汽車電氣設備與維修汽車電氣設備構造與維修電器維修1_項目一汽車車身電氣系統基礎知識2_項目二電源系統3_項目三起動機4_項目四照明與信號系統5_項目五汽車儀表與報警裝置6_項目六汽車輔助電氣系統全套可編輯PPT課件汽車車身電氣系統基礎知識任務一

車身電氣系統的組成及特點知識目標1.掌握汽車電氣系統的結構組成。2.掌握電阻的識別方法。3.掌握繼電器的結構及工作原理。能力目標能夠對保險裝置、插接器、開關、繼電器進行檢測。任務目標隨著汽車結構的改進與性能的不斷提高，汽車上裝備的傳統電器正面臨著巨大的沖擊。近年來，伴隨電子工業的發展，電子技術在汽車上的應用越來越廣，車用電子裝置的新產品不斷涌現，特別是大規模集成電路及微型處理機的應用，大大推動了汽車工業的發展，同時也給汽車的控制裝置帶來了巨大的變革。本任務將介紹車身電氣系統的組成及特點。任務引入汽車電源有兩個：蓄電池和發電機。發電機是主要電源，蓄電池是輔助電源。在發動機停轉或起動時，由蓄電池供給電能；發動機達到某一轉速后，由發電機供電。當發電機向用電設備供電的同時，也給蓄電池充電。發電機供電時要采用電壓調節器來保持其輸出電壓的穩定。一、汽車電氣設備的組成電源1相關知識（1）起動系統（2）點火系統（3）照明系統（4）信號裝置（5）儀表及報警裝置（6）輔助電器設備（7）汽車電子控制系統用電設備2全車電路及配電裝置3全車電路及配電裝置包括中央接線盒、熔斷裝置、繼電器、電線束及插接件、電路開關等，使全車電路構成一個統一的整體。由于現代汽車所采用的電控系統越來越多，所占的比例越來越大，且汽車電控系統往往都自成系統，將電子控制與機械裝置相結合，形成了較為典型的機電一體化系統，因此本教材除了涉及傳統電氣設備中的電子控制裝置外，不涉及諸如電控燃油噴射、電子控制自動變速器、制動防抱死系統，這些計算機控制系統將由專門的教材予以介紹。綜上所述，電氣設備的組成如圖1-1所示。汽車一般采用12V電壓，部分大功率柴油機采油24V。低電壓由于電功率較小，不適應汽車用電設備日益增多的要求，醞釀中的汽車電系電壓標準是42V/14V電壓體系。有些汽車電控系統的電腦電源使用+5V電源二、汽車電氣設備的特點低壓電源1所有低壓用電設備均采用并聯方式連接，受有關裝置控制，電壓相同。電氣設備間均為并聯開關，熔斷器均串聯在電源和相應的用電設備之間，電流表申聯在供電汽車電路上，電氣儀表與其傳感器之間串聯。直流電源2所有低壓用電設備均采用并聯方式連接，受有關裝置控制，電壓相同。電氣設備間均為并聯開關，熔斷器均串聯在電源和相應的用電設備之間，電流表申聯在供電汽車電路上，電氣儀表與其傳感器之間串聯。并聯制3電源和所有用電設備的負極均搭鐵、車架車身、發動機體便成為一條公共的地線。單線連接是汽車線路的特殊性，現代汽車上所有電氣設備的正極均用導線連接，該導線通常稱為“火線”;而所有的負極則與車身金屬相連，稱之為“搭鐵”。任何一個電路中的電流都是從電源的正極出發經導線流人用電設備后，由電器設備自身或負極導線搭鐵，通過車架或車身流回電源負極而形成回路。部分要求比較高的線路也采用雙線連接方式，如發電機與調節器之間的連接。單線制、負極搭鐵4電阻是利用金屬與非金屬材料制成便于安轉的電路元件。電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長度，還有橫截面積有關，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數，其定義為溫度每升高1℃時電阻值發生變化的百分數。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。三、汽車電氣系統基本元件與器件電阻1①電阻的種類常見的電阻種類很多，按其結構形式可分為固定電阻、可變電阻和電位器三種；按制造材料可分為碳膜電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻器、貼片電阻（如圖1-2所示）等；按功能分為負載電阻，采樣電阻，分流電阻，保護電阻等。②電阻的標稱值與允許誤差大多數電阻上都標有電阻的數值，這就是電阻的標稱阻值，簡稱標稱值。電阻的標稱值往往和它的實際阻值不全相同。電阻的實際阻值與其標稱值的偏差，除以標稱值所得到的百分比，叫做電阻的誤差，電阻器的實際阻值對于標稱值的最大允許偏差范圍稱為允許誤差。誤差代碼：F、G、J、K等，常見的誤差范圍是：0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、0.25%、1%、2%、5%等，如圖1-3所示。保險裝置2易熔線一般安裝在蓄電池正極接線柱上。如圖1-4所示，易熔線可分為兩種，管式易熔線、線式易熔線，其中線式易熔線比較常見。易熔線主要用來保護電源和大電流線路。如：充電易熔線、點火開關電源易熔線，它可以通過100-200A的大電流，因此絕對不允許換用比規定容量大的易熔線。當易熔線熔斷時，要仔細查找原因，徹底排除故障。在正常的維修中，如果易熔線熔斷后，找到故障點并排除后，但無相同規格的易熔線時，可以暫時用同容量的保險絲或導線串聯在電路中代替，購買符合要求的易熔線時應即時更換。①電阻的種類插片式保險絲裝在駕駛室內保險盒或發動機艙內保險盒，與繼電器組合在一起，構成了全車電路的中央接線盒。如圖1-5所示為汽車駕駛室保險盒及保險盒蓋，在保險盒蓋的對應位置標有保險絲及繼電器的識別標識，使檢查及更換這些電氣裝置時更加容易查找。保險盒中的每個保險絲都有顏色，且標有規格容量值，這是由于全車各個用電設備的功率不同，所以消耗的電流也不同。相應的把保險絲分為如圖1-6所示的幾類，它可以按顏色來判別：綠色為30A、白色為25A、黃色為20A、藍色為15A、紅色10A、棕色為7.5A或5A。②保險絲（插片式）繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，它是利用電磁感應原理以較小的電流來控制較大電流的自動開關，在電路起著自動操作、自動調節、安全保護等作用。在汽車電氣系統中所使用的繼電器體積較小，觸點控制的電流也較小，屬于小型繼電器。如圖1-7所示分別為汽車上的供電繼電器、雨刮繼電器。繼電器3（1）電磁繼電器的工作原理（2）繼電器的類型汽車上廣泛使用電磁式繼電器，這種電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。去除外殼后的繼電器結構如圖1-8所示。下面用電路圖來說明繼電器的工作原理。如圖1-9所示，若一個由電源，開關及燈泡組成的電路設備，要求用強電流直接接線，則開關及接線都要有承受此強電流的能力，然而，可使用一開關利用弱電流去接通和斷開一繼電器，然后由后者通過的大電流去接通或斷開燈泡。①當開關閉會時，電流經過觸點1及2使線圈激磁，線圈的磁力吸引點3和4之間的活動觸點，結果觸點3、4接通并使電流流向燈泡。②當開關斷開時，線圈斷電，線圈的磁力也隨之消失，活動觸點就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點釋放。①常開型，這一類型的繼電器不工作時是開路的，只有在其線圈受激時才閉合。②常閉型，這種類型的觸點不工作時是閉合的，只有在其線圈受激時才斷開。③樞紐式，這種類型在兩個觸點之間切換，由線圈受激狀態決定。圖1-11是大眾汽車上的15號供電繼電器，當繼電器線圈通電工作時，觸點30與觸點87閉合。車燈4（1）外部照明燈（2）內部照明燈①前照燈，如圖1-12所示，常用的大燈燈泡有H4、H7鹵素大燈泡、H1氙氣燈泡。②霧燈，霧燈（圖1-13）安裝在汽車頭部或尾部。③牌照燈，裝于汽車尾部牌照上方或左右兩側，用來照明后牌照。④倒車燈，安裝在汽車尾部，當變速器掛倒檔時，自動發亮，照明車后側，同時警示后方車輛行人注意安全。⑤制動燈，俗稱“剎車燈”（圖1-14），安裝在汽車尾部。⑥轉向燈，主轉向燈（圖1-15）一般安裝在汽車頭、尾部的左右兩側，用來指示車輛行駛趨向。⑦示位燈，又稱“示寬燈”、“位置燈”，安裝在汽車前面、后面和側面，夜間行駛接前照燈時，示位燈、儀表照明燈和牌照燈同時發亮，以標志車輛的形位等。常見內部燈具有頂燈、閱讀燈、行李廂燈、門燈、踏步燈、儀表照明燈、工作燈、儀表板警指示燈等。如圖1-16所示為用于頂燈和閱讀燈的雙尖燈泡及儀表照明指示燈。①頂燈②閱讀燈③行李廂燈④門燈⑤踏步燈⑥儀表照明燈⑦儀表照明燈導線與線束4（1）低壓導線（2）高壓導線（3）汽車線束①導線的截面積，各種低壓導線標稱截面積所允許的負載電流見表1-1所示。汽車12V電系主要線路導線標稱截面積推薦值見表1-2所示。②導線顏色，各國車系的導線顏色代號如表1-3所示。在汽車點火線圈或點火模塊至火花塞之間的電路使用高壓點火線，簡稱高壓線。高壓點火線每缸一根，它分為普通銅芯高壓線及高壓阻尼點火線。帶阻尼的高壓線可抑制和衰減點火系產生的高頻電磁波，降低對無線電設備及電控裝置的干擾。如圖1-18所示，為四缸發動機上的高壓點火阻尼線。在現代汽車上，汽車線束特別多，全車線束包括發動機線束、儀表架線束、車身線束、安全氣囊線束等。如圖1-19所示分別為汽車發動機線束和前照燈線束實物圖。任務實踐實踐名稱基本電器元件的檢測工作準備（1）各種開關、保護裝置、繼電器、車燈若干。（2）萬用表、試燈或發光二極管、試電筆、蓄電池、有關工具等若干個，導線若干根。技術要求與注意事項1.明確操作規范和職責范圍，預防潛在危險。2.熟悉各種開關、熔斷器、繼電器、連接器的類型。3.掌握開關、繼電器的狀態判別和靜態及動態檢測。4.檢測時如發動生觸電事故或其他異常現象（元件冒煙、發燙或有異味），應立即關斷電源。操作步驟及方法1）開關狀態的識別及檢測2）熔斷器及相關電路x的檢測點火系統3）繼電器及相關電路的檢測4）插接器的檢測5）線路的檢查1）開關狀態的識別一般情況下，都可以從用途上判斷出它的工作狀態，如點火開關的工作狀態；當處于LOCK位置時，轉向盤被鎖住；當處于OFF位置時，所有經過點火開關控制的電路被切斷；當處于ACC位置時，電源通過點火開關向附件系統（音響設備）供電；當處于ON位置時，電源通過點火開關向除了起動機外所有電氣裝置供電；當處于ST（起動）位置時，電源通過點火開關向除了附件系統外所有電氣裝置供電。2）開關檢測①開路檢測用萬用表電阻檔或用數字式萬用表二極管檔直接檢測其通斷情況即可。對于組合開關的檢測，可根據其工作狀態逐一地作通斷檢查。②加電壓檢測用萬用表直流電壓檔，將開關撥到相應的位置測是否有電壓，若有電壓，開關接通；若無電壓，開關不通。1）直接觀察對于纏繞式、插接式、玻璃管式熔絲（片或管）拔下時可直接觀察。2）開路檢測用萬用表電阻檔或用數字式萬用表二極管檔直接測量熔斷器是否熔斷，如圖1-20熔斷器的檢查所示。3）電壓檢測用萬用表直流電壓檔或試燈直接接入，測試輸入和輸出端是否有電壓，或試燈是否亮。1）直接觀察繼電器引腳功能的判斷可以通過兩種方法判別：第一種方法是掌握各種繼電器的引腳排列方式和引腳標注，第二種方法是利用萬用表進行檢測，通過檢查繼電器在常態下的導通方式可以確定。2）繼電器好壞的檢測①開路檢測采用萬用表測阻法，如圖1-21所示的繼電器為例，用萬用表R×1檔檢查：1號端子2號端子有電阻且符合標準值，3號端子4號端子通，3號端子5號端子電阻∞，則正常，否則繼電器存在故障。②電壓檢測在測阻法檢查無故障的情況下，可在繼電器線圈的l號端子和2號端子之間加12V電壓，則3號端子4號端子不通，3號端-5號端子通，為正常，否則繼電器有故障。用萬用表兩表針插入插接器尾部的線孔內進行檢查，如有故障可用專用工具壓端子并將導線從插接器上拆下進行檢修，如圖1-22所示。在檢查線路的電壓或導通情況時，不必脫開插接器，線路檢查一般采用兩種方法，一種是利用萬用表的電壓檔，沿著電路圖中的線路分段用萬用表檢查電壓，或用試燈測試亮滅的情況；另一種方法是從電器上拆下，用萬用表的電阻檔測量相應導線的通斷程度及搭鐵情況，如圖1-23和圖1-24所示。結束汽車電氣設備與維修汽車電氣設備構造與維修電器維修汽車車身電氣系統基礎知識任務二

汽車電氣檢測工具與設備知識目標1.掌握數字式萬用表的使用方法。2.掌握示波器的功能。能力目標1.能夠利用示波器測量電壓。2.能夠利用數字萬用表測量電氣元件。任務目標汽車上的用電設備種類繁多，其線路的連接方式多變且復雜，當某一個用電設備出現故障時，可能會引起其他電氣設備也不能正常工作，為了更好地檢查出故障點，使電氣設備快速恢復工作，本任務將介紹部分常用電氣設備檢測工具、儀器的使用方法及注意事項。任務引入跨接線就是一段多股導線，它的兩端分別接有鱷魚夾或不同形式的插頭，主要用于診斷電路故障（旁通某一部分電路）。工具箱內必須有多種形式的跨接線，以用于特定位置的測量，如圖1-25所示。一、跨接線相關知識無電源測試燈如圖1-26所示。測試電路時，將12V測試燈一端搭鐵，另一端接電氣部件電源接頭。如燈亮，說明電氣部件的電源電路無故障；如燈不亮，再連接至電源的第二個接線點，如燈亮，則故障在第一接點與第二接點之間，電路出現的是斷路故障。如燈仍不亮，則再去接第三接點，依此類推，直到燈亮為止。若故障在最后被測接點與上一個被測接點間的電路上，大多為斷路故障。二、測試燈無電源測試燈1斷路檢查。首先斷開與電氣部件相連接的電源電路，將測試燈一端搭鐵，另一端接電路各接點（從電路首端開始）。如果燈不亮，則斷路出現在被測點與搭鐵之間，如燈亮，斷路則出現在此時被測點與上一個被測點之間。短路檢查。首先斷開電氣部件電路的電源線和搭鐵線，測試燈一端搭鐵，另一端與余下電氣部件電路相連接，如燈亮，表示有短路故障（搭鐵）存在，然后逐步將電路中插接器脫開，開關打開，拆除部件，直到燈滅為止，則短路出現在最后開路部件與上一個開路部件之間。自帶電源測試燈2常見的萬用表可分為數字式萬用表、指針式萬用表、專用萬用表等。下面只講解數字式萬用表的使用。數字式萬用表是一種多用途的電子測量儀器，在電子線路的實際操作中有著重要的用途。它不僅可以測量電阻，還可以測量電流、電壓、電容、二極管、三極管等電子元件和電路，如圖1-28所示。三、萬用表的使用①首先紅表筆插入VΩ孔，黑表筆插入COM孔。②量程旋鈕打到“Ω”量程擋適當位置。③分別用紅黑表筆接到電阻兩端金屬部分。④讀出顯示屏上顯示的數據，如圖1-29所示。電阻的測量步驟與注意事項1

1測量步驟2注意事項①量程的選擇和轉換。量程選小了顯示屏上會顯示“1.”，此時應換用更大的量程；反之，量程選大了的話，顯示屏上會顯示一個接近于“0”的數，此時應換用更小的量程。②如何讀數：顯示屏上顯示的數字再加上邊擋位選擇的單位就是它的讀數。要提醒的是在“200”擋時單位是“?”，在“2k—200k”擋時單位是“k?”，在“2M-2000M”擋時單位是“M?”。③如果被測電阻值超出所選擇量程的最大值，將顯示過量程“1.”,應選擇更大的量程，對于大于1M?或更高的電阻，要幾秒鐘后讀數才能穩定，屬于正常。④當沒有連接好時，例如開路情況，儀表顯示“1”。⑤當檢查被測線路的阻抗時，要保證移開被測線路中的所有電源，所有電容放電。被測線路中，如有電源和儲能元件，會影響線路阻抗測試的正確性。⑥萬用表的200M?擋位短路時，后位數字會顯示101.0，測量一個電阻時，應從測量讀數中減去后位數字1.0。如測一個電阻時，顯示為101.0，應從101.0中減去后位數字1.0。被測元件的實際阻值為100M?。直流電壓的測量步驟與注意事項2①紅表筆插入V?孔。②黑表筆插入COM孔。③量程旋鈕打到V-（直流電壓）擋位置。④讀出顯示屏上顯示的數據。如圖1-30所示。

1測量步驟2注意事項①把旋鈕選到比估計值大的量程擋（注意：直流擋是V-,交流擋是V~），接著把表筆接電源或電池兩端，保持接觸穩定。數值可以直接從顯示屏上讀取。②若顯示為“1.”，則表明量程太小，那么就要加大量程后再測量。③若在數值左邊出現“-”，則表明表筆極性與實際電源極性相反，此時紅表筆接的是負極。交流電壓的測量步驟與注意事項3①紅表筆插入V?孔。②黑表筆插入COM孔。③量程旋鈕打到V~（交流電壓）擋位置。④讀出顯示屏上顯示的數據，如圖1-31所示。

1測量步驟2注意事項①表筆插孔與直流電壓的測量一樣，不過應該將旋鈕打到交流擋“V~”處所需的量程。②交流電壓無正負之分，測量方法跟前面相同。③無論測交流還是直流電壓，都要注意人身安全，不要隨便用手觸摸表筆的金屬部分。直流電流的測量步驟與注意事項4①斷開電路。②黑表筆插入COM端口，紅表筆插入mA或者20A端口。③功能旋轉開關打至A-（直流電流）擋，并選擇合適的量程。④斷開被測線路，將數字式萬用表串聯在被測線路中，被測線路中電流從一端流入紅表筆，經萬用表黑表筆流出，再流入被測線路中。⑤接通電路，讀出LCD顯示屏數字，如圖1-32所示。

1測量步驟2注意事項①估計電路中電流的大小。若測量大于200mA的電流，則要將紅表筆插入“10A”插孔并將旋鈕打到直流“10A”擋；若測量小于200mA的電流，則將紅表筆插入“200mA”插孔，將旋鈕打到直流200mA以內的合適量程。②將萬用表串進電路中，保持穩定，即可讀數。若顯示“1.”，就要加大量程；如果在數值左邊出現“-”，則表明電流從黑表筆流進萬用表。交流電流的測量步驟與注意事項5①斷開電路。②黑表筆插入COM端口，紅表筆插入mA或者20A端口。③功能旋轉開關打至A~（交流），并選擇合適的量程。④斷開被測線路，將數字式萬用表串聯在被測線路中，被測線路中電流從一端流入紅表筆，經萬用表黑表筆流出，再流入被測線路中。⑤接通電路，讀出顯示屏數字。

1測量步驟2注意事項①測量方法與直流相同，不過擋位應該打到交流擋位。②電流測量完畢后應將紅表筆插回VΩ孔，否則易損壞萬用表。如果使用前不知道被測電流范圍，將功能開關置于最大量程并逐漸下降。③如果顯示器只顯示“1”，表示過量程，功能開關應置于更高量程。④萬用表最大輸入電流為200mA，過量的電流將燒壞熔絲，應再更換，20A量程無熔絲保護，測量時不能超過15秒。電容的測量步驟與注意事項6①將電容兩端短接，對電容進行放電，確保數字萬用表的安全。②將功能旋轉開關打至電容“F”測量擋，并選擇合適的量程。③將電容插入萬用表CX插孔。④讀出LCD顯示屏上數字。如圖1-33所示。

1測量步驟2注意事項①測量前電容需要放電，否則容易損壞萬用表。②測量后也要放電，避免埋下安全隱患。③儀器本身已對電容擋設置了保護，故在電容測試過程中不用考慮極性及電容充放電等情況。④測量電容時，將電容插入專用的電容測試座中（不要插入表筆插孔COM、VΩ）。⑤測量大電容時穩定讀數需要一定的時間。⑥電容的單位換算：1μF=106pF，1μF=103nF。①紅表筆插入VΩ孔，黑表筆插入COM孔。②轉盤打在()擋。③判斷正負，紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管負極，如圖1-34所示。④讀出顯示屏上數據。⑤兩表筆換位，若顯示屏上為“1”，正常；否則此管被擊穿。二極管的測量步驟與注意事項7

1測量步驟2注意事項二極管正負極好壞判斷。紅表筆插入VΩ孔，黑表筆插入COM孔，轉盤打在（）擋然后顛倒表筆再測一次。如果兩次測量的結果是：一次顯示“1”字樣，另一次顯示零點幾的數字。那么此二極管就是一個正常的二極管，假如兩次顯示都相同的話，那么此二極管已經損壞，顯示屏上顯示的數字即是二極管的正向壓降：硅材料為0.6V左右，鍺材料為0.2V左右。根據二極管的特性，可以判斷此時紅表筆接的是二極管的正極，而黑表筆接的是二極管的負極。三極管的測量步驟與注意事項8①紅表筆插入VΩ孔，黑表筆插入COM孔。②轉盤打在（）擋。③找出三極管的基極b。④判斷三極管的類型（PNP或者NPN）。⑤轉盤打在hFE擋。⑥根據類型插入PNP或NPN插孔測量。⑦讀出顯示屏中測量值，如圖1-35所示。

1測量步驟2注意事項①e、b、c引腳的判定：表筆插位同上，其原理同二極管。先假定A腳為基極，用黑表筆與該腳相接，紅表筆與其他兩腳分別接觸，若兩次讀數均為0.7V左右，然后再用紅表筆接A腳，黑筆接觸其他兩腳，若均顯示“1”，則A腳為基極，否則需要重新測量，且此管為PNP管。②集電極和發射極如何判斷，利用“hFE”擋來判斷：先將擋位打到“hFE”擋，可以看到擋位旁有一排小插孔，分為PNP和NPN管的測量。前面已經判斷出管型，將基極插入對應管型“b”孔，其余兩腳分別插入“c”“e”孔，此時可以讀取數值，即測量值；再固定基極，其余兩腳對調；比較兩次讀數，讀數較大的引腳位置與表面“c”“e”相對應。示波器的型號很多，但其基本結構類似。示波器主要由示波管、X軸與Y軸衰減器和放大器、鋸齒波發生器、整步電路、電源等組成，如圖1-36所示。四、示波器的使用示波器的結構原理1①示波管②X軸與Y軸衰減器和放大器③鋸齒波發生器用示波器測量電氣元器件的方法2①電壓的定量測量②直流電壓測量將“V/DIV”微調置于“CAL”位置，就可以進行電壓的定量測量。測量值可由下列公式計算后得到：用探頭“×1位置”進行測量時，其電壓值為：V=V/DIV設定值×信號顯示幅度（DIV）。用探頭“×10位置”進行測量時，其電壓值為：U=V/DIV設定值×信號顯示幅度（DIV）×10。該儀器具有高輸入阻抗、高靈敏度和快速響應的優勢，下面介紹測量過程。將Y軸輸入耦合選擇開關置于“⊥”，“電平”置于“自動”。屏幕上形成水平掃描基線，將“v/div”與“t/div”置于適當的位置，且“v/div”的微調旋鈕置于校準位置，調節Y軸位移，使水平掃描基線處于熒光屏上標的某一特定基準（0伏）。①將“掃描方式”開關置“AUTO”（自動）位置，選擇“掃描速度”使掃描光跡不發生閃爍的現象。②將“AC—GND—DC”開關置“DC”位置，且將被測電壓加到輸入端。掃描線的垂直位移即為信號的電壓幅度。如果掃描線上移，則被測電壓相對地電位為正；如果掃描線下移，則該電壓相對地電位為負。電壓值可用上面公式求出。例如，將探頭衰減比置于×10位置，垂直偏轉因數（V/DIV）置于“0.5v/div”,微調旋鈕置于“CAL”位置，所測得的掃描光跡偏高5DIV，根據公式，被測電壓為：0.5(V/DIV)×5(DIV)×10=25V測三次直流電壓值，取其平均值。即可得到被測電壓值。任務實踐實踐名稱試燈與萬用表的使用工作準備（1）汽車線束、開關、熔斷器、繼電器、插接器或汽車電氣實訓設備等。（2）萬用表、跨接線、試燈等檢測工具。技術要求與注意事項（1）根據被測電路合理地進行測量工具選擇。（2）萬用表在測量中要合理選擇測量擋位，在轉換擋位時表筆應離開測試點。（2）萬用表的輸出電壓用于測量電阻。使用歐姆擋時，有兩個要點要記住：①測量電阻時，被測元件或被測電路必須與其他元件或電路分開。②由于歐姆表自身帶有電源（雖然電壓值相對較低），所以測量時可能會破壞電子電路。測量計算機或芯片時產生的幾微安電流就有可能損壞芯片。（4）有源試燈的電源電壓會損壞精密的電子元器件或電子電路，所以禁止有源試燈用來檢測任何計算機的運算處理電路。操作步驟及方法①試燈②數字式萬用表常用汽車數字式萬用表注釋如圖1-37所示，填寫表1-5。電壓，電阻，電流的測量如圖1-38和1-39所示。結束汽車電氣設備與維修汽車電氣設備構造與維修電器維修電源系統任務一

蓄電池知識目標1.掌握蓄電池的結構及工作原理。2.掌握蓄電池的檢測方法。能力目標1.能夠對蓄電池常見故障進行診斷、排除。2.能夠對蓄電池進行保養維護。任務目標一輛捷達轎停車，放置一天后就出現啟動機轉動無力、按喇叭聲音弱、開啟大燈，燈光很暗的現象。從這些故障現象可以判斷出這是一起蓄電池虧電故障，要排除該故障，我們必須了解蓄電池的結構、蓄電池工作原理、蓄電池的正確使用及檢查與維護的方法。任務引入蓄電池（俗稱“電瓶”），是汽車上的兩個電源之一，在汽車上與發電機并聯，共同向用電設備供電。蓄電池在車上的安裝位置如圖2-1所示。汽車上蓄電池的功用如下：①在發動機啟動時，向啟動機和點火系統供電。②在發電機不發電或電壓較低的情況下向用電設備供電。③當發電機超載時，協助發電機供電。④蓄電池存電不足，而發電機負載又較少時，它可將發電機的電能轉變為化學能儲存起來(即充電)。⑥過載保護。蓄電池相當于一個大容量電容器，在發電機轉速和負載發生比較大的變化時，能夠保持汽車電氣系統電壓的相對穩定。同時，還可吸收發電機產生的瞬間過電壓，保護汽車電子元件不被損壞，所以，發電機不允許脫開蓄電池運轉。一、蓄電池的功用相關知識汽車蓄電池由3只或6只單格電池串聯而成，每只單格電池電壓約為2V，串聯成6V或12V以供汽車選用，普通鉛酸蓄電池主要由極板、隔板、電解液、外殼、聯條等組成，如圖2-2所示。二、蓄電池的結構極板是蓄電池的核心，分正極板和負極板。蓄電池極板由柵架和活性物質組成，如圖2-3所示，活性物質填充在鉛銻合金鑄成的柵架上。蓄電池充、放電過程中，電能和化學能的相互轉換是依靠極板上活性物質和電解液的化學反應來實現的。極板1隔板的作用是將相互緊靠的正負極板隔開，防止相互接觸而短路，如圖2-4所示。隔板2電解液3電解液是蓄電池內部發生化學反應的主要物質，由純凈硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成。蓄電池電解液的密度一般為1.24~1.31g/cm3，使用中密度應根據地區、氣候條件和制造廠的要求而定，如表2-1所示。對于透明塑料容器的蓄電池，可以通過觀察液面高度指示線檢查電解液的液面高度，如圖2-5所示。蓄電池的外殼是用來盛放電解液和極板組的。它必須耐酸、耐溫、耐寒、抗振，并具有足夠的機械強度，一般采用橡膠或塑料制成。一個整體的外殼分成若干個單格。汽車用蓄電池電壓多為6V和12V兩種規格，6V蓄電池內分三個單格，12V蓄電池分為六個單格。外殼4聯條的作用是將單體電池串聯起來，提高整個蓄電池的端電壓。單體電池的串聯方式有傳統外露式、內部穿壁式和跨越式三種，如圖2-6所示。聯條5極樁有圓錐形和L形等型式，如圖2-7所示。為便于識別，在正極樁的上方或旁邊標刻有“+”（或P）、負極樁的上方或旁邊標刻有“-”（或N）標記，或者在正極樁上涂紅色油漆。極樁6如圖2-8所示，這種蓄電池啟用時需加電解液再經初充電后才能使用。三、蓄電池的分類普通鉛酸蓄電池1免維護蓄電池也叫MF蓄電池，目前在汽車上得到廣泛應用，外觀如圖2-9所示，蓄電池蓋上有一檢查指示器，它實際是蓄電池內裝的比重計，能隨時了解電解液的密度、存電情況及液面高度。免維護蓄電池在合理使用過程中不需添加蒸餾水，同時電樁腐蝕輕，內阻小，自行放電少，低溫啟動性能好，比常規蓄電池使用壽命長。在車上或貯存時不需要補充充電。低壓電源2干荷電蓄電池在干燥狀態下能夠長期（一般兩年）保存在制造過程中所得到的電荷，在規定的保存期內如需使用，只要灌入符合規定相對密度的電解液，靜置30min，即可使用，不需要初充電。干荷電蓄電池加注電解液如圖2-10所示。干荷電蓄電池3存放期極板呈濕潤狀態而保持其荷電性的蓄電池稱之為濕荷電蓄電池。濕荷電蓄電池在存放期（約6個月）內，加注標準密度的電解液至規定的高度即可使用，首次放電量可達到額定容量的80％。若存放時間過長，則需經過短時間的補充充電才能正常使用。濕荷電蓄電池4膠體電解質蓄電池如圖2-11所示，其電解質用經過凈化的硅酸鈉溶液和硫酸水溶液混合后，凝結成稠厚的膠狀物質，故而得名。膠體電解質鉛蓄電池的主要優點是電解質呈膠體狀，不流動，無濺出，使用時只需加蒸餾水，不需要調整和測量相對密度值。使用、維護、保管、運輸都比較安全和方便。同時，可保護極板活性物質不易脫落。壽命比一般鉛蓄電池長20％以上。其缺點是內阻較大，啟動容量較小，自放電程度較高，所以現代汽車上采用較少。膠體電解質鉛蓄電池5蓄電池的工作原理就是化學能與電能的相互轉化。當蓄電池將化學能轉化為電能而向外供電時，稱為放電過程；當蓄電池與外界直流電源相連而將電能轉化為化學能儲存起來時，稱為充電過程。蓄電池的工作過程如圖2-12所示。四、蓄電池的工作原理蓄電池的工作原理1①電動勢的建立蓄電池的單格電池是由浸在電解液中的正極板和負極板組成，電解液是硫酸水溶液。當放電尚未開始時，正極板是二氧化鉛（PbO2），負極板是純鉛（Pb），電解液是硫酸溶（H2

SO4）。當極板浸入電解液后，由于少量的活性物質溶解于電解液，產生了電極電位，并且由于正負極板的電極電位不同形成了蓄電池的電動勢。正極板處，少量PbO2溶入電解液，與水生成Pb（OH）4再分離成四價鉛離子和氫氧根離子。即：PbO2+2H2O→Pb(OH)4Pb(OH)4→Pb4++4OH-其中，溶液中的Pb4+有沉附于正極板的傾向，使正極板呈正電位，同時由于正、負電荷的吸引，極板上Pb4+有與溶液中OH-結合，生成Pb(OH)4的傾向，當兩者達到動態平衡時，正極板的電極電位約為+2.0V。在負極板處，金屬鉛受到兩方面的作用，一方面它有溶解于電解液的傾向，因而有少量鉛進入溶液，生成Pb2+，在負極板上留下兩個電子2e，使負極板帶負電；另一方面，由于正、負電荷的相互吸引，Pb2+有沉附于極板表面的傾向。當兩者達到平衡時，溶解便停止，此時極板具有負電位，約為-0.1V。因此，當外電路未接通時，蓄電池的靜止電動勢約為2.1V。②蓄電池的放電過程蓄電池的放電過程見圖2-12(a)。蓄電池與外電路接通后，在極板電位差的作用下，電流從正極流出，經過燈泡流回負極，使燈泡通電發光。在蓄電池放電過程中，正極板活性物質由二氧化鉛轉變為硫酸鉛，負極板上的活性物質由純鉛也轉變為硫酸鉛，電解液消耗硫酸生成水，電解液密度逐漸下降。③蓄電池的充電過程蓄電池的充電過程見圖2-12(c)。把放電后的蓄電池接一直流電源，使蓄電池正極連接直流電源的正極，蓄電池的負極連接直流電源的負極，當外加電源電壓高于蓄電池電動勢時，電源電流將以與放電電流相反的方向流過蓄電池，使蓄電池正、負極板發生電化學反應對蓄電池進行充電。在鉛蓄電池充電過程中，正極板活性物質由硫酸鉛轉變為二氧化鉛，負極板上的活性物質由硫酸鉛轉變為純鉛，電解液中消耗了水，生成了硫酸，電解液密度逐漸上升。只要充電過程進行，上述電化學反應就不斷進行。當極板上的物質全部轉變完成后，蓄電池就會充滿電。④鉛酸蓄電池充放電后電解液的變化鉛酸蓄電池放電時，電解液中的硫酸不斷減少，水逐漸增多，溶液密度下降；鉛酸蓄電池充電時，電解液中的硫酸不斷增多，水逐漸減少，溶液密度上升。實際工作中，可以根據電解液密度的變化來判斷鉛酸蓄電池的充電程度。五、蓄電池的檢查與維護蓄電池的檢查1①蓄電池外殼的檢查②蓄電池電壓的測量③蓄電池電壓降的檢測④通過觀察孔判斷蓄電池技術狀況⑤電解液液面高度的檢查⑥電解液密度的檢測⑦電池端電壓的檢測蓄電池外殼出現裂紋，除了用肉眼觀察之外，還可用以下方法檢查：①將蓄電池殼注滿電解液，然后擱置24h，察看其有無滲漏痕跡。②也可將蓄電池加注稀硫酸溶液(相對密度為1.1)至離蓄電池外殼上邊緣2mm，然后將蓄電池放入充滿相同相對密度的稀硫酸溶液的容器中，并使蓄電池殼內與容器中的液面高度一樣。將一個電極與電源相連，另一個電極與電壓表相連，此時若電壓表指針發生偏轉，即表明外殼有滲漏，反之說明其外殼完好。還可用相同方法檢查蓄電池相鄰單格之間的隔板是否完好。如圖2-13所示，用萬用表電壓擋測量蓄電池的電壓，應為12V左右。在檢查蓄電池工作性能的時候，可以通過檢測蓄電池電壓降的方法進行判斷。①檢測蓄電池電壓降時，可用萬用表分別測量蓄電池正、負電極極樁與對應導線間的電壓降，測得的電壓應不大于0.5V(理想狀態為0V)。②如果電壓大于0.5V，說明蓄電池極樁與對應的導線之間的電阻過大，原因是極樁與導線接觸不良(不緊固或有氧化物析出)，應清理蓄電池極樁(蓄電池極樁上的氧化物如圖2-14所示)，并重新緊固蓄電池導線。全密封型免維護蓄電池，內部安裝有電解液密度計（俗稱電眼），如圖2-15所示。通過頂端的檢查孔觀察其顏色可判斷蓄電池的技術狀況，如圖2-16所示。綠色：表示蓄電池的技術狀況良好。黑色：表示電解液密度偏低，應對蓄電池進行補充充電。淺黃色：表示電解液液面過低，蓄電池已不能繼續使用。①對于透明或半透明塑料殼體的蓄電池，可以直接通過外殼上的液面線檢查。如圖2-17所示，殼體前側面上標有最高液位和最低液位線，電解液液面應保持在高、低液位線之間，電解液不足時應加注蒸餾水。②對于不能通過外殼上的液面線進行檢測的蓄電池，可以用玻璃管測量液面高度。檢測方法見圖2-18，將玻璃管垂直插入蓄電池的加液孔中，直到與保護網或隔板上緣接觸為止，然后用手指堵緊管口并將管取出，管內所吸取的電解液的高度即為液面高度，其值應為10～15mm。用密度計測試電解液密度是最直接的一種測試方法。測量蓄電池電解液密度時，蓄電池應處于穩定狀態。蓄電池充、放電或加注蒸餾水后，應靜置0.5h后再測量。測量方法如圖2-19所示，吸取蓄電池中的電解液，直到浮子浮起，然后檢查浮子高度和浮子刻線之間的關系，可讀出高度的數值，也可通過浮子彩色標記來判斷蓄電池放電程度。①電解液處于黃色區域，說明電量充足如右圖所示。②電解液處于綠色區域，說明電量比較充足。③電解液處于紅色區域則蓄電池必須充電。用高功率放電計測量放電電壓。方法如下：將高功率放電計的紅色鱷魚夾與蓄電池的正極相連，黑色鱷魚夾與蓄電池的負極相連，按壓高功率放電計測試開關并保持5s后放開，待測試儀上的指針靜止不動后讀出讀數，如圖2-20所示，此讀數即為蓄電池的端電壓。①如電壓＞11.5V，則表明蓄電池良好。②如電壓為9.5～11.5V，則說明蓄電池較好。③如電壓＜9.5V，則說明蓄電池需要充電或存在故障。蓄電池的維護2①蓄電池外殼的檢查為了使蓄電池經常處于完好狀態，延長其使用壽命，對使用中的蓄電池需進行下列維護工作：①觀察蓄電池外殼表面有無電解液漏出；②檢查蓄電池在車上安裝是否牢靠，導線接頭與電樁的連接是否緊固；③經常清除蓄電池蓋上的灰塵泥土，擦去電池頂上的電解液，通透加液孔蓋上的氣孔，清除包樁和導線接頭上的氧化物；④定期檢查和調整電解液的相對密度及液面高度；⑤經常檢查蓄電池放電程度，超過規定時立即充電。②蓄電池儲存暫不使用的蓄電池，進行濕儲存的方法是先將電池充足電，相對密度達1.285，液面至正常高度，密封加液塞通氣孔后放置室內暗處。儲存的時間不宜超過6個月，其問應定期檢查電解液相對密度和用高率放電計檢查容量，如低于25％應即充電。交付使用前也要先充足電。存放期長的蓄電池，最好以干儲法儲存。先將電池以20h放電率完全放電，倒出電解液，用蒸餾水多次沖洗至水中無酸性，倒盡水滴，晾干后旋緊加液塞后密封儲存。啟用前的準備和新電池相同。③蓄電池正負極性的識別連接或充電時需要正確判斷蓄電池的極性。方法如下：①蓄電池的極柱上一般都標有“+”、“-”記號，或正極柱上涂紅色。②觀察極柱的顏色，使用過的蓄電池正極柱呈深棕色，負極柱呈淡灰色。③用直流電壓表接蓄電池的兩極，按照指針偏擺方向判斷其正負極。④利用電解液進行識別，將蓄電池的兩極接上導線，分別插入電解液中(不要使兩導線相碰)，導線周圍產生氣泡多的為負極。④蓄電池使用時的注意事項①汽車使用時，發動機每次啟動時間不能超過5s，兩次啟動間隔時間必須在15s以上。②經常檢查蓄電池的安裝是否牢靠，啟動電纜線與極柱的連接是否緊固，檢查電纜線的線夾與極柱上是否有氧化物，若有應及時清除。③經常檢查蓄電池蓋表面是否清潔，及時清除蓋上的灰塵、電解液等臟物，保持加液孔蓋上的氣孔暢通。④定期檢查電解液的液面高度，當液面降低到一定程度時，應及時補加電解液。⑤定期對蓄電池進行補充充電，以保證蓄電池始終保持充足電的狀態。⑥經常檢查蓄電池的放電程度，超過規定時應立即進行補充充電。⑦冬季要加強蓄電池的充電檢查，以防電解液結冰。⑤蓄電池維護作業內容①蓄電池的加液方法；初次使用的蓄電池，加液作業應該按照使用地區溫度條件加注適當密度的電解液。不同地區溫度條件加注電解液的標準如表2-2所示。②蓄電池的補液方法；蓄電池的補液維護作業是在清潔和檢測作業后進行的。其方法是：直接將專用蓄電池補液(蒸餾水)加入到蓄電池內部，滿足液面高度要求即可。禁止使用不符合要求的水作為補液加注，也不可以加注電解液替代蒸餾水。③電解液密度的調整方法；對于經常使用的蓄電池，在維護作業時，如果單格電解液密度有明顯不同時，應該進行密度調整，以防止放電內阻的變化影響蓄電池正常工作。具體方法是：在完成補充充電作業后，檢查電解液密度，對于不符合規定值的單格，用吸液器抽出部分電解液，后根據具體情況補充蒸餾水或者高密度電解液，直至符合規定值。調整完電解液密度之后，對蓄電池進行放電作業，待它放電終止后，按照規范進行補充充電作業。蓄電池的更換3①擰松負極接頭螺母②拆開負極接頭打開隔熱棉兩個固定紐扣，可以看到正負極接頭上面紅黑兩個絕緣罩，翻開絕緣罩就可以看到鎖緊螺母,如圖2-21所示。用扳手或六角套筒分別擰開負極的緊固螺母，再用一字螺絲刀慢慢撬開緊固塊，接著即可拔出負極接頭，如圖2-22。③拆開正極接頭用相同的方法拆開正極接頭，如圖2-23所示。擰開用于固定蓄電池的鎖緊帶的螺母，松開鎖緊帶，進而將蓄電池取出，如圖2-24所示。按照拆卸時的相反步驟安裝，如圖2-25所示。④拆開鎖緊帶⑤安裝新的蓄電池任務實踐實踐名稱蓄電池的檢測工作準備1.蓄電池①解體的聯條外接式蓄電池5個。②解體的聯長外壁式蓄電池5個。③解體的免維護蓄電池5個。④技術狀況良好的蓄電池5個。⑤有故障的蓄電池5個。2.密度計、溫度計、玻璃管、高率放電計、跨線、萬用表和電源快速充電機等器材。技術要求與注意事項1.測量電解液液面高度及電解液密度時，注意不要將電解液滴落到地面或其他物品上，以免損壞物品和污染環境。2.若皮膚不慎接觸電解液，應立即用肥皂水洗凈。3.密度計，溫度計和玻璃管等用后應立即用清水洗干凈放好，以免接觸物受損及儀器損壞。4.用高率放電計測量電壓時，放電叉與蓄電池的接觸時間每次不得超過5s，以防蓄電池長時間大電流放電。操作步驟及方法①蓄電池技術狀態檢測（1）外部檢查目測：檢查蓄電池封膠有無開裂和損壞，極柱有無破損，殼體有無泄漏，否則應修復或更換。然后用溫水清洗蓄電池外部的灰塵泥污，再用堿水清洗。清洗后疏通加液蓋通氣孔，用鋼絲刷或極柱接頭清洗器除去極柱和接頭的氧化物并涂一層薄薄的工業凡士林或潤滑脂。（2）電解液液面高度檢測用內徑為4-6mm、長度約150mm的玻璃管檢測電解液液面高度。對于半透明式蓄電池，可以用目測法來檢測電解液液位。如液面過低時，應補加蒸餾水；液面過高時，應用密度計吸出部分電解液。①目測：電解液的液位應在min-max之間。②用玻璃管檢查電解液液面的高度，應高出極板上沿14—15MM，如圖2-26所示。（3）用密度計測量電解液密度用密度計測量相對密度，應符合技術標準。密度過低時，應給予調整。免維護蓄電池多數設有內裝式密度計（充電狀態指示器），根據指示器的顏色判定蓄電池狀態。綠色表示充足電；當變黑和深色時，說明存電不足，應給予充電；當顯示黃色或者無色透明時，必須更換蓄電池。實際經驗得出，電解液相對密度每減小0.01，相當于蓄電池放電6％，故可算出放電程度。用密度計測量電解液密度如圖2-27所示。電解液相對密度和存電量之間的關系如表2-2。（4）蓄電池開路（靜態）電壓的檢測若蓄電池剛充過電或車輛剛行駛過，應接通前照燈遠光30s，消除“表面充電”現象，然后熄滅前照燈，切斷所有負載，用萬用表測量蓄電池的開路電動勢，若測得小于12V，說明蓄電池過量放電，測得12.2－12.5V，說明部分放電、高于12.5V，說明蓄電池存電充足。（5）負荷試驗檢測要求被測蓄電池至少存電75％以上，若電解液密度低于1.22g/cm3，用萬用表測得靜止電動勢不到12.4V，應先充足電，再作測試。①電計測試：檢測單格電池電壓的普通高率放電計，測量時將兩個叉尖緊壓在單格電池的正負極柱上，每次不超過5s。單格電壓應在1.5V以上，且在5s內保持穩定。若電壓低于1.5V，但在5s內尚能保持穩定，一般屬于放電過多；若在5s內電壓迅速下降，或某一單格電池比其他單格低0.1V以上時，則表示有故障。對于新式12V高率放電計，將兩放電針壓在蓄電池正負極柱上，保持15s若電壓保持在9.6V以上，說明性能良好，但存電不足，若穩定在11.6~10.6V，說明存電足，若電壓迅速下降，說明蓄電池已損壞。②隨車啟動測試：在啟動系正常情況下，以啟動機作為試驗負荷，拔下分電器中央線并搭鐵，將萬用表置電壓擋，接在蓄電池正負極柱上，接通啟動機15s，讀取電壓表讀數，對12V蓄電池，應不低9.6V。②應急跨接起動汽車蓄電池存電不足起動困難時，可用其他汽車的蓄電池通過專用并聯跨接電纜起動車輛，如圖2-28所示。①步驟一，拉緊駐車制動器拉桿，把變速器置于空擋。②步驟二，關掉車上起動時用不到的電器。③步驟三，把紅色跨接電纜的一端連接到充電電池正極，再把另一端連接到被充電電池正極上。④步驟四，把黑色跨接電纜的一端接到充電電池負極上，另一端接到被充電電池車輛的接地處。⑤步驟五，起動提供充電電池的發動機，讓它以較高怠速運轉幾分鐘，然后再發動被充電電池的發動機。⑥步驟六，拆卸跨接電纜時應先拆下被充電電池負極一端的跨接電纜，最后拆下兩電池正極間的跨接電纜。結束汽車電氣設備與維修汽車電氣設備構造與維修電器維修電源系統任務二

交流發電機知識目標1.掌握發電機的結構組成及工作原理。2.掌握發電機的拆裝方法，并能正確使用拆裝工具。3.掌握發機各部件的檢測方法。能力目標1.能夠對發電機進行不解體和解體檢測、維修。2.能夠對發電機故障進行分析、診斷與排除。任務目標一輛大眾桑塔納轎車，當接通點火開關時，充電指示燈亮，發動機正常運轉后充電指示燈卻不熄滅。從此故障現象可以以及判斷出，這是一例發電機不發電故障，要維修該故障，我們必須需掌握發電機的結構及工作原理、發電機的檢測與維修方法。任務引入汽車蓄電池的作用是向汽車電氣設備提供電能，但是蓄電池的電量有限，需要經常充滿電。所以汽車需要充電系統來產生電能和隨時給蓄電池充電。實際上，當發動機運轉時，充電系統產生的電能不但給蓄電池充電，而且向各種電器提供必要的電能。發電機是充電系統的主要設備，也是汽車的主要電源，其功用是在發動機運轉時，向除起動機以外的所有用電設備供電，同時還向蓄電池充電，發電機在車上的安裝位置如圖2-29所示。一、發電機的功用相關知識汽車上所用的發電機大多為三相交流發電機。三相交流發電機由轉子、定子、電刷與電刷架、整流器、風扇、帶輪、前后端蓋等組成，如圖2-30所示。二、發電機的組成轉子的作用是產生磁場。轉子由爪極、磁軛、勵磁繞組、集電環、轉子軸等組成。轉子軸上壓裝著兩塊爪極，爪極空腔內裝有勵磁繞組和磁軛。集電環由兩個彼此絕緣的銅環組成，壓裝在轉子軸上并與軸絕緣，兩個集電環分別與勵磁繞組的兩端相連。當給兩集電環通入直流電時，勵磁繞組中就有電流通過，并產生軸向磁通，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（或八對）相互交錯的磁極。轉子如圖2-31所示。轉子1定子2定子的作用是產生交流電。定子安裝在轉子的外面，和發電機的前后端蓋固定在一起。當轉子在其內部轉動時，引起定子繞組中磁通的變化，定子繞組中就產生交變的感應電動勢。定子由定子鐵心和定子繞組組成，如圖2-32所示。定子鐵心由內圈帶槽、互相絕緣的硅鋼片疊成。定子繞組有三組線圈，對稱地嵌放在定子鐵心的槽中。三相繞組的繞線方式有星形和三角形兩種。定子繞線方式如圖2-33所示。在發電機的后端蓋上裝有電刷組件，電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成，如圖2-34。電刷的作用是將電流通過集電環引入勵磁繞組。兩個電刷分別裝在電刷架的孔內，借助彈簧壓力與集電環保持接觸。目前國產交流發電機的電刷架有兩種結構，如圖2-35所示。●外裝式：電刷架可直接從發電機的外部拆裝，因此，拆裝維修方便。●內裝式：電刷架不能直接從發電機外部進行拆裝，如需更換電刷，還需將發電機拆開，這種結構將逐漸被淘汰。勵磁繞組通過兩只電刷和外電路相連，根據電刷和外電路的連接形式不同，發電機分為內搭鐵式和外搭鐵式兩種，如圖2-36所示。電刷與電刷架3①內搭鐵式：內搭鐵式的交流發電機，其勵磁繞組的兩端通過電刷分別引至發電機后端蓋上的接線柱，分別稱為“F”（或“磁場”）和“E”（或“搭鐵”）接線柱，即勵磁繞組的一端在發電機的外殼上直接搭鐵。②外搭鐵式：外搭鐵式的交流發電機，其勵磁繞組的兩端引至后端蓋上的接線柱，分別稱為“F1”和“F2”接線柱，且兩個接線柱均與發電機的后端蓋絕緣，勵磁繞組需經電壓調節器搭鐵。整流器（圖2-37）的作用是將定子繞組產生的三相交流電變為直流電。整流器由整流二極管組成，6管交流發電機的整流器是由6只硅整流二極管分別壓裝或焊裝在相互絕緣的兩塊板上組成的，其中一塊為正極板（帶有輸出端螺栓），另一塊為負極板。負極板和發電機外殼直接相連（搭鐵），也可以將發電機的后蓋直接作為負極板。6只整流二極管分為正極管和負極管兩種。引出電極為正極的稱為正極管；引出電極為負極的稱為負極管，如圖2-38所示。整流器4前端蓋、后端蓋（實物如圖2-39所示）均由非導磁材料的鋁合金制成，漏磁少，并具有輕便、散熱性能好等優點。汽車發電機的前后端蓋上一般設有通風口，以便發電機內部散熱。另外，后端蓋內裝有電刷架和電刷。前、后端蓋5交流發電機的前端裝有帶輪和風扇，如圖2-40所示。由發動機通過傳動帶驅動發電機的轉子軸和風扇一起旋轉。前后端蓋上分別有出風口和進風口。當發動機帶動發電機高速旋轉時，可使空氣流經發電機內部，對發電機進行冷卻。為了提高散熱能力，有的發電機裝有兩個風扇（前后各一個），如豐田轎車的發電機。風扇與帶輪6交流發電機產生交流電的基本原理是電磁感應原理，即交流發電機是利用產生磁場的轉子旋轉，使穿過定子繞組的磁通量發生變化，在定子繞組內產生交流感應電動勢。圖2-41所示為交流發電機的工作原理圖。三、交流發電機的工作原理交流發電機發電原理1硅整流二極管具有單向導電性：當給硅整流二極管加上正向電壓(正極電位高于負極電位)時導通，硅整流二極管呈現低電阻狀態；當給硅整流二極管加一反向電壓(JE極電位低于負極電位)時截止，硅整流二極管呈現高電阻狀態。利用硅整流二極管的這種單向導電性，制成了交流發電機的硅整流器，使交流電變為直流電。硅整流器實際上是一個由六只硅整流二極管組成的三相橋式整流電路，見圖2-42。交流發電機整流原理2有的發電機具有中性點接線柱，如圖2-43所示。中性點接線柱是從三相繞組的末端引出來的，標記為“N”，輸出電壓為UN。由于UN是通過三個搭鐵的負極管子整流后得到的直流電壓(即三相半波整流)，中性點電壓UN一般用來控制各種用途的繼電器，如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等。實際上，對有些交流發電機(如帕薩特、奧迪等轎車)來說，在三相繞組的中性點處接上麗只中性點二極管(功率二極管)，并通過兩只中性點二極管與橋式整流器的正、負輸出端相連，如圖2-44所示為原理圖，圖中VD7、VD8為中性點二極管。此種作法，當發動機高速運轉時，可有效地利用中性點電壓來增加發電機的輸出功率。實踐證明，在交流發電機上采用中性點二極管后，輸出功率可增加10％～15％。交流發電機在無外接直流電源時，由于轉子保留的剩磁很弱，因此在低速時，僅靠磁產生的電動勢(小于0.6V)并不能使二極管導通，發電機也就不能發電。為了克服這一缺點，在發電機開始發電時采用了他勵方式，即由蓄電池為勵磁繞組提供勵磁電流，以增強磁場，使發電機在低速轉動時電壓能夠迅速上升，從而實現發動機怠速時發電機便可向蓄電池充電。發電機向蓄電池充電時，勵磁方法由他激方式變為自勵方式，即勵磁電流由發電機自己提供。簡單地說，交流發電機的勵磁方法是：先他勵、后自勵。圖2-45所示為交流發電機的勵磁電路。如圖2-46所示，增加了三個功率較小的硅二極管，專供勵磁電流，稱為勵磁二極管，勵磁二極管同時也控制充電指示燈。三只勵磁二極管與三只負極管子同樣組成橋式整流電路，“D+”點與火線接線柱“B”電位相等。交流發電機勵磁特點3由交流發電機的工作原理可知，交流發電機的三相繞組產生的三相電動勢的有效值Eφ=4.44KfNΦ，這樣，交流發電機每相繞組電動勢有效值可寫成：四、電壓調節器的工作原理電壓調節器的基本工作原理1集成電路調節器，根據不同的電壓檢測方法可分為發電機電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法兩種電路，如圖2-47所示。下面分別對其進行介紹。集成電路調節器的工作原理2（1）發電機電壓檢測法如圖2-47（a）所示，分壓器R2和R3的端電壓ULE等于發電機的端電壓UBE。由檢測點P加到穩壓管VS1兩端的反向電壓UBE(經VT2的發射結)正比于發電機的輸出電壓UBE，因此，這種基本電路稱為發電機電壓檢測法。其工作原理如下所述。點火開關S接通后，蓄電池電壓加到充電指示燈和分壓器R2和R3上。這時由于UBE小于VS1的擊穿電壓，晶體管VT2截止；而晶體管VT1則由于發射結(經R1)承受正向電壓而導通，勵磁電路為(他勵)：蓄電池正極→點火開關S→充電指示燈→勵磁繞組→VT1→蓄電池負極(搭鐵)。這時由蓄電池提供勵磁電流，充電指示燈亮。發動機啟動后，隨著發動機轉速升高，當發電機的輸出電壓超過蓄電池電動勢時，發電機開始向蓄電池充電，同時，勵磁方法由他勵變為自勵，勵磁電路為：發電機二極管VDL→勵磁繞組→VT1→蓄電池負極(搭鐵)。同時，充電指示燈由于兩端的電位相等而熄滅，表示發電機正常發電。當發電機的輸出電壓達到調整值時，UPE大于VS1的擊穿電壓，使VS1導通，VT2導通，VT2導通的同時將VT1的發射結短路，使VT1截止，勵磁電流迅速減小，發電機輸出電壓UBE(即ULE)也隨之下降，接著VS1和VT2又重新截止，VT1又導通，產生勵磁電流。如此循環，VT1管反復導通與截止，控制勵磁電流，使發電機的輸出電壓保持恒定。VT1截止瞬間，在勵磁繞組中產生的自感電動勢，經續流二極管VDF自成回路，迅速消失，從而保護了VT1，防止被反向擊穿。（2）蓄電池電壓檢測法如圖2-47（b）所示，蓄電池電壓檢測法原理與發電機電壓檢測法基本相同。所不同的是：發電機電壓檢測法的控制信號直接來自于發電機的輸出電壓，而蓄電池電壓檢測法的控制信號來自于蓄電池的正極。相比而言，采用發電機電壓檢測法，可省去信號輸入線，缺點是當發電機至蓄電池電路上的壓降較大時，可導致蓄電池充電不足。因此，一般大功率發電機多采用蓄電池電壓檢測法，使蓄電池的端電壓得以保證。若采用蓄電池電壓檢測法，當發電機的電壓輸出線或信號輸入線斷路時，由于無法檢測發電機的工作情況，可造成發電機失控現象。故多數車型在應用中，都對具體電路作了相應改進。圖2-48所示為廣泛使用的內裝集成電路調節器的整體式交流發電機的原理電路，為蓄電池電壓檢測法。其工作過程如下所述。集成電路調節器實例3（1）閉合點火開關S，蓄電池電壓加到充電指示燈和分壓器R2和R3上，由于UPE電壓小于穩壓管VS的反向擊穿電壓，晶體管VT3截止，而晶體管VT2、晶體管VT1導通，勵磁電路為(他勵)：蓄電池正極→點火開關S→充電指示燈→發電機勵磁繞組→VT1→蓄電池負極。這時，充電指示燈亮。（2）當發動機啟動后，發電機的輸出電壓大于蓄電池的電壓，發電機開始向蓄電池充電，勵磁方法由他勵變為自勵，勵磁電路為：發電機二極管VDL→發電機勵磁繞組→VT1→蓄電池負極。同時，充電指示燈由于兩端電位相等而熄滅，表示發電機正常發電。（3）當發電機的輸出電壓達到調整值時，UPE電壓大于VS的反向擊穿電壓，VS導通，VT3導通，VT2、VT1截止。這時，勵磁電流迅速下降，發電機的輸出電壓迅速下降。（4）接著VS和VT3又重新截止，VT2、VT1又重新導通，產生勵磁電流。如此循環，VT1反復導通與截止，控制勵磁電流，使發電機的輸出電壓保持恒定。其他元件的作用：在此電路中，增加了一個與分壓器R2、R3串聯的二極管VDs，同時在VDs的負極和發電機B端之間接人電阻R

。這樣可防止當蓄電池正極與發電機的接線有斷路現象時，發電機失控。RT為熱敏電阻，溫度升高阻值減小，與R2并聯。這樣可降低蓄電池在高溫(環境溫度)時的充電電壓，有利于蓄電池的充電。為了減小發電機流經“S”接線柱的電流，增大了R2、R3的電阻，這樣在電路中增加了VT3，VT3起放大作用。五、交流發電機的拆裝①用扭力扳手擰出發電機皮帶輪的緊固螺母，取出螺母墊圈。②用拉器拉出發電機皮帶輪，如圖2-49所示。③擰下發電機后端蓋的整流器罩蓋螺栓，取下后端蓋。④擰下各顆發電機前后端殼體緊固螺栓，用橡膠錘敲擊轉子軸，如圖2-50所示。⑤取出前端蓋，如圖2-51所示。⑥取出止推墊圈，取出風扇葉輪，如圖2-52所示。⑦取出轉子繞組總成，如圖2-53所示。⑧按拆解的反順序裝復。裝復后，轉動發電機皮帶輪，轉子轉動平順，無摩擦測量發電機的輸出端子B+和搭鐵端E之間的阻值（殼體或搭鐵接線柱），如圖2-54所示。通過測量可以判斷交流發電機整流器是否有故障，如有故障應將發電機解體進一步檢測。六、交流發電機的檢測交流發電機的整機檢測1交流發電機零部件的檢修2①整流器的檢測與維修將二極管的引線與其他連接分離，分別將紅表筆和黑表筆與二極管正、負極接觸測量，然后更換表筆再測量，若兩次測量值一次小（正向電阻，8~10Ω），一次大（反向電阻，大于10kΩ），說明二極管性能良好，若兩次均測得為“∞”，說明二極管斷路；若均為“0”，說明此二極管被擊穿短路。短路和斷路的二極管均應更換，如圖2-55所示。②轉子的檢測①集電環的檢修，集電環表面應光潔，不得有油污，否則應進行清潔。當集電環臟污嚴重并有輕微燒損時，可用細砂布磨光，如圖2-56所示；若嚴重燒損或失圓，可在車床上車削修復，修復后，集電環表面粗糙度Ra≤1.60μm，集電環厚度≥1.50mm。②轉子軸的檢修，轉子軸的彎曲會造成轉子與定子之間間隙過小而摩擦或碰撞，如發現發電機運轉時阻力過大或有異響，應檢查轉子軸是否有彎曲。要求發電機轉軸對其軸線的徑向圓跳動小于等于0.05mm，否則應進行校正或更換，如圖2-57所示。③勵磁繞組的檢測，勵磁繞組短路和斷路檢測：表筆分別觸在兩集電環上，如圖2-58所示，如果電阻無窮大，說明勵磁繞組有斷路故障；如果電阻為零，說明有短路故障。勵磁繞組的絕緣性能檢查：用萬用表電阻檔，表筆分別觸在集電環和轉子軸上。如圖2-59所示。如果電阻無窮大，說明勵磁繞組絕緣良好，否則說明有搭鐵故障。③定子的檢測①定子繞組的斷路檢查，如圖2-60所示，兩表筆每觸及定子繞組的任何兩相首端，電阻值都相等并且電阻很小，說明沒有斷路故障；如果電阻無窮大，說明定子繞組有斷路故障。②定子繞組的絕緣情況檢查，如圖2-61所示，表筆分別觸在定子繞組間和定子繞組與定子鐵心間，如果電阻無窮大，說明繞組絕緣良好，否則說明有搭鐵故障。電刷及電刷架應無破損或裂紋，電刷在電刷架中應能活動自如，無卡滯現象。測量電刷的高度，當電刷的高度低于原來的2/3時應更換。如圖2-62所示。電刷組件的檢測3七、故障診斷與排除交流發電機的整機檢測1充電電流過小故障的診斷與排除2充電電流過大故障的診斷與排除3發電機過熱故障的診斷與排除5發電機異響故障的診斷與排除6充電不穩故障的診斷與排除4（1）故障現象發動機在怠速以上轉速運轉時，充電指示燈不熄滅；在怠速以下轉速運轉時，充電指示燈不亮，但蓄電池出現虧電現象。（2）故障原因●發電機V帶過松或有油污引起打滑。●磁場繞組斷路、搭鐵或匝間短路。●定子繞組斷路、搭鐵或匝間短路。●電刷與集電環接觸不良。●整流二極管、勵磁二極管斷路或擊穿。●充電指示燈損壞。●充電指示燈與儀表板14孔黑色插件T14/12插孔間的二極管斷路。●電壓調節器損壞。（3）故障的診斷與排除接通點火開關，檢查充電指示燈是否閃亮，如果不亮，則可按圖2-63所示的步驟進行判斷與排除。發動機在怠速以上轉速運轉時充電指示燈仍亮，則按圖2-64所示的順序進行判斷與排除。（1）故障現象發動機在中速以上轉速運轉時，充電指示燈方能熄滅，打開前照燈時燈光暗淡。（2）故障原因●發電機V帶打滑。●充電線路接觸不良。●電刷與集電環接觸不良。●電樞繞組局部短路。●個別整流二極管或勵磁二極管斷路、擊穿。●定子繞組斷路或局部短路。●電壓調節器工作不良。（3）故障的診斷與排除充電電流過小故障的診斷與排除，如圖2-65所示。（1）故障現象蓄電池電解液消耗過快，發電機及點火線圈容易過熱，燈泡易燒壞。（2）故障原因電壓調節器DF→D一之間短路。（3）故障的診斷與排除更換電壓調節器。（1）故障現象發動機在怠速以上轉速運轉時，充電指示燈時亮時滅。（2）故障原因●發電機V帶打滑。●充電線路或磁場接柱松動。●電刷與集電環接觸不良。●發電機內部導線連接松動。●電壓調節器內部元件損壞。（3）故障的診斷與排除●檢查并調整V帶的撓度，若V帶磨損嚴重應更換。●檢查充電線路、勵磁線路是否松動或銹蝕，并視情予以緊固和清潔。●拆下電刷總成，檢查電刷的高度是否符合標準，與集電環接觸面是否有油污，在電刷架內運動有無卡滯現象，彈簧彈力是否過小等，并視情予以更換或修理。●拆解發電機，檢查電樞繞組、定子繞組連接導線是否松動或脫焊，視情予以重新焊接。●以上檢查均正常，則應更換電壓調節器。（1）故障現象發電機運轉過程中溫度過高，嚴重時燒壞磁場繞組或定乎繞組。（2）故障原因●發電機前、后端軸承潤滑不良。●發電機電樞爪極與定子鐵芯相互摩擦。●交流發電機與發動機不匹配，最高轉速過低。（3）故障的診斷與排除●若非原裝發電機，應比較現裝與原裝的最高允許轉速及V帶輪直徑。若現裝發電機的最高允許轉速低于原裝發電機的最高允許轉速，且差值較大，或V帶輪直徑小于原裝V帶輪直徑，應按標準進行更換。●若為原裝發電機，則應拆解發電機，檢查前、后端軸承是否破裂，潤滑是否良好；轉子爪極與定子鐵芯之間有無摩擦刮痕。（1）故障現象發電機工作過程中發出連續或斷續的異常響聲。（2）故障原因●發電機V帶打滑。●發電機軸承損壞。●轉子與定子間發生碰擦。●風扇葉片與前端蓋碰擦。（3）故障的診斷與排除●若異響斷續出現，且發電機轉速變化時響聲嚴重，應檢查發電機V帶的撓度，并予以調整。●若異響連續，應觀察風扇葉片與前端蓋是否碰擦。用聽診器或旋具聽診發電機前、中、后端部。如果響聲在發電機的前、后部嚴重，則為發電機軸承損壞或潤滑不良；若響聲在發電機中部且有振動感，則為轉子與定子發生碰擦。應拆解發電機，潤滑或更換相應部件。任務實踐實踐名稱發電機的拆裝與檢測工作準備發電機、拉器、拆裝工具、萬用表等技術要求與注意事項1.拆裝過程中不得丟失、損壞和漏裝零部件。2.不可用汽油清洗轉子和定子線圈，以防絕緣損壞。操作步驟及方法①就車拆卸將交流發電機從汽車上拆下時，應按以下步驟進行：（1）拆下蓄電池負極柱上的搭鐵電纜接頭。（2）拆下發電機上的導線接頭或插接器接頭。（3）拆下發電機固定螺栓和傳動帶張力調節螺栓，并松開傳動帶。（4）取下發電機，并用干凈棉紗擦凈發電機表面的灰塵和油污，以便解體檢修。②交流發電機不解體檢測（1）認識交流發電機“電樞”、“勵磁”、“搭鐵”、“中性點”接線柱（載貨車用）或轎車用交流發電機B+、D+等接線柱。（2）判斷交流發電機的搭鐵形式：①直觀法。看通過兩個電刷接出的接線柱有無搭鐵片，若有為內搭鐵發電機。②測試法。用萬用表R×1檔或數字萬用表二極管檔測電刷接出的兩個接線柱與發電機外殼有無搭鐵，若有為內搭鐵發電機。③交流發電機各接線柱電阻的檢測用萬用表測量各接線柱間的電阻值，可初步判斷發電機是否有故障。對內搭鐵的發電機，其方法是用萬用表R×l檔測量發電機F與E、B與E、N與B、N與E各接線柱之間的電阻，并記錄所測各值，與相應的標準值比較。對于外搭鐵的發電機必須變成內搭鐵的發電機才能測量除發電機F與E以外的其他接線柱間的電阻。幾種交流發電機各接線柱之間的電阻如表2-4所示。（1）用指針式萬用表R×1檔，一表筆接發電機勵磁F接線柱，一表筆接發電機E接線柱，若值符合規定，則表明勵磁繞組良好；若值小于規定，則說明勵磁繞組有短路故障；若值為∞大，則說明勵磁繞組有斷路故障。（2）用指針式萬用表R×1檔，黑表筆接發電機B接線柱，紅表筆接發電機外殼，測得電阻在40~50Ω，調換表筆，此值﹥10kΩ或為∞，說明無故障；若阻值在10Ω左右，調換表筆，此值﹥10kΩ或為∞，說明有不同極性二極管擊穿；若正反向測得阻值為0，說明有擊穿的二極管；若正反向測得阻值為∞，說明有多個正負二極管斷路。（3）若交流發電機有中性點接線柱（N），用萬用