任務(wù)4汽車電源電路的與檢測

1、任務(wù)4 汽車電源電路的分析與檢測任務(wù)目標4.1 汽車電源電路的組成與工作原理4.2 汽車電源電路分析與檢測4.3 任務(wù)實施4.4 評價反饋任務(wù)目標【任務(wù)目標】1.理解汽車電源電路的組成、工作原理2.掌握汽車電源電路的分析與檢測方法4.1 汽車電源電路的組成與工作原理電源系統(tǒng)是汽車電氣系統(tǒng)的重要組成部分之一，它主要包括：蓄電池、交流發(fā)電機、點火開關(guān)、調(diào)節(jié)器、放電警告燈或電流表等蓄電池與發(fā)電機并聯(lián)共同組成汽車的電源系統(tǒng)。蓄電池主要用于起動供電及發(fā)電機發(fā)電不足或過載時供電。在發(fā)動機正常工作（怠速轉(zhuǎn)速以上）時，發(fā)電機向所有用電設(shè)備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。放電警告燈用來指示蓄電池的充放電狀

2、況；調(diào)節(jié)器的作用是使發(fā)電機在轉(zhuǎn)速變化時，能保持其輸出電壓恒定。4.1 汽車電源電路的組成與工作原理1.交流發(fā)電機及電壓調(diào)節(jié)器（1）交流發(fā)電機的基本原理交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的磁場部分，它主要由兩塊爪極、磁場繞組、滑環(huán)及轉(zhuǎn)軸等組成。發(fā)電機在工作中，通過電刷、滑環(huán)使磁場繞組通入直流電，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場；定子由鐵心和均勻分布的3個定子繞組組成，在轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場中，三個定子繞組分別切割磁力線而產(chǎn)生相位間隔120角的三相感應(yīng)電動勢4.1 汽車電源電路的組成與工作原理1.交流發(fā)電機及電壓調(diào)節(jié)器（2）發(fā)電機的整流原理發(fā)電機的整流器由6個二極管組成，與定子繞組連接成三相橋式整流電路。由于二極管的單向

3、導(dǎo)電性，在每一瞬時，負極接在一起的3個二極管，只有正極電位最高（所連接的定子繞組電動勢最高）的那個二極管導(dǎo)通，而正極接在一起的3個二極管，只有負極電位最低（所連接的定子繞組電動勢最低）的那個導(dǎo)通。每一瞬時，發(fā)電機的端電壓就是兩相定子繞組電動勢之和，并總是上正下負，將定子繞組的交流變成了直流。4.1 汽車電源電路的組成與工作原理2調(diào)節(jié)器的基本原理發(fā)電機的電壓與其轉(zhuǎn)速成正比。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化時，調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)發(fā)電機磁場繞組的激磁電流，通過改變磁通量使發(fā)電機的電壓穩(wěn)定。4.1 汽車電源電路的組成與工作原理3電子調(diào)節(jié)器的基本原理電子調(diào)節(jié)器利用三極管的開關(guān)特性，通過其導(dǎo)通和截止的相對時間變化來調(diào)節(jié)發(fā)電

4、機的激磁電流。內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本電路的特點是晶體管 VT1、 采用 PNP 型， VT2 發(fā)電機的勵磁繞組連接在 VT2 的集電極和搭鐵端之間， 其工作原理具 體如下： 點火開關(guān) SW 剛接通時 剛接通時，發(fā)動機不轉(zhuǎn)，發(fā)電機不發(fā)電 發(fā)電機不發(fā)電，蓄電池 電壓加在分壓器 R1、R2 上，此時因 UR1 較低不能使穩(wěn)壓管 VS _x000C_的導(dǎo)通，VT1 截止，VT1 截止使得 VT2 導(dǎo)通，發(fā)電機磁場電路接 通，此時由蓄電池供給磁場電流。隨著發(fā)動機的啟動，發(fā)電機 轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機他勵發(fā)電，電壓上升。 當發(fā)電機電壓升高到大于蓄電池電壓時， 發(fā)電機自勵發(fā)電并開始對 外蓄電池充電，如果此時發(fā)電機

5、輸出電壓 UB調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)上限 UB2， VT1 繼續(xù)截止，VT2 繼續(xù)導(dǎo)通，但此時的磁場電流由發(fā)電機供給，發(fā) 電機電壓隨轉(zhuǎn)速升高迅速升高。 當發(fā)電機電壓升高到等于調(diào)節(jié)上限 UB2 時，調(diào)節(jié)器對電壓的調(diào)節(jié) 開始。此時 VS 導(dǎo)通，VT1 導(dǎo)通，VT2 截止，發(fā)電機磁場電路被切斷， 由于磁場被斷路，磁通下降，發(fā)電機輸出電壓下降。 當發(fā)電機電壓下降到等于調(diào)節(jié)下限 UB1 時，VS 截止，VT1 截止， VT2 重新導(dǎo)通，磁場電路重新被接通，發(fā)電機電壓上升。如此反復(fù)， 發(fā)電機輸出電壓 UB 被控制在一定范圍內(nèi)，這就是外搭鐵型電子調(diào)節(jié) 器的工作原理。 4.2 汽車電源電路分析與檢測4.2.1 帶充電指示

6、燈繼電器的電源電路a）內(nèi)搭鐵發(fā)電機充電電路； b）外搭鐵發(fā)電機充電電路1-充電指示燈繼電器； 2-充電指示燈； 3-點火開關(guān)； 4-調(diào)節(jié)器； 5-接用電設(shè)備4.2 汽車電源電路分析與檢測1電路特點分析發(fā)電機有中點接線柱，其電壓為發(fā)電機端電壓的1/2，它連接充電指示燈繼電器線圈，用來控制充電指示燈繼電器。充電指示燈繼電器為常閉觸點，串聯(lián)在充電指示燈電路中，繼電器線圈通電時觸點打開，斷開充電指示燈電路。內(nèi)搭鐵發(fā)電機其調(diào)節(jié)器連接在磁場接線柱“F”與點火開關(guān)之間，外搭鐵發(fā)電機的調(diào)節(jié)器一般連接在磁場接線柱“F”與搭鐵之間，以使發(fā)電機的激磁電流受調(diào)節(jié)器控制，穩(wěn)定發(fā)電機的電壓。4.2 汽車電源電路分析與檢測

7、2電路原理（l）發(fā)動機不工作時蓄電池與發(fā)電機并聯(lián)相接，這時如果接通用電設(shè)備，由蓄電池向外輸出電流。如果接通點火開關(guān)（未起動發(fā)動機），充電指示燈電路通路（蓄電池點火開關(guān)充電指示燈充電指示燈繼電器觸點搭鐵），充電指示燈亮。這時發(fā)電機磁場繞組也形成通路。內(nèi)搭鐵發(fā)電機的激磁電流通路為：蓄電池點火開關(guān)調(diào)節(jié)器B接線柱調(diào)節(jié)器F接線柱發(fā)電機F接線柱發(fā)電機磁場繞組搭鐵。外搭鐵發(fā)電機的激磁電流通路為：蓄電池點火開關(guān)發(fā)電機F接線柱發(fā)電機磁場繞組發(fā)電機F接線柱調(diào)節(jié)器F接線柱調(diào)節(jié)器E接線柱搭鐵。4.2 汽車電源電路分析與檢測（2）發(fā)動機工作、發(fā)電機正常發(fā)電時發(fā)電機中點電壓使充電指示燈繼電器線圈通電，產(chǎn)生磁力將觸點吸開，

8、充電指示燈熄滅，指示發(fā)電機工作正常；發(fā)電機磁場繞組的激磁電流受調(diào)節(jié)器控制，使發(fā)電機的端電壓保持穩(wěn)定；發(fā)電機通過電樞接線柱向蓄電池充電、向用電設(shè)備供電。 （3）發(fā)動機工作，發(fā)電機不能正常發(fā)電時充電指示燈繼電器線圈失去電流或電流過小，其觸點閉合，充電指示燈亮起，指示發(fā)電機、調(diào)節(jié)器和相關(guān)線路組成的充電電路有故障。4.2 汽車電源電路分析與檢測3電路檢測要點（l）發(fā)電機電樞接線柱B在發(fā)動機不工作時，測發(fā)電機電樞接線柱B與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。如果電壓低或為0，則說明發(fā)電機與蓄電池之間的電路有斷路或接觸不良。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，測發(fā)電機電樞接線柱與搭鐵之間的電壓，為13. 514. 5V。如果電壓

9、偏低或過高，說明發(fā)電機或調(diào)節(jié)器有故障。 4.2 汽車電源電路分析與檢測（2）發(fā)電機磁場接線柱F l）內(nèi)搭鐵發(fā)電機磁場接線柱接通點火開關(guān)時，測磁場接線柱F與搭鐵E之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。如果電壓很低或為0V，則要檢查調(diào)節(jié)器和發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、點火開關(guān)之間的線路。 2）外搭鐵發(fā)電機磁場接線柱接通點火開關(guān)時，測磁場接線柱 F與F之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。如果 F與F之間的電壓為0V，并測得 F與搭鐵之間的電壓也為0，說明發(fā)電機 F至點火開關(guān)線路有斷路；如果F與F之間的電壓為 0V，并測得F與搭鐵之間的電壓為蓄電池電壓，則要檢查發(fā)電機F接線柱與調(diào)節(jié)器之間的線路和調(diào)節(jié)器。4.2 汽車電源電路分析與檢

10、測4.2.2 九管整流發(fā)電機的電源電路1-點火開關(guān)； 2-充電指示燈； 3-調(diào)節(jié)器； 4-接用電設(shè)備； 5-蓄電池1電路分析發(fā)電機增設(shè)了接線柱D，接線柱D在發(fā)電機工作時，有與B接線柱相同的電壓，充電指示燈連接在發(fā)電機的D、B兩接線柱之間的電路上，使充電指示燈可直接由發(fā)電機的端電壓控制。4.2 汽車電源電路分析與檢測2電路原理（l）發(fā)動機不工作時這時接通點火開關(guān)，充電指示燈及發(fā)電機磁場繞組通電，其電流通路為：蓄電池點火開關(guān)充電指示燈調(diào)節(jié)器D接線柱調(diào)節(jié)器F接線柱發(fā)電機F接線柱發(fā)電機磁場繞組搭鐵，充電指示燈亮起。（2）發(fā)動機工作，發(fā)電機正常發(fā)電時發(fā)電機B、D兩接線柱的電壓都升高，使充電指示燈兩端的電

11、壓為0，因而充電指示燈熄滅，指示發(fā)電機正常工作。這時，發(fā)電機通過D接線柱并經(jīng)調(diào)節(jié)器向其磁場繞組提供激磁電流；發(fā)電機通過B接線柱向蓄電池充電并向用電設(shè)備供電。（3）發(fā)動機工作，但發(fā)電機不發(fā)電時發(fā)電機的B接線柱端降為蓄電池電壓，D接線柱端電壓降得更低，使充電指示燈又有電流通過而亮起，指示發(fā)電機或調(diào)節(jié)器有故障。4.2 汽車電源電路分析與檢測3電路檢測要點（l）發(fā)電機電樞接線柱B在發(fā)動機不工作時，測量發(fā)電機電樞接線柱B與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。如果電壓低或為0V，則說明發(fā)電機與蓄電池之間的電路有斷路。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，測量發(fā)電機電樞接線柱與搭鐵之間的電壓，為13.5-14.5V。如果電壓偏低或過

12、高，說明發(fā)電機或調(diào)節(jié)器有故障。4.2 汽車電源電路分析與檢測（2）發(fā)電機D接線柱在未接通點火開關(guān)時，測量發(fā)電機D接線柱與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為0。如果D接線柱電壓不為0，則要檢查發(fā)電機內(nèi)的整流二極管是否有短路。在接通點火開關(guān)時，測量發(fā)電機D接線柱與搭鐵之間的電壓，應(yīng)有較低的電壓。如果電壓為0，則要檢查充電指示燈及燈與發(fā)電機D接線柱之間的線路；如果電壓高（蓄電池電壓），則要檢查調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)器與發(fā)電機F接線柱之間的線路、發(fā)電機內(nèi)的磁場繞組及電刷與滑環(huán)的接觸等。（3）發(fā)電機磁場接線柱F在接通點火開關(guān)時，測量發(fā)電機F接線柱與搭鐵之間的電壓，應(yīng)有較低的電壓。如果電壓為0，則要檢查充電指示燈、調(diào)節(jié)器及充電指

13、示燈線路；如果電壓高（蓄電池電壓），則要檢查發(fā)電機內(nèi)的磁場繞組及電刷與滑環(huán)的接觸等。4.2 汽車電源電路分析與檢測4.2.3 整體式發(fā)電機的電源電路桑塔納2000電源系統(tǒng)電路圖4.2 汽車電源電路分析與檢測1電路分析整體式發(fā)電機將發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器置于發(fā)電機內(nèi)，發(fā)電機無磁場接線柱，但有一個充電指示燈接線柱D+。由于調(diào)節(jié)器及相應(yīng)的電路都在發(fā)電機內(nèi)部，因而其電源電路相對比較簡單。L接線柱在發(fā)電機內(nèi)部連接提供激磁電流的整流器輸出端。因此，當發(fā)電機正常發(fā)電時，L接線柱的電壓與B接線柱相同。4.2 汽車電源電路分析與檢測2、電路原理當發(fā)電機工作時，定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)輸出整流電路整流后，輸出

14、直流電壓UB+向負載供電，并向蓄電池充電，發(fā)電機的磁場電流則由磁場電路整流后輸出的直流電壓UD+供給。當點火開關(guān)接通時，充電指示燈電路接通，其電路為：蓄電池正極中央配電盒P插座點火開關(guān)端子30點火開關(guān)點火開關(guān)端子15電阻R1、R2和充電指示燈二極管中央配電盒A插座的16端子中央配電盒內(nèi)部線路D插座的4端子蓄電池旁邊的單端子連接器T1發(fā)電機“D+”端子發(fā)電機磁場繞組調(diào)節(jié)器搭鐵蓄電池負極?？梢姡潆娭甘緹粢欢耍ㄗ蠖耍┙有铍姵仉妷?，一端（右端）接發(fā)電機“D+”端輸出電壓。在發(fā)電機尚未發(fā)電時，發(fā)電機“D+”端尚無電壓輸出，充電指示燈兩端電位差較大，指示燈發(fā)亮，指示磁場電流接通并由蓄電池供電。4.2 汽

15、車電源電路分析與檢測發(fā)動機起動后，隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機“D+”端電壓隨之升高，充電指示燈兩端的電位差降低，指示燈亮度減弱。當發(fā)電機電壓升高到蓄電池充電電壓UC時，發(fā)電機“B+”端與“D+”端電位相等（UB+=UD+=UC+），此時充電指示燈兩端電位差降低到零，指示燈熄滅，指示發(fā)電機已正常發(fā)電，磁場電流由發(fā)電機自己供給。當發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低時，“D+”端電位降低，指示燈兩端電位差增大，指示燈又發(fā)亮，指示蓄電池放電。當發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)、充電系統(tǒng)（發(fā)電機或調(diào)節(jié)器）發(fā)生故障而導(dǎo)致發(fā)電機不發(fā)電時，由于“D+”端無電壓輸出，因此充電指示燈兩端電位差增大，指示燈發(fā)亮，警告駕駛員應(yīng)及時停車排除故障。4.2 汽

16、車電源電路分析與檢測3、電路檢測要點（l）發(fā)電機電樞接線柱在發(fā)動機不工作時，測發(fā)電機電樞接線柱“B+”與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。如果電壓低或為O，則說明發(fā)電機與蓄電池之間的電路有斷路。在發(fā)動機工作時，測發(fā)電機電樞接線柱“B+”與搭鐵之間的電壓，有13.514.5V。如果電壓偏低或過高，則說明發(fā)電機或調(diào)節(jié)器有故障。（2）發(fā)電機充電指示燈接線柱L在未接通點火開關(guān)時，測量發(fā)電機接線柱L與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為0。如果接線柱L電壓不為O，則要檢查發(fā)電機內(nèi)的整流二極管是否有短路。在接通點火開關(guān)時，測量發(fā)電機接線柱L與搭鐵之間的電壓，應(yīng)有較低的電壓。如果電壓為O，則要檢查充電指示燈與發(fā)電機接線柱L之

17、間的線路；如果電壓過高（蓄電池電壓），則要拆檢發(fā)電機，檢查發(fā)電機內(nèi)部的調(diào)節(jié)器、磁場繞組及電刷與滑環(huán)的接觸等。4.2 汽車電源電路分析與檢測4.2.4 集成電路調(diào)節(jié)器電源電路夏利轎車的集成電路調(diào)節(jié)器電源電路4.2 汽車電源電路分析與檢測1電路分析它的IG端經(jīng)點火開關(guān)接至蓄電池，用于檢測蓄電池和發(fā)電機電壓，從而控制三極管VT1的導(dǎo)通與截止（發(fā)電機磁場電路）。它的 P端接至發(fā)電機定子繞組某一相上，該點電壓為交流發(fā)電機直流輸出電壓的一半。單片集成電路調(diào)節(jié)器從P端檢測到交流發(fā)電機的電壓，從而控制三極管VT2的導(dǎo)通與截止（充電指示燈電路）。4.2 汽車電源電路分析與檢測2、電路原理當點火開關(guān)接通，發(fā)電機未轉(zhuǎn)動時，蓄電池電壓經(jīng)點火開關(guān)加到發(fā)電機IG端和調(diào)節(jié)器的IG端，調(diào)節(jié)器的電源就被接通，調(diào)節(jié)器電源電路為：蓄電池正極易熔線（60A）點火開關(guān)B端子點火開關(guān)觸點點火開關(guān)IG端子熔斷器（15A）發(fā)電機線束連接器IG端子IC調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路搭鐵E端子蓄電池負極。單片集成電路檢測出這個電壓，使VT1導(dǎo)通，于是磁場電路接通。磁場電路為：蓄電池正極易熔線（60A）點火開關(guān)B端子發(fā)電機輸出B端子磁場繞組調(diào)節(jié)器磁場F端子調(diào)節(jié)器搭鐵E端子蓄電池負極。4.2 汽車電源