常見車型電源系分析與故障診斷

1、摘要常見車型電源系分析與故障診斷摘 要汽車電源系統(tǒng)包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器。本文先是介紹了蓄電池、發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，概述了汽車電源系統(tǒng)常見的故障，分析了電源系統(tǒng)各種故障的現(xiàn)象和造成故障的原因，并用幾個常見車型診斷維修事例進(jìn)一步論述了電源系統(tǒng)各種故障的排除方法。關(guān)鍵字：汽車，電源系統(tǒng)，故障診斷I目錄目 錄第一章 緒論11.1引言11.2汽車發(fā)展的歷史11.3汽車電源系研究的意義2第二章 蓄電池32.1蓄電池的構(gòu)造32.2蓄電池的工作原理52.3蓄電池的充電方法62.4蓄電池常見故障62.4.1極板的硫化62.4.2自行放電72.4.3極板短路82.5蓄電池的使用8第三章

2、交流發(fā)電機(jī)93.1交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造93.2交流發(fā)電機(jī)的工作原理103.3交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器113.4交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的正確使用113.5充電系統(tǒng)常見故障及其診斷123.5.1不充電（充電指示燈不亮）123.5.2不充電（充電指示燈不熄滅）123.5.3充電電流過小133.5.4充電電流過大133.5.5充電電流不穩(wěn)定14第四章 汽車電源系故障案例分析154.1現(xiàn)代汽車啟動系統(tǒng)常見故障診斷154.2本田雅閣車充電指示燈異常亮起154.3延安SX2190型汽車發(fā)電機(jī)電壓過高故障164.4捷達(dá)轎車指示燈常亮故障174.5捷達(dá)轎車充電指示燈稍微發(fā)亮17結(jié)束語18參考文獻(xiàn)19致 謝20III第一章 緒

3、論第一章 緒論1.1引言龐大的市場需求仍是保持汽車產(chǎn)銷量增長的重要因素。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開交通，改革開放以來，高速公路的快速發(fā)展、快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展直接帶動了汽車保有量的迅猛增長。汽車從最初的小馬力、低速度的“馬車”發(fā)展到現(xiàn)在的大馬力、高速度的超跑，見證了一個多世紀(jì)的人類智慧的結(jié)晶。各種各樣的不同種類的，不同用途的汽車，都有他的使用期限。但是有些故障是人為造成的，是可以避免的，同時也是可以維修的。1.2汽車發(fā)展的歷史（1） 汽車的誕生1879年，德國工程師卡爾·本茨，首次試驗(yàn)成功一臺二沖程試驗(yàn)性發(fā)動機(jī)。1885年，他在曼海姆制成了第一輛本茨專利機(jī)動車，該車為三輪汽車，采用一臺兩沖程單缸0.

4、9馬力的汽油機(jī)，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基本特點(diǎn)，如火花點(diǎn)火、水冷循環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向和制動手把等。（2） 汽車快速發(fā)展階段（19世紀(jì)末至20世紀(jì)30年代）汽車生產(chǎn)組織形式也由家庭作坊式過渡到大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化和流水線生產(chǎn)， 1913年，福特公司首次采用流水線生產(chǎn)T型汽車，到1920年,實(shí)現(xiàn)了每分鐘生產(chǎn)1輛汽車的速度,生產(chǎn)量達(dá)1546萬輛，創(chuàng)下當(dāng)時汽車單產(chǎn)世界記錄。汽車技術(shù)也有很大進(jìn)步，高速汽油機(jī)、柴油機(jī)、艾克曼式的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、等速萬向節(jié)、弧錐齒輪和雙曲面齒輪傳動、帶同步器的變速器、四輪制動、液壓減震器、充氣輪胎和發(fā)電機(jī)-蓄電池-起動馬達(dá)系統(tǒng)都是這個時期發(fā)明的。（3） 汽車

5、發(fā)展的全盛時期（20世紀(jì)30年代至70年代初）二戰(zhàn)結(jié)束，歐洲各國大力發(fā)展汽車，西歐汽車產(chǎn)量由戰(zhàn)前的80萬輛猛增到750多萬輛，增長了近10倍。德國大眾的甲殼蟲牌汽車風(fēng)靡全球，從19361973年共生產(chǎn)2150萬輛，創(chuàng)下了單產(chǎn)世界記錄。其高爾夫牌轎車，款式新穎齊全，外殼鍍鋅板，12年不銹，深受歡迎，已經(jīng)生產(chǎn)2000多萬輛，歐洲幾乎每個家庭都有1輛。日本也迅速崛起，在引進(jìn)、消化基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出新車型，產(chǎn)量從1963年的100多萬輛迅速增加到1970年的400余萬輛。19801993年期間年產(chǎn)量超過美國，躍居世界第一。這個時期的汽車技術(shù)主要是向高速、方便、舒適方面發(fā)展，50年代轎車功率已經(jīng)達(dá)到280k

6、W，最高車速達(dá)200km/h，流線型車身、前輪獨(dú)立懸架、液力自動變速器、動力轉(zhuǎn)向、動力制動、全輪驅(qū)動、低壓輪胎、子午線輪胎都相繼出現(xiàn)。（4） 汽車企業(yè)兼并改組，汽車產(chǎn)量相對穩(wěn)定時期（20世紀(jì)70年代以后）這個時期汽車技術(shù)的主要發(fā)展方向是提高汽車的安全性和降低排氣污染。各種保障安全、減少排氣污染的新技術(shù)、新車型應(yīng)運(yùn)而生，如各種防抱死制動系統(tǒng)、電子控制噴油、電子控制點(diǎn)火、三元催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、電動汽車等。1桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1.3汽車電源系研究的意義目前我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境正在日益完善，國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，人民收入和消費(fèi)水平不斷提高，對汽車、住房等10萬元級商品的消費(fèi)能力日趨增強(qiáng)，同

7、時國家也出臺了一系列政策，改善汽車消費(fèi)環(huán)境，鼓勵居民購買汽車，國際汽車巨頭悉數(shù)進(jìn)入中國，帶來了先進(jìn)技術(shù)和管理理念，可供消費(fèi)者選擇的車型大幅增加，但同時石油及鋼材價(jià)格不斷上漲，汽車消費(fèi)環(huán)境的制約影響到汽車產(chǎn)業(yè)的更快的發(fā)展。汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長、關(guān)聯(lián)度高、消費(fèi)拉動大，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。汽車需求增長較快拉動汽車產(chǎn)銷量連創(chuàng)新高隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和居民收入水平的持續(xù)提高，對汽車等商品的需求不斷上升。電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車上廣泛應(yīng)用,汽車上電子元器件的數(shù)量必將越來越多,車輛在使用過程中不可避免會出現(xiàn)各種故障。汽車電源系統(tǒng)是汽車電氣系統(tǒng)的基本組成之一，使用頻率很高，它的穩(wěn)定運(yùn)行也是汽車正常工作的條

8、件之一。汽車電源系統(tǒng)工作情況好壞,將對整車的方方面面的性能產(chǎn)生巨大影響。所以及時發(fā)現(xiàn)并排除電源系統(tǒng)的故障就顯得尤為重要。汽車電源系統(tǒng)是汽車的一個重要組成部分。汽車電源系統(tǒng)的故障，嚴(yán)重的威脅到車上人員的安全，所以了解有關(guān)汽車電源系統(tǒng)的知識，及時的排除故障是非常有必要的。3第二章 蓄電池第二章 蓄電池蓄電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計(jì)的電池，通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。蓄電池的主要功用是當(dāng)發(fā)動機(jī)起動時，向起動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電；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，當(dāng)用電設(shè)備同時接入較多，發(fā)電機(jī)超載時，協(xié)助發(fā)電機(jī)

9、供電；蓄電池存電不足，而發(fā)電機(jī)負(fù)載又較少時，它可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能存儲起來（即充電）。此外，蓄電池還相當(dāng)于一個容量很大的電容器，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和用電負(fù)載發(fā)生較大變化時，可保持汽車電網(wǎng)電壓的相對穩(wěn)定。同時，還可吸收電路中隨時出現(xiàn)的瞬時電壓，以保護(hù)用電設(shè)備尤其是電子元器件不被損壞1。2.1蓄電池的構(gòu)造圖 2.1 蓄電池的構(gòu)造1-蓄電池外殼；2-蓋；3-加液孔螺塞；4-連接條；5-極樁；6-極板組鉛蓄電池由正極板、負(fù)極板、隔板、電解液、外殼、連接條和接線柱等主要部件構(gòu)成，如圖2.1。（1） 正、負(fù)極板分類及構(gòu)成：極板分正極板和負(fù)極板兩種，均由柵架和填充在其上的活性物質(zhì)構(gòu)成。作用：蓄電池充、放電

10、過程中，電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，就是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液中硫酸的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。顏色區(qū)分：正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛(PbO2)，呈深棕色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛(Pb)，呈青灰色。5蓄電池柵架的作用：容納活性物質(zhì)并使極板成形。極板組：為增大蓄電池的容量，將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)焊接，組成正、負(fù)極板組。安裝的特別要求：安裝時正負(fù)極板相互嵌合，中間插入隔板。在每個單體電池中，負(fù)極板的數(shù)量總比正極板多一片，這樣正極板都處于負(fù)極板之間，使正極板兩側(cè)放電均勻，否則，由于正極板的機(jī)械強(qiáng)度差，單面工作會使其兩側(cè)活性物質(zhì)受熱不均勻，造成極板拱曲而導(dǎo)致活性物質(zhì)大量脫落。（2） 隔板作用：為了

11、減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池內(nèi)部正負(fù)極板應(yīng)盡可能地靠近；為了避免彼此接觸而短路，正負(fù)極板之間要用隔板隔開。材料要求：隔板材料應(yīng)具有多孔性和滲透性，且化學(xué)性能要穩(wěn)定，即具有良好的耐酸性和抗氧化性。材料：常用的隔板材料有木質(zhì)隔板、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維和紙板等。安裝要求：安裝時隔板上帶溝槽的一面應(yīng)面向正極板，這是因?yàn)檎龢O板在充放電過程中化學(xué)反應(yīng)激烈，溝槽能使電解液較為順利地上下流通。（3） 電解液作用：電解液在電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換過程即充電和放電的電化學(xué)反應(yīng)中起離子間的導(dǎo)電作用并參與化學(xué)反應(yīng)。成分：它由純硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，而其密度一般為1.241.30g/ml。特別注意點(diǎn)：電解

12、液的純度是影響蓄電池的性能和使用壽命的重要因素。配制電解液時，必須使用耐熱的器皿，并且切記只能將硫酸徐徐倒入蒸餾水中并不斷攪拌。（4） 殼體作用：用來盛放電解液和極板組。材料：由耐酸、耐熱、耐震、絕緣性好并且有一定力學(xué)性能的材料制成。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：殼體為整體式結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)部由間壁分隔成3個或6個互不相通的單格，底部有突起的肋條以擱置極板組。肋條之間的空間用來積存脫落下來的活性物質(zhì)，以防止在極板間造成短路，極板裝入殼體后，上部用與殼體相同材料制成的電池蓋密封。在電池蓋上對應(yīng)于每個單格的頂部都有一個加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，也可用于檢查電解液液面高度和測量電解液相對密度2。第二章 蓄電池2.2蓄

13、電池的工作原理鉛蓄電池由正極板群、負(fù)極板群、電解液和容器等組成。充電后的正極板是棕褐色的二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板是灰色的絨狀鉛（Pb），當(dāng)兩極板放置在濃度為27%37%的硫酸(H2SO4)水溶液中時，極板的鉛和硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，二價(jià)的鉛正離子（Pb2+）轉(zhuǎn)移到電解液中，在負(fù)極板上留下兩個電子(2e-)。由于正負(fù)電荷的引力，鉛正離子聚集在負(fù)極板的周圍，而正極板在電解液中水分子作用下有少量的二氧化鉛（PbO2）滲入電解液，其中兩價(jià)的氧離子和水化合，使二氧化鉛分子變成可離解的一種不穩(wěn)定的物質(zhì)氫氧化鉛Pb（OH）4）。氫氧化鉛由4價(jià)的鉛正離子（Pb4+）和4個氫氧根4（OH）-組成。4價(jià)的鉛正離子

14、（Pb4+）留在正極板上，使正極板帶正電。由于負(fù)極板帶負(fù)電，因而兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差，這就是電池的電動勢。當(dāng)接通外電路，電流即由正極流向負(fù)極。在放電過程中，負(fù)極板上的電子不斷經(jīng)外電路流向正極板，這時在電解液內(nèi)部因硫酸分子電離成氫正離子（H+）和硫酸根負(fù)離子（SO42-），在離子電場力作用下，兩種離子分別向正負(fù)極移動，硫酸根負(fù)離子到達(dá)負(fù)極板后與鉛正離子結(jié)合成硫酸鉛(PbSO4)。在正極板上，由于電子自外電路流入，而與4價(jià)的鉛正離子（Pb4+）化合成2價(jià)的鉛正離子（Pb2+），并立即與正極板附近的硫酸根負(fù)離子結(jié)合成硫酸鉛附著在正極上。鉛酸蓄電池用填滿海綿狀鉛的鉛板作負(fù)極，填滿二氧化鉛的鉛板

15、作正極，并用1.28%的稀硫酸作電解質(zhì)。在充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。電池在放電時，金屬鉛是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，被氧化為硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時，兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池是能反復(fù)充電、放電的電池，叫做二次電池。它的電壓是2V，通常把三個鉛蓄電池串聯(lián)起來使用，電壓是6V。汽車上用的是6個鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。鉛蓄電池在使用一段時間后要補(bǔ)充蒸餾水，使電解質(zhì)保持含有2228%的稀硫酸3。放電時,電極反應(yīng)為:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- Pb

16、SO4 + 2H2O負(fù)極反應(yīng): Pb + SO42- - 2e- PbSO4 總反應(yīng): PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O (向右反應(yīng)是放電,向左反應(yīng)是充電)2.3蓄電池的充電方法圖 2.2 定流充電定流充電是指充電全過程中，保持充電電流基本恒定的充電方法。如圖2.2。圖 2.3 定壓充電定壓充電是指充電過程中，電源電壓始終保持不變的充電方法。如圖2.3。脈沖快速充電的特點(diǎn)是先用0.8到1倍額定容量的大電流進(jìn)行定流充電，使蓄電池在短時間內(nèi)充至額定容量的50%到60%。當(dāng)蓄電池單格電壓升到2.4V開始冒氣泡時，由控制電路控制開始進(jìn)行脈沖充電4。2.4蓄電池常見故障2

17、.4.1極板的硫化蓄電池長期處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)時，在極板上會逐漸生成一層白色的粗晶料的硫酸鉛，在正常充電時，不能轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb，稱為硫酸鉛硬化，簡稱硫化。這種粗晶粒的PbSO4堵塞極板孔隙，使電解液滲入困難，導(dǎo)致蓄電池容量降低、內(nèi)阻增大、充電性能和起動性能下降。7第二章 蓄電池產(chǎn)生極板硫化的主要原因（1） 蓄電池長期充電不足，或放電后未及時充電，當(dāng)溫度變化時，PbSO4發(fā)生再結(jié)晶，形成大晶粒PbSO4附在極板上使之硫化。在正常情況下蓄電池放電時，極板上生成的PbSO4晶粒比較小，導(dǎo)電性能較好，充電時能夠完全轉(zhuǎn)化而消失。但若長期處于放電狀態(tài)，極板上的PbSO4將有一部分溶解于電解液中，

18、溫度越高，溶解度越大。而溫度降低時，溶解度減少，出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象，這時有部分PbSO4就會從電解液中析出，再次結(jié)晶生成大晶粒PbSO4附著在極板表面上。（2） 電池內(nèi)液面太低，極板上部與空氣接觸而氧化（主要是負(fù)極板）。汽車在行駛過程中，電解液的上下波動與極板氧化部分接觸，也會生成粗晶粒的PbSO4硬層，使這硫化。（3） 電解液不純，密度過高，氣溫變化大也能促進(jìn)硫化。因?yàn)殡娊庖合鄬γ芏冗^度時，電池內(nèi)部放電加快，同時濃硫酸侵襲極板而使變?yōu)镻bSO4的作用加強(qiáng)，使極板容易硫化。極板硫化的故障判斷硫化的極板表面上有較厚的白霜，充、放電時會有異常現(xiàn)象，如放電時電池容量明顯下降，用高率放電計(jì)檢查時，單格電壓

19、急劇降低；充電時單格電壓上升快，電解液溫度迅速升高，但比重卻增加很慢，且過早出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象。因此，為了避免極板硫化，蓄電池應(yīng)經(jīng)常處于充足電狀態(tài)，放完電的蓄電池應(yīng)及時送去充電，電解液相對密度要恰當(dāng)，液面高度應(yīng)符合規(guī)定。對于已硫化的蓄電池，較輕者可按充電方法進(jìn)行處理；較嚴(yán)重者可用去硫化充電法消除硫化5。2.4.2自行放電充足電的蓄電池因放置不用而逐漸失去電量，稱為自行放電。如果每晝夜容量下降小于2%，可視為正常的自行放電，超過2%就有故障了。產(chǎn)生自行放電和原因有如下幾種：（1） 電解液不純，雜質(zhì)與極板間以及沉附于極板上的不同雜質(zhì)之間形成電位差，引起局部放電。（2） 蓄電池蓋上有電解液，使正負(fù)極板

20、形成通路。（3） 蓄電池長期不用，硫酸下沉，下部密度大于上部密度，極板上下發(fā)生電位差而引起自行放電。（4） 活性物質(zhì)脫落，沉淀在下部過多而使極板短路。（5） 發(fā)生自行放電故障后，應(yīng)倒出電解液，取出極板組和隔板，用蒸餾水沖9洗干凈，重新組裝加入新的電解液即可。2.4.3極板短路極板短路的故障現(xiàn)象:為端電壓較低，大電流放電時端電壓訊速下降，甚至到零；充電過程中，電壓與電解液相對密度上升緩慢，甚至保持很低的數(shù)值就不再上升了；充電末期氣泡很少，但電解液溫度卻訊速升高。極板短路的原因主要有：（1） 隔板質(zhì)量不高或損壞使正負(fù)極板相接觸而短路；活性物質(zhì)在蓄電池底部沉積過多，金屬導(dǎo)電物落入正負(fù)極板之間造成蓄電

21、池內(nèi)部極板短路。（2） 對于短路的蓄電池必需拆開，查明原因而排除之。（3） 極板活性物質(zhì)大量脫落（4） 活性物質(zhì)脫落一般多發(fā)生在正極板上，其特征為電解液中有沉淀物，充電時電解液有褐色物質(zhì)自底部上升，但電壓上升快，電解液沸騰現(xiàn)象比正常蓄電池出現(xiàn)得早，充電時間大大縮短，放電容量卻明顯下降。故障產(chǎn)生的原因是:極板本身質(zhì)量太差，充、放電時活性物質(zhì)的體積總在不斷膨脹和收縮；充足電后極板孔隙中逸出大量氣泡，在極板內(nèi)部造成壓力，從而使活性物質(zhì)容易脫落。因此，若使用不當(dāng)，如充、放電電流過大，使電解液溫度太高，或經(jīng)常過充電，都將導(dǎo)致極板過早損壞。另外，蓄電池受到劇烈震動時，也會引起活性物質(zhì)脫落。2.5蓄電池的使

22、用（1） 每次起動時間不得超過5s；如果一次未能起動發(fā)動機(jī)，應(yīng)休息15s以上再進(jìn)行第二次起動。（2） 蓄電池定期補(bǔ)充充電，必須固定可靠。（3） 檢查蓄電池外殼表面有無電解液漏出或滲出，擦去電池蓋上的電解液。（4） 檢查蓄電池在車上安裝是否牢固，導(dǎo)線接頭與極柱的連接是否堅(jiān)固。（5） 經(jīng)常清除蓄電池蓋上的灰塵、泥土和酸垢，清除極柱和導(dǎo)線接頭上的氧化物。（6） 檢查加液孔蓋或螺塞上的通氣孔是否暢通。23第三章 交流發(fā)電機(jī)第三章 交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)是發(fā)電機(jī)的一種，它可將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成交流電流形式的電能。3.1交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造圖 3.1 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1-后端蓋；2-電刷架；3-電刷；4-電刷彈簧壓蓋

23、；5-硅二極管；6-散熱板；7-轉(zhuǎn)子；8-定子總成；9-前端蓋；10-風(fēng)扇；11-皮帶輪硅整流交流發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、硅整流器和端蓋等組成。轉(zhuǎn)子用來建立磁場，定子中產(chǎn)生的交變電動勢，經(jīng)過硅二極管整流后輸出直流電。交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造如圖3.1。（1） 轉(zhuǎn)子圖 3.2 交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子1-滑環(huán)；2-軸；3-爪級；4-磁軛；5-磁場繞組汽車交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是發(fā)電的磁極部分，其功用是產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子由爪極、磁場繞組、鐵芯和滑環(huán)組成，如圖2.2所示。兩塊爪極上制有6個鳥嘴形磁極，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，爪極間的空腔內(nèi)裝有鐵芯，鐵芯壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，磁場繞組繞在鐵芯上。（2） 定子交流發(fā)電機(jī)的定子是發(fā)電機(jī)的電樞部分，

24、其功用是產(chǎn)生交流電。由定子鐵芯與對稱的三相電樞定子繞組組成。定子鐵芯由相互絕緣的厚度為0.5mm硅鋼片疊成環(huán)狀，環(huán)的內(nèi)圓表面開有線槽，電樞三相繞組按一定規(guī)則對稱嵌放在槽內(nèi)。（3） 整流器交流發(fā)電機(jī)整流器的作用是將發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生的三相交流電變換為直流電。一般由6只硅整流二極管和安裝二極管的散熱板等組成。（4） 端蓋和電刷總成交流發(fā)電機(jī)的前后端蓋均由鋁合金壓鑄或用砂模鑄造而成，這是因?yàn)殇X合金為非導(dǎo)磁性材料，可減少漏磁并具有輕便、散熱性能良好的優(yōu)點(diǎn)。為提高軸承孔的機(jī)械強(qiáng)度，增加其耐磨性，在發(fā)電機(jī)端蓋的軸承座孔內(nèi)鑲有鋼套6。3.2交流發(fā)電機(jī)的工作原理圖 3.3 九管交流發(fā)電機(jī)的原理圖1-激磁繞組；

25、2-激磁二極管；3-充電指示燈；4-調(diào)節(jié)器；5-負(fù)載電阻三相交流電發(fā)電機(jī)工作的原理如圖3.3。交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為一旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)轉(zhuǎn)子由發(fā)動機(jī)皮帶輪帶動旋轉(zhuǎn)時，磁力線和定子繞組之間做相對切割磁力線運(yùn)動，在三相繞組中產(chǎn)生交流電動勢。硅二極管具有單向?qū)щ娞匦?。?dāng)二極管處于正向電壓時，二極管呈低電阻，處于導(dǎo)通狀態(tài)；而加反向電壓時，二極管呈高電阻，處于截止?fàn)顟B(tài)。利用硅二極客的這種單向?qū)щ娦越M成整流電路，把交流電變成直流電。第三章 交流發(fā)電機(jī)3.3交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器是把交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)的控制裝置。觸點(diǎn)式振動式電壓調(diào)節(jié)器圖 3.4 FT61型雙極電磁震動式調(diào)節(jié)器線路圖觸點(diǎn)式

26、振動式電壓調(diào)節(jié)器其基本原理都是通過改變觸點(diǎn)閉合或斷開時間的長短，來改變激磁電流的大小，從而將發(fā)電機(jī)的端電壓控制在一定范圍內(nèi)。但由于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速過高，磁場電流大，采用普通單級觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器，觸點(diǎn)間極易產(chǎn)生火花，使觸點(diǎn)燒蝕嚴(yán)重。因此，一般在普通單級觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)線路上采用滅弧系統(tǒng)或采用兩對觸點(diǎn)的調(diào)節(jié)器來解決上述矛盾，從而提高觸點(diǎn)的使用壽命。電子式調(diào)節(jié)器電子式調(diào)節(jié)器是利用晶體管的開關(guān)特性，通過改變晶體管飽和導(dǎo)通和截止的相對時間來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流，其電壓調(diào)節(jié)的基本電路如圖3.4。 晶體管式電壓調(diào)節(jié)器圖 3.5 晶體管調(diào)節(jié)器的基本電路晶體管式電壓調(diào)節(jié)器是由分立電子元件焊接于印制電路板上而制成的電子

27、調(diào)節(jié)器。如圖3.5。集成電路電壓調(diào)節(jié)器集成電路，是指在一塊微小基片上，組裝著許多半導(dǎo)體元件和其他電路元件所構(gòu)成的電子電路。它是自分立元件型晶體管調(diào)節(jié)器取代觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器以來，對晶體管調(diào)節(jié)的改進(jìn)或更新?lián)Q代產(chǎn)品7。3.4交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的正確使用（1） 汽車交流發(fā)電機(jī)均為負(fù)極搭鐵，蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機(jī)一致。否則，蓄電池正向加在整流二極管上會燒壞二極管。（2） 發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，不能短接交流發(fā)電機(jī)的“B”和“E”子來檢查發(fā)電機(jī)是否發(fā)電。否則，容易燒壞整流二極管。（3） 一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)不發(fā)電或充電電流很小時，就應(yīng)該及時找出原因并排除故障。3.5充電系統(tǒng)常見故障及其診斷3.5.1不充電（充電指示燈不亮

28、）故障現(xiàn)象：接通點(diǎn)火開關(guān)時，充電指示燈不亮，并且蓄電池會很快虧電。故障原因：充電電路的故障。點(diǎn)火開關(guān)至發(fā)電機(jī)“F”接線柱線路有斷路，熔絲燒斷。發(fā)電機(jī)的故障：磁場繞組有斷路，電刷與滑環(huán)嚴(yán)重接觸不良。調(diào)節(jié)器的故障：電子式調(diào)節(jié)器開關(guān)晶體管斷路或內(nèi)部電路故障而使開關(guān)晶體管不能導(dǎo)通。充電指示燈已燒壞了。故障診斷：檢查連接發(fā)電機(jī)勵磁回路的熔絲，如果已燒斷則予以更換。接通點(diǎn)火開關(guān)后，測量調(diào)節(jié)器“D”接線柱對地電壓。若電壓為0V，則應(yīng)檢查調(diào)節(jié)器“D”接線柱至點(diǎn)火開關(guān)的線路有無斷路及充電指示燈是否燒壞，若為蓄電池電壓，則進(jìn)行下一步。在接通點(diǎn)火開關(guān)時，測量調(diào)節(jié)器“F”接線柱對地電壓。若為電壓為0V或很低，則需要檢

29、修或更換調(diào)節(jié)器；若為蓄電池電壓，則進(jìn)行下一步。在接通點(diǎn)火開關(guān)時，測量發(fā)電機(jī)“F”接線柱對地電壓。若為0V，則需檢修發(fā)電機(jī)至調(diào)節(jié)器之間的電路；若為蓄電池電壓，則需檢修發(fā)電機(jī)。3.5.2不充電（充電指示燈不熄滅）故障現(xiàn)象：發(fā)電機(jī)以怠速以上的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，充電指示燈不熄滅，并且蓄電池會很快虧電。故障原因：充電電路的故障。發(fā)電機(jī)“D”或“F”接線柱搭鐵，發(fā)電機(jī)“D”、“F”至調(diào)節(jié)器“D”、“F”之間線路有搭鐵。故障分析：（1） 電樞繞組有短路、斷路或搭鐵，磁場繞組在短路或搭鐵，整流二極管有斷路或短路等。（2） 調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路搭鐵。（3） 發(fā)電機(jī)安裝松動或傳動帶磨損打滑。故障診斷：（1） 檢查發(fā)電機(jī)傳動帶

30、是否松動打滑，如果是，予以排除；如果不是，則進(jìn)行下一步。（2） 檢查有關(guān)線路有無搭鐵，直觀檢查有關(guān)線路線束無破損搭鐵后，還需用萬用表進(jìn)行檢查，拆下發(fā)電機(jī)“D”和“F”接線柱上的接線，測量“D”和“F”導(dǎo)線端子與接地之間的電阻，應(yīng)為。如果電阻為0或很小，則為線路搭鐵可有漏電故障，應(yīng)予以修理或更換。如果無搭鐵，則進(jìn)行下一步。（3） 檢查發(fā)電機(jī)是否正常發(fā)電，方法是：拆下調(diào)節(jié)器“F”上的導(dǎo)線，并與“D”相接，然后使發(fā)電機(jī)在怠速以上的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，看充電指示燈是否熄滅。如果能熄滅，說明發(fā)電機(jī)能正常發(fā)電，需檢查或更換調(diào)節(jié)器。如果充電指示燈仍不熄滅，則為發(fā)電機(jī)有故障，應(yīng)對其進(jìn)行檢修或更換。3.5.3充電電流過

31、小故障現(xiàn)象：發(fā)動機(jī)中速及中速以上運(yùn)轉(zhuǎn)時。充電指示燈方能熄滅。打開前照燈,燈光暗淡。按喇叭聲音很小。故障分析：（1） 發(fā)電機(jī)傳動帶過松或嚴(yán)重打滑。充電線路接觸不良。（2） 電刷磨損過甚,電刷與集電環(huán)接觸不良個別二極管斷路;定子繞組某相連接不良、斷路或短路;轉(zhuǎn)子繞組短路等。電壓調(diào)節(jié)器工作不良。故障的診斷與排除：（1） 檢查并調(diào)整發(fā)電機(jī)傳動帶松緊度,帶磨損嚴(yán)重時應(yīng)予以更換。（2） 查充電線路,保證其連接可靠。（3） 檢查電刷磨損是否過甚,彈筑彈力是否過小。并視情況更換新件;集電環(huán)臟污應(yīng)清理干凈。（4） 用萬用表檢查定子、轉(zhuǎn)子繞組及整流元件。損壞應(yīng)予更換。（5） 檢查并視情況更換電壓調(diào)節(jié)器。3.5.4

32、充電電流過大故障現(xiàn)象：車輛使用過程中,車燈特別亮,易燒壞燈泡,蓄電池電解液消耗過快,發(fā)電機(jī)及點(diǎn)火線圈容易過熱。故障原因：電壓調(diào)節(jié)器損壞。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈搭鐵。故障的診斷與排除：用萬用表檢查發(fā)電機(jī)翰出電壓,電壓過高時。應(yīng)檢查磁場線圈是否搭鐵。線圈良好時,應(yīng)更換電壓調(diào)節(jié)器。3.5.5充電電流不穩(wěn)定故障現(xiàn)象：發(fā)動機(jī)在怠速以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時,充電指示燈時亮?xí)r滅。故障原因:（1） 發(fā)電機(jī)傳動帶打滑。（2） 充電線路或磁場接線柱松動。（3） 發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障。集電環(huán)臟污;電刷磨損過甚與集電環(huán)接觸不良電刷彈簧彈力過弱;發(fā)電機(jī)內(nèi)部接線接觸不良等。（4） 電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部元件即將斷路或短路。故障的診斷與排除:（1） 檢查

33、并調(diào)整發(fā)電機(jī)傳動帶松緊度,帶磨損嚴(yán)重時應(yīng)予以更換,傳動帶輪沾有油污應(yīng)清洗干凈（2） 檢查充電線路連接是否松動。并重新進(jìn)行緊固。（3） 檢修電刷總成及發(fā)電機(jī)內(nèi)部接線連接質(zhì)量。（4） 以上檢查均正常時,應(yīng)更換電壓調(diào)節(jié)器8。第四章 汽車電源系故障案例分析 第四章 汽車電源系故障案例分析4.1現(xiàn)代汽車啟動系統(tǒng)常見故障診斷故障現(xiàn)象：接通起動開關(guān)，起動機(jī)不轉(zhuǎn)。故障分析：判斷故障在啟動機(jī)還是在控制線路。短接電磁開關(guān)上的“火線接線柱”與“起動接線柱”，如果出現(xiàn)如下狀況：其一，起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，說明起動機(jī)良好，故障在控制線路?？捎枚探拥姆椒ǎ瑱z查出起動開關(guān)、繼電器和導(dǎo)線是否正常，也可通過檢查導(dǎo)線的電壓情況確定故障部位

34、。其二，起動機(jī)不轉(zhuǎn)，說明故障在起動機(jī)。然后短接電磁開關(guān)上的“火線接線柱”與“定子繞組接線柱”，若起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，則電磁開關(guān)有故障；仍不轉(zhuǎn)，則說明起動機(jī)的直流電動機(jī)部分有故障。故障檢查與排除：首先檢查蓄電池存電是否充足和電源線路有無故障。用電池高放電率放電計(jì)等，檢查蓄電池技術(shù)狀況，檢查電源導(dǎo)線接觸情況，也可用開大燈或按喇叭、查看燈光亮度和聲音強(qiáng)度的方法，來檢查電源線路是否有故障。結(jié)果發(fā)現(xiàn)蓄電池的電量是充足的。從蓄電池引了2條導(dǎo)線過去，發(fā)現(xiàn)啟動機(jī)是可以用的，那么問題就應(yīng)該是從電源到啟動機(jī)的線路有問題了。打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表測的啟動機(jī)的“火線接線柱”的電壓為零。然后檢查點(diǎn)火開關(guān)和啟動繼電器也是正常

35、的。那問題就應(yīng)該是在蓄電池到啟動機(jī)的“火線接線柱”之間的導(dǎo)線了。萬用表測的這兩端的導(dǎo)線電阻為0.1，仔細(xì)一看，原來是“火線接線柱”接觸不良，看起來像是有一層膠水。用砂紙磨掉后，從新扭緊“火線接線柱”，啟動機(jī)能啟動了。4.2本田雅閣車充電指示燈異常亮起故障現(xiàn)象：一輛97款進(jìn)口本田雅閣轎車，采用F22B4發(fā)動機(jī)，累計(jì)行駛28萬km，出現(xiàn)高速是發(fā)動機(jī)溫度過高，空調(diào)制冷效果不好，充電指示燈在中高速行駛時閃亮的現(xiàn)象。故障的分析：正常怠速的情況下，充電指示燈應(yīng)該是熄滅的。充電指示燈亮說明有電器在用蓄電池的電量。高速時閃亮，首先想到的故障應(yīng)該是充電電路電阻過大。故障檢查與排除：啟動發(fā)動機(jī)后，充電指示燈不亮。

36、將汽車升起，緩慢加速第四章 實(shí)例檢測與維修時發(fā)現(xiàn)充電指示燈有閃亮的現(xiàn)象，但減速后，該指示燈卻指示正常。發(fā)動機(jī)怠速時接通空調(diào)開關(guān)，充電指示燈也出現(xiàn)較暗的閃亮現(xiàn)象。從試車情況初步判斷，故障應(yīng)是由于發(fā)電機(jī)在負(fù)荷增加時發(fā)電量不足而引起的。檢查充電電路，正常。針對故障現(xiàn)象，首先檢查發(fā)電機(jī)。在發(fā)動機(jī)怠速狀態(tài)下測量電池電壓，最高達(dá)到12.1V。讓發(fā)動機(jī)加速，從發(fā)電機(jī)的電樞端測量，只有11.6V，與以往的測量數(shù)據(jù)比較，電壓要低2V左右。檢查發(fā)電機(jī)帶，發(fā)現(xiàn)較松，而且已有斷續(xù)的縱向裂紋。但換上新的發(fā)電機(jī)帶后試車，故障依舊。于是決定拆檢發(fā)電機(jī)。拆下發(fā)電機(jī)后對各個易損零件都進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)碳刷磨損嚴(yán)重，碳刷架彈簧

37、彈力不足，更換碳刷及碳刷架彈簧后，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)一切正常后裝好試車，發(fā)電量有所上升，但接通前照燈及空調(diào)開關(guān)時，充電指示燈又開始閃亮。于是決定更換一個發(fā)電機(jī)試車，但更換后故障并未改觀。既然不是充電系統(tǒng)本身的故障，那么問題就可能在發(fā)動機(jī)了，由此突然想起，曲軸帶盤中的緩振平衡器的橡膠與帶盤內(nèi)圈有可能脫離。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)帶盤內(nèi)圈沒有明顯的脫離，但在結(jié)合面處有一圓形的裂紋。為了進(jìn)一步確定，用粉筆在平衡器內(nèi)外交界處畫一條直線，起動發(fā)動機(jī)，緩慢地提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，再迅速釋放加速踏板，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所畫的直線錯開，說明曲軸帶盤中的緩振平衡器確已損壞。4.3延安SX2190型汽車發(fā)電機(jī)電壓過高故障故障

38、現(xiàn)象：一輛延安SX2019型汽車，在行駛中蓄電池加液口螺塞突然蹦出，雨刮器在開關(guān)未開啟情況下自動工作，雨刷左右擺動不停。故障分析：蓄電池加液口螺塞突然蹦出，說明蓄電池內(nèi)的氣體過多壓力過大引起的。首先想到的是充電電壓的過大，導(dǎo)致了化學(xué)反應(yīng)加快，以至于氣體的不斷增多。雨刷在開關(guān)未開啟的情況下自動工作，首先想到的是，雨刮器的開關(guān)壞掉，或者是雨刮器的繼電器有問題。延安SX2190型汽車采用整體式無刷交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，為外搭鐵式電子調(diào)節(jié)器。當(dāng)調(diào)節(jié)器失效后，發(fā)電機(jī)電壓不能有效控制，并隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而升高。發(fā)電機(jī)電壓超過額定值后，蓄電池充電電流會增大，電化學(xué)反應(yīng)加劇，蓄電池單格氣體增多、

39、壓力增大，導(dǎo)致蓄電池加液口螺塞蹦出現(xiàn)象發(fā)生。發(fā)電機(jī)電壓過高后，觸發(fā)雨刮器繼電器，使雨刮器在未打開開關(guān)的情況下自動工作，并隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，雨刷運(yùn)動速度也升高。故障排除：將蓄電池搭鐵開關(guān)接通，打開點(diǎn)火開關(guān)，未出現(xiàn)雨刮器自動開啟現(xiàn)象，說明雨刮器的開關(guān)和繼電器都沒有問題，。啟動發(fā)動機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1000轉(zhuǎn)時，雨刮器在未打開開關(guān)情況下又開始自動工作，將雨刮器繼電器拔下后，雨刮器停止工作。拆下發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢測，磁場線圈電阻為4歐姆小于標(biāo)準(zhǔn)9歐姆說明磁場線圈短路。對調(diào)節(jié)器進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)電源電壓升高到伏28時，調(diào)節(jié)器不能自動斷開磁場電路說明調(diào)節(jié)器已損壞。更換發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器后，發(fā)動機(jī)在中、高速工況時，未出現(xiàn)雨刮

40、器自動開啟現(xiàn)象。第四章 汽車電源系故障案例分析4.4捷達(dá)轎車指示燈常亮故障故障現(xiàn)象：1輛捷達(dá)轎車，當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時，充電指示燈亮。當(dāng)發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后該充電指示燈仍不熄滅。轉(zhuǎn)速高時能充電，但充電性能變差。故障原因：發(fā)電機(jī)3個激磁二極管斷路。故障檢查與排除：首先檢查發(fā)電機(jī)V型帶的松緊度，經(jīng)檢查松緊度適宜；發(fā)電機(jī)的固定情況和線路的連接狀況也正常；電壓調(diào)節(jié)器的工作情況也正常。正常情況下，當(dāng)發(fā)電機(jī)不發(fā)電時，接通點(diǎn)火開關(guān)由蓄電池提供發(fā)電機(jī)激磁電流，此時充電指示燈亮。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出時，充電指示燈兩端均為發(fā)電機(jī)輸出的端電壓，由于同電位，充電指示燈熄滅。從該車所出現(xiàn)的充電指示燈常亮不熄的故障分析，只有當(dāng)3個激

41、磁二極管斷路時，不論發(fā)電機(jī)發(fā)電還是由蓄電池供電，激磁電流均通過充電指示燈，故該燈常亮不熄。而且在這種情況下，還伴隨著激磁電流因充電指示燈的始終串入激磁回路而減小，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在較高轉(zhuǎn)速時才能充電，使充電性能變差。斷開發(fā)電機(jī)導(dǎo)線，用萬用表電阻檔檢測，果然發(fā)現(xiàn)3個激磁二極管斷路。換上同型號二極管，充電性能和充電指示燈恢復(fù)正常。4.5捷達(dá)轎車充電指示燈稍微發(fā)亮故障現(xiàn)象：一輛捷達(dá)轎車，起動發(fā)動機(jī)后，充電指示燈稍微發(fā)亮。故障分析：首先想到的是，充電線路電阻過大?；蛘呤前l(fā)電機(jī)的皮帶打滑。故障排除：首先用萬用表測的充電線路電阻在正常范圍內(nèi)。起動發(fā)動機(jī)，檢查發(fā)動機(jī)的皮帶并沒有打滑。發(fā)電機(jī)外的有可能的故障排除了，那問題就應(yīng)該是在發(fā)電機(jī)內(nèi)了。捷達(dá)轎車采用的是整體式硅整流發(fā)電機(jī)，電壓調(diào)節(jié)器采用的是內(nèi)裝式集成電路IC調(diào)節(jié)器，并用充電指示燈指示蓄電池的充、放電狀態(tài)。發(fā)電機(jī)正常工作時，指示燈熄滅。行車時，充電指示燈常亮不滅。，表明充電系統(tǒng)有故障。其常見原因是：個別激磁二極管斷路損壞，