模塊2+電源系-汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修教學(xué)課件

模塊2、電源系統(tǒng)

知識目標(biāo)：1.掌握汽車電源系統(tǒng)的功用與組成。2.正確描述蓄電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。3.掌握蓄電池的使用維護(hù)與常見故障診斷。4.掌握硅整流交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。5.掌握發(fā)電機(jī)的檢修與實(shí)驗(yàn)。6.掌握電壓調(diào)節(jié)器的工作原理與檢修。7.掌握汽車電源系常見故障的診斷方法。能力目標(biāo)：1.能夠檢查、維護(hù)和更換蓄電池；2.能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行補(bǔ)充充電；3.能夠完成發(fā)電機(jī)的檢查與更換；4.能夠?qū)﹄妷赫{(diào)節(jié)器進(jìn)行檢修。5.能夠分析電源系統(tǒng)電路。6.能夠排除電源系統(tǒng)常見故障模塊2、電源系統(tǒng)知識目標(biāo)：1汽車電源系統(tǒng)包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器及指示裝置等見圖2-1。電源系統(tǒng)電路如圖2-2。蓄電池與發(fā)電機(jī)并聯(lián)向用電設(shè)備供電。交流發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器互相配合工作，其主要任務(wù)是對除起動機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。汽車電源系統(tǒng)包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器及指示裝置等見圖22圖2-1汽車電源系統(tǒng)的組成1—V帶2—調(diào)整臂3—發(fā)電機(jī)4—儀表盤5—點(diǎn)火開關(guān)6—調(diào)節(jié)器7—蓄電池8—支架圖2-1汽車電源系統(tǒng)的組成1—V帶2—調(diào)整臂3—發(fā)電3圖2-2汽車電源電路圖2-2汽車電源電路42.1蓄電池構(gòu)造與維修2.1.1概述汽車蓄電池（俗稱電瓶）是一種儲能裝置，是低壓直流電源。它并不是直接儲存電能，而是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來，當(dāng)蓄電池連接外部電路時，化學(xué)能才變成電能，從蓄電池的正極流出經(jīng)導(dǎo)線到負(fù)荷，再經(jīng)導(dǎo)線流回負(fù)極完成回路放電。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，使用小部分動力驅(qū)動發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電能，再充入蓄電池，把電能變成化學(xué)能儲存。現(xiàn)代汽車一般均使用電壓12V的蓄電池，大型柴油車則常用兩個12V蓄電池串聯(lián)而成24V系統(tǒng)。2.1蓄電池構(gòu)造與維修2.1.1概述51.汽車用蓄電池

由于汽車用蓄電池內(nèi)的極板(正、負(fù)極板)上活性物質(zhì)的主要成分是鉛，所以稱為鉛蓄電池。又因鉛蓄電池主要是用來起動發(fā)動機(jī)，給起動機(jī)提供強(qiáng)大的電流，故將汽車用蓄電池稱為起動型鉛蓄電池。鉛蓄電池結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)阻小(約0.01Ω)、起動性能好，價格低，在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。1.汽車用蓄電池由于汽車用蓄電池內(nèi)的極板(正、負(fù)極62.鉛蓄電池的作用蓄電池是一種可逆的低壓直流電源，在汽車上與發(fā)電機(jī)并聯(lián)供電。其作用是：（1）發(fā)動機(jī)起動時，向起動機(jī)、點(diǎn)火系及儀表等用電設(shè)備供電。（2）在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低的情況下，向用電設(shè)備供電。（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)過載時(用電設(shè)備同時接入較多)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。（4）在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行時，發(fā)電機(jī)的端電壓高于蓄電池的電動勢時，它可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能量儲存起來，即充電。（5）能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，保護(hù)電子器件。2.鉛蓄電池的作用蓄電池是一種可逆的低壓直流電源，在73.鉛蓄電池的分類

汽車用鉛蓄電池按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同可分為：普通蓄電池、干荷電式(A)、濕荷電式(H)、免維護(hù)式(W)和膠體型鉛蓄電池等。3.鉛蓄電池的分類汽車用鉛蓄電池按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同可分為：84.鉛蓄電池在汽車上的安裝位置鉛蓄電池在汽車上的安裝位置根據(jù)汽車制造廠車型結(jié)構(gòu)設(shè)計而定，一般轎車安裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，貨車安裝在車架中前部的左側(cè)或右側(cè)，客車多裝在車廂底部。它們都用特制的金屬框和防震墊固定。4.鉛蓄電池在汽車上的安裝位置鉛蓄電池在汽車上的安裝位置根92.1.2蓄電池的結(jié)構(gòu)及型號一、普通型蓄電池的結(jié)構(gòu)普通型鉛蓄電池一般由三只或六只單格電池串聯(lián)而成，每單格的額定電壓為2V，其結(jié)構(gòu)如2-3所示。主要由極板、隔板、電解液、外殼、聯(lián)條、接線柱等部件組成。圖2-3普通鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)2.1.2蓄電池的結(jié)構(gòu)及型號一、普通型蓄電池的結(jié)構(gòu)圖2-3101．極板極板分正極板和負(fù)極板，它們都是由柵架和活性物質(zhì)組成，其形狀如圖2-4所示。圖2-4極板與極板組1．極板極板分正極板和負(fù)極板，它們都是由柵架和活性物質(zhì)組成，11（1）柵架一般由鉛銻合金鑄造而成，有許多大小相等分布均勻的長方形空格，下部有凸筋，上部有板耳。（2）活性物質(zhì)：正極板上的活性物質(zhì)為Pb02，呈紅棕色，負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海棉狀的純Pb，呈青灰色，正極板比負(fù)極板厚(正極板為2.2mm，負(fù)極板為1.8mm)，將正、負(fù)極板各一片浸入電解液中，就可獲得約2．1V的電動勢，為了增大蓄電池的容量，可將正、負(fù)極板分別并聯(lián)，用模板焊接成正、負(fù)極板組。將正負(fù)極板組相互交錯嵌合，中間插入隔板后裝入電池單格內(nèi)，形成單格電池，在每個單格電池中負(fù)極板總是比正極板多一片。由于是并聯(lián)，兩端電壓仍為2V。如圖2-5所示。（1）柵架一般由鉛銻合金鑄造而成，有許多大小相等分布均勻的長122．隔板隔板比極板大。其作用是：使正、負(fù)極板盡量靠近而不致于短路，縮小蓄電池的體積，防止極板變形和活性物質(zhì)脫落。它是由微孔塑料制成，具有多孔性(有利于電解液滲透)和縱向溝槽(有利于電解液上、下流通、氣泡沿槽上升，還能使脫落的活性物質(zhì)沿槽下沉)。2．隔板133．電解液蓄電池中的電解液，俗稱電水，電解液的作用是形成電離，促使極板上活性物質(zhì)溶解和電離，產(chǎn)生可逆的電化學(xué)反應(yīng)。它是由密度為1.84g/cm3的純硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，其相對密度一般為1.24～1.31g/cm3之間。電解液的密度高低對蓄電池的性能和壽命有很大的影響。使用中需要根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠商的要求而定。電解液必須保持高出極板10～15mm，高度不足時，添加蒸餾水至外殼標(biāo)示的最高線，如圖2-6所示。圖2-6整體式蓋板蓄電池3．電解液蓄電池中的電解液，俗稱電水，電解液的作用是形成電離14

配制電解液必須穿戴防護(hù)器具，將濃硫酸慢慢倒入水中，且均勻攪拌。絕不可將水倒入硫酸中，否則硫酸會飛濺傷人。由于電解液的純度、多少、相對密度直接影響蓄電池的技術(shù)性能和使用壽命，所以對其有較嚴(yán)格的要求，具體要求如下：（1）電解液必須保證高度純潔。嚴(yán)禁用工業(yè)硫酸和一般水兌制。（2）電解液相對密度必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。不同環(huán)境溫度下電解液相對密度如表2-1配制電解液必須穿戴防護(hù)器具，將濃硫酸慢慢倒入水中，且均勻攪15

表2-1不同溫度下的電解液相對密度表使用地區(qū)最低氣溫（℃）冬季夏季﹤-401.311.27-30～-401.291.25-20～-301.281.25-10～-201.271.24﹥01.251.23表2-1不同溫度下的電解液相對密度表使用地區(qū)最低氣溫（℃）164．外殼外殼是用來盛裝電解液和極板組，使蓄電池構(gòu)成一個整體。外殼的材料有硬橡膠和塑料兩種。外殼為整體式結(jié)構(gòu)，殼內(nèi)由間壁分成三個或六個互不相通的單格，每個單格的蓋子中間有加液孔，加液液孔平時用蓋擰緊，蓋的中心有通氣孔，使蓄電池化學(xué)反應(yīng)放出的氣體隨時逸出。蓄電池外殼耐酸、耐熱、耐振沖擊。如圖2-7所示。圖2-7蓄電池外殼4．外殼外殼是用來盛裝電解液和極板組，使蓄電池構(gòu)成一個整175．聯(lián)條聯(lián)條的作用是將單體電池串聯(lián)起來，提高整個極板電池的端電壓。普通電池聯(lián)條的串聯(lián)方式一般是外露式，而新型蓄電池聯(lián)條的串聯(lián)方式是封閉式（穿壁式或跨越式）。如圖2-8所示。圖2-8蓄電池單格連接方式5．聯(lián)條聯(lián)條的作用是將單體電池串聯(lián)起來，提高整個極板電池的端186．接線柱接線柱的形狀有錐形、L形。接線柱有正接線柱和負(fù)接線柱，在正接線柱上或旁邊有“+”或“P”或紅色油漆，在負(fù)接線柱上或旁邊有“—”或“N”或其它顏色油漆。6．接線柱19二、干式荷電鉛蓄電池結(jié)構(gòu)干式荷電鉛蓄電池與普通蓄電池的區(qū)別是，極板組在干燥狀態(tài)的條件下，能夠較長時間地保存在制造過程中所得到的電荷。所以干式荷電鉛蓄電池在規(guī)定的保存期內(nèi)（兩年）如使用，只要灌入符合規(guī)定密度的電解液，擱置15～20min，調(diào)整液面高度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不需要進(jìn)行充電即可使用。干式荷電鉛蓄電池主要是負(fù)極板的制造工藝與普通蓄電池不同。負(fù)極板上的活性物質(zhì)——海綿狀鉛(Pb)，由于面積大，化學(xué)活性高，容易氧化，使用要在負(fù)極板的鉛膏中加人松香、油酸、硬脂酸等放氧化劑，并且在化成過程中有一次深放電循環(huán)，或者反復(fù)的進(jìn)行充電、放電、使活性物質(zhì)達(dá)到深化?；珊蟮呢?fù)極板，先用清水沖洗后，在放入放氧化劑（硼酸、水楊酸混合液）中進(jìn)行浸漬處理，讓負(fù)極板表面生成一層保護(hù)膜，并采用特殊干燥工藝，即制成干荷電極板。正極板的活性物質(zhì)——二氧化鉛（PbO2）化學(xué)活性比較穩(wěn)定，其荷電性能可以較長期的保持，現(xiàn)已大量應(yīng)用在汽車上。二、干式荷電鉛蓄電池結(jié)構(gòu)干式荷電鉛蓄電池與普通蓄電池的區(qū)別是20三、免維護(hù)蓄電池結(jié)構(gòu)1.極板柵架采用鉛鈣錫合金材料制成，徹底消除銻的副作用極板柵架采用鉛低銻合金（含銻2%～3%）材料制作的蓄電池稱為少維護(hù)蓄電池。銻的存在，不僅會在電化學(xué)反應(yīng)中不斷地從正極板析出并遷移到負(fù)極板表面為自放電創(chuàng)造條件，而且使蓄電池電動勢降低，充電電流增大，水的電解速度加快。2.采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既能避免活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。3.通氣孔塞采用新型安全通氣裝置，孔塞內(nèi)裝有氧化鋁過濾器和催化劑鈀。過濾器能防止水蒸氣和硫酸氣體通過，避免其與外部火花接觸而發(fā)生爆炸，催化劑能促使氫氧離子結(jié)合生成水再回到池內(nèi)而減少水耗。4.外殼由聚丙烯塑料制成，槽底無筋條，極板組直接安放在殼底上，使極板上部容積增大33%左右，電解液儲存量增大。有些免維護(hù)蓄電池在內(nèi)部裝有一只指示荷電狀況的相對密度計（比重計）如圖2-9所示。從觀察鏡處看若綠色圓點(diǎn)明顯說明蓄電池荷電狀況良好，若模糊表示荷電不足，若透亮或黃色表示需換蓄電池。由于免維護(hù)蓄電池儲存時間長，耐充電性能好，使用壽命長，約為普通蓄電池的4倍，故已在汽車上得到廣泛應(yīng)用。三、免維護(hù)蓄電池結(jié)構(gòu)21圖2-9免維護(hù)蓄電池內(nèi)裝式相對密度計1—綠色(充電程度在65%以上)；2—黑色(充電程度在65%以下)；3—淺黃色(蓄電池有故障)；4—蓄電池蓋；5—觀察窗；6—光學(xué)的荷電狀況指示器；7—綠色小球圖2-9免維護(hù)蓄電池內(nèi)裝式相對密度計22四、鉛蓄電池的型號按照機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2599--85《鉛蓄電池產(chǎn)品型號的編制方法》鉛蓄電池的型號由三部分組成。串聯(lián)單格電池數(shù)——電池類型和特征——額定容量和特殊性能第一部分表示串聯(lián)的電池數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓是該數(shù)字的兩倍。第二部分表示電池類型和特征，用兩個漢字拼音字母表示。第一個字母為Q表示啟動型鉛蓄電池；第二個字母表示電池結(jié)構(gòu)特征。如：A—干荷電式B—薄型極板W—免維護(hù)式J—膠體電解液H—濕荷電式無字母—干封式鉛蓄電池第三部分表示蓄電池的額定容量，我國目前規(guī)定采用20h放電率的容量（單位是A.h）。有時在額定容量后面用一個字母表示蓄電池的性能特征，如：G—高啟動率S—塑料槽D—低溫啟動性能好示例：東風(fēng)EQ1090汽車用蓄電池6-QA-105D6——單格電池數(shù)；QA——蓄電池的主要用途和類型；105——數(shù)字表示20h放電率額定容量；105AhD——蓄電池的特殊性能四、鉛蓄電池的型號按照機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2599--85《鉛232.1.3鉛蓄電池的工作原理及特性一、鉛蓄電池的基本工作原理當(dāng)蓄電池與外負(fù)載接通時，正極板上的PbO2和負(fù)極板上的Pb與H2SO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成PbSO4和H2O。充電時，正、負(fù)極板上的PbSO4分別變成了Pb、PbO2和H2SO4。所以蓄電池是根據(jù)可逆的電化學(xué)反應(yīng)的原理工作的。其化學(xué)反應(yīng)式為：2.1.3鉛蓄電池的工作原理及特性一、鉛蓄電池的基本工作24二、鉛蓄電池的放電和充電特性

1.放電特性：是指蓄電池在恒定電流放電狀態(tài)下，電解液相對密度、蓄電池的電壓隨放電時間變化的規(guī)律。如圖2-10所示。第一階段：端電壓由2.14V迅速下降到2.1V左右。因?yàn)榉烹娗皾B入活性物質(zhì)孔隙內(nèi)部的H2SO4迅速變成水，而極板外部的H2SO4還未來得及向極板孔隙內(nèi)滲透，極板內(nèi)部電解液相對密度迅速下降，端電壓迅速下降。第二階段：端電壓由2.1V緩慢下降到1.85V。因?yàn)閱挝粫r間極板孔隙內(nèi)部的消耗量與極板外進(jìn)入極板孔隙的H2SO4量基本相等，處于一種動平衡狀態(tài)。第三階段：端電壓由1.85V迅速下降到1.75V。因?yàn)闃O板表面已形成大量PbSO4,堵塞了孔隙，滲透能力下降，極板內(nèi)電解液相對密度迅速下降。此時應(yīng)停止放電，否則端電壓迅速變?yōu)榱恪D2-10蓄電池放電特性二、鉛蓄電池的放電和充電特性1.放電特性：是指蓄電池在恒25蓄電池放電終了的標(biāo)志：（1）單格電壓下降到放電終止電壓（以20h放電率放電終止電壓為1.75V）。（2）電解液相對密度下降到最小許可值（約1.11g/cm2）允許放電終了電壓與放電電流有關(guān)。啟動型蓄電池放電率與終止電壓的關(guān)系如表2-2。放電電流/A0.05C200.10C200.25C201.0C203.0C20放電時間20h10h3h25min5min單格電池終止電壓/V1.751.701.651.551.50表2-2蓄電池放電終止電壓與放電電流的關(guān)系蓄電池放電終了的標(biāo)志：放電電流/A0.05C200.10C2262.充電特性：是指蓄電池在恒定電流充電狀態(tài)下，電解液相對密度、端電壓隨時間的變化規(guī)律。如圖2-11所示第一階段：充電開始，端電壓上升較快。因?yàn)闃O板內(nèi)部的水迅速變?yōu)镠2SO4，孔隙外部的水還未來得及滲入補(bǔ)充，極板內(nèi)部電解液相對密度迅速提高所致。第二階段：端電壓上升較平穩(wěn)，至單格電壓2.4V。因?yàn)閱挝粫r間內(nèi)極板內(nèi)消耗的水與極板處滲入的水基本相等，處于動平衡狀態(tài)。第三階段：端電壓由2.4V迅速升至2.7V。因?yàn)殡娊庖褐械乃_始電解，正極板上放O2，負(fù)極板上放H2電解液中冒氣泡，出現(xiàn)電解液“沸騰”現(xiàn)象。圖2-11蓄電池充電特性2.充電特性：圖2-11蓄電池充電特性27蓄電池充電終了的標(biāo)志是：（1）端電壓和電解液的相對密度上升到最大值，且2～3h不再變化。（2）電解液呈現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象。蓄電池充電終了的標(biāo)志是：282.1.4蓄電池容量及其影響因素蓄電池容量蓄電池的容量標(biāo)志著蓄電池對外供電的能力。一只完全充足電的蓄電池，在允許的放電范圍內(nèi)（包括放電溫度、放電電流、放電終止電壓）所輸出的電量稱之為蓄電池的容量。蓄電池容量指標(biāo)：額定容量、儲備容量、啟動容量。1.額定容量C20用20h放電率容量表示。單位：A﹒h國標(biāo)GB5008.1-91《啟動用鉛蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：將充電的新蓄電池在電解液溫度為25±5℃條件下，以20h放電率的放電電流連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時，輸出的電量稱為額定容量。記為C20。例如，6—QA—60型蓄電池，在電解液初始溫度為25℃時，以3A的放電電流持續(xù)放電20h，單格電壓降到1.75V，其額定容量C20＝3×20＝60A·h。實(shí)際測量蓄電池放電時間超過20小時為合格。2.1.4蓄電池容量及其影響因素蓄電池容量292.儲備容量Cm國標(biāo)GB5008.1-91《啟動用鉛蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：蓄電池在25±2℃條件下，以25A恒流放電直至單池平均電壓降到1.75V時的放電時間。符號為Cm，單位為min。3.起動容量常溫起動容量:電解液溫度為25℃的情況下，以3倍額定容量的放電電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓時（單格1.5V）所輸出的電量。持續(xù)時間應(yīng)在5min以上。低溫起動容量:電解液溫度為-18℃的情況下，以3倍額定容量的電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓時（單格1V）所放出的電量。持續(xù)時間應(yīng)在2.5min以上。2.儲備容量Cm30二、蓄電池容量的影響因素結(jié)構(gòu)因素的影響：活性物質(zhì)的數(shù)量（極板的厚薄、面積）、活性物質(zhì)的孔率、極板中心距、極板的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝等因素。使用條件的影響：放電電流、電解液的溫度、密度、純度二、蓄電池容量的影響因素結(jié)構(gòu)因素的影響：活性物質(zhì)的數(shù)量（極板311.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素對容量的影響（1）活性物質(zhì)越多，容量就越大。（2）極板越厚，電解液向極板深處的擴(kuò)散越困難，活性物質(zhì)越不易參與反應(yīng)。因此，減小極板厚度可以提高活性物質(zhì)的利用率。（3）活性物質(zhì)的孔率，孔率即活性物質(zhì)的孔隙多少?？茁试酱螅蛩崛芤簲U(kuò)散滲透越容易，則容量相應(yīng)提高。但如果孔率過大，則單位面積活性物質(zhì)的數(shù)量要減少，容量卻反而會下降。（4）活性物質(zhì)的真實(shí)表面積?；钚晕镔|(zhì)的真實(shí)表面積包括活性物質(zhì)與電解液直接接觸的表面積和細(xì)孔內(nèi)的表面積。極板的真實(shí)表面積要比極板的幾何尺寸計算面積大得多(幾百倍)，真實(shí)表面積大，容量可相應(yīng)提高。（5）極板中心距。極板中心距小，可以減小蓄電池的內(nèi)電阻，所以，在保證有足夠的硫酸量的前提下，縮小極板中心距可以提高蓄電池的容量。1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素對容量的影響322.使用因素對蓄電池的影響（1）放電電流放電電流越大，鉛蓄電池輸出的容量越小。因?yàn)榉烹婋娏髟酱髥挝粫r間內(nèi)消耗的電解液越多，極板表面迅速生成PbS04，堵塞孔隙，阻礙電解液向極板內(nèi)滲透，使極板內(nèi)電解液相對濃度下降，電壓和容量減小。在起動機(jī)動時，起動電流較大，必須控制起動時間，每次起動時間不得超過5s，再次起動應(yīng)間隔15S以上。（2）電解液的溫度電解液溫度降低，蓄電池輸出容量減小。因?yàn)闇囟冉档?，電解液粘度增大，滲透能力減小，同時電解液電阻增大。在冬天往往導(dǎo)致點(diǎn)火困難，難以起動，因此冬季要注意對蓄電池的保溫工作。（3）電解液密度適當(dāng)增加電解液的密度,減小了電解液的內(nèi)阻,其滲透能力有所提高,有利于增加蓄電池的容量。但密度過高時,由于電解液的粘度增加,其內(nèi)阻也增加,滲透能力反而有所降低,引起蓄電池的容量下降。（4）電解液純度的影響電解液中的雜質(zhì)會腐蝕極板上的柵架、沉附于極板上形成局部電池產(chǎn)生自放電。2.使用因素對蓄電池的影響332.1.5蓄電池充電種類和方法

一、蓄電池的充電種類1．初充電：新蓄電池(不包括干荷電式蓄電池)或更換極板的蓄電池使用前的首次充電稱初充電。其方法如下：（1）按制造廠家說明書的規(guī)定，加入一定相對密度的電解液。加注時溫度不得超過30℃；加注后，液面應(yīng)高于極板頂部10～15mm,，（2）加注電解液后，應(yīng)將鉛蓄電池靜置4～6h，待溫度低于30℃后才充電。此時如果電解液滲入極板而使液面下降，應(yīng)補(bǔ)充電解液。（3）將蓄電池正極和負(fù)極分別與充電機(jī)的正極和負(fù)極相連接。（4）充電過程一般分為兩個階段。第一階段的充電電流均為額定容量的Qe／15，充電到電解液中放出汽泡，單格電壓為2．4V為止。然后將電流調(diào)為額定容量的Qe／30轉(zhuǎn)人第二階段充電至沸騰，相對密度與端電壓連續(xù)3h不變?yōu)橹?。全部充電時間45～65ho（5）對新啟用的蓄電池，在充足電后還應(yīng)以20h的放電率放電，當(dāng)容量達(dá)90%Qe后，改用補(bǔ)充充電的電流充足電即可使用。否則應(yīng)再進(jìn)行多次充放電循環(huán)，直至符合要求。2.1.5蓄電池充電種類和方法一、蓄電池的充電種類342．補(bǔ)充充電蓄電池每隔2～3個月或單格電池電壓降至1.79V以下、電解液密度下降到1.15g/cm3以下、冬季放電超過25%，夏季放電超過50%時需進(jìn)行補(bǔ)充充電，其方法如下：（1）從汽車上拆下蓄電池，清除其上的臟污，疏通加液孔蓋上的通氣小孔，消除極柱和導(dǎo)線接頭上的氧化物。（2）檢查電解液密度和液面高度，如密度不符合要求，用蒸餾水和密度為1．4g／Cm3的硫酸調(diào)配。（3）將蓄電池的正、負(fù)極分別與充電機(jī)的正負(fù)極相連接，補(bǔ)充充電分兩個階段：第一階段的充電電流約為Qe／10充至單格電壓為2．3～2．4V；第二階段的充電電流約為Qe／20充至單格電壓為2．5～2．7V，電解液密度達(dá)到規(guī)定值，并且在2～3h內(nèi)基本不變，電解液呈“沸騰狀態(tài)，時間約為15h。（4）將加液口蓋擰緊，擦凈蓄電池表面，即可使用。2．補(bǔ)充充電353．去硫化充電當(dāng)蓄電電池發(fā)生硫化故障后，內(nèi)阻將顯著增大，充電時溫升也較快，硫化嚴(yán)重的鉛蓄電池也就只能給予報廢，硫化較輕的可以用去硫化充電法加以消除。（1）首先倒出原有的電解液，并用蒸餾水清洗兩次，然后加入足夠的蒸餾水。（2）接通充電電路，將電流調(diào)至初充電第二階段電流值進(jìn)行充電，當(dāng)密度上升到1.15g／cm3時倒出電解液，換加蒸餾水再時行充電，直至密度不再增加為止。（3）調(diào)整相對密度至規(guī)定值，以20h率放電電流放電至單池電壓降到1.75V時，再參照初充電方法進(jìn)行充電。反復(fù)進(jìn)行以上過程，直至輸出容量達(dá)到額定容量的80%以上，即可使用。4.間歇過充電間歇過充電是避免使用中極板硫化的一種預(yù)防性充電。一般應(yīng)每隔3個月進(jìn)行一次。充電方法是先按補(bǔ)充充電方式充足電，停歇1h后，再用第二階段的充電電流進(jìn)行過充電，直至電解液大量的冒氣泡時，再停止1h，然后再恢復(fù)第二階段充電。如此循環(huán)，直到一接通充電電源，蓄電池在1～2min內(nèi)就出現(xiàn)大量氣泡為止。3．去硫化充電365.循環(huán)鍛煉充電蓄電池在使用中常處于部分放電的狀態(tài)，參加化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)有限，為迫使相當(dāng)于額定容量的活性物質(zhì)都能參加工作，以避免活性物質(zhì)由于長期不參與化學(xué)反應(yīng)而收縮，每隔一段時間（如：3個月）應(yīng)對蓄電池進(jìn)行一次循環(huán)鍛煉充電。充電方法是:先用補(bǔ)充充電或間歇過充電將蓄電池充足電，然后以20h放電率放電至單格電池電壓降為1.75V為止，其容量降低不得大于額定容量的10%，否則應(yīng)進(jìn)行充、放電循環(huán)，直到容量達(dá)到額定容量的90%為止方可使用。6.均衡充電蓄電池在使用過程中，由于制造、使用等因素，會出現(xiàn)各單格電池的端電壓、電解液密度和容量等的差異，采用均衡充電的方法可消除這種差異。具體方法：先用正常的充電方法進(jìn)行充電，待端電壓穩(wěn)定后，停止充電1h，改用20h率電流值進(jìn)行充電，每充2h停1h，反復(fù)三次，直到蓄電池各單格一開始充電立即劇烈的產(chǎn)生氣泡為止，最后調(diào)整各單格電池的電解液密度即可。5.循環(huán)鍛煉充電37二、蓄電池充電的方法1．蓄電池充電時的注意事項(xiàng)（1）嚴(yán)格遵守各種充電方法的充電規(guī)范。（2）將充電機(jī)與蓄電池連接充電時，應(yīng)將蓄電池正負(fù)極對應(yīng)的和充電機(jī)的正負(fù)極相連。（3）充電時，導(dǎo)線必須連接可靠，充電時先連牢電池線，再打開充電機(jī)電源開關(guān)。停止充電時應(yīng)先切斷電源，再拆下電池線。充電過程中，不要連接或斷開充電機(jī)引線。（4）充電過程中。要密切觀察各單格電池的電壓和密度變化，及時判斷其充電程度和技術(shù)狀況。（5）在充電過程中，要密切觀察各單格的溫升情況。（6）配制和灌入電解液時，一定要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)則和器皿的使用規(guī)則。（7）充電場所要備用冷水和10％蘇打溶液或10％氨水溶液。（8）室內(nèi)充電，應(yīng)打開蓄電池加液孔蓋，使氣體順利溢出，以免發(fā)生事故。室內(nèi)要安裝通風(fēng)裝置，并要嚴(yán)禁明火。

二、蓄電池充電的方法1．蓄電池充電時的注意事項(xiàng)382．充電的一般方法和步驟（1）按要求接好連線。充電機(jī)的正、負(fù)極應(yīng)與蓄電池的正負(fù)極相連接。（2）對蓄電池進(jìn)行外觀檢查，并將各單格電池上的蓋子都擰下來。（3）檢查電解液液面的高度應(yīng)符合要求。（4）充電機(jī)開關(guān)處于斷開時，應(yīng)把電流調(diào)節(jié)旋鈕旋至“0”處。（5）把充電機(jī)的電源插頭插到插座上。（6）把電壓調(diào)節(jié)旋鈕旋向12V一側(cè)，固定充電時電流。（7）充電結(jié)束，需把電流調(diào)節(jié)旋鈕置于“0”位置。（8）拆下蓄電池的連接線。（9）檢查：連續(xù)3次以上測定電解液的密度，每次間隔lOmin，若每次測定都顯示同一個密度值，即1.26g/cm3左右，則表示充電結(jié)束。2．充電的一般方法和步驟393．充電方法蓄電池的充電方法有：定流充電、定壓充電及快速脈沖充電。

3．充電方法40（1）定流充電

在充電過程中，保持充電電流恒定的充電叫定流充電。采用定流充電可將不同電壓等級的蓄電池串在一起充電。如圖2-12串聯(lián)充電時，充電電流應(yīng)按照容量最小的電池來選擇，當(dāng)小容量蓄電池充足后，應(yīng)及時取掉，然后再繼續(xù)給大容量蓄電池充電。為縮短充電時間，充電過程通常分為兩個階段。如圖2-13所示第一階段采用較大的充電電流，蓄電池容量迅速得到恢復(fù)。當(dāng)單格電池電壓達(dá)到2.4V、電解開始水產(chǎn)生氣泡時，轉(zhuǎn)入第二階段。第二階段充電電流減小一半，直到電解液密度和蓄電池端電壓達(dá)到最大值且在2～3h內(nèi)不再上升，蓄電池內(nèi)部劇烈冒出氣泡時為止。圖2-12串聯(lián)定流充電圖2-13定流充電方法（1）定流充電圖2-12串聯(lián)定流充電圖41圖2-14并聯(lián)定壓充電（2）定壓充電在充電過程中，加在蓄電池兩端的電壓保持恒定的方法稱為定壓充電，采用定壓充電，充電電壓必須適當(dāng)。過高不但充電初期充電電流過大，而且會發(fā)生過充電現(xiàn)象，過低，則充電不足，一般每個單格為2．5V即6V的蓄電池充電電壓應(yīng)為7．5V，12V蓄電池充電電壓為15V。被充的多個蓄電池應(yīng)并聯(lián)，每條支路上蓄電池總電壓必須相等，容量也應(yīng)相同，如圖2-14所示。圖2-14并聯(lián)定壓充電（2）定壓充電42圖2-15快速脈沖充電（3）快速脈沖充電常規(guī)充電，由于充電時間太長，給使用帶來不便，用單純加大電流充電時溫升過快，會產(chǎn)生大量氣泡，造成活性物質(zhì)脫落，壽命下降。所謂快速脈沖充電，就是先用較大電流(0.8～1Qe)進(jìn)行定流充電，使蓄電池在較短的時間內(nèi)充到額定容量的50％～60％，即當(dāng)蓄電池單格電壓升到2．4V開始冒泡時，在控制電路的作用下，開始進(jìn)行脈沖充電。即先停止充電若干毫秒(約25～40ms)接著再放電（反充電），使蓄電池反向通過一個較大的脈沖電流(脈沖深度為充電電流的1·5～3倍，脈沖寬度為150～1000us)，接著停止放電(約25ms)，以后的充電過程一直按正脈沖充電——停充——負(fù)脈沖瞬時放電——停充——正脈沖充電……的循環(huán)過程進(jìn)行直至充足電。如圖2-15所示。圖2-15快速脈沖充電（3）快速脈沖充電43三、充電設(shè)備汽車上的充電設(shè)備為交流發(fā)電機(jī)。充電專用設(shè)備：硅整流充電機(jī)、晶閘管整流充電機(jī)、智能充電機(jī)、快速充電機(jī)等。硅整流充電設(shè)備型號：三、充電設(shè)備442.1.6蓄電池的維護(hù)與使用一、蓄電池的維護(hù)1．蓄電池酸液腐蝕性很大，不能讓它濺到皮膚、眼睛或衣服上。若有此種情況馬上用清水沖洗(在皮膚上可用堿水清洗)。2．連接蓄電池時，細(xì)心查明極性，正對正、負(fù)對負(fù)。3．拆開蓄電池電纜線時，始終先拆下負(fù)極電纜，連接時，始終最后連接負(fù)極電纜。4．避免在蓄電池附近出現(xiàn)明火或吸煙。5．對蓄電池充電時，遵照制造廠說明書。充電要在通風(fēng)良好的地方進(jìn)行。在充電機(jī)工作時，不要連接或脫開充電機(jī)引線。6．即使蓄電池電解液液位很低也不要添加電解液，只許加蒸餾水。7．在維護(hù)蓄電池時不要戴手飾或手表，更不要把工具放在蓄電池上。8．維護(hù)蓄電池時，要盡量佩戴護(hù)目鏡或防護(hù)面罩。2.1.6蓄電池的維護(hù)與使用一、蓄電池的維護(hù)45二、鉛蓄電池的使用1．新蓄電池的使用應(yīng)做好初充電。(干荷電式除外)2．防止蓄電池長時間大電流放電。在使用起動機(jī)時，每次起動時間不應(yīng)超過5S，一次起動不成功間隔15S后再啟動。3．防止蓄電池過充電。過充電將導(dǎo)致電解液過量消耗，且易造成活性物質(zhì)脫落。4．盡量避免蓄電池過放電和長期處于欠電狀態(tài)下工作。5．在跨接起動時，關(guān)閉兩部車上的點(diǎn)火開關(guān)和全部電器附件，將正極跨接線電纜的一端跨接到虧電蓄電池的正接線柱上，另一端連接到升壓蓄電池的正接線柱上；將負(fù)極跨接線電纜的一端跨接到升壓蓄電池的負(fù)接線柱上，另一端接到不能起動發(fā)動機(jī)的搭鐵處。起動虧電的發(fā)動機(jī)，一旦起動，拆下正、負(fù)極跨接電纜。6．對于暫不用的蓄電池，應(yīng)從車上拆下，先充足電后貯存。對于長期不用的蓄電池，應(yīng)先放完電，把電解液倒出，應(yīng)用時與新電池相同。二、鉛蓄電池的使用462.1.7蓄電池的常規(guī)檢測1.電解液液面高度的檢測檢測時，使用內(nèi)徑為3～5mm的玻璃管，一般豎直插人蓄電池加液孔中，且與極板的防護(hù)片相抵；另一端用手指堵住，利用其真空度，當(dāng)把玻璃取出時，管內(nèi)電解液的高度即為電解液高出極板的數(shù)值10～15mm。如圖2-16所示。液位低時，補(bǔ)充蒸餾水。圖2-16電解液液面高度的檢查1-極板2-極板防護(hù)片3-容器壁4-玻璃管2.1.7蓄電池的常規(guī)檢測圖2-16電解液液面高度472.蓄電池電解液密度的測量對于非密封式蓄電池，用吸管式密度計進(jìn)行測量電解液密度，方法如下：（1）打開蓄電池的加液蓋。（2）把密度計下端的橡皮管伸入單格電池的加液口內(nèi)如圖2-17。（3）用手將橡皮球捏一下，再慢慢放開，電解液就會被吸到玻璃管中。（4）注意控制吸人時電解液不要過多或過少，以能將密度計浮子浮起而不會頂住為宜。（5）使管內(nèi)的浮子浮在玻璃管中央(不要相互接觸)，讀密度計的讀數(shù)。要求讀數(shù)時使密度計刻度線與眼睛平齊，測量的密度值應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)溫度(25℃)予以校正。電解液相對密度ρ25℃=ρ+O．00075(t—25)ρ25℃——25℃時的相對密度ρ——實(shí)測電解液密度t——實(shí)測時電解液溫度（6）將所測量的密度值與上次充電終了的電解液密度值進(jìn)行對比，根據(jù)密度下降的程度來判斷蓄電池的放電程度。電解液密度每下降0.01g/cm3，相當(dāng)于蓄電池放電6%。對于密封式的免維護(hù)蓄電池，如果看不到綠點(diǎn)或只是一片黑色，說明需要給蓄電池充電。2.蓄電池電解液密度的測量483.蓄電池放電程度的檢測用高率放電計測量單格電池電壓，測量單格電池在強(qiáng)電流放電時的端電壓，來確定蓄電池的放電程度。如圖2-18所示圖2-18高率放電計和原理圖a）3V高率放電計b）12V高率放電計3.蓄電池放電程度的檢測圖2-18高率放電計和原理圖49單格測量時，應(yīng)將兩個叉尖用力壓在單格電池的正、負(fù)極柱上，時間不超過5S，觀察負(fù)載大電流放電時的端電壓，以此來判斷蓄電池存電情況。若5S內(nèi)單格電壓下降到1.75V說明電量足。若5S內(nèi)單格電壓下降到1.6V說明電量75%Qe。若5S內(nèi)單格電壓下降到1.5V說明電量50%Qe。整體測量時，應(yīng)將兩個表筆用力壓在蓄電池的正、負(fù)極柱上，時間不超過15S，觀察負(fù)載大電流放電時的端電壓，以此來判斷蓄電池存電情況。綠色區(qū)域：端電壓高于10.5V，狀態(tài)良好；黃色區(qū)域：端電壓高于9.6V，存電不足；紅色區(qū)域：端電壓低于9.6V蓄電池故障，更換蓄電池。單格測量時，應(yīng)將兩個叉尖用力壓在單格電池的正、負(fù)極柱50開路電壓/V充電狀態(tài)/%12.6或12.6以上10012.4～12.670～10012.2～12.450～7512.0～12.225～5011.7～12.00～2511.7或11.7以下0表2-2開路電壓與充電狀態(tài)的關(guān)系4.蓄電池開路電壓的檢查要想獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，蓄電池必須是穩(wěn)定的。若蓄電池剛補(bǔ)充完電，至少應(yīng)等待10min，讓蓄電池的電壓穩(wěn)定，才能進(jìn)行測量。把電壓表接在蓄電池兩電極柱，跨接時認(rèn)準(zhǔn)極性。測量開路電壓，讀數(shù)要精確到0.1V。考慮到蓄電池在25℃時處于較佳狀態(tài)的讀數(shù)應(yīng)為12.4V左右，若充電狀態(tài)是75%或75%以上，就可以認(rèn)為蓄電池“充足了電”，其對應(yīng)關(guān)系見表2-2。開路電壓檢測用來確定蓄電池的充電狀態(tài)，通常在密度計不適用或不能用的情況下采用。開路電壓/V充電狀態(tài)/%12.6或12.6以上10012.515.蓄電池漏電檢測關(guān)閉所有的電器附件，脫開蓄電池負(fù)極電纜，在蓄電池負(fù)極電纜和蓄電池負(fù)電極之間連接試燈，若試燈亮，則存在恒定漏電。5.蓄電池漏電檢測522.1.7蓄電池的常見故障一、蓄電池自放電

二、蓄電池存電量不足

三、電解液消耗過快

四、蓄電池充不進(jìn)電

五、極板硫化

2.1.7蓄電池的常見故障一、蓄電池自放電

二、蓄電池存53一、蓄電池自放電1．故障現(xiàn)象充足電的蓄電池在30天之內(nèi)每晝夜容量降低超過2%，稱為故障性自放電。2．故障原因：1）電解液含雜質(zhì)過多，不純；2）電池表面不清潔；3）長期存放，硫酸下沉；4）活性物質(zhì)脫落，引起短路一、蓄電池自放電1．故障現(xiàn)象543．故障診斷與排除：1）檢查蓄電池外殼是否太臟：蓄電池蓋上積有電解液、塵土等造成正、負(fù)極柱間短路，使蓄電池自行放電。清洗蓄電池，用含量為5％的蘇打水溶液清洗蓄電池蓋，然后用溫水沖洗擦干。2）檢查與蓄電池相連的導(dǎo)線有無短路處。檢查時，關(guān)閉所有的電器設(shè)備，拆下蓄電池某極柱上的電纜線，另取一根細(xì)導(dǎo)線，一端與電纜線相連，另一端與極柱試火，若無火花為正常，若有火花，則說明線路中有短路處，應(yīng)逐段檢查并予以排除。3）若以上檢查正常，可對蓄電池進(jìn)行充電檢查。在充電過程中，若電解液呈褐色，說明正極板活性物質(zhì)脫落；若電解液的密度上升緩慢或不上升，說明內(nèi)部短路，應(yīng)更換蓄電池。若電解液密度、溫度均正常，應(yīng)將蓄電池完全放電，然后將電解液全部倒出，用蒸餾水沖洗后加注規(guī)定密度的新電解液進(jìn)行充電。3．故障診斷與排除：55二、蓄電池存電量不足1．故障現(xiàn)象：若起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力，電喇叭響聲低弱，車燈燈光暗淡，表明蓄電池存電不足。2．故障原因：1）起動操作不當(dāng)2）新蓄電池使用不當(dāng)3）電解液密度過低4）極板硫化3．故障診斷及排除1）可能起動操作不當(dāng)造成的，經(jīng)常長時間地使用起動機(jī)，造成大電流放電而使蓄電池極板損壞，存電量不足。要正確的起動發(fā)動機(jī)。2）新蓄電池容量未達(dá)到要求。未對新蓄電池進(jìn)行充、放電循環(huán)鍛煉，使蓄電池未達(dá)到規(guī)定容量。要正確對蓄電池進(jìn)行初充電。3）電解液密度過低，造威極板硫化，存電量降低，要檢查電解液密度。二、蓄電池存電量不足1．故障現(xiàn)象：56三、電解液消耗過快1．故障現(xiàn)象電解液損耗超過正常情況，需頻繁加入蒸餾水進(jìn)行補(bǔ)充。2．故障原因1）加液蓋漏裝松動2）蓄電池外破裂3）充電電流過大4）過充電3．故障診斷和排除(1)檢查加液蓋是否漏裝和松動。(2)檢查蓄電池外殼是否破裂，若有修補(bǔ)或更換。(3)若電解液消耗的同時伴有燈泡經(jīng)常燒壞等故障，則應(yīng)測發(fā)電機(jī)的輸出電壓，若電壓過高，則應(yīng)更換電壓調(diào)節(jié)器。三、電解液消耗過快1．故障現(xiàn)象57四、蓄電池充不進(jìn)電1．故障現(xiàn)象在汽車運(yùn)行中，電流表指針很快回到零，指示不充電或蓄電池溫度過高。且長時間行車時，電流表仍指在+5A以上。2．故障原因1）存放不當(dāng)2）電解液液面過低3）蓄電池長期處于充電不足4）極板上活性物質(zhì)脫落5）電解液不純6）內(nèi)部有雜質(zhì)3．故障診斷和排除(1)若在蓄電池充電過程中，電解液溫度高，沸騰早，電壓上升快，而電解液溫度達(dá)不到規(guī)定值，放電電壓下降快，則說明有極板硫化現(xiàn)象。極板硫化較輕的用去硫化充電消除，重者換蓄電池。(2)若瀑變靖高．且行車很長時間電流表仍指在+5A以上，可用高率放電計檢測，若測得某單格電壓低于1．5V說明此單格內(nèi)有短路故障。更換或檢修蓄電池。(3)若電解液混濁呈紅褐色，表明有活性質(zhì)量脫落，基本喪失工作能力，應(yīng)更換新蓄電池。四、蓄電池充不進(jìn)電1．故障現(xiàn)象58五、極板硫化1．故障現(xiàn)象(1)放電時，電壓急劇下降，電池容量降低。(2)充電時電池電壓上升快，電解液溫度迅速上升，但電解液密度卻增加很慢。(3)蓄電池在充電時過早地產(chǎn)生氣泡，甚至一開始充電就有氣泡。(4)在極板上生成堅硬、不易溶解的白色大顆粒。2.故障原因蓄電池長期充電不足或放完電后沒有及時充電；蓄電池經(jīng)常過量放電或小電流深度放電；電解液液面過低；電解液不純、電解液密度過高等。3.故障排除：蓄電池出現(xiàn)輕度硫化故障，可用去硫化充電的方法解決。硫化嚴(yán)重的蓄電池，只能更換。五、極板硫化1．故障現(xiàn)象592.2硅整流發(fā)電機(jī)構(gòu)造與檢修2.2.1概述汽車蓄電池的容量是有限的，不能滿足汽車長途行駛的需要，所以在汽車上除裝有蓄電池外，還另裝有發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)作為汽車運(yùn)行中的主要電源，其作用是向起動系之外所有用電設(shè)備供電和向蓄電池充電。由于發(fā)電機(jī)是由發(fā)動機(jī)經(jīng)傳動帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機(jī)輸出的電壓是變化的。為了滿足汽車用電設(shè)備用電及向蓄電池充電的恒定電壓要求，充電系設(shè)有電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁電流，保持發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時輸出的電壓穩(wěn)定。充電狀態(tài)指示裝置用于指示充電系的工作情況，指示蓄電池是處于充電還是處于放電狀態(tài)，故汽車充電系是由蓄電池、發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器及充電狀態(tài)指示裝置組成。2.2硅整流發(fā)電機(jī)構(gòu)造與檢修2.2.1概述60一、發(fā)電機(jī)的功用發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所有用電設(shè)備（起動機(jī)除外）供電，同時向蓄電池充電。二、發(fā)電機(jī)的分類汽車用發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)，由于交流發(fā)電機(jī)在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)已被淘汰，目前所有汽車均采用交流發(fā)電機(jī)，交流發(fā)電機(jī)按照不同的分類方法分為以下幾類：1．按發(fā)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)分為五類：（1）普通交流發(fā)電機(jī)使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)，例JF132（EQ140用）（2）整體式交流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機(jī)，例奧迪、桑塔納轎車的發(fā)動機(jī)上裝配的JFZ1813Z型發(fā)電機(jī)，別克轎車的發(fā)動機(jī)上裝配的是CS型發(fā)電機(jī)等。（3）帶泵交流發(fā)電機(jī)和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī)，例福建仙游電機(jī)廠生產(chǎn)的JFB1712發(fā)電機(jī)。（4）無刷交流發(fā)電機(jī)不需要電刷的發(fā)電機(jī)，例JFW1913（5）永磁交流發(fā)電機(jī)磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)一、發(fā)電機(jī)的功用612.按裝用的二極管數(shù)量分類（1）六管交流發(fā)電機(jī)例JF1522（東風(fēng)汽車用）（2）八管交流發(fā)電機(jī)例JFZ1542（天津夏利汽車用）（3）九管交流發(fā)電機(jī)例（日本日立、三凌、馬自達(dá)汽車用）（4）十一管交流發(fā)電機(jī)例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納汽車用）3.按磁場繞組搭鐵形式兩分類（1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：磁場繞組的一端（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)），另一端接發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器F。如EQ1090車用JF132發(fā)電機(jī)。（2）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：磁場繞組的一端接電源，另一端（負(fù)極）接入調(diào)節(jié)器F，通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。如CA1092車用JF1522發(fā)電機(jī)。2.按裝用的二極管數(shù)量分類62圖2-19JF132型交流發(fā)電機(jī)的解體圖(用于東風(fēng)汽車)1-后端蓋2-電刷架3-電刷4-電刷彈簧壓蓋5-硅二極管6-元件板7-轉(zhuǎn)子8-定子9-前端蓋10-風(fēng)扇11-帶輪2.2.2硅整流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)、原理

硅整流發(fā)電機(jī)由兩部分組成，第一部分是由轉(zhuǎn)子和定子等組成的能產(chǎn)生三相交流電的發(fā)電機(jī)，第二部分是由二極管組成的一個三相橋式整流器，其作用是將交流電變?yōu)橹绷麟娸敵觥Ｒ?、三相交流發(fā)電機(jī)三相同步交流發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、前后端蓋、風(fēng)扇及皮帶輪等組成。如圖2-19圖2-19JF132型交流發(fā)電機(jī)的解體圖(用于東風(fēng)汽車)63圖2-20交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子1-集電環(huán)2-轉(zhuǎn)子軸3-爪極4-磁軛5-磁場繞組1．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。普通硅整流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸、勵磁繞組、鐵芯、爪形磁極、集電環(huán)等組成。如圖2-20示。圖2-20交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子1．轉(zhuǎn)子64轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組（轉(zhuǎn)子線圈）和磁軛（鐵芯）。勵磁繞組繞在鐵芯上，鐵芯壓裝在兩塊極爪之間的轉(zhuǎn)子軸上。集電環(huán)（滑環(huán)）由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。當(dāng)兩集電環(huán)通入直流電時（通過電刷），磁場繞組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成六對相互交錯的磁極。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。當(dāng)線圈通電后，產(chǎn)生軸向磁通，使兩爪極磁化，形成N、S極。爪極設(shè)計成鳥嘴形的目的是使磁場成正弦分布，電樞線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢近似于正弦波形，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，定子的每相電路上就能產(chǎn)生周波個數(shù)等于磁極對數(shù)的交流電動勢。轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔65圖2-21發(fā)電機(jī)定子2.定子定子是產(chǎn)生和輸出交流電的部件，又叫電樞，由定子鐵芯和定子繞組組成，如圖2-21。定子鐵芯由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組連接方法大多數(shù)為Y形(星形)，也有用△形連接的。為使三相繞組中產(chǎn)生大小相等、相位差120°(電角度)的對稱電動勢，三相繞組的繞法應(yīng)遵循以下原則：（1）每相繞組的線圈個數(shù)、每個線圈的匝數(shù)和每個線圈的節(jié)距都必須完全相等。以JF11型發(fā)電機(jī)為例，磁極對數(shù)為6對，定子總槽數(shù)為36，每相繞組占有的槽數(shù)為36/3＝12，并且采用單層集中繞法，即每個槽內(nèi)放置一個有效邊(1個線圈2個有效邊，分別放在2個定子槽內(nèi))。因此，每相繞組都由6個線圈串聯(lián)而成，每個線圈有13匝，則每相繞組共有6×13＝78匝。每個線圈的兩個有效邊之間所間隔的定子槽數(shù)叫做線圈節(jié)距，相鄰兩異性磁極中心線之間的槽數(shù)稱為極距。即圖2-21發(fā)電機(jī)定子2.定子66圖2-22JF11型交流發(fā)電機(jī)定子繞組的展開圖（2）三相繞組的起端A、B、C(或末端X、Y、Z)在定子槽內(nèi)的排列，必須相隔120°電角度。如圖2-22所示。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極的磁場不斷和定子中的導(dǎo)體作相對運(yùn)動，在定子繞組中產(chǎn)生交流電動勢。每轉(zhuǎn)過一對磁極，定子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢就變化一個周期，即360°電角度。每個磁極在定子圓周上占有槽數(shù)為36/12＝3槽，即180°電角度，所以2個相鄰的槽的中分線之間為180°/3＝60°電角度。為了使三相繞組各個起端之間相隔120°電角度，即線圈的節(jié)距為3，各起端之間的距離則應(yīng)為2＋3n個槽(n＝0，1，2，3，…)，即2，5，8，11，…個槽均可。圖2.24為三相繞組展開圖。A、B、C三個首端依次放入1、9、17三個槽中，而末端X、Y、Z則相應(yīng)地放入34、6、14三個槽內(nèi)，這時三相繞組之間的電位差仍為120°電角度。圖2-22JF11型交流發(fā)電機(jī)定子繞組的展開圖（2）三相繞67定子三相繞組的星形接法或三角形（大功率發(fā)電機(jī)采用）接法，如圖2-23所示，都能產(chǎn)生三相交流電。一般硅整流發(fā)動機(jī)采用星形接法，即每組繞組的首端分別與整流器的二極管相接，每相繞組的尾端接在一起，形成中性點(diǎn)（N）。圖2-23定子繞組接法a)a)星形接法b)三角形接法定子三相繞組的星形接法或三角形（大功率發(fā)電機(jī)采用）接法，如圖68圖2-24電刷與電刷架1-電刷架2、4-磁場接線柱3-電刷與彈簧3.前、后端蓋用非導(dǎo)磁性材料鋁合金制成。具有輕便、散熱性好等優(yōu)點(diǎn)。后端蓋上裝有電刷總成。前、后端蓋上均有通風(fēng)口，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動時風(fēng)扇能使空氣高速流經(jīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行冷卻。4.電刷與電刷架作用:將直流電引入勵磁繞組結(jié)構(gòu):兩只電刷裝在電刷架內(nèi)，在彈簧壓力作用下與集電環(huán)保持良好的接觸。如圖2-24勵磁繞組的搭鐵回路不同，電刷總成上的兩電刷接線柱可分為“F、E”接線柱或“F1、F2”接線柱,前者為內(nèi)搭鐵式發(fā)電機(jī)所用，后者為外搭鐵發(fā)電機(jī)所用圖2-24電刷與電刷架3.前、后端蓋69電刷架有兩種形式：外部拆裝式，內(nèi)部拆裝式。如圖2-25圖2-25電刷布置a)外裝式b)內(nèi)裝式電刷架有兩種形式：外部拆裝式，內(nèi)部拆裝式。如圖2-25圖2-705.帶輪和風(fēng)扇皮帶輪作用：通過皮帶將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳遞給發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸。利用半圓鍵裝在前端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)子軸上，用彈簧墊片和螺母緊固。風(fēng)扇作用：對發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，常用1.5mm厚的鋼板沖壓而成或用鋁合金鑄造制成。利用半圓鍵裝在前端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)子軸上，緊壓在皮帶輪與前端蓋之間。5.帶輪和風(fēng)扇71二、整流器整流器的作用是把發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出，它一般由六個硅二極管接成三相橋式波整流電路。有些硅整流發(fā)電機(jī)還有小功率勵磁二極管和中性點(diǎn)二極管。硅整流發(fā)電機(jī)用整流二極管分正極二極管和負(fù)極二極管兩種。正極二極管的中心引線為二極管的正極，外殼為負(fù)極，管殼底部一般標(biāo)有紅色標(biāo)記。正二極管外殼壓裝在元件板上，共同組成發(fā)電機(jī)正極，由一個與后端蓋絕緣的元件板固定螺栓通至殼外，成為發(fā)電機(jī)的“電樞”接線柱B（或A，“+”）。負(fù)極二極管的中心引線為二極管的負(fù)極，外殼為正極，管殼底部一般標(biāo)有黑色標(biāo)記。三個負(fù)極管的外殼壓裝在另一個元件板上，和發(fā)電機(jī)外殼一起成為發(fā)電機(jī)負(fù)極，如圖2-26所示。圖2-26二極管安裝示意圖a)焊接式b)電路圖c)壓裝式1-正整流板2-負(fù)整流板二、整流器圖2-26二極管安裝示意圖72有些硅整流發(fā)電機(jī)的整流器采用九只二極管，增加了三只小功率二極管專門用來供給勵磁電流，稱為勵磁二極管，還可以控制充電指示燈。還有些發(fā)電機(jī)為了利用中性點(diǎn)電壓，提高發(fā)動機(jī)輸出功率，增加了兩只大功率中性點(diǎn)二極管。中性點(diǎn)二極管對中性點(diǎn)電壓進(jìn)行整流，并匯人了發(fā)電機(jī)的輸出端。同時具有上述兩種功能發(fā)電機(jī)整流器，共有十一只二極管。如圖2-27圖2-27不同發(fā)電機(jī)整流器有些硅整流發(fā)電機(jī)的整流器采用九只二極管，增加了三只小功率二極73硅整流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分。勵磁繞組的一端在發(fā)電機(jī)端蓋上搭鐵稱為內(nèi)搭鐵，勵磁繞組兩端均與端蓋絕緣的，其中一端經(jīng)調(diào)節(jié)器后搭鐵稱為外搭鐵。如圖2-28所示。圖2-28發(fā)電機(jī)搭鐵形式a)內(nèi)搭鐵b)外搭鐵硅整流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分。勵磁繞組的一端在74三、硅整流發(fā)電機(jī)型號根據(jù)我國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC／T73—97《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定，汽車硅整流發(fā)電機(jī)型號組成如下：三、硅整流發(fā)電機(jī)型號75電壓等級代號126電壓等級V12246表2-4電流等級表2-3電壓等級電流等級代號123456789發(fā)電機(jī)額定電流≤19A20～29A30～39A40～49A50～59A60～69A70～79A80～89A≥90A1.產(chǎn)品表代號：硅整流發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品代號有：JF一硅整流發(fā)電機(jī)JFZ一整體式硅整流發(fā)電機(jī)JFB一帶泵硅整流發(fā)電機(jī)JFW一無刷硅整流發(fā)電機(jī)2．電壓等級代號和電流等級代號，見表2—3、表2—4。電壓等級代號126電壓等級V12246表2-4電流等級表2763．設(shè)計序號按產(chǎn)品設(shè)計先后順序，由1～2位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。4．變形代號整流發(fā)電機(jī)以調(diào)整臂位置作為變形代號。從驅(qū)動端看，在中間不加標(biāo)記；在右邊用Y表示。在左邊用Z表示。例如：桑塔納、奧迪100型轎車用JFZl913Z型發(fā)電機(jī)的含義為：電壓等級為12V，電流等級為≥90A，第13次設(shè)計，調(diào)整臂在左邊的硅整流發(fā)電機(jī)。3．設(shè)計序號77四、硅整流發(fā)電機(jī)的工作原理1．發(fā)電原理（如圖2-29）圖2-29交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理四、硅整流發(fā)電機(jī)的工作原理1．發(fā)電原理（如圖2-29）圖278當(dāng)轉(zhuǎn)子勵磁繞組通入直流電時，使轉(zhuǎn)子軸上的兩塊爪形磁極磁化，一塊為N極，一塊為S極，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極交替的在定子鐵芯中穿過，形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，它與定子繞組之產(chǎn)生相對運(yùn)動，三相定子繞組間產(chǎn)生了三相交流電動勢，各相電動勢頻率相同，幅值相等，相位互差120°，轉(zhuǎn)子磁極呈鴨嘴形，可使三相電動擬于正弦曲線波形。三相繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可用下列方程式表示：

式中：Em——相電動勢的最大值；Eφ——相電動勢的有效值；ω——電角速度(ω＝2π?)。當(dāng)轉(zhuǎn)子勵磁繞組通入直流電時，使轉(zhuǎn)子軸上的兩塊爪形磁極磁化，79發(fā)電機(jī)每相繞組所產(chǎn)生的電動勢的有效值為

式中：K——定子繞組系數(shù)，一般小于1；?——感應(yīng)電動勢的頻率(Hz)，?＝Pn/60（P為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)速r/min）；N——每相繞組的匝數(shù)(匝)；????Φ——磁極的磁通(Wb)。上式表明，使用中的交流發(fā)電機(jī)，其交變電動勢的有效值取決于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子的磁通量，這一性質(zhì)將直接決定著交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓值。發(fā)動機(jī)輸出電動勢：E=2.34EΦ發(fā)電機(jī)每相繞組所產(chǎn)生的電動勢的有效值為式中：K——定80圖2-30發(fā)動機(jī)勵磁電路2．勵磁方式：當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動時或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，根據(jù)發(fā)電機(jī)的發(fā)電，此時先由蓄電池提供轉(zhuǎn)子勵磁電流，其電流流向?yàn)椋盒铍姵?+)→點(diǎn)火開關(guān)→電壓調(diào)節(jié)器→勵磁繞組→蓄電池(-)，此階段是蓄電池提供勵磁電流使發(fā)電機(jī)發(fā)電，故為他勵發(fā)電，輸出電壓隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而升高。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓時，勵磁電流由發(fā)電機(jī)自身提供，此時自勵發(fā)電。如圖2-30所示。圖2-30發(fā)動機(jī)勵磁電路2．勵磁方式：813．整流器的整流原理：由于交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的是三相交流電。但汽車電器設(shè)備用的卻是直流電，所以必須用整流器將交流電變?yōu)橹绷麟娸敵?。在圖2-31所示三相橋式整流電路中，三個正極二極管VD1、VD3、VD5的負(fù)極通過元件板連接在一起，這三個管子的導(dǎo)通條件是：在一瞬間，哪一相的電壓最高(相對其它兩相)，則該相二極管導(dǎo)通；三個負(fù)極管VD2、VD4、VD6正極通過元件板或端蓋連接在一起，其導(dǎo)通條件是：在某一瞬間，哪一相的電位最低(相對其它兩相而言)，則該相二投管導(dǎo)通。在硅整流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的每一個時間區(qū)間，總是一相電壓最高，一相電壓最低，整流器的二極管中，始終保持兩個管子導(dǎo)通(一個正極管，一個負(fù)極管)，負(fù)載兩端得到的是兩相間的線電壓。這樣依此類推，循環(huán)往復(fù)，在負(fù)載上得到輸送為平穩(wěn)的脈動直流電壓，每個周期內(nèi)有六個波形。3．整流器的整流原理：82圖2-31發(fā)動機(jī)整流原理（a）電路（b）三相交流電動勢（c）整流后的交流發(fā)電機(jī)輸出電壓波形圖2-31發(fā)動機(jī)整流原理83圖2-329管內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)整流電路9管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機(jī)相同，所不同的是整流器。9管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由6只大功率整流二極管和3只小功率勵磁二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。其中6只大功率整流二極管組成三相全波橋式整流電路，對外負(fù)載供電。3只小功率管二極管與三只大功率負(fù)極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電機(jī)磁場供電，所以稱3只小功率管為勵磁二極管。VD7、VD8、VD9為磁場二極管，專門用來供給磁場電流。采用勵磁二極管后，可以省去充電指示燈繼電器。其輸出端子標(biāo)志：D+或L九管硅整流發(fā)電機(jī)充電系的電路如圖2-32所示，勵磁二極管能輸出與發(fā)電機(jī)電樞接線柱B相等的電壓，它既能供給發(fā)電機(jī)勵磁電流，還能控制充電指示燈；其工作情況自己分析。圖2-329管內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)整流電路9管交流發(fā)84圖2-358管發(fā)動機(jī)原理8管交流發(fā)電機(jī)（如夏利車用）的整流器有8只硅整流二極管，其中2只為中性點(diǎn)二極管。1只正極管接在中性點(diǎn)和正極之間，1只負(fù)極管接在中性點(diǎn)和負(fù)極，對中性點(diǎn)電壓進(jìn)行全波整流。如圖2—35所示當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值高于三相繞組的最高值時，中性點(diǎn)正極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路為：中性點(diǎn)→中性點(diǎn)正極管→負(fù)載→某一負(fù)極管→定子繞組→中性點(diǎn)。當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值低于三相繞組的最低值時，中性點(diǎn)負(fù)極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路：中性點(diǎn)→定子繞組→某一正極管→負(fù)載→中性點(diǎn)負(fù)極管→中性點(diǎn)。試驗(yàn)表明：加裝中性點(diǎn)二極管的交流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機(jī)的功率10%～15%之間。圖2-34發(fā)動機(jī)中性點(diǎn)諧波圖2-358管發(fā)動機(jī)原理8管交流發(fā)電機(jī)（如夏利車用）的整流85

十一管硅整流發(fā)電機(jī)整流器總成由六只整流二極管，三只勵磁二極管和兩只中性點(diǎn)二極管組成，兼有8管、9管發(fā)電機(jī)特點(diǎn)。如圖2-36所示。圖2-3611管外搭鐵型發(fā)電機(jī)十一管硅整流發(fā)電機(jī)整流器總成由六只整流二極管，三只勵磁二極862.2.3交流發(fā)電機(jī)的工作特性圖2-37交流發(fā)電機(jī)空載特性曲線交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速變化約為1：8，柴油機(jī)約為1：5，因此分析汽車用交流發(fā)電機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)。交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性、空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。1.

空載特性空載特性是研究發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行時，其端電壓隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，即I＝0時，U=f（n）的曲線，如圖2-37所示。2.2.3交流發(fā)電機(jī)的工作特性圖2-37交流發(fā)電機(jī)空載特性872.輸出特性輸出特性是指在發(fā)電機(jī)端電壓U不變（對12V系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為14V，對24V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為28V）的情況下，發(fā)電機(jī)的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即U=常數(shù)時，I=f（n）的函數(shù)關(guān)系。如圖2-38所示。由特性曲線I=f（n）可以看出（1）空載轉(zhuǎn)速n1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于一定值n1時，對外輸出電流為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電壓并能對外輸出電流時的最小轉(zhuǎn)速為n1，稱n1為空載轉(zhuǎn)速?？蛰d轉(zhuǎn)速常用來作為測試發(fā)電機(jī)性能的參數(shù)之一。（2）額定轉(zhuǎn)速n2額定電流IA發(fā)電機(jī)出廠時，通過試驗(yàn)，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速。在使用過程中，可通過檢測這兩個數(shù)據(jù)來判斷發(fā)電機(jī)性能的好壞。發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流時的轉(zhuǎn)速定義為額定轉(zhuǎn)速n2，把發(fā)電機(jī)輸出最大電流的2/3作為評價發(fā)電機(jī)的性能指標(biāo)，稱為額定電流IA圖2-38交流發(fā)電機(jī)輸出特性曲線2.輸出特性圖2-38交流發(fā)電機(jī)輸出特性曲線88圖2-40交流發(fā)電機(jī)外特性曲線3）最大電流Imax

發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但曲線越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，無論轉(zhuǎn)速增加多少，電流都不再增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)輸出最大電流Imax有一定限制。由此可見，交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我保護(hù)能力。3.外特性當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n=常數(shù)時，U=f（I）的曲線，如圖2-40所示。從外特性曲線可以看出發(fā)電機(jī)電壓受負(fù)載影響的程度：負(fù)載增加即電流增大，發(fā)電機(jī)的端電壓會很快下降，且轉(zhuǎn)速越高，下降的斜率越大。如果發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，突然失去負(fù)載，發(fā)電機(jī)電壓會突然升高，致使電子元件有被擊穿的危險。圖2-40交流發(fā)電機(jī)外特性曲線3）最大電流Imax892.2.4硅整流發(fā)電機(jī)的使用與檢查一、硅整流發(fā)電機(jī)使用注意事項(xiàng)1．蓄電池必須負(fù)極搭鐵，不得接反。否則，蓄電池將通過整流二極管短路放電，使整流二極管立即燒壞。2．發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，不能用刮火的方法檢查發(fā)電機(jī)是否發(fā)電。否則易損壞發(fā)電機(jī)二極管。3．一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)不發(fā)電或充電電流很小時，及時找出故障并給予排除。4．發(fā)動機(jī)自行熄火時，應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)斷開。否則蓄電池將長期通過勵磁繞組放電。5．發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，不得切斷發(fā)電機(jī)與蓄電池之間的導(dǎo)線，以免過電壓損壞電子元件。6．應(yīng)配用專用調(diào)節(jié)器，線路連接要可靠。2.2.4硅整流發(fā)電機(jī)的使用與檢查一、硅整流發(fā)電機(jī)使用注意90圖2-41帶張緊度的檢查與調(diào)整(a)帶張緊度的檢查；(b)帶張緊度的調(diào)整二、硅整流發(fā)電機(jī)的檢查1．硅整流發(fā)電機(jī)的就車檢查（1）傳動帶松緊度的檢查大拇指用力（30～40N）壓下風(fēng)扇與發(fā)電機(jī)之間的傳動帶，其撓度應(yīng)符合出廠規(guī)定，一般為10～15mm，否則應(yīng)予調(diào)整。如圖2-41。如傳動帶有老化，裂紋應(yīng)更換。若過松應(yīng)松開發(fā)電機(jī)前端蓋與撐桿的鎖緊螺母，向外扳動發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，松緊度合適后，重新旋緊鎖緊螺母。當(dāng)發(fā)電機(jī)位置調(diào)節(jié)到最外極限時，應(yīng)及時換用同規(guī)格的傳動帶，“V”型帶則應(yīng)兩根同時更換。圖2-41帶張緊度的檢查與調(diào)整(a)帶張緊度的檢查；(b91（2）檢查有無噪聲若軸承損壞，軸彎曲，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時會發(fā)出異常響聲。查時逐漸加大發(fā)動機(jī)油門，若有異常響聲，則應(yīng)將發(fā)電機(jī)分解檢修，若皮帶有異響，應(yīng)檢查曲軸皮帶輪、水泵皮帶輪、發(fā)電機(jī)皮帶輪是否在同一旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)。（3）檢查導(dǎo)線連接①檢查各導(dǎo)線接頭連接是否正確。②發(fā)電機(jī)“B”接線柱必須加彈簧墊片緊固。③采用接插器連接的發(fā)電機(jī)，其插座與線束插頭的連接必須鎖緊。2．交流發(fā)電機(jī)解體前的檢查：①用萬用表R×1檢測發(fā)動機(jī)各接線柱之間的阻值，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，見表2—5所示。②手持皮帶輪試前軸承軸向和徑向間隙。③檢查外殼、掛腳處有無裂紋及損壞。（2）檢查有無噪聲92交流發(fā)電機(jī)型號F與E間(Ω)B與E間N與E間正向(Ω)反向(Ω)正向(Ω)反向(Ω)有刷JF11、JFl3、JFl5、JF215～640～50﹥1000010﹥10000JFl2、JF22、JF23、JF2519.5～21無刷JFWl43.5～3.8JFW2815～16表2-5常用交流發(fā)電機(jī)各接柱之間電阻標(biāo)準(zhǔn)值交流發(fā)電機(jī)型號F與E間B與E間N與E間正向(Ω)反向(Ω)正93交流發(fā)電機(jī)型號F與E間(Ω)B與E間N與E間正向(Ω)反向(Ω)正向(Ω)反向(Ω)有刷JF11、JFl3、JFl5、JF215～640～50﹥1000010﹥10000JFl2、JF22、JF23、JF2519.5～21無刷JFWl43.5～3.8JFW2815～16表2-5常用交流發(fā)電機(jī)各接柱之間電阻標(biāo)準(zhǔn)值2．交流發(fā)電機(jī)解體前的檢查：①用萬用表R×1檢測發(fā)動機(jī)各接線柱之間的阻值，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，見表2—5所示。②手持皮帶輪試前軸承軸向和徑向間隙。③檢查外殼、掛腳處有無裂紋及損壞。交流發(fā)電機(jī)型號F與E間B與E間N與E間正向(Ω)反向(Ω)正943．交流發(fā)電機(jī)解體后的檢查（1）轉(zhuǎn)子的檢查①勵磁繞組的檢查：用萬用表測量勵磁繞組的電阻值，應(yīng)符合廠規(guī)定的要求，若阻值小于規(guī)定值時說明繞組間有短路情況，若阻值為“∞”說明有斷路情況。勵磁繞組常出現(xiàn)的故障多為繞組斷路或短路。繞組斷路一般在繞組與滑環(huán)之間，重新焊好并加以絕緣后可繼續(xù)使用。繞組短路應(yīng)重新繞制。②轉(zhuǎn)子軸的檢查：轉(zhuǎn)子軸是否彎曲變形。軸的徑向跳動量不得大于0.1mm，若超過此值，應(yīng)校正。③滑環(huán)的檢查：滑環(huán)表面嚴(yán)重?zé)g，或圓柱度誤差大于0.025mm時，應(yīng)精加工其表面，滑環(huán)厚度不得小于1.5mm，否則應(yīng)更換。④炭刷的檢查：炭刷應(yīng)無損壞，炭刷在炭刷架內(nèi)活動要自如，炭刷與滑環(huán)的接觸面應(yīng)吻合，當(dāng)炭刷長度低于7mm時應(yīng)予調(diào)換。3．交流發(fā)電機(jī)解體后的檢查（1）轉(zhuǎn)子的檢查95（2）定子的檢查定子繞組常出現(xiàn)的故障有斷路或短路等。斷路及短路的檢查，一是通過外部檢視，仔細(xì)察看導(dǎo)線是否折斷，各線頭連接是否脫焊或燒焦。外部檢查沒問題時，再用萬用表檢查，用R×lΩ檔，使一表筆接中性點(diǎn)，另一表筆分別接每相線圈接頭，阻值小于1Ω且三相阻值相等為正常；若阻值為O，為短路；若某一相阻值為“∞”則為斷路。（3）整流元件的檢查用萬用表R×lΩ檔檢查二極管的好壞，二極管正向電阻值很小約為8～10Ω，反向電阻值則大于10000Ω，不符合阻值要求的，應(yīng)予以更換。模塊2+電源系-汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修教學(xué)課件96圖2-42交流發(fā)電機(jī)試驗(yàn)線路圖4.試驗(yàn)臺動態(tài)測試可在汽車電器萬能試驗(yàn)臺上進(jìn)行發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)，測出發(fā)電機(jī)在空載和滿載情況下發(fā)出額定電壓時對應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速，從而判斷發(fā)電機(jī)的工作是否正常。試驗(yàn)線路如圖2-42所示。圖2-42交流發(fā)電機(jī)試驗(yàn)線路圖4.試驗(yàn)臺動態(tài)測試97（1）空載試驗(yàn)將待試發(fā)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺上，由另外的調(diào)速電動機(jī)拖動。合上開關(guān)S1，由蓄電池供給發(fā)電機(jī)勵磁電流進(jìn)行他勵，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min(用轉(zhuǎn)速表測量)時，對12V電系發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)為14V，對24V電系發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)為28V。（2）負(fù)荷試驗(yàn)首先斷開開關(guān)S1，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為自勵，然后合上開關(guān)S2，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min時，發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)大于12V或24V；在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為2500r/min時，電壓應(yīng)達(dá)到14V或28V，電流應(yīng)達(dá)到或接近該發(fā)電機(jī)的額定電流。常見交流發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表2-6。（1）空載試驗(yàn)98交流發(fā)電機(jī)型號額定數(shù)據(jù)空載轉(zhuǎn)速(r／min)滿載轉(zhuǎn)速(r／min)功率(W)電壓(V)電流(A)JF11JF13JF132250142510002500JFl2JF233502812．5l0002500JF2lJF152JF153500143610002500JF22JF255002818l0002500JFl000JF2101000283610002250JF15015014ll10002000JF200200141510003500JF011751413l3003500表2-6常見交流發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對照表交流發(fā)電機(jī)型號額定數(shù)據(jù)空載轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)992.2.5無刷交流發(fā)電機(jī)汽車用無刷交流發(fā)電機(jī)是指無電刷、無滑環(huán)的交流發(fā)電機(jī)。它結(jié)構(gòu)新穎，性能優(yōu)良，工作穩(wěn)定，故障少。無刷交流發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有：①沒有電刷和滑環(huán)，不會因?yàn)殡娝⒑突h(huán)的磨損與接觸不良造成勵磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障。②工作時不會產(chǎn)生火花，減少了無線電干擾。無刷交流發(fā)電機(jī)有爪極式、勵磁機(jī)式、永磁式和感應(yīng)子式四種，其中爪極式和感應(yīng)子式比較常見。1.爪極式無刷交流發(fā)電機(jī)爪極式無刷交流發(fā)電