、照明系：其作用是提供汽车夜间行车时的各种照明，保证汽车的行车安全。照明系包括：汽车上各种内、外照明灯具及控制电路。5、信号系：其作用是批示汽车行驶动态或趋向，确保汽车行驶安全.授课内容：注解及补充信号系包括：灯光信号—-转向信号灯、倒车信号灯、制动信号灯及控制电路；音响信号—-电喇叭及其控制电路.6、仪表系:其作用是提示驾驶员注意汽车重要工作部位的工作情况，及时发现和处理问题，确保汽车技术状况完好。仪表系包括：水温表、电流表（或电压表)、机油压力表、燃油表、气压表、车速里程表、发动机转速表等.7、辅助电系：其作用是根据汽车的使用条件,提供相应的辅助作用。根据不同的汽车，辅助电器的种类、数量是不相同的。辅助电系包括：电动刮水器、汽车空调、电动车窗、电动座椅、汽车音响、电动后视镜、点烟器等等。8、微机控制系：其作用是对汽车某些系统采用微型计算机控制,实现对汽车的低油耗、低排放、安全的控制，同时,减少驾驶员的劳动强度，增加驾乘人员的舒适性。作业：1、汽车电气设备的发展趋势？2、电子技术运用于汽车上，可以解决哪些方面的问题？3、汽车电气设备的构成？章节课题课时绪论汽车电气设备课的特点;复习电工电子基础2学习目标：掌握汽车电气设备的特点；熟悉电工电子技术基础基本知识。授课方法:理论教学授课内容:注解及补充一、汽车电气设备的特点：无论轿车、客车、货车,它们的结构不同，用途不同，但它们的电气设备都具有共同的特点；1、两个电源:指汽车上具有两个电源。即蓄电池和发电机。蓄电池:是汽车的起始电源。为汽车的辅助电源。发电机：是汽车的工作电源。为汽车的主要电源。2、低压直流：是指汽车上的电源都是低压直流电。汽车电源的电压：有6伏、12伏、24伏几种等级。电压都很低，低于人体的承受电压36伏。直流：是指汽车电源及用电设备的工作电流是直流电。因为汽车的起始电源蓄电池是化学电源，它只能产生直流电汽车上的发电机为了与蓄电池配合供电，也要求其输出直流电，才能满足汽车用电要求。所以，汽车电气采用的是直流电.3、并联单线：并联：是指汽车电气设备的电路采用并联方式连接.即电源的正极与用电设备的正极连接，负极与负极连接。并联的目的：是使各电系及电器之间工作不互相干扰。单线：是指电源与用电设备之间只有正极是用导线连接，而电源与用电设备的负极不用导线连接。4、负极搭铁:提指电源与用电设备的负极直接与汽车的金属连接，利用汽车的金属导电.采用单线制和负极搭铁，一方面可以简化汽车电气线路，另一方面，可以节约导线。5、在汽车上，称正极线为火线;负极线为搭铁线。授课内容：注解及补充二、电工基础知识复习内容：1、电流：电荷的定向运动就形成电流。电流分直流和交流两大类：直流—-是大小和方向都不随时间变化的电流。交流——是大小和方向都随时间变化的电流。2、电压：能使电荷流动的电场力叫电压。电压和电流一样,有大小,也有方向。电压的方向规定为由高电位指向低电位。3、电阻:导体对电流的阻碍作用称为电阻。电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的物理量，是导体客观存在的，不随导体两端电压的大小变化。即使没有电压，导体的电阻仍然存在。4、电路：电路是指电流流过的路径。最简单的电路由电源、用电器(也叫负载)、控制开关、导线四部分组成。电路中电源：产生电能的设备。并向用电设备供电.电路中的负载:是用电设备。它是把电能转换成其它形式的能.如:灯、起动机、喇叭等。电路中的中间环节：指导线、开关、继电器、金属导体等。电路的三种状态：通路、断路(开路）、短路（搭铁）。5、电磁:电与磁在一定条件下可以互相转换。电转变成磁:通电导体周围存在磁场。电流越大，磁场越强。将导体绕在铁心上，会使磁场加强.磁转变成电：当变化的磁场作用在导体上时，导体中会产生电。（现代汽车上使用的很多磁感应式传感器，就运用此原理）授课内容：注解及补充三、电子技术基础复习内容：1、半导体：即导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，称半导体.有硅、锗、砷化镓等。半导体中存在着两种载流子（即参与导电的粒子），一种是带负电的自由电子,另一种是带正电的空穴。1)P型半导体：这种半导体主要靠空穴导电，称为空穴型半导体。简称P型半导体。2)N型半导体：这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子型半导体，简称N型半导体。3）PN结：用特殊工艺将P型半导体和N型半导体结合在一起时,构成一个PN结.P区引出线为正极,N区引出线为负极。2、晶体二极管：1）结构：在一个PN结的P区和N区各引出一条引线,经特殊封装后，就制成一只晶体二极管。2)种类:二极管的种类很多按所用材料分:有硅二极管和锗二极管;按PN结的结构分:有点接触和面接触型：按用途分:有普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、光电二极管、发光二极管等。3)特性：晶体二极管具有单向导电性。分正向导电:即对二极管加正向电压（达一定值），二极管导通，加反向电压，二极管截止。（普通二极管、整流二极管、发光二极管）反向击穿导电：即对二极管加反向电压（达一定值)，二极管导通，所以把加在二极管两端的反向电压称反向击穿电压。（稳压二极管、光电二极管）。授课内容：注解及补充3、晶体三极管：1)结构：晶体三极管是由两个PN结构的一种半导体器件。根据PN结构的组成合方式不同。晶体管可分为NPN型和PNP型两类。晶体三极管有三个区：发射区、基区、集电区。两个PN结：发射和集电结。三个电极：从发射区引出的电极叫发射级，用e表示;从其区引出的电极叫基极.用b表示；从集电极引出的电极叫集电极，用c表示图形符号中带箭头的电极为发射极,箭头方向表示发射结正向导通时的电流方向.2）三极管的特性1．电流放大特性:Ib较小变化能引起Ic较大变化。集电极电流IC和变化量是基极电流Ib变化量的80倍。当基极电流有一微小变化时,能引起集电极电流的较大变化。也就是说基极电流对集电极电流具有小量控制大量的作用。这就是三极管的电流放大作用.2．开关特性：①三极管的截止状态：（相当于开关断开）Ube=0vIc→Ie间R≈∞②三极管的饱和状态:(相当于开关闭合）(NPN型)Ube=0.7v时Ic→Ie间R≈0（PNP型)Ube=0。3v时作业：1、汽车电气设备有哪些特点？2、汽车上的正极线和负极线通常称什么？3、电路由哪几部分构成？电路有几种状态？4、晶体二极管、三极管有何特性？章节课题课时单元三电源系起动型铅蓄电池的用途、组成元件用作用2学习目标：掌握汽车用起动型铅蓄电池的用途、熟悉其组成元件的作用授课方法:互动教学授课内容:注解及补充一、起动型铅蓄电池的用途、组成元件及作用:（一）用途：1．起动发动机时给起动机提供强大的起动电流(一般高达200—600A，有的柴油机用蓄电池达1000A以上）。2．发电机电压较低或不发电时（即V发＜V蓄）,蓄电池向用电设备供电。3．发动机正常运转,发电机的端电压高于蓄电池的电动势时（即V发＞V蓄时)将发电机供给的电能储存起来（即被充电）。4．发电机过载时（即V发=V蓄），蓄电池协助发电机向用电设备供电.5．蓄电池相当于一只大容量电容能吸收电路中出现的瞬时过电压,保护电子元件。（二)组成元件及各组件的作用:汽车用蓄电池称铅酸蓄电池。因为蓄电池中参与化反应的活性物质主要是铅元素；参与反应的电解质是硫酸.所以称为铅酸蓄电池。另外，由于蓄电池用于汽车上的主要作用是向起动机供电，起动汽车发动机，因此也称其为起动型铅蓄电池。1、起动型铅蓄电池的结构：主要由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等部件组成。2、各组成元件的作用：⑴极板：正、负极板上的活性物质与电解液反应，产生电池电动势。栅架：活性物质都做成膏状涂敷在的栅架上，制成正负极板。由于正极板活性物质容易脱落，所以把正极板做的比负极板厚。⑵隔板：隔板的作用是使正负极板尽量的靠近而不至于短路，缩小蓄电池的体积，防止极板变形和活性物质脱落.为了有利于电解液渗透隔板常用具有良好的耐酸性和抗氧化性和微孔性（或多孔性）。⑶电解液：电解液的作用是形成电离，促使极板活性物质溶离,产生可逆的电化学反应。简单讲，就是电解液与极板上的活性物质反应,建立电池电动势.⑷外壳外壳的作用是用来盛装电解液和极板组,使铅蓄电池构成一个整体。⑸联条联条的作用是将单格电池串联起来，提高整个蓄电池的端电压。⑹接线柱一个普通铅蓄电池首尾两极板组的横板上焊有接线柱.一个为正接线柱，旁边标有“+”或“p”记号；另一个为负极接线柱,旁边标有“—”或“N”记号，有的用不同颜色表示。作业：1、起动型铅蓄电池的用途？2、起动型铅蓄电池主要由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等部件组成。3、一般正接线柱，用“+”或“p”表示；负极接线柱，用“—”或“N"表示。章节课题课时单元三电源系起动型铅蓄电池的结构及电池型号2学习目标：掌握汽车用起动型铅蓄电池各组件的结构，了解型号的内涵授课方法：多媒体教学授课内容：注解及补充一、起动型铅蓄电池各组件的结构:⑴极板：极板由栅架活性物质组成正极板：正极板:其活性物质为二氧化铅(PbO2），呈棕褐色。负极板：其活性物质为海绵状纯铅(Pb）,呈深灰色.栅架：是用铅锑合金浇铸成的带板耳的格架。活性物质是极板上的工作物质。活性物质都做成膏状涂敷在有一定机械强度的栅架上，制成正负极板。由于正极板活性物质容易脱落，所以把正极板做的比负极板厚.将正负极板各一片浸入电解液中，就可获得2V的电动势.将多片正、负极板浸入同一份电解液中，同样只能获得2V的电动势。但是，极板片数多的电池,电容量大。说明:极板片数多，活性物质多,电池容量大。为此，当极板片数确定，满足电容量要求后，要满足蓄电池的电压要求，通常把多片正负极板分别并联，用横板焊接成正负极板组（每个极板组中，负极板总是比正极板多一片）。根据电压的要求，构成不同数量的极板组,将各极板组分别与不同的电解液反应，然后将各极板组串联,就可以增大电池电压.通常，把一个极板组称为一个单格电池.蓄电池通常有三个或六个单格电池串联而成。因一个单格电池是2伏，三个单格电池是6伏；六个单格电池是12伏。国产车用蓄电池一般有三个单格和六个单格两种规格.⑵隔板为了有利于电解液渗透隔板常用具有良好的耐酸性和抗氧化性的微孔塑料制成。微孔或多孔是指隔板是可以让电解液从其间穿过。⑶电解液电解液是化学纯净的硫酸和蒸馏水按一定的比例配制。电解液的相对密度一般为1.24—1。28之间。选择电解液相对密度的大小，要根据地区和气温条件。高温时，选择低相对密度的电解液；低温时,选择较高相对密度的电解液。但是,在不至结冰的情况下,尽量采用较低相对密度的电解液。电解液有温度要求：各个国家的要求不同，国产蓄电池电解液的标准温度规定为15℃。电解液有高度要求:国产蓄电池电解液的标准高度为：高出极板顶10—15mm。⑷外壳外壳材料由硬橡胶和塑料两种.外壳的外观是一个长方体，其内部是壁隔成不同的单格，我国蓄电池外壳的单格电池个数有三个单格和六个单格两种。另外，普通蓄电池外壳的底部制有凸筋，目的是将蓄电池极板组顶起不与底部接触，形成一定的空间，让电池中的机械杂质沉积而不通过极板底部将正负极板连接短路。外壳上各单格电池的盖，与外壳是密封的,各单格电池盖上留加液孔，加液孔上加盖（称加液孔盖）,加液孔盖上又留有通气小孔。⑸联条联条是由铅锑合金制成，有外露式和内藏式两种.⑹接线柱（也称极桩）是每个单格电池的正、负极板板耳浇铸在一起构成的。每个单格电池有正、负两个极桩，只有蓄电池最外端的两个单格电池的正极桩或负极桩构成蓄电池的接线柱,其余的极桩通过联条串联在一起。新蓄电池:是将极板组装入外壳单格电池中，浇铸好联条,盖好电池盖并密封，将加液孔密封即可，未启用的新蓄电池是不加电解液的。二、型号:蓄电池的型号由三部分组成，各部分之间用破折号分开:1．第一部分为串联单格电池数，用阿拉伯数字表示。国产蓄电池有3或6两种。它表示蓄电池的额定电压大小。3--表示6伏电池；6——表示12伏电池。2．第二部分为电池类型和特征，常用汉字的第一个字母表示.电池特征为附加部分，仅在同类用途的产品具有第二种特征（A-表示干荷电、H-表示湿荷电、W—表示免维护S—表示少维护、Q-表示起动、I—表示胶质电解液)3．第三部分为电池的额定容量,用具体的数据表示。其单位是用A·h（安培＊小时)一般在型号中可略去不写。有时在额定额量后面用一个字母表示特出性能：G-表示高起功率、S-表示塑料外壳,D—表示低温启动性能.例如：夏利轿车用6—QA—40S型蓄电池：由6个单格电池组成，额定电压为｛12V(6×2V=12V)｝额定容量为40A·h的起动用干荷电铅蓄电池采用了塑料外壳.作业:1、解释:6-QA-1002、电解液是化学纯净的硫酸和蒸馏水按一定的比例配制3、电解液的相对密度一般为1。24-1.28之间4、国产蓄电池电解液的标准温度规定为15℃.电解液有高度要求：国产蓄电池电解液的标准高度为：高出极板顶10-15mm.5、在不至结冰的情况下,尽量采用较低相对密度的电解液。6、未启用的新蓄电池不加电解液。章节课题课时单元三电源系铅蓄电池的工作原理、容量与使用2学习目标：掌握铅蓄电池的使用方法熟悉影响容量的使用因素了解铅蓄电池的工作原理授课方法：理论教学授课内容：注解及补充一、铅蓄电池的工作原理:蓄电池的工作状态：放电和充电。即蓄电池放电时是在工作,其充电时也是在工作。只要它内部产生电化学反应,它就是在工作.⑴放电原理：蓄电池的放电过程，就是将化学能转换成电能的过程.放电过程总反应式为：PbO2+Pb+2H2SO4→2PbSO4+2H2O在放电过程中，消耗了硫酸，生成水，所以电解液密度不断下降。由于活性物质生成了硫酸铅，所以，蓄电池的容量和端电压是逐渐下降的.蓄电池放完电的标志：单格电池电压下降到1。75伏，电解液相对密度下降到1.11最小值.⑵充电原理：蓄电池的充电过程，就是将电能转换成化学能的过程。充电过程的总反应式:2PbSO4+2H2O→PbO2+Pb+2H2SO4在充电过程中，消耗了水生成了硫酸,硫酸铅还原成活性物质,电解液的密度上升。蓄电池的容量和端电压是逐渐增大的。充足电的标志:蓄电池内产生大量气泡,电解液呈“沸腾"状，端电压和相对密度上升到最大值且2-3小时内不再增加。二、铅蓄电池容量的影响因素：影响蓄电池容量的因素很多，根据该专业特点,只考虑使用方面的因素。具体有：1、放电电流的大小：放电电流越大，电池容量下降越快。2、电解液温度：电解液温度降低，蓄电池的输出容量减小，一般在正常范围内，电解液温度每下降1℃，电池容量约下降1%。所以，在正常温度范围内，适当增加电解液温度，可增大容量。但电解液温度不能超过40℃,温度过高，会使极板翘曲变形,极板上的活性物质疏松、脱落，减少蓄电池的寿命3、电解液相对密度：电解液的相对密度在一定的范围，不能过大。实践证明，采用较低的电解液相对密度，可以提高蓄电池输出大电流的能力和大电流放电时的容量.相对密度过大,电解液电阻会增加，反而使蓄电池容量下降。因此：冬季,在不致结冰的前提下，应尽量采用稍低相对密度的电解液.三、铅蓄电池的使用：蓄电池的正确使用，为了延长蓄电池的使用寿命，蓄电池在使用中应注意“三抓”和“五防”:1、三抓：1）抓正确及时充电:①放完点的蓄电池应在24h内及时去充电②车上正在使用的蓄电池一般每两个月补充充电一次，蓄电池的放电程度,冬季不得超过25%，夏季不得超过50％。③停放的蓄电池,每两个月补充充电一次2）抓正确操作使用：①超过连续使用起动机每次起动时间不得超过5s,如果一次未能起动发动机应休息15s以上再第二次起动，连续三次起动不成功，应查明原因排除故障后再起动发动机。②装、搬运蓄电池应轻搬轻放，不可随便敲打或在地上拖拽，蓄电池在车上固定要牢固以防行车时颠簸授损。3）抓清洁维护：①经常清里蓄电池表面灰尘污物，保持蓄电池外表清洁。②接柱和电线连接要牢固，出现氧化物时应及时清除,并涂上润滑脂③经常疏通蓄电池通气孔2、五防：一防充电电流过大和长时间充电；二防过度放电;三防电解液面过低;四防电解液密度过高；五防电解液内混入杂质。作业:1、蓄电池的放电过程，就是将化学能转换成电能的过程。2、电解液温度不能超过40℃，温度过高，会使极板翘曲变形，极板上的活性物质疏松、脱落，减少蓄电池的寿命.：3、起动机每次起动时间不得超过5s，如果一次未能起动发动机应休息15s以上再第二次起动4、影响蓄电池容量的使用因素有哪些？章节课题课时单元三电源系电解液的配制及蓄电池的充电2学习目标：熟悉电解液的配制，了解蓄电池的充电方法授课方法：理论教学互动教学授课内容：注解及补充一、电解液的配制：配制电解液：用相对密度为1。83—1。84的纯净硫酸与蒸馏水配制.配制成分的百分比：可按体积比，也可按质量比.（见课本第75页表3—3)。配制时注意：应先将容器中加入蒸馏水,然后将硫酸沿容器壁慢慢注入水中.二、铅蓄电池的充电:1、充电的方法：=1\＊GB3①定流充电（也称串联充电法）：充电过程中充电电流保持不变的方法。定流充电的优点是:适用性好,可任意选择和调整充电电流,有益于延长蓄电池的使用寿命。这种充电方式可用于各种不同的蓄电池，如新蓄电池的初充电、去硫充电、补充充电等，均可采用这种方式。缺点是：充电时间长，且需要经常调节充电电流.=2\*GB3②定压充电(也称并联充电法）：充电过程中充电电压保持不变的方法.定压充电的优点：一是充电效率高.开始充电4h—5h内，蓄电池就能获得90％~95％的充电量,因而可大大缩短充电时间。二是操作方便，不易过充电.定压充电的缺点：由于充电初期电流太大，易造成电解液温升过快、极板弯曲、活性物质脱落,从而影响蓄电池的技术性能和使用寿命。因此，这种方法除在短时间补充充电的情况下，一般很少使用。2、充电种类：铅蓄电池的充电分初充电、补充充电和快速脉冲充电。充电过程都分两个阶段进行。第一阶段：选择合适的充电电流，从充电开始至单格电池电压上升到2.4伏左右、电解液开始出现气泡为止：第二阶段：紧接着改变充电电流（即将第一阶段充电电流减半)后,继续充电至充足电。充足电的表现为：蓄电池内产生大量气泡,电解液呈“沸腾”状，端电压和相对密度上升到最大值且2-3小时内不再增加。3、初充电：是指对新蓄电池进行的第一次充电。初充电的步骤：(见课本第76—77页）注意：初充电的充电时间需要50—70小时。4、补充充电：对使用后电量消耗的蓄电池进行的恢复容量的充电。蓄电池电量消耗的具体表现：=1\＊GB3①通过仪器、仪表测量判断：电解液相对密度下降到1。2以下；冬季放电超过25％，夏季放电超过50％;=2\＊GB3②通过经验判断：（看大功率用电设备的工作情况）起动机起动无力；前照灯灯光暗淡；电喇叭沙哑等。补充充电的步骤：（见课本第77页）补充充电的时间需要13—16小时。5、快速脉冲充电：这种充电方法对被充电蓄电池有要求，即是新蓄电池、有故障的蓄电池不能采用这种方法充电。作业：1、蓄电池电量消耗的具体表现是什么?2、解释：初充电补充充电3、章节课题课时单元三电源系铅蓄电池的维护、故障诊断及新型电池简介2学习目标：掌握铅蓄电池的维护项目了解蓄电池的常见故障及车用新型电池授课方法:理论教学互动教学实验教学授课内容：注解及补充一、蓄电池的维护保养⑴蓄电池外壳，是否有裂纹和电解液泄露。⑵检查蓄电池的安装是否牢固，接线柱是否松动，接线是否紧固。⑶经常清除蓄电池上灰尘、泥土、接线柱和线头上的氧化物，并涂上润滑脂。⑷定期检查蓄电池的电解液相对密度及液面高度，一般每行驶1000km或冬季行驶10—15天，夏季行驶5—6天，检查一次蓄电池的液面高度。蓄电池液面高度应高出极板10—15mm.⑸检查蓄电池的放电程度，发现存电不足,应立即进行补充充电。二、普通蓄电池放电程度的检查方法有两种：①用吸式密度计测量电解液的相对密度。将实际测量的数值转换成15℃时的密度值，与该蓄电池充足电时的密度相比较，按相对密度每下降0.01,相当于蓄电池放电6%，估算出放电程度。②用高率放电计(有单格电池高率放电计、整体电池高率放电计)测量电压。高率放电计的种类很多，有的可测电压值;有的可以判断存电量的范围.三、铅蓄电池的故障诊断：铅蓄电池的故障，通常分为外部故障和内部故障.1、外部故障：用肉眼能直接观察到的故障。如外壳破损、封口胶裂开、极桩及联条氧化严重等。2、内部故障：肉眼不能观察,需通过仪表、仪器、打开加液孔盖观察才能发现的故障。具体有：1)极板硫化：极板上生成粗晶粒硫酸铅的现象。2）活性物质大量脱落：活性物质从极板上脱落下来。（主要出现在正极板上）3）极板短路:电池内部正、负极板有接触现象.4)严重自放电：电池在充足电的情况下，不与外电路接通，其电量会自行消耗的现象。各种内部故障的现象、产生的原因及处理方法,见课本第79—80页表3-6。四：汽车用新型蓄电池：汽车用蓄电池几乎都是铅酸电池,组成的元件几乎是相同的,只是在材料上、构成形式上发生变化。1、干荷电铅蓄电池：干荷电铅蓄电池负极板的活性物质在铅中配一定比例的抗氧化剂(如松香、羊毛脂、油酸、有机聚合物和脂肪酸等）.经深化处理后,提高抗氧化性能。干荷电铅蓄电池采用聚丙烯（塑料）外壳和整体电池盖.联条采用穿壁式或跨接式。干荷电铅蓄电池在规定的保存期（两年）内,只要加入规定密度的电解液，放置15min以上，调整液面至规定高度后，不需初充电就可以使用。对保存期超过两年的干荷电铅蓄电池，使用前应按补充充电的电流，充电5-10小时后再使用。2、湿荷电铅蓄电池:3、少维护与免维护铅蓄电池：少维护铅蓄电池在结构上与普通铅蓄电池的区别,就在栅架减少了锑的成分,其它结构与普通铅蓄电池没有不同。免维护铅蓄电池的结构特点：1）栅架上除去了锑的成分,采用的铅-钙合金，这种结构能使蓄电池在充电末期达到更高的电动势，这就有可能使过充电时的水分自然减少80%以上。2）采用高强度低阻值薄型（1。11-1.5mm）栅架.3）采用信封式隔板,将正极板装于隔板内。这种结构，一方面可以使外壳底部为平底,储液量增大。4）其通气孔采用新型安全通气装置；通气塞中还装入催化剂钯，可帮助排出的氢氧离子结合生成水再回到电池中去。这种通气装置还可以使蓄电池顶部和接线柱保持清洁，减少接线柱的腐蚀，保证接线牢固可靠。5）采用穿壁式联条，可减小内阻，并节省铅材料。6）免维护铅蓄电池：内部配有内装式电解液密度计。密度计指示器还可以不同颜色显示蓄电池的存电情况及液面高度.免维护铅蓄电池的优点：（见课本第82页）作业：1、蓄电池有哪些内部故障？各故障产生的原因是什么？各故障有何现象？章节课题课时单元三电源系硅整流发电机的作用与组成及各组件的作用2学习目标：掌握发电机在汽车上的作用熟悉硅整流发电机的组成及各组件的作用授课方法：理论教学互动教学多媒体教学授课内容：注解及补充一、发电机在汽车上的作用:发电机是汽车的主要电源。它在汽车发动机起动后，发电机电动势高于蓄电池电动势时，向起动系以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。汽车用发电机，现在多为交流发电机，产生的是交流电，但汽车上的初始电源蓄电池是化学电源,它只能产生直流电，向用电设备输出直流电.而发电机要与蓄电池配合供电，也只能以直流输出。因此，发电机产生的交流电，必须经过整流后,向用电设备输出直流电.现在汽车上装用的发电机，多为硅整流发电机.二、硅整流发电机：1、硅整流发电机的组成:总体上硅整流发电机由一台三相同步交流发电机和一套晶体硅二极管整流器两大部分组成。2、三相同步交流发电机：作用：产生三相同步交流电.组成：主要由转子总成、定子总成、前后端盖、风扇、皮带轮、电刷架及电刷等元件组成。各组件的作用：1）转子总成：作用是转子上的励磁绕组通电后，建立硅整流发电机的磁场(是电磁场)。2）定子总成（也称发电机电枢）：作用是定了绕组切割磁场的磁力线后,在定子绕组中产生电动势。(即发电机电能）3）前后端盖:作用是：首先两个端盖上的轴承共同支承发电机转子轴旋转。其次，后端盖上还安装电刷架及电刷、硅二极管整流器。4)风扇：作用是强制发电机内部通风冷却。5)皮带轮：作用是通过皮带，将发动机曲轴的转矩传递给发电机转子轴，带动发动机旋转。6）电刷及电刷架：电刷架用于安装电刷。电刷的作用产将蓄电池（或发电机电枢）的电能输送给发电机的励磁绕组。3、硅二极管整流器：作用：将三相交流发电机产生的三相同步交流电转换成直流电输出。组成：一般是由六只(三只正二极管，三只负二极管）整流二极管和元件板（一块或两块）组成.各组件的作用：1）二极管：作用是利用其单向导电特性,将交流电转换成直流电。2）元件板：作用是安装二极管。如果是一块元件板，元件板上就用来安装正二极管，负二极管直接安装在后端盖上。如果是两块元件板，正、负二极管分别安装在两块元件板上.章节课题课时单元三电源系硅整流发电机的结构及型号2学习目标：熟悉硅整流发电机的各组件的结构了解硅整流发电机型号授课方法：理论教学互动教学多媒体教学实验教学（结合实物）授课内容：注解及补充一、硅整流发电机各组成元件的结构：利用多媒体和实物进行讲解1、转子与电刷：组成：磁扼，磁场绕组。爪级（共两块，每块上都有6个鸟嘴形磁级,一块爪极磁化为N极，另一块爪极磁化为S极。两爪极压装在转子轴上，两爪极间的空腔内装有磁扼和磁场绕组）。集电环（由两个彼此绝缘的铜环组成），磁场绕组的两端分别与集电环相连。发电机的电刷与两集电环相接触，引入励磁电流给转子绕组。与集电环接触的两电刷分别接在发电机外部的两接柱上，成为发电机的“磁场或F"接线柱和“搭铁或一”接线柱.交流发电机的搭铁型式有内搭铁和外搭铁之分,磁场绕组的一端经电刷在发电机端盖上搭铁称为内搭铁。磁场绕组的两端均与端盖绝缘，其中一端经调节器后搭铁称为外搭铁。2、定子：（又称电枢）组成：定子铁心和定子绕组组成.定子铁心由内圆带槽的环状硅钢片叠成，定子绕组为三相对称绕组,安放在定子铁心的槽内。三相绕组的接法有星形联结（即每相绕组的首端分别与整流器相连，每相绕组的尾端接在一起，如：车用发电机定子)和三角形连接。（即每相绕组首尾相连成“△”形，如：神龙富康轿车用发电机定子）。3、端盖：前、后端盖均用铝合金铸造而成（防漏磁）。中心部位留有很大的通风孔.在后端盖上装有电刷组件（由电刷、电刷架、电刷弹簧组成）。4、发电机的通风散热是靠风扇来完成,(由铝合金或钢板冲压而成）发电机有1～2个风扇，对于只有一个风扇的发电机,风扇均装于前端盖与带轮之间；对于有两个风扇的发电机,有的是在转子爪极两侧各焊装一个,有的是一个风扇装于前端盖与皮带轮之间，另一个风扇装在后端盖与转子爪极之间。5、皮带轮：发电机前端盖之间装有传动带轮，有发动机通过传动带驱动带轮和转子转动6、整流器:组成：整流器一般由六个硅二极管和负二极管组成；分正二极管和负二极管两种.正二极管的中心引线为二极管正极，外壳为负极,管底多标红色标记.正二极管的外壳压装或焊装在元件板上,共同组成发电机的正极,由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至机壳外，成为发电机的“电枢”柱（也叫“B"或“+”）。负二极管的中心引线为负极，外壳为正极,管底有黑色标记。三个负二极管的外壳压装或焊接在另一元件板上或后端盖上，和发电机外壳一起成为发电机的负极。二、硅整流发电机的型号：根据JB1546—83的规定,汽车发电机型号由五个部分组成:1、产品代号:(见课本第85页表3—7）2、分类代号：（见课本第85页表3-8）3、分组代号：(见课本第85页表3-9）4、设计序号：根据产品设计的先后顺序，用阿拉伯数字表示。5、变形代号：变形代号依发电机调整整臂的位置确定。从驱动端看，调整臂在中间不加标记；在右侧用“Y”表示；在左侧用“Z”表示。例：课本第85页章节课题课时单元三电源系硅整流发电机的原理及特性2学习目标：了解硅整流发电机的各组成部分的工作原理授课方法：理论教学互动教学多媒体教学授课内容：注解及补充一、硅整流发电机的发电原理：1、发电原理：是根据电磁感应的原理发电的。即:处在磁场中的导体，作切割磁力线运动时，导体中会产生感应电动势.发电机原理发电机转子的磁场绕组中有电流通过，产生磁场；发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，彼此相差120°的交流电动势的电位角,发电机转子由发动机通过传动带旋转时，定子绕组就会切割转子磁力线进而产生频率相同、幅值相等、相位互差120o的交流电动势。2、励磁方式：a．他励：硅整流发电机磁极尺寸小，存留的剩磁很弱，在发电机低速时仅靠剩磁产生的电动势（＜0。6v，并不能使二极管导通,不能及时向蓄电池充电。因此在发电机低速，发电机电压低于蓄电池电压时，采用他励供电,（即励磁电流由蓄电池供给)，使发电机很快建立磁场，电压迅速升高.b．自励：当发电机电压略高于蓄电池电压时，发电机向蓄电池充电，同时向自身励磁绕组提供励磁电流。发电机每相绕组产生的交流电动势的有效值与发电机的转速和磁通的乘积成正比，可表示为：E=C1nΦ3、整流原理:在三相桥式全被整流电路中，三个正二极管（引线为正)的负极通过元件板连在一起，它们的正极分别与三相绕组的首端相连。这三只正极管的导通条件是:在某一瞬间,哪一相绕组的电压最高，则与该相绕组相连的正二极管导通。三个负二极管（引线为负）的负极与三相绕组的首端的相连，其负极通过元件板或端盖连在一起。这三只负管的导通条件是:在某一瞬间，哪一相绕组的电压最低，则与该相绕组相连的负二极管导通.在硅整流发电机运转过程的每一个时间区间，总是一相绕组电压最高，一相绕组电压最低,整流器的六只整流二极管中,始终保持有两个管子（一正一负）导通，负载两端得到的是两相绕组间的线电压。发电机经整流后的直流电压与每相电动势的有效值成正比:U=CnΦ二、多管发电机：1、八管发电机：八管包括：六只整流二极管和两只中性点二极管。两只中性点二极管与定子三相绕组的尾端（即中性点）相接。在不改变硅整流发电机结构的情况下,加装中性点二极管，可使发电机转速n＞2000r/min时，输出功率提高10％～15%。2、九管发电机：九管包括：六只整流二极管和三只励磁二极管，三只励磁二极管和定子三相绕组的首端相连。九管机的励磁二极管输出与发电机电枢接柱相等的电压,它既能供给发电机励磁电流,还能控制充电指示灯。3、十一管发电机:十一管包括:六只整流二极管、三只励磁二极管和中性点二极管.三、硅整流发电机的特性：1、输出特性：说明硅整流发电机具有自身限制最大电流输出的能力.空载转速n1:是发电机不带负载的情况下,刚刚达到额定电压时的转速。满载转速n2:2、空载特性:说明发电机空载时,随转速增加，端电压急剧增加。所以，发电机右高速运转时，若突然失去负载，端电压会大幅度增高，容易损坏电子元件或烧坏用电设备.3、外特性：说明,1）发电机转速不同，转速越高,端电压也越高；2）当发电机输出电流达到一定值时，再继续减小电阻，输出电流反而减小。这也说明，硅整流发电机自身具有限限制最大电流输出的能力。作业：1、解释：他励自励空载转速2、发电机三相定子绕组与整流器接成三相桥式全波整流电路。3、硅整流器是利用硅二极管的单向导电性整流的.4、硅整流发电机总体上是由一台三相同步交流发电机和一套晶体硅二极管整流器两大部分组成。各组成部分的作用分别是什么？5、硅整流发电机中转子的作用、定子的作用、皮带轮的作用、电刷的作用分别是什么？章节课题课时单元三电源系电压调节器的基本原理与类型2学习目标：熟悉电压调节器基本原理与类型授课方法：理论教学互动教学多媒体教学实验教学（结合实物）授课内容：注解及补充一、电压调节器的基本原理根据发电机的发电原理，发电机的输出电压U=CФn，而n是发电机转速（即发动机转速)，发动机在运行过程中，其转速是不断变化的，所以发电机转速随发动机转速的变化而变化,使发电机的输出电压也是在不断变化的.汽车上，用电设备要求恒压供电（如12伏电系汽车),当发电机电压低于12伏时，由蓄电池供电；当发电机电压高于12伏时，由发电机供电；当发电机电压继续增大到15伏以上时，用电设备就可能会被损坏.所以，汽车用电设备的电压应保持在12—15伏之间，当大于15伏时，就应该采取措施降低发电机电压，因此，设置电压调节器，来保证发电机的输出电压恒定.1、电压调节器的基本原理:根据：发电机输出电压U=CФn,C是常数，当n变化时，通过改变Ф来保持U的恒定。即当n增大时，使Ф减小来达到调节发电机输出电压的。而Ф是发电机励磁绕组通电后产生的磁通,它与励磁绕组通电电流的大小成正比，即Ф=CI，C是常数，I是励磁电流，增大励磁电流，磁通增大，反之，减小励磁电流，磁通减小。2、电压调节器的作用：保持发电机在转速变化时，自动改变励磁电流的大小，使发电机输出电压保持不变。二、电压调节器的类型：1。触点式调节器：触点式调节器又有单级触点和双级触点式两种。触点式调节器结构复杂，电压调节精度低，触点火花对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，正被逐渐淘汰。2．电子式调节器：电子式调节器又分晶体管式调节器和集成电路式调节器。1）晶体管调节器：电压调节精度高，对无线电干扰少,体积小,无运动件,耐震，故障少。2)集成电路调节器：超小型、可直接装于发电机内部、耐震、防潮、防尘、耐高温性能好、价格低等优点。章节课题课时单元三电源系触点式电压调节器的结构及工作原理2学习目标:熟悉触点式电压调节器的结构与工作原理及工作过程授课方法:理论教学互动教学多媒体教学实验教学（结合实物)授课内容：注解及补充一、双级触点式调节器的结构:（以FT61型为例）1、组成：主要由两对触点K1(常闭触点或低速触点),K2（常开触点或高速触点）、磁轭、磁化线圈、触点臂和电阻R1R2R3等组成.2、调节原理：无论哪种调节器的工作原理，首先应搞清楚以下几个回路:1）励磁回路：就是发电机励磁绕组的供电回路。它在电源不同时，电路会改变；在调节器工作时,电路也会改变。2）调节器磁化线圈的供电回路：双级触点调节器的调节原理是：当发电机输出电压随发电机转速升高，达到第一级调节电压（约14伏)时,让电阻串入发电机的励磁回路，减小励磁电流从而减小磁通的方法来实现调节的；当发电机输出电压随转速继续升高,达到第二级调节电压（约14。5伏)时,让励磁绕组被短接，使励磁电流为零,磁通减小更多的方法来实现调节的。3、工作过程：接通点火开关，蓄电池经触点K1向发电机励磁绕组供电，他励电路接通。当发电机端电压高于蓄电池电动势时，发电机向用电设备供电同时进行自励。在他励、自励电路接通，发电机的电压还小于调节电压时，调节器磁化线圈通电但产生的磁吸力较小：不足以将触点K1吸开。当发电机电压稍高于第一级调节电压时，通过磁化线圈的电流产生的电磁力超过弹簧弹力而将触点k1打开，但K2还未闭合，将电阻R1、R2串入励磁电路使励磁电流减小，发电机电压下降。当发电机电压略低于调节器电压时，通过磁化线圈的电流产生的磁吸力减小，是触点K1重又闭合，励磁电流增大。当发电机电压稍高于第二级调节电压时，通过磁化线圈的电流产生的电磁力超过弹簧弹力而将触点k1打开，K2闭合,将励磁电路被K2短接，使励磁电流为零，发电机电压下降.由于现代汽车几乎都是处较高转速下运行,双级触点式调节器的调节状态也大部分处在第二级调节状态，而两级调节电压值仅差0。5伏左右，所以，现代汽车上几乎用单级触点式调节器取代双级触点式调节器。二、单级触点式调节器：(以FT111型为例)1、组成：与双级触点式调节器相比,它只有一对触点，但增加了一套灭弧系统（即一个二极管、一个电容、一个续流线圈）,其它组成与双级触点调节器相同。2、调节原理：与双级触点式调节器的第一级调节状态相同。触点式电压调节器就是通过反复开闭触点来调节励磁电流的大小以使发电机电压稳定在一定范围内。触点式调节器的电压调节值可通过调整弹簧拉力来调节。三、触点式调节器的缺点:章节课题课时单元三电源系电子式电压调节器的结构、种类及工作原理2学习目标：熟悉电子式电压调节器的结构、种类与工作原理授课方法：理论教学互动教学多媒体教学实验教学（结合实物）授课内容：注解及补充一、电子式调节器的构成：从结构形式上分晶体管式和集成电路式两种，它们都是由二极管、三极管、稳压管、电阻、电容等电子元件焊接在一块印刷线路板上（或构成集成电路），然后封装在外壳内。二、电子式调节器的工作原理：（以JFT106型为例）电子式调节器工作原理：1．他励:接通点火开关,蓄电池电压经分压器（即电阻R1、R2、R3）加在稳压管V1两端，此时加在稳压管V1上的电压未达到其反向击穿电压，故稳压管V1截止。三极管V6，Ube=0v，故V6截止。蓄电池电压加在V7基极,Ube=0。7V，故V7导通。三极管V8的Ube=0.7V，故V8导通,接通了发电机励磁电路，发电机进行他励建立电动势。2．自励：当发电机转速升高时，发电机由他励转为自励正常发电。电源为发电机电路同他励电路。3．调压:随着发电机转速的升高，当发电机电压高于规定值时，加在稳压管V1上的电压超过其反向击穿电压，故稳压管V1导通,三极管V6的Ube=0。7v，故V6导通.此时V6的Uc=Ue=0,导致V7的Ube=0，V7截止，V8的Ube=0v,V8截止。励磁电路被切断，发电机端电压下降,当将至规定值时又恢复自励电路，再次接通励磁电路,发电机端电压又上升。如此反复，使发电机电压维持在规定值。电子调节器电压调节值在制造时已调试精确，普遍采用整体封装结构,使用时无法调整。课本上JFT105型,是电子式调节器的最基本线路，组成它的电子元件最少,但调节效果较差,所以，其它调节器，都是在它的基础上增加了一些电子元件，以保证调节效果良好。三、集成电中式调节器：其工作原理与晶体管式调节器完全相同，由于采用了集成电路结构，体积更小，调节精度更高,它可直接装入发电机内，与发电机构成整体式发电机.章节课题课时单元三电源系硅整流器流发电机的检修、电源系线路连接2学习目标：熟悉硅整流发电机的检修项目与方法、电源系线路连接授课方法:理论教学互动教学实验教学（结合实物）授课内容:注解及补充一、硅整流发电机的检修：1、转子的检修:2、定子的检修：3、整流器的检修：以上几个检修项目都是用万用表检查相应部位的短路及断路情况。二、电源系的线路连接：以解放CA1092型汽车电源系线路为例讲解：三、发电机及调节器的使用：1、硅整流发电机的使用：2、调节器的使用：以上内容要搞清楚各使用注意事项.章节课题课时单元四起动系起动系概述、起动机的组成与分类2学习目标:掌握起动系的作用熟悉起动系的组成了解起动机的分类授课方法：理论教学互动教学授课内容：注解及补充一、起动系的作用:发动机必须依靠外力带动曲轴旋转后，才能进人正常工作状态,通常把汽车发动机曲轴在外力作用下，从开始转动到怠速运转的全过程，称为发动机的起动.起动系的作用就是供给发动机曲轴足够的起动转矩，以便使发动机曲轴达到必需的起动转速，使发动机进入自行运转状态。当发动机进入自由运转状态后，便结束任务立即停止工作。1、发动机的起动,就是发动机在外力的驱动下,从开始旋转到进入自行运行的全这程.2、发动机的起动方式：发动机常用的起动方式，有人力起动、辅助汽油机起动和电力起动机起动。人力起动是用手摇或绳拉，属于最简单的一种，现代汽车上仍有部分车型将人力手摇起动作为后备方式保留，有些车型则已取消。（一般用于小型柴油机和中型汽油机）电力起动机起动是由直流电动机通过传动机构将发动机起动，它具有操作简单,起动迅速可靠，重复起动能力强等优点。现代汽车上均采用这种方式，电力起动机简称为起动机,均安装在汽车发动机飞轮壳前端的座孔上，用螺栓紧固。辅助汽油机起动方式只在少数重型汽车（大型柴油机）上采用。二、起动系的组成:这里的起动系主要介绍的是电力起动系，因为这种起动方式是所有汽车都采用的起动方式.电力起动系简称起动系，由蓄电池、起动机和起动控制电路等组成。起动机在点火开关或起动按钮控制下，将蓄电池的电能转化为机械能,通过飞轮齿圈带动发动机曲轴转动。为增大转矩，便于起动，起动机与曲轴的传动比：汽油机一般为13－17，柴油机一般为8－10.三、起动机的组成及其分类1．起动机的组成起动机俗称“马达”，总体上是由直流电动机、传动机构和控制装置三大部分组成。直流电动机的作用是将蓄电池输人的电能转换为机械能，产生电磁转矩。传动机构的作用是起动时，利用驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈，将起动机转矩传给曲轴；起动后，并及时切断曲轴与反拖电动机之间的动力传递,防止电动机产生“电枢飞散”.控制机构的作用是接通或切断起动机与蓄电池之间的主电路,并使驱动小齿轮进人或退出啮合。有些起动机控制机构还有副开关，能在起动时将点火线圈附加电阻短路，以增大起动时车已不再使用.2、起动机的分类：起动机的种类很多，按起动机传动机构的不同，可分为:（1)惯性啮合式起动机：起动时驱动齿轮靠惯性力啮入飞轮齿圈，起动后驱动齿轮又靠惯性力自动与飞轮齿圈脱开。由于是靠惯性传力，所以不能传递大的转矩。因此现在汽车已很少采用。（2）强制啮合式起动机.是靠人力或电磁力经拨叉推移离合器,强制性地使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈.因其具有结构简单，动作可靠，操纵方便等优点，被现代汽车普遍采用.（3）电枢移动式（也称——电磁啮合式起动机）。它是靠电动机内部辅助磁极的电磁力,吸引电枢作轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿圈,起动结束后再由回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈，所以又称电枢移动式起动机.多用于大功率的柴油汽车上。除上述形式外,还有永磁起动机、减速式起动机等.按操纵机构分，有机构操纵和电磁操纵两种。但现代汽车上已不用机构操纵方式，几乎都是电磁操纵式。章节课题课时单元四起动系直流电动机的结构、工作原理与特性2学习目标：熟悉直流电动机的结构了解直流电动机的工作原理与特性授课方法:理论教学互动教学实验教学（结合实物)授课内容：注解及补充一、直流电动机组成起动机的直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷及端盖等组成.1．定子定子俗称“磁极"，作用是产生磁场,分励磁式和永磁式两类。为增大转矩,汽车起动机通常采用四个磁极,两对磁极相对交错安装。（1）励磁式定子励磁式电动机定子铁心为低碳钢，铁心磁场要靠绕在外面的励磁绕组通电建立。为使电动机磁通能按设计要求分布，将铁心制成特殊形状，并用埋头螺钉紧固在机壳上。励磁绕组由扁铜带（矩形截面）绕制而成,其匝数一般为6－10匝;铜带之间用绝缘纸绝缘，并用白布带以半叠包扎法包好后浸上绝缘漆烘干而成。励磁绕组与转子串联，故称串励式电动机。先将励磁绕组两两串联后并联再与电枢(转子)绕组串联。（2）永磁式定子永磁式电动机不需要电磁绕组，可节省材料，而且能使电动机磁极的径向尺寸减小；在输出特性相同的情况下其质量比励磁定于式电动机可减轻30％以上。条形永久磁铁可用冷粘接法粘在机壳内壁上或用片弹簧均匀地固装在起动机机壳内表面上。由于结构尺寸及永磁材料性能的限制，永磁起动机的功率一般不大于2kw。2．转子转子俗称“电枢”，由电枢轴、铁心、电枢绕组和换向器等组成.转子的作用是产生电磁转矩.转子铁心由硅钢片叠包后固定在转子轴上。铁心外围均匀开有线槽,用以放置转子绕组；转子绕组由较大矩形截面的铜带或粗铜线绕制而成。作用是通电后,受磁场力的作用后产生转矩。在铁心线槽口两侧，用轧纹将转子绕组挤紧以免转子高速旋转时由于惯性作用将绕组甩出,转子绕组的端头均匀地焊在换向片上.为防止铜制绕组短路,在铜线与铜线之间及铜线与铁心之间用性能良好的绝缘纸隔开.减速型起动机转子速度较普通型转子转速提高了50％－70％,绝缘性能及动平衡要求较高层此采用环氧树脂涂封或耐热尼龙纸作为转子槽绝缘纸。换向器，作用是改变励磁绕组的电流方向，使起动机电枢轴定向转动。由钢片和云母叠压而成，压装于电枢轴前端，钢片间绝缘，铜片与轴之间也绝缘,换向片与线头采用锡焊连接.减速型起动机的换向器用塑料取代了云母,换向片与线头采用了银铜硬钎焊，耐高速又耐高温。考虑到云母的耐磨性较好，当换向片磨损以后，云母片就会凸起．影响电刷与换向片的接触,因此，有些汽车使用的起动机换向片之间的云母片规定割低0。5—0。8mm。转子轴驱动端制有螺旋形花键，用以套装传动机构中的单向离合器.转子与定子铁心气隙，普通起动机一般为0.5—0.8mm，减速型起动机一般为0.4-0。5mm.3．电刷端盖电刷端盖一般用浇铸或冲压法制成，盖内装有四个电刷架及电刷，电刷的作用是将蓄电池的电能传递给起动机励磁绕组和电枢绕组。其中两只搭铁电刷利用与端盖相通的电刷架搭铁。另外两只电刷的电刷架则与端盖绝缘，绝缘电刷引线与励磁绕组的一个端头相连接.起动机电刷通常用铜粉（80％－90%）和石墨粉压制而成，以减少电阻并提高耐磨性。电刷架上有盘形弹簧，用以压紧电刷。4．驱动端盖驱动端盖上有拨叉座和驱动齿轮行程调整螺钉，还有支撑拨叉的轴销孔。为了避免电枢轴弯曲变形，一些起动机装有中间支撑板。端盖及中间支撑板上的轴承多用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。轴承一般采用滑动式，以承受起动机工作时的冲击性载荷。有些减速到起动机采用时轴承。两端盖与机壳靠两个较长的穿心连接螺栓将起动机组装成一个整体，其作用是支承起动机电枢轴转动。端盖与机壳间接合面上一般制有定位用安装记号。一、直流电动机的工作原理直流电动机是将电能转变为机械能的装置。它是根据载流导体在磁场中受到电磁力作用而发生运动的原理工作的.在直流电动机的电刷上外加直流电压,这时线圈中将有电流流过，其流向由正电刷(绝缘电刷）到负电刷（搭铁电刷）,于是载流导体在磁场中受到电磁力作用，形成力矩（称电磁转矩）使线圈转动.由左手定则可以确定，电磁转矩使线圈顺时转动.当线圈转过180"时，线圈中的电流虽然改变了方向，但线圈在磁场中的位置也相应发生了改变,电磁转矩方向也就不变,使线圈仍按原来的顺时针方向继续旋转。为了增大电磁转矩和转动的平稳性，电动机都采用多组线圈和相应的换向片，同时用两对或数对磁极产生磁场.直流电动机产生的转矩：U=CmIsΦ三、直流电动机特性直流电动机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两大类，电磁式按励磁绕组与电枢绕组的连接关系又可分并励式、串励式和复励式三种。几种电动机的机械特性，即电动机输出转速与电磁转矩之间的关系.永磁式直流电动机磁极磁通工作时保持不变。并励式直流电动机励磁绕组与电枢绕组联在同一电源上，若外电压不变、励磁电阻不变，则每极磁通也基本不变。串励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相串联，电枢电流等于励磁绕组电流,并与总电流相等。串励式电动机具有起动转矩大,轻载转速高，重载转速低，短时间内能输出最大功率等特点,具有较“软”的机械特性，因此特别适合应用于直接驱动式起动机。章节课题课时单元四起动系起动机的传动机构2学习目标：熟悉起动机传动机构的种类和工作原理授课方法：理论教学互动教学实验教学（结合实物）授课内容：注解及补充起动机的传动机构一般起动机的传动机构是指包括驱动齿轮的单向离合器．减速起动机的传动机构还包括减速装置.驱动齿轮与飞轮的啮合一般是靠拨叉强制拨动完成。起动机不工作时,驱动齿轮处于与飞轮脱开的位置；当需要起动时，拨叉在人力或电磁力的作用下，将驱动齿轮推出与飞轮齿圈啮合；待驱动齿轮与飞轮齿圈接近完全啮合时，起动机主开关接通，起动机带动发动机曲轴运转。发动机起动后，如果驱动齿轮仍处于啮合状态，则单向离合器打滑,小齿轮在飞轮带动下空转,电动机处于空载下旋转，避免了被飞轮反拖高速旋转的危险。起动完毕后,起动机拨叉在复位弹簧作用下回位，带动驱动小齿轮退出飞轮齿圈的啮合。常见起动机单向离合器的结构主要有滚柱式、弹簧式和摩擦片式三种。一、滚柱式单向离合器1．构造滚柱式单向离合器是通过改变滚柱在楔形槽中的位置实现接合和分离的。其结构分十字块式和十字槽式两种，主要由驱动齿轮、外壳及十字槽套筒(或外座圈及十字块套筒）、滚枉、弹簧等组成。离合器的套筒内有螺旋花键,此花键与起动机电枢轴前端的花键结合。单向离合器既可在拨叉作用下沿电枢轴轴向移动，又可在电枢驱动下作旋转运动。2．工作过程起动时，起动机带动发动机旋转，滚柱被挤到楔形槽的窄端，并越挤越紧，使十字块与驱动小齿轮形成一体，电动机便输出转矩。发动机起动后，当飞轮转动线速度超越驱动小齿轮线速度时飞轮便带电枢旋转，此时滚柱被推到楔形槽宽端，出现了间隙.十字块和驱动小齿轮便开始打滑，于是齿轮空转,起到了保护电枢的作用。滚柱式单向离合器工作时属线接触传力，所以不能传递大转矩，一般用于小功率（2kw以下）的起动机上，否则滚柱易变形、卡死，造成单向离合器分离不彻底.由于它结构简单，目前广泛用于汽油发动机上。二、弹簧式单向离台器1．构造弹簧式单向离合器是通过扭力弹簧的径向收缩和放松来实现接合和分离的.驱动齿轮与花键套筒间采用浮动的圆弧定位键相联接。齿轮后端传力圆柱表面和花键套简外圆柱面上包有扭力弹簧、扭力弹簧两端各有1/4圈内径较小,并分别箍紧在齿轮柄和套筒上。扭力弹簧外装有护套。2．工作过程当起动机带动发动机转动时，扭力弹簧按卷紧方向扭转，弹簧内径变小。扭力弹簧借助摩擦力将驱动齿轮柄和花键套筒紧抱成一体，把起动机转矩传给飞轮.发动机起动后,飞轮转动线速度超过起动机驱动齿轮线速度，飞轮便驱动起动机小齿轮，此时,扭力弹簧受力方向与上述情况相反；弹簧朝旋松方向扭转．内径增大，驱动齿轮与花键套简分成两体而打滑，于是齿轮空转，而电枢不能跟着飞轮高速旋转。弹簧式单向离合器具有结构简单、寿命长、成本低等特点。扭力弹簧圈数较多，轴向尺寸较大,故多用于大中型起动机.三、摩擦片式单向离合器1．构造摩擦片式单向离合器是通过主从动摩擦片的压紧和放松来实现接合和分离的。离合器的花键套筒通过四条内螺纹与电枢花键轴相连接，花键套筒又通过三条外螺纹与内接合鼓连接。主动摩擦片内齿卡在内接合鼓的切槽中，组成了离合器主动部分。外接合鼓和驱动齿轮是一个整体，带凹坑的从动摩擦片外齿卡在外接合鼓的切槽中，形成了离合器的从动部分.主、从动摩擦片交错安装．并通过特殊螺母、弹性圈和压环限位，在压环和摩擦片间装有调整垫片.2．工作过程当起动机带动发动机曲轴旋转时,内接合鼓沿花键套筒上的螺旋花键向飞轮方向旋进，将摩擦片压紧，把起动机转矩传给发动机。发动机起动后，当飞轮以较高转速带动驱动齿轮旋转时，内接合鼓沿螺旋花键退出，摩擦片打滑．使齿轮空转而电枢不跟着飞轮高速旋转。当电机超载时，弹性圈在压环凸缘的压力作用下弯曲变形，当弯曲到内接合鼓的左端顶住了弹性圈的中心部分时，即限制了内接合鼓继续向左移动，离合器便开始打滑,从而避免因负荷过大烧坏电动机的危险。摩擦片式单向离合器传递的最大转矩可通过增减调整垫片进行调整。但结构较复杂，在较大功率起动机上应用比较广泛。作业:章节课题课时单元四起动系起动机的控制装置2学习目标：了解起动机控制装置的种类熟悉控制装置的工作原理授课方法：理论教学互动教学实验教学（结合实物)授课内容：注解及补充一、起动机控制装置的种类:起动机的控制装置有机械操纵和电磁操纵两种类型。而机械操纵的控制装置已经被淘汰，现代汽车上使用的起动机控制装置全都是电磁操纵式。所以介绍起动机控制装置，也是以电磁式为主。1、组成电磁操纵式起动机电路原理图所示。控制机构由电磁开关、拨叉等组成，电磁开关由吸拉线圈、保持线圈、活动铁心、固定铁心、主开关接触盘及复位弹簧等组成。其中吸拉线圈与电动机串联，保持线圈与电动机并联。活动铁心可驱动拨叉运动．又可推动接触盘推杆2、工作过程根据控制机构作用：（1）起动机不工作时，驱动齿轮处于与飞轮齿轮脱开啮合位置，电磁开关中的接触盘与各接触点分开。(2）将起动开关接通时，蓄电池经起动控制电路向起动机电磁开关通电,其电流回路为：此时，吸拉线圈和保持线圈磁场方向相同。活动铁心在电磁力作用下克服复位弹簧的弹力向内移动,压动推杆使起动机主开关接触盘与接触点靠近，与此同时带动拨叉将驱动小齿轮推向啮合;当驱动小齿轮与飞轮齿圈接近完全啮合时,接触盘已将接触点接通，起动机主电路接通,直流电动机产生强大转矩通过接合状态的单向离合器传给发动机飞轮齿圈.主开关接通后，吸拉线圈被主开关短路，电流消失,活动铁心在保持线圈电磁力作用下保持在吸合位置。此时主开关副触片接通，将点火线圈附加电阻短路。（3）发动机起动后，飞轮转动线速度超过了起动机驱动小齿轮的线速度，单向离合器打滑，避免了电枢绕组高速甩散的危险。(4）松开起动开关时,起动控制电路断开，但电磁开关内吸拉线圈和保持线圈通过仍然闭合的主开关得到电流．其电流回路为：因吸拉线圈和保持线圈磁场方向相反，相互削弱，活动铁心在复位弹簧作用下迅速回位，使驱动小齿轮脱开啮合,主开关断开，起动机停止工作,起动结束.二、起动机的检修：1、起动机的清洗：解体后的起动机：其电气绝缘部件只能用沾有少量汽油的干净棉纱擦拭，机械部件可放入汽油、煤油或清洗液中清洗。2、电枢总成的检修：1）电枢绕组短路、断路的检验；2）电枢轴的检修:中间轴颈处的径向跳动应不大于0。05mm，铁心表面最大圆跳动应小于0。15mm，否则应校正。3)换向器的检修：表面脏污，可用干净棉纱沾少量汽油擦拭干净；表面不平或轻微烧蚀,可用“00”号砂纸打磨;表面严重烧蚀或有过深沟槽，可选择尽量小的加工余量车削；换向器的云母片,应低于换向器铜片圆周表面0.5mm左右。当换向片的厚度小于2mm时，应更换换各器或电枢总成.换向器圆柱面对电枢轴的径向跳动偏差为0。05mm，否则应车削复圆;4）励磁绕组短路、断路的检验：5)电刷、电刷架和电刷弹簧的检查用测试灯或万用表检查绝缘情况，若绝缘电刷架搭铁，则应更换绝缘垫后，重新铆合。在弹簧处于工作状态时，用弹簧秤检查电刷弹簧的压力，一般为11.7—14.7N。若压力降低,可将弹簧向与螺旋方向相反处扳动或更换。为减小电火花，电刷与换向器之间的接触面积应在75％以上，否则应进行磨修.电刷的高度，不应低于新电刷高度(14mm)的2／3。电刷在电刷架内应活动自如．无卡滞现象章节课题课时单元四起动系起动机的使用、线路连接、起动预热装置2学习目标：熟悉起动机的使用注意事项及起动系线路连接了解起动预热装置的作用授课方法：理论教学互动教学实验教学（结合实物）授课内容：注解及补充一、使用注意事项（1）起动时踩下离合器踏板，将变速器挂人空档或停车档.（2）每次接通起动机的时间不得超过5S，两次之间应间歇15S以上.（3)发动机起动后应马上松开点火开关，切断起动档。（4）发现起动系工作异常时，应及时诊断并排除故障后再起动。（5）装有自动变速器的轿车，在自动变速器上装有空档起动开关，空档起动开关串联于起动继电器线圈搭铁端，只有自动变速器变速杆处于停车（P）档和空（N)档时才接通，其他档位时均处于断开状态，有利于保护起动机和蓄电池。二、起动系线路连接：常见的起动系控制电路有：开关直接控制、继电器控制和起动复合继电器控制三种.1、开关直接控制起动系电路开关直接控制是指起动机由点火开关或起动按钮直接控制，如图3－19所示.起动功率较小的汽车（如长安奥拓微型轿车、天津夏利轿车）常用这种控制形式。2、起动继电器控制起动系起动继电器控制是指用起动继电器触点控制起动机电磁开关的大电流，而用点火开关或起动按钮控制继电器线圈的小电流。起动继电器的作用就是以小电流控制大电流，保护点火开关,减少起动机电磁开关线路压降。3、起动复合继电器控制起动系为了在发动机起动后．使起动机自动停转并保证不再接通起动机电路，解放CA1092及东风EQ1092等汽车采用了具有安全驱动保护功能的起动复合继电器控制起动系。起动复合继电器由起动继电器和保护继电器两部分组成，起动继电器的触点是常开的，控制起动机电磁开关。保护继电器的触点是常闭的，控制充电指示灯和起动继电器线圈的搭铁.保护继电器磁化线圈一端搭铁，另一端接发电机的中性点，承受中性点电压。起动继电器的作用：前述.保护继电器的作用：一是发动机起动后，如果忘记（或不能）关断点火开关起动档，起动机在保护继电器的作用下也会自动停止工作；二是在发动机正常运行时,如果误接点火开关起动档，起动机在保护继电器的作用下也不会投入工作。（但是，如果充电系有故障导致发电机中性点电压过低,则起动复合继电器就起不到安全保护作用了。）工作原理:（1)起动时,将点火开关旋至起动位置，电流流经：蓄电池正极,电流表，点火开关SW之后，分成并联的两路。一路流经充电指示灯,L接线柱,K2，磁轭，搭铁到蓄电池负极。另一路流经接线柱SW,线圈L1，K2，磁轭．搭铁到蓄电池负极。线圈L1产生电磁吸力，K1闭合，将起动机电磁开关吸拉线圈和保护线圈的电路接通。电流流经：蓄电池正极，电流表,接线柱B,K1，磁轭，接线柱S。此后，分成并联的两条支路。一路流经保持线圈,搭铁，蓄电池负极.另一路流经吸拉线圈，起动机磁场绕组,电枢绕组，搭铁,蓄电池负极。在吸拉线圈和保持线圈电磁吸力的共同作用下,起动机主电路（接线柱l、2）接通，起动电流流经起动机磁场绕组,电枢绕组。起动机发出电磁转矩，驱动发动机曲轴运转。(2）发动机起动后，若驾驶员没有及时松开点火开关，但由于此时交流发电机电压已升高，中性点电压作用在保护继电器线圈L2上使K2打开，切断了充电指示灯的电路，充电指示灯熄灭.同时又将L1的电路切断,K1打开，起动机电磁开关释放，切断了蓄电池与起动机之间的电路，使起动机自动停止工作。(3)发动机正常运转过程中，在交流发电机中性点电压的作用下，K2一直处于打开状态，充电指示灯不亮，表示充电系正常,即使驾驶员操作失误，将点火开关旋至起动位置，由于L1中无电流KI始终处于打开状态，所以起动机将不会工作。从而防止了起动机驱动齿轮被打坏的危险，起到了安全保护作用。但是，如果充电系有故障导致发电机中性点电压过低,则起动复合继电器就起不到安全保护作用了。三、起动预热装置：1、起动预热装置的作用:2、起动预热装置的种类及安装位置:章节课题课时单元五点火系点火系的作用及要求、传统点火系的组成2学习目标：熟悉点火系的作用及传统点火系的组成、了解点火系的要求授课方法：理论教学互动教学实验教学(结合实物）授课内容:注解及补充一、点火系的作用与要求：1．点火系的作用由于汽油自燃温度高，难以被压燃，因此汽油发动机设置了点火系，采用电火花点燃可燃混合气。点火系的作用是将汽车电源供给的低压电转变为高压电，并按照发动机的作功顺序与点火时间的要求,适时、准确地将高压电配送给各缸的火花塞，在其间隙处产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。2．点火系的分类汽车点火系按其组成和产生高压电的方式不同可分为传统点火系,电子点火系两大类型。⑴传统点火系是指初级电路的通断由断电器触电控制的点火系。传统点火系：结构简单,成本低廉，但故障率高，高速性能差，已逐步淘汰。⑵电子点火系是指初级电路的通断由晶体管控制的点火系。电子点火系具有高速性能好、点火时间精确、结构简单、质量轻、体积小等优点。现代汽车已广泛使用.3．点火系的要求⑴能产生足以击穿火花塞间隙的高压电；（3万伏以内）⑵火花塞产生的电火花应具有足够的能量;⑶点火时间要适当;根据点火系的作用，点火系应按照发动机的工作顺序和工作循环的要求依次对各缸点火。另外，随发动机的工况（转速、负荷）及燃油质量的变化，点火刻还应有最佳时刻，发动机才能产生最大功率、油耗最低、排气污染最小。点火时刻一般是用点火提前角来表示的。＊点火提前角-—是指从点火开始，到活塞运行到压缩行程上止点时,曲轴所转过的角度。＊最佳点火提前角——是指发动机能产生最大功率、油耗最低、排气污染最小时的点火提前角。＊点火提前角过大、过小对发动机工作的影响：点火提前角过大(即点火过早）：使发动机的功率下降、燃料消耗增加、引起爆燃，加速机件的损坏.点火提前角过小（即点火过迟)：导致燃烧压力降低、发动机功率下降、引起机件过热、油耗增加.二、传统点火系的组成1．传统点火系的组成及工