汽車供電系統(tǒng)課件

第2章汽車供電系統(tǒng)汽車供電系統(tǒng)的功用是向車載各用電設(shè)備提供電能，由蓄電池與發(fā)電機(jī)并聯(lián)組成。發(fā)動機(jī)工作時，由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)向汽車用電設(shè)備提供電能，并向蓄電池充電。

第2章汽車供電系統(tǒng)汽車供電系統(tǒng)的功用是向車載各用電蓄電池的功用1.發(fā)動機(jī)啟動時，向啟動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電2.發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，向用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)磁場繞組供電。（應(yīng)用中應(yīng)避免）3.發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，將發(fā)電機(jī)剩余電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來；4.發(fā)電機(jī)過載時，協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電5.蓄電池相當(dāng)于一個大電容器，能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，保護(hù)電子元件，保持汽車電器系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。蓄電池的功用1.發(fā)動機(jī)啟動時，向啟動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電對蓄電池的要求啟動發(fā)動機(jī)時，蓄電池在5～10S內(nèi)，要向啟動機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流（汽油機(jī)200～600A，柴油機(jī)800～1000A）。因此，對蓄電池的要求是：容量大、內(nèi)阻小、有足夠的啟動能力。能滿足發(fā)動機(jī)起動需要的蓄電池被稱之為起動型蓄電池，汽車上使用的就是起動型蓄電池。

對蓄電池的要求啟動發(fā)動機(jī)時，蓄電池在5～10S內(nèi)，要向啟動機(jī)對發(fā)電機(jī)的要求(1)由于發(fā)動機(jī)工作時的轉(zhuǎn)速變化范圍很大，要求發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)都能正常發(fā)電且電壓穩(wěn)定，以滿足用電設(shè)備的用電需求；(2)要求發(fā)電機(jī)的體積小、重量輕、故障率低、發(fā)電效率高、充電性能良好、維護(hù)方便或少維護(hù)、使用壽命長等，以確保汽車使用性能要求。

對發(fā)電機(jī)的要求(1)由于發(fā)動機(jī)工作時的轉(zhuǎn)速變化范圍很大，2.1蓄電池的構(gòu)造及工作原理2.1.1蓄電池的構(gòu)造蓄電池是一種可逆的低壓直流電源，既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，也能將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能。汽車起動用鉛酸蓄電池(簡稱蓄電池)按性能可分為干式荷電蓄電池和免維護(hù)蓄電池兩類。

2.1蓄電池的構(gòu)造及工作原理2.1.1蓄電池的構(gòu)造蓄電池的基本構(gòu)造圖蓄電池的基本構(gòu)造圖1、

極板與極板組極板：是蓄電池的基本部件，由它接受充入的電能和向外釋放電能。極板分正極板和負(fù)極板兩種。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，呈棕紅色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛，呈青灰色。

為了增大蓄電池的容量，將多片正極板和負(fù)極板各自用橫板焊接并聯(lián)起來，組成正極板組和負(fù)極板組。1、極板與極板組極板：是蓄電池的基本部件，由它接受充入的將正負(fù)極板相互嵌合（中間用隔板隔開）的極板組（如下圖）置于存有電解液的容器中，就構(gòu)成了單格電池，單格電池的標(biāo)稱電壓為2V。將正負(fù)極板相互嵌合（中間用隔板隔開）的極板組（如下圖）置于存一個12V的蓄電池就需用6個單格電池串聯(lián)而成，如右圖，12V電系汽車選用一只電池，24V電系汽車選用兩只電池。

一個12V的蓄電池就需用6個單格電池串聯(lián)而成，如右圖，12V2、

隔板

為了避免相互接觸而短路，正負(fù)極板之間要用絕緣的隔板隔開。隔板材料應(yīng)具有多孔性結(jié)構(gòu)，以便電解液自由滲透，而且化學(xué)性能應(yīng)穩(wěn)定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。2、隔板為了避免相互接觸而短路，正負(fù)極板之間要用絕緣的微孔塑料和微孔橡膠隔板的結(jié)構(gòu)如圖a所示。免維護(hù)蓄電池普遍采用了聚氯乙烯袋式隔板，結(jié)構(gòu)如圖b所示。

微孔塑料和微孔橡膠隔板的結(jié)構(gòu)如圖a所示。3、

電解液（1）電解液的作用是使極板上的活性物質(zhì)發(fā)生溶解和電離，產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),它由純凈的硫酸與蒸餾水按一定的比例配制而成。

（2）電解液的密度一般為1.24-1.30g/㎝3。

（3）電解液純度是影響蓄電池電氣性能和使用壽命的重要因素。因此，蓄電池用電解液必須符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所用硫酸和蒸餾水也必須符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。由于工業(yè)用硫酸和普通水中含銅、鐵等雜質(zhì)較多，會加速蓄電池自放電，所以，不能用于蓄電池。

3、電解液（1）電解液的作用是使極板上的活性物質(zhì)發(fā)生溶4、

殼體蓄電池外殼為一整體式結(jié)構(gòu)的容器，極板、隔板和電解液均裝入外殼內(nèi)。蓄電池電壓一般有6V和12V兩種規(guī)格，因此，外殼內(nèi)由間壁分成3個和6個互不相通的單格。外殼應(yīng)耐酸、耐熱、耐寒、抗震動，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。此外，還有聯(lián)條和加液孔蓋等。4、殼體蓄電池外殼為一整體式結(jié)構(gòu)的容器，極板、隔板和電解干荷電與免維護(hù)蓄電池普遍采用穿壁式點(diǎn)焊聯(lián)接，所用聯(lián)條尺寸很小，并設(shè)制在殼體內(nèi)部，如圖所示。

干荷電與免維護(hù)蓄電池普遍采用穿壁式點(diǎn)焊聯(lián)接，所用聯(lián)條尺寸很小蓄電池的裝配過程

蓄電池的裝配過程5、

蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器a）指示器結(jié)構(gòu)b）存電充足c）充電不足d）電解液不足1—透明塑料管2—指示器底座5、蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器a）指示器結(jié)構(gòu)b）存電充足（1）蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器又稱為內(nèi)裝式密度計，由透明塑料管、底座和顏色不同的兩只小球（一只為藍(lán)色、另一只為紅色）組成，如圖a所示。（2）當(dāng)蓄電池電量充足、電解液密度大于1.22時，從指示器頂部進(jìn)行觀察，當(dāng)中心呈紅色圓點(diǎn)、周圍呈藍(lán)色圓環(huán)，表示蓄電池技術(shù)狀態(tài)良好，如圖b所示。（3）當(dāng)蓄電池電量不足、電解液相對密度過低時，藍(lán)色小球下移到極限位置，其觀察結(jié)果如圖c所示，中心呈紅色圓點(diǎn)、周圍呈無色透明圓環(huán)，表示蓄電池虧電嚴(yán)重，必須立即充電。（4）當(dāng)電解液液面過低時，兩只小球都將下移到極限位置，其觀察結(jié)果如圖d所示，中心呈無色透明圓點(diǎn)、周圍呈紅色圓環(huán)，表示電解液不足，說明蓄電池不能繼續(xù)使用，必須更換蓄電池。如果這種指示器安裝在干荷電蓄電池上，則表示必須添加蒸餾水。（1）蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器又稱為內(nèi)裝式密度計，由2.1.2蓄電池的工作原理雙極硫酸鹽化理論；蓄電池中參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，正極板上pbO2；負(fù)極板上是pb；電解液是硫酸水溶液；蓄電池放電時，正極板上的pbO2和負(fù)極板上的pb都變成pbSO4水溶液；電解液中的H2SO4減少，相對密度下降。蓄電池充電時，則按相反的方向變化。2.1.2蓄電池的工作原理雙極硫酸鹽化理論；蓄電池充、放電時總的化學(xué)反應(yīng)方程式為:（二氧化鉛）（硫酸）（純鉛）（硫酸鉛）（水）（硫酸鉛）正極電解液負(fù)極正極電解液負(fù)極蓄電池充、放電時總的化學(xué)反應(yīng)方程式為:1、

蓄電池靜止電動勢的建立蓄電池的電動勢是正、負(fù)極浸入電解液后產(chǎn)生的。其反應(yīng)過程見后圖所示；負(fù)極板：鉛溶于電解液中，失電子生成Pb2+；Pb-2e→Pb2+；電子留在負(fù)極板上，和Pb2+吸引，使負(fù)極具有負(fù)電位，為-0.1V。1、蓄電池靜止電動勢的建立蓄電池的電動勢是正、負(fù)極浸入電解正極板：PbO2溶于電解液；PbO2+2H2O→Pb(OH)4；Pb(OH)4→Pb4++4OH-；OH-留在電解液中，Pb4+沉附在正極表面,使正極板有+2.0V；在外電路未接通時，反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡時，靜止電動勢為：

E=2.0－(－0.1)=2.1V正極板：PbO2溶于電解液；第二章-汽車供電系統(tǒng)課件2、

蓄電池的放電過程將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程稱為放電過程。如果將蓄電池與外電路的負(fù)荷接通，電子e從負(fù)極板經(jīng)過外電路的負(fù)荷流往正極板，使正極板的電位下降，從而破壞了原有的平衡狀態(tài)。發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。從理論上說，蓄電池這種放電過將極板上所有物質(zhì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，但實(shí)際轉(zhuǎn)化的只有20-30%。

2、蓄電池的放電過程將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程稱為放蓄電池放電過程

蓄電池放電過程3、

蓄電池的充電過程

將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池化學(xué)能的過程稱為充電過程，它是放電反應(yīng)的逆過程。充電時蓄電池的正負(fù)兩極接通直流電源。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動勢E時，電流由蓄電池的正極流入，從蓄電池的負(fù)極流出，也就是電子由正極板經(jīng)外電路流往負(fù)極板。這時正負(fù)極板發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)正好與放電過程相反，其化學(xué)反應(yīng)過程如下圖所示。3、蓄電池的充電過程將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池化學(xué)能的過程稱為

蓄電池充電過程

蓄電池充電過程2.1.3蓄電池的型號按照原機(jī)械工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)JB2599－85的規(guī)定，鉛蓄電池產(chǎn)品型號分為三段：Ι——串聯(lián)單格電池數(shù)，指一個整體殼體內(nèi)所包含的單格電池數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。Ⅱ——蓄電池類型，跟據(jù)蓄電池的主要用途劃分，用漢語拼音字母表示，起動型蓄電池用字母Q表示。Ⅲ——額定容量，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其單位為A.h。2.1.3蓄電池的型號按照原機(jī)械工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)JB259東風(fēng)EQ2102型越野汽車用6-QW-180型蓄電池

由6個單格電池組成；額定電壓為12V；額定容量為180A.h；啟動型免維護(hù)蓄電池。

東風(fēng)EQ2102型越野汽車用6-QW-180型蓄電池由62.2蓄電池的工作特性及使用與維護(hù)

2.2.1蓄電池的工作特性

蓄電池的工作特性主要包括：

1.靜止電動勢；

2.蓄電池內(nèi)阻；

3.放電特性；4.充電特性

5.容量。

2.2蓄電池的工作特性及使用與維護(hù)2.2.1蓄電池的工1、靜止電動勢靜止電動勢Ej是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（不充電也不放電）正負(fù)極板之間的電位差（即開路電壓）。在電解液密度為1.050~1.300g/㎝3的范圍內(nèi)，靜止電動勢Ej與電解液密度及溫度的關(guān)系可由如下的經(jīng)驗(yàn)公式表示：Ej=0.84+γ25℃γ25℃=γt+0.00075(T-25)

式中，

γ25℃-溫度為25℃時的電解液密度，單位為g/㎝3；

γt-實(shí)際測得的電解液密度，單位為g/㎝3；

T-實(shí)際測得的電解液溫度，單位為℃。1、靜止電動勢靜止電動勢Ej是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（不充電也2、蓄電池內(nèi)阻包括極板，隔板，電解液，鉛質(zhì)聯(lián)條等的內(nèi)阻。影響因素。2、蓄電池內(nèi)阻包括極板，隔板，電解液，鉛質(zhì)聯(lián)條等的內(nèi)阻。3、蓄電池的放電特性蓄電池的放電特性是指以恒流If放電時，蓄電池端電壓Uf、電動勢E和電解液密度r隨放電時間的變化規(guī)律。下頁圖是以20h放電率（If=0.05C20,C20指蓄電池額定容量）恒流放電的特性曲線。3、蓄電池的放電特性蓄電池的放電特性是指以恒流If放電時，蓄蓄電池的恒流放電特性曲線

蓄電池的恒流放電特性曲線

從放電特性曲線可知，

蓄電池放電終了可由兩個參數(shù)判斷：

（1）電解液密度下降至最小的許可值（約為

1.11）；（2）單格電池電壓下降至放電終止電壓（以

20h放電率放電，單格終止電壓1.75V）。終止電壓與放電電流的大小密切相關(guān)，放電電流越大，放電的時間就越短，允許放電的終止電壓也越低。從放電特性曲線可知，

蓄電池放電終了可由兩個參數(shù)判斷：（4、蓄電池的充電特性蓄電池的充電特性是指以恒流Ic充電時，蓄電池充電電壓Uc、電動勢E及電解液密度γ

等隨充電時間變化的規(guī)律。下圖是以20h充電率（Ic=0.05C20）恒流充電時的特性曲線。

4、蓄電池的充電特性蓄電池的充電特性是指以恒流Ic充電時，蓄蓄電池恒流充電特性曲線

蓄電池恒流充電特性曲線蓄電池充足電的特征：蓄電池的端電壓上升至最大值（單格電池電壓為2.7V），且2h內(nèi)不再變化；電解液的密度上升至最大值，且2h內(nèi)基本不變；電解液大量冒氣泡，呈現(xiàn)“沸騰”。蓄電池充足電的特征：蓄電池的端電壓上升至最大值（單格電池電壓5、蓄電池的容量蓄電池的容量指蓄電池在規(guī)定條件下（包括放電溫度、放電電流、放電終止電壓）放出的電量；恒流放電時，蓄電池的容量等于放電電流與放電時間之積；額定容量、儲備容量。5、蓄電池的容量蓄電池的容量指蓄電池在規(guī)定條件下（包括放電溫額定容量C20

根據(jù)國標(biāo)GB5008.1—91《起動型蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：

C20是指完全充足電的蓄電池，在電解液溫度為25℃時，以20h放電率（If=0.05C）連續(xù)放電到單格電池電壓降至1.75V（12V蓄電池端電壓下降至10.50+0.05V，6V蓄電池下降至5.25+0.02V），蓄電池所輸出的電量。

額定容量C20根據(jù)國標(biāo)GB5008.1—91《起動型儲備容量Cm

根據(jù)國標(biāo)GB5008.1-91《起動型蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：Cm是指完全充足電的蓄電池，在電解液溫度為25℃時，以25A電流連續(xù)放電到單格電池電壓降至1.75V所持續(xù)的時間，其單位為min。儲備容量與額定容量有如下?lián)Q算關(guān)系：在C20≥200A.h或Cm≥480min時，上式不適用。儲備容量Cm根據(jù)國標(biāo)GB5008.1-91《起動型蓄電池技影響蓄電池容量的因素：極板的構(gòu)造；放電電流；電解液的溫度；電解液的密度。影響蓄電池容量的因素：極板的構(gòu)造；2.2.2蓄電池的使用與維護(hù)

1、蓄電池的正確使用（1）正確使用起動機(jī)；（2）定期補(bǔ)充充電；（3）安裝固定牢靠；（4）新蓄電池首次使用之前，需要合理選擇電解液相對密度。

2.2.2蓄電池的使用與維護(hù)1、蓄電池2、蓄電池的維護(hù)1.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；2.檢查蓄電池在車上安裝是否牢靠，導(dǎo)線接頭與極柱的連接是否緊固；3.經(jīng)常性的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；4.檢查加液孔蓋或螺塞上的通氣孔是否暢通；5.定期檢查并調(diào)整電解液的密度及液面高度。2、蓄電池的維護(hù)1.檢查蓄電池外殼表面有無電解液漏出或滲出2.3新型蓄電池鈉硫電池燃料電池鋅-空氣電池鎘-鎳電池

2.3新型蓄電池鈉硫電池1、

鈉硫電池在鈉硫電池中，陰極的反應(yīng)物質(zhì)是溶融的鈉，陽極反應(yīng)物質(zhì)是帶有一定導(dǎo)電物質(zhì)的硫，電解質(zhì)為β-氧化鋁（NaAl11O7）固體電解質(zhì)，它既是絕緣體，又能自由傳導(dǎo)鈉離子。鈉硫電池的工作原理

這種電池理論上的比能量可達(dá)660Wh/kg，效率可達(dá)100％（即放電量等于充電量），且充電時間短、無污染、原材料豐富，缺點(diǎn)是硫化鈉易燃燒、工作溫度高(高達(dá)250~300℃)、使用壽命短。

1、鈉硫電池在鈉硫電池中，陰極的反應(yīng)物質(zhì)是溶融的鈉，陽極反

鈉硫電池原理圖

1—熔融鈉

2—氧化鋁固體電解質(zhì)3—熔融硫

4—不銹鋼殼體鈉硫電池原理圖1—熔融鈉2、

燃料電池燃料電池由燃料(氫、煤氣、天然氣等)、氧化劑(氧氣、空氣、氯氣)、電極(多孔燒結(jié)鎳電極、多孔銀電極等)和電解質(zhì)KOH溶液等組成，利用燃料的氧化反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽灰粩嗟丶尤肴剂虾脱鯕?，就會不斷地產(chǎn)生電能，故稱燃料電池。氫-氧燃料電池是一種最普通的燃料電池，先把燃料轉(zhuǎn)化為氫氣，然后與氧氣分別在電池的兩極發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。燃料電池的比能量已經(jīng)達(dá)到200~350Wh/kg，為鉛蓄電池的4~7倍，且不需充電，只要不斷供應(yīng)燃料就可繼續(xù)使用，因此適合作為電動汽車的動力源。其缺點(diǎn)是需要貴重金屬作催化劑，成本高，且燃料的貯藏和運(yùn)輸都有一定困難，因此有待進(jìn)一步解決。

2、燃料電池燃料電池由燃料(氫、煤氣、天然氣等)、氧化劑(氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖

氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖3、

鋅-空氣電池鋅-空氣電池的比能量可達(dá)150～400Wh／kg，正極板是由金屬網(wǎng)集電器、活性層等組成的薄空氣電極，負(fù)極板由純鋅組成，電解液為氫氧化鉀水溶液。化學(xué)反應(yīng)過程鋅-空氣電池具有放電電壓穩(wěn)定、無污染等優(yōu)點(diǎn)。但工作時用于清除空氣中的二氧化碳、濾清、通風(fēng)等需要消耗一定能量，還要限制放電電流等缺點(diǎn)，尚需進(jìn)一步研究解決。

3、鋅-空氣電池鋅-空氣電池的比能量可達(dá)150～400W4、

鎘-鎳電池鎘鎳電池正極板的活性物質(zhì)是氫氧化鎳Ni（OH）和片狀純鎳的混合物，混合純鎳的目的是增強(qiáng)導(dǎo)電能力。負(fù)極板的活性物質(zhì)是海綿狀鎘，為增強(qiáng)其導(dǎo)電能力和化學(xué)活性，將5％~6％的水銀與其混合。電解液為化學(xué)純凈的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。鎘鎳電池充放電時的化學(xué)反應(yīng)與相同特性的鉛蓄電池相比，鎘鎳電池的體積小30％、質(zhì)量輕35%左右，可以輸出幾百安培的電流。試驗(yàn)證明，鎘鎳電池的起動性能良好，使用壽命為鉛蓄電池的5~7倍。其缺點(diǎn)是成本價格比相同容量的鉛蓄電池要貴3~4倍。

4、鎘-鎳電池鎘鎳電池正極板的活性物質(zhì)是氫氧化鎳Ni（OH2.4交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造、工作原理及特性發(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。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)。2.4交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造、工作原理及特性發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源2.4.1交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、端蓋四部分組成。交流發(fā)電機(jī)基本零部件組成與整體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

2.4.1交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整

整體式交流發(fā)電機(jī)零部件組成

1—抗干擾電容器2—集成電路調(diào)節(jié)器與電刷組件總成3—電刷端蓋4—整流器總成5—轉(zhuǎn)子總成6—定子總成7—驅(qū)動端蓋8—風(fēng)扇9—驅(qū)動帶輪整體式交流發(fā)電機(jī)零部件組成1—抗干擾電容器2—集成電JFZ1913Z型14V90A交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)

JFZ1913Z型14V90A交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)1、

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子由爪極、磁場繞組、鐵心和滑環(huán)組成，如圖所示。1—滑環(huán)2—轉(zhuǎn)子軸3—爪極4—鐵心與磁場繞組1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。1—滑環(huán)2—轉(zhuǎn)子軸兩塊爪極上制有6個鳥嘴形磁極，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，爪極間的空腔內(nèi)裝有鐵心，鐵心壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，磁場繞組繞在鐵心上?；h(huán)由彼此絕緣的兩個銅環(huán)組成?；h(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸的一端并與轉(zhuǎn)子軸絕緣。磁場繞組的兩端分別焊接在兩個滑環(huán)上。兩個滑環(huán)分別與發(fā)電機(jī)后端蓋上的兩個電刷相接觸。當(dāng)兩個電刷與直流電源接通時，磁場繞組中便有電流流過，并產(chǎn)生軸向磁場，被磁化的爪極其中一塊為N極，另一塊磁化為S極，于是就形成了4～8對相互交錯的磁極，國產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)大多是6對磁極。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)2、

定子其功用是產(chǎn)生交流電。由定子鐵心與對稱的三相電樞定子繞組組成。定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。三相繞組的連接方法有星形連接（簡稱Y形連接）和三角形連接（簡稱△形連接）兩種，如下圖所示，三相電樞繞組一般為星形連接，也有采用三角形連接。

2、定子其功用是產(chǎn)生交流電。

三相繞組的連接方法

a）Y形連接b）△形連接三相繞組的連接方法a）Y形連接三相繞組必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。交流發(fā)電機(jī)定子繞組展開圖三相繞組必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、3、

整流器整流器的作用是將三相定子繞組產(chǎn)生的交流電變換為直流電。整流器一般由6個整流二極管和二極管的散熱板組成。汽車交流發(fā)電機(jī)用整流二極管有正極管與負(fù)極管之分。普通交流發(fā)電機(jī)具有三只正極管和三只負(fù)極管。引出電極為二極管正極的稱為正極管，其上標(biāo)有紅色標(biāo)記；引出電極為二極管負(fù)極的稱為負(fù)極管，其上標(biāo)有綠色或黑色標(biāo)記。

3、整流器整流器的作用是將三相定子繞組產(chǎn)生的交流電變換為整流器總成的結(jié)構(gòu)

硅二極管的外形及符號結(jié)構(gòu)

整流器總成的結(jié)構(gòu)硅二極管的外形及符號結(jié)構(gòu)安裝整流二極管的鋁質(zhì)散熱板稱為整流板。安裝三只正極管的整流板稱為正整流板；安裝三只負(fù)極管的整流板稱為負(fù)整流板，如圖所示。有的交流發(fā)電機(jī)只有正整流板而沒有負(fù)整流板，三只負(fù)極管直接壓裝在發(fā)電機(jī)的后端蓋上，即后端蓋相當(dāng)于負(fù)整流板。

安裝整流二極管的鋁質(zhì)散熱板稱為整流板。4、

端蓋與電刷組件交流發(fā)電機(jī)的前、后端蓋均用鋁合金壓鑄而成，鋁合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁。并具有質(zhì)量輕、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。后端蓋內(nèi)裝有電刷組件，電刷組件包括電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷架有兩種形式，一種是外裝式，另一種是內(nèi)裝式，如下圖所示。4、端蓋與電刷組件交流發(fā)電機(jī)的前、后端蓋均用鋁合金壓鑄而

電刷組件

a）外裝式b）內(nèi)裝式電刷組件a）外裝式b）內(nèi)裝式交流發(fā)電機(jī)有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分，如圖所示。

交流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式a）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)b）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分，如圖所示。交流發(fā)電機(jī)的搭2.4.2交流發(fā)電機(jī)的型號汽車交流發(fā)電機(jī)的型號組成如圖所示，圖中代號含義如下：

2.4.2交流發(fā)電機(jī)的型號汽車交流發(fā)電機(jī)的型號組成如圖所產(chǎn)品代號用字母表示，如JF、JFZ、JFB、JFW分別表示交流發(fā)電機(jī)、整體式交流發(fā)電機(jī)、帶泵交流發(fā)電機(jī)和無刷交流發(fā)電機(jī)。電壓等級代號和電流等級代號分別用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。設(shè)計序號按產(chǎn)品設(shè)計先后順序，用1~2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。變形代號用字母表示，交流發(fā)電機(jī)用調(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；在右邊時用Y表示；在左邊時用Z表示。

產(chǎn)品代號用字母表示，如JF、JFZ、JFB、JFW分別表

舉例：例1：JFl53：表示電壓等級為12V、電流等級為大于50～59A，第三次設(shè)計的普通交流發(fā)電機(jī)。例2：桑塔納、奧迪100型轎車用JFZl913Z型交流發(fā)電機(jī)，其電壓等級為12V、電流等級為大于90A、第13次設(shè)計，調(diào)整臂在左邊的整體式交流發(fā)電機(jī)。

舉例：例1：JFl53：表示電壓等級為12V、電流等級為2.4.3交流發(fā)電機(jī)的工作原理交流發(fā)電原理整流原理2.4.3交流發(fā)電機(jī)的工作原理交流發(fā)電原理1、

三相交變電動勢的產(chǎn)生

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為磁極，磁極繞組通過電刷和滑環(huán)引入直流電而產(chǎn)生磁場；發(fā)電機(jī)的定子為電樞，三相電樞繞組按一定的規(guī)律分布在定子的槽中，彼此相差120電角度。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，使得相對靜止的定子電樞繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于轉(zhuǎn)子磁極鐵心制作成鳥嘴形特殊結(jié)構(gòu)，可使定子繞組感應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢近似于正弦曲線波形，因此三相電樞繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢按正弦規(guī)律變化。

1、三相交變電動勢的產(chǎn)生發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為磁極，磁極繞組通

交流發(fā)電機(jī)的工作原理

a）汽車交流發(fā)電機(jī)電路b）感應(yīng)電動勢輸出波形交流發(fā)電機(jī)的工作原理a）汽車交流發(fā)電機(jī)電路三相繞組中交流電動勢瞬時值的表達(dá)式為：式中Eф——每相電動勢的有效值，單位為V；

ω——電角速度（ω=2πf，f=Pn/60，P為磁極對數(shù)，n為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min）。三相繞組中交流電動勢瞬時值的表達(dá)式為：式中Eф——每相電每相繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢的有效值EΦ為：式中：K—繞組系數(shù)，采用整距集中繞組時，K=1；

f—感應(yīng)電動勢的頻率，單位為Hz；

N—每相繞組的匝數(shù)，單位為匝；

Φ—每極磁通，單位為Wb；

Ce—電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)。每相繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢的有效值EΦ為：式中：K—繞組系數(shù)三相繞組接法不同時，電壓與電流的關(guān)系：

a）Y形接法b）△形接法三相繞組接法不同時，電壓與電流的關(guān)系：a）Y形接法從上面可以看出：

當(dāng)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同條件下，相電壓相同，Y形接法比△形接法具有較高的輸出電壓；當(dāng)輸出線電壓相同時，△形接法輸出電流較大。因此，采用Y形接法的交流發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(如怠速時)便可向蓄電池充電，而采用△形接法的交流發(fā)電機(jī)則需較高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速才能向蓄電池充電。所以，大多數(shù)車用交流發(fā)電機(jī)都采用Y形接法，只有少數(shù)大功率交流發(fā)電機(jī)采用△形接法。從上面可以看出：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同條件下，相電壓相同，Y2、整流原理交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是交流電。是靠六只二極管組成的三相橋式整流電路變?yōu)橹绷麟姷?。二極管具有單項導(dǎo)電性,當(dāng)給二極管加上正向電壓時,二極管導(dǎo)通,當(dāng)給二極管加上反向電壓時,二極管截止。2、整流原理交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是交流電。三相橋式整流電路及電壓波形

a）整流電路b）繞組電壓波形c）整流電壓波形三相橋式整流電路及電壓波形a）整流電路b）繞組電壓波形（1）

二極管的導(dǎo)通原則正極管導(dǎo)通原則因?yàn)槿徽龢O管(VD1、VD3、VD5)的正極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的始端（U、V、W）上，它們的負(fù)極又連接在一起，所以三只正極管的導(dǎo)通原則是：在某一瞬間，正極電位最高者導(dǎo)通，因?yàn)檎龢O電位最高的二極管導(dǎo)通后，就使另兩只二極管的負(fù)極電位高于正極而不能導(dǎo)通；負(fù)極管的導(dǎo)通原則因?yàn)槿回?fù)極管（VD2、VD4、VD6）的負(fù)極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的始端，它們的正極又連接在一起，所以三只負(fù)極管的導(dǎo)通原則是：在某一瞬間，負(fù)極電位最低者導(dǎo)通，因?yàn)樵摱O管導(dǎo)通后，就使另兩只二極管的正極電位低于負(fù)極而不能導(dǎo)通。（1）二極管的導(dǎo)通原則正極管導(dǎo)通原則因?yàn)槿徽龢O管(V（2）整流過程在t1~t2時間間隔內(nèi)，U相電位最高，V相電位最低，所以二極管VDl、VD4獲得正向電壓而導(dǎo)通，電流從U相出發(fā)，經(jīng)二極管VDl、負(fù)載電阻RL、二極管VD4回到V相構(gòu)成回路。因?yàn)槎O管的內(nèi)阻很小，所以U、V兩相之間的線電壓都加在負(fù)載電阻RL上。在t2~t3時間間隔內(nèi)，U相電位最高，而W相電位變?yōu)樽畹停远O管VDl、VD6獲得正向電壓而導(dǎo)通。U、W兩相之間的線電壓加在負(fù)載電阻RL上。以此類推，六只二極管在一個周期內(nèi)，以六種不同組合兩兩導(dǎo)通依次循環(huán)，周而復(fù)始，使負(fù)載電阻兩端得到一個比較平穩(wěn)的直流脈動電壓U，負(fù)載電壓波形及各時間間隔內(nèi)二極管的導(dǎo)通情況示于前圖C中。（2）整流過程在t1~t2時間間隔內(nèi)，U相電位最高，V相電位發(fā)電機(jī)輸出直流電壓的平均值為：

（Y形連接）

（△形連接）

每只二極管的平均電流Id只為負(fù)載電流的1／3，即每只二極管所承受的最高反向電壓為UDRM，其值應(yīng)為線電壓UL的最大值，即發(fā)電機(jī)輸出直流電壓的平均值為：（Y形連接）（△形連接）

中性點(diǎn)電壓當(dāng)三相定子繞組采用Y形連接時，三相繞組三個末端的公共接點(diǎn)，稱為三相繞組的中性點(diǎn)，接線端子標(biāo)記為“N”。中性點(diǎn)對發(fā)電機(jī)外殼（即搭鐵)之間的電壓,是通過VD2、VD4、VD6三只負(fù)極管三相半波整流后得到的直流電壓，稱為中性點(diǎn)電壓。中性點(diǎn)電壓的平均值等于交流發(fā)電機(jī)輸出直流電壓的一半。中性點(diǎn)電壓當(dāng)三相定子繞組采用Y形連接時，三相繞組三個末端的具有中性點(diǎn)接線端子的交流發(fā)電機(jī)電路

具有中性點(diǎn)接線端子的交流發(fā)電機(jī)電路

中性點(diǎn)作用：帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點(diǎn)電壓來控制各種用途的繼電器。有的發(fā)電機(jī)沒有中性點(diǎn)接線柱，但是也把中性點(diǎn)電壓充分的利用了，這些發(fā)電機(jī)在中性點(diǎn)處接上兩只整流二極管，和三相繞組的六只整流二極管一道輸出，在發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)（2000rpm以上）情況下，可以提高交流發(fā)電機(jī)的輸出功率10%～15%。中性點(diǎn)作用：帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點(diǎn)電壓來控制2.4.4交流發(fā)電機(jī)的特性交流發(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（負(fù)載特性）、空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。2.4.4交流發(fā)電機(jī)的特性交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化1、

輸出特性又稱負(fù)載特性或輸出電流特性。它是指發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電時，保持發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定（對12V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為14V，對24V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為28V），即Ut=C時，輸出電流I與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系,即I=f(n)的函數(shù)關(guān)系。

1、輸出特性又稱負(fù)載特性或輸出電流特性。它是指發(fā)電機(jī)向負(fù)由輸出特性曲線I=f(n)可以看出：

1）.當(dāng)發(fā)電機(jī)端轉(zhuǎn)速過低時，其端電壓低于額定電壓，此時發(fā)電機(jī)不能向外供電；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到空載轉(zhuǎn)速n1時，電壓達(dá)到額定值；當(dāng)轉(zhuǎn)速高于空載轉(zhuǎn)速n1時，發(fā)電機(jī)才有能力向外供電。因此，空載轉(zhuǎn)速n1常作為選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動機(jī)速比的主要依據(jù)。2）.當(dāng)轉(zhuǎn)速n>n1時，發(fā)電機(jī)輸出電流I的變化規(guī)律是隨轉(zhuǎn)速n升高而逐漸增大；當(dāng)轉(zhuǎn)速n=n2時，發(fā)電機(jī)的輸出額定功率（額定電流IN與額定電壓之積），故將轉(zhuǎn)速n2稱為滿載轉(zhuǎn)速。由輸出特性曲線I=f(n)可以看出：1）.當(dāng)發(fā)電機(jī)端轉(zhuǎn)速3）.空載轉(zhuǎn)速和滿載轉(zhuǎn)速是交流發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)，在使用過程中應(yīng)定期檢測這兩個參數(shù)，與規(guī)定值相比較，即可判斷發(fā)電機(jī)的性能是否正常。4）.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值后，發(fā)電機(jī)輸出電流I不再隨轉(zhuǎn)速n升高而逐漸增大，而是逐漸趨于某一穩(wěn)定電流值—最大輸出電流或限流值Imax。該特性表明汽車用交流發(fā)電機(jī)自身具有自動限制輸出電流的自我保護(hù)能力。一般情況下，Imax≈1.5IN。

3）.空載轉(zhuǎn)速和滿載轉(zhuǎn)速是交流發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)，在使用交流發(fā)電機(jī)具有自我限流保護(hù)能力的原因如下：

發(fā)電機(jī)定子繞組具有一定的感抗。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速很高時，電動勢的交變頻率很高，電樞繞組的感抗作用大，阻礙交流電流的能力增強(qiáng)，可產(chǎn)生較大的內(nèi)部電壓降。定子電流的增大，電樞反應(yīng)增強(qiáng)，即定子電流形成的磁場對轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生去磁作用，反過來使定子繞組中的感應(yīng)電動勢下降。通過上述兩種共同作用的結(jié)果，使得發(fā)電機(jī)的輸出電流不再增加，因而交流發(fā)電機(jī)具有自身限制輸出電流的作用。交流發(fā)電機(jī)具有自我限流保護(hù)能力的原因如下：發(fā)電機(jī)定子繞組具2、

空載特性空載特性是指發(fā)電機(jī)空載時（即負(fù)載電流I=0），發(fā)電機(jī)的端電壓U與轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù)關(guān)系。從曲線可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快，由他激轉(zhuǎn)入自激發(fā)電時，即能向蓄電池補(bǔ)充充電，進(jìn)一步證實(shí)了低速充電性能好的優(yōu)點(diǎn)。因此，空載特性是判定硅整流發(fā)電機(jī)充電性能是否良好的重要依據(jù)。

2、空載特性空載特性是指發(fā)電機(jī)空載時（即負(fù)載電流I=0）3、

外特性外特性是指發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)電機(jī)的端電壓U與輸出電流之間的關(guān)系,即n=C時，U=f（I）的函數(shù)關(guān)系。從曲線可以看出，在一定轉(zhuǎn)速下，輸出電流增加時發(fā)電機(jī)端電壓將有較大下降。反之，在發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果突然失去負(fù)載，其端電壓將急劇上升，這樣可能引起整流器二極管和調(diào)節(jié)器中電子元件因瞬時過電壓損壞，因此必須注意：發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時，避免大幅度突然減小負(fù)載。

3、外特性外特性是指發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)電機(jī)的端電壓U與2.5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，又稱為電壓調(diào)節(jié)器，簡稱調(diào)節(jié)器。汽車采用的調(diào)節(jié)器有觸點(diǎn)式和電子式兩大類。觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器存在體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、觸點(diǎn)振動頻率低、觸點(diǎn)易燒蝕及故障率高等缺點(diǎn)，故因不適應(yīng)現(xiàn)代汽車對電源系統(tǒng)的要求已被淘汰，本節(jié)只介紹電子調(diào)節(jié)器。

2.5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2.5.1交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的作用從發(fā)電機(jī)各電樞繞組電動勢與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁極的磁通成正比可推出：

發(fā)電機(jī)輸出電壓必然隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。汽車用交流發(fā)電機(jī)工作時其轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定且變化范圍很大，若對發(fā)電機(jī)不加以調(diào)節(jié)，其端電壓將隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，這與汽車用電設(shè)備要求電壓恒定相矛盾。交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的作用就是當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化時，自動對發(fā)電機(jī)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)的電壓穩(wěn)定，以滿足汽車用電設(shè)備的要求。2.5.1交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的作用從發(fā)電機(jī)各電樞繞組電動勢2.5.2電壓調(diào)節(jié)原理與調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)原理就是：通過調(diào)節(jié)磁場電流使磁極磁通改變來使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持恒定。汽車用發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)的方法如下圖a所示。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓達(dá)設(shè)定的上限值U2時，調(diào)節(jié)器動作，使磁場繞組的勵磁電流If下降或斷流，從而減弱磁極磁通量，致使發(fā)電機(jī)電壓下降；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降至設(shè)定的下限值U1時，調(diào)節(jié)器又動作，使If增大，磁通量加強(qiáng)，發(fā)電機(jī)電壓又上升。

2.5.2電壓調(diào)節(jié)原理與調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)原理就是：通

發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器基本原理

a）發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器原理圖b）發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器工作時的電壓波形

發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器基本原理a）發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器原理圖當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓上升至U1時又重復(fù)上述過程，使發(fā)電機(jī)的電壓在設(shè)定的范圍內(nèi)脈動，得到一個穩(wěn)定的平均電壓Ue。發(fā)電機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下，調(diào)節(jié)器起作用后的發(fā)電機(jī)電壓波形如上圖b所示。電子式調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)磁場電流的方法是：利用三極管的開關(guān)特性，使磁場電流接通與切斷來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)磁場電流。

當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓上升至U1時又重復(fù)上述過程，使發(fā)電機(jī)的電壓在設(shè)2.5.3電子式調(diào)節(jié)器分類與型號1、

電子式調(diào)節(jié)器分類電子式調(diào)節(jié)器按結(jié)構(gòu)可分為晶體管式和集成電路式兩種類型。電子式調(diào)節(jié)器按搭鐵形式可分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種。

2.5.3電子式調(diào)節(jié)器分類與型號1、電子式調(diào)節(jié)器分類2、

交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器型號汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的型號組成如圖所示，含義如下：

2、交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器型號汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的型號組成如產(chǎn)品代號交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的產(chǎn)品代號為FT、FTD兩種，分別表示發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器和電子式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器。電壓等級代號與交流發(fā)電機(jī)相同。結(jié)構(gòu)形式代號調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)形式代號用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，數(shù)字“4”表示分立元件式；數(shù)字“5”表示集成電路式。設(shè)計序號按產(chǎn)品設(shè)計先后順序，用1~2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。變形代號以漢語拼音大寫字母A、B、C……順序表示（但不能用O和I兩個字母）。例如：FTDl52表示電壓等級為12V的集成電路式調(diào)節(jié)器，第二次設(shè)計。

產(chǎn)品代號交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的產(chǎn)品代號為FT、FTD兩種，分2.5.4電子調(diào)節(jié)器工作過程1、

調(diào)節(jié)器基本電路的組成

電子調(diào)節(jié)器（內(nèi)搭鐵型）的基本電路由四部分組成，即分壓電路、第一級開關(guān)電路、第二級開關(guān)電路和輔助元器件等四部分構(gòu)成。

2.5.4電子調(diào)節(jié)器工作過程1、調(diào)節(jié)器基本電路的組成內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的組成和工作原理

內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的組成和工作原理2、

調(diào)節(jié)器具體工作過程當(dāng)閉合點(diǎn)火開關(guān)SW，蓄電池電壓加在分壓電阻Rl、R2兩端……由于發(fā)電機(jī)電壓低于調(diào)節(jié)電壓上限值，發(fā)電機(jī)他勵發(fā)電，若發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，則其電壓將隨轉(zhuǎn)速升高而升高。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓但低于調(diào)節(jié)電壓上限值U2時……發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到調(diào)節(jié)電壓上限值U2時……發(fā)電機(jī)電壓迅速下降。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓降到調(diào)節(jié)電壓下限值U1時……發(fā)電機(jī)電壓重又升高，開始新的一輪循環(huán)。調(diào)節(jié)器的作用就是這樣依靠三極管VTl、VT2的導(dǎo)通－截止的循環(huán)開關(guān)作用，控制著磁場繞組回路的通斷，以此保證發(fā)電機(jī)的電壓控制在某一平均值Ue附近波動，使其直流輸出基本保持為額定電壓。

2、調(diào)節(jié)器具體工作過程當(dāng)閉合點(diǎn)火開關(guān)SW，蓄電池電壓加在分外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本電路

基本工作原理與上述內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本相同。

外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本電路基本工作原理與上述內(nèi)搭鐵型電子調(diào)

電子調(diào)節(jié)器工作特性曲線

將實(shí)際測量的調(diào)節(jié)電壓和磁場電流與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系描繪成曲線如圖所示，圖中ns為開始工作轉(zhuǎn)速，稱為工作下限。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過工作下限時，開關(guān)三極管隨轉(zhuǎn)速升高，相對導(dǎo)通率減小，磁場電流減小，從而使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定。

電子調(diào)節(jié)器工作特性曲線將實(shí)際測量的調(diào)節(jié)電壓和磁場電流與發(fā)2.5.5調(diào)節(jié)器信號電壓取樣方式

集成電路電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)電壓信號輸入的方式不同，可分為：

1.蓄電池電壓檢測方式

2.發(fā)電機(jī)電壓檢測方式2.5.5調(diào)節(jié)器信號電壓取樣方式集成電路發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器信號電壓檢測方式

a）蓄電池電壓檢測方式b）發(fā)電機(jī)電壓檢測方式發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器信號電壓檢測方式a）蓄電池電壓檢測方式拓展1

交流發(fā)電機(jī)的檢修交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)750h，汽車行駛3萬km后，一般發(fā)電機(jī)進(jìn)行一次分體檢修。其中電刷及軸承是主要檢查項目。若電刷磨損量超過限值，軸承間隙過大或有明顯損傷時，必須及時予以更換。

拓展1交流發(fā)電機(jī)的檢修交流發(fā)電機(jī)電氣部分的故障1.整流二極管燒環(huán)而使發(fā)電機(jī)電壓過低，造成充電電流過小或不充電。2.發(fā)電機(jī)磁場繞組或電樞繞組有短路、斷路或搭鐵而使發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓過低或不發(fā)電。3.電刷與滑環(huán)接觸不良而使磁場繞組勵磁電流過小或無勵磁電流，造成發(fā)電機(jī)電壓過低或不發(fā)電。交流發(fā)電機(jī)電氣部分的故障1.整流二極管燒環(huán)而使發(fā)電機(jī)電壓過1、交流發(fā)電機(jī)解體前的檢查檢測交流發(fā)電機(jī)各接柱之間的電阻電壓波形顯示檢測交流發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)1、交流發(fā)電機(jī)解體前的檢查檢測交流發(fā)電機(jī)各接柱之間的電阻2、

交流發(fā)電機(jī)解體后的檢修

整流二極管的檢測磁場繞組的檢測電樞繞組的檢測

2、交流發(fā)電機(jī)解體后的檢修整流二極管的檢測拓展2調(diào)節(jié)器的檢修交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的常見故障及影響如表所示。

調(diào)節(jié)器類別常見的故障對發(fā)電機(jī)及充系統(tǒng)的影響電子式調(diào)節(jié)器

開關(guān)三極管斷路或其它電子元件有斷路或短路而使開關(guān)三極管不能導(dǎo)通。

發(fā)電機(jī)不發(fā)電開關(guān)三極管短路或其它電子元件有斷路或短路而使開關(guān)三極管不能截止。發(fā)電機(jī)電壓失控拓展2調(diào)節(jié)器的檢修交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的常見故障及影響

電子式調(diào)節(jié)器的檢修

將電源電壓調(diào)到12V（28V調(diào)節(jié)器調(diào)到24V）；接通開關(guān)S，若測試燈L亮起，則為內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器，否則，為外搭鐵型調(diào)節(jié)器。檢測技術(shù)狀態(tài)時，內(nèi)、外搭鐵型調(diào)節(jié)器連接線路如下圖a、b所示。如果測試燈L亮起并隨著電源電壓的升高亮度增強(qiáng)，而當(dāng)電壓上升至調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓值或略高于調(diào)節(jié)電壓值時，測試燈L熄滅，則說明調(diào)節(jié)器技術(shù)狀態(tài)良好；如果測試燈L不熄滅，說明調(diào)節(jié)器已經(jīng)損壞，可能是大功率三極管短路或前級驅(qū)動電路斷路，應(yīng)予以更換。如果測試燈L一直不亮，說明調(diào)節(jié)器有故障，可能是大功率三極管斷路或前級驅(qū)動電路短路，應(yīng)予以更換。

電子式調(diào)節(jié)器的檢修將電源電壓調(diào)到12V（28V調(diào)節(jié)器調(diào)

電子調(diào)節(jié)器檢測電路

a）內(nèi)搭鐵型b）外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器檢測電路a）內(nèi)搭鐵型2.6交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)的使用與故障診斷2.6.1交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的正確使用

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。發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，不能短接交流發(fā)電機(jī)的“B”、“E”端子（即用試火花的方法）來檢查發(fā)電機(jī)是否發(fā)電，否則，容易燒壞整流二極管。2.6交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)的使用與故障診斷2.6.1交一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)不發(fā)電或充電電流很小時，就應(yīng)及時找出原因并排除故障。當(dāng)整流器的六只整流二極管與定子繞組連接時，禁止使用220V交流電源檢查發(fā)電機(jī)的絕緣情況，否則，將會損壞二極管。調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式、電壓等級必須一致。交流發(fā)電機(jī)的功率不得超過調(diào)節(jié)器所能匹配的功率。汽車停駛時應(yīng)斷開點(diǎn)火開關(guān)，以免蓄電池長時間向磁場繞組放電。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)及時找出原因并排除2.6.2充電系統(tǒng)常見故障及故障診斷1、

不充電（充電指示燈不亮）故障現(xiàn)象故障原因故障診斷

2、不充電（充電指示燈不熄滅）故障現(xiàn)象故障原因故障診斷2.6.2充電系統(tǒng)常見故障及故障診斷1、不充電（充電指3、

充電電流過小故障現(xiàn)象故障原因故障診斷4、充電電流過大故障現(xiàn)象故障原因故障診斷5、充電電流不穩(wěn)定3、充電電流過小1、

雙交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)2、

單42V交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)3、

蓄電池組與DC/DC變換器的車載電氣系統(tǒng)4、42V集成式ISA/ISG裝置2.7 42V及14V/42V雙電壓汽車電氣系統(tǒng)簡介1、雙交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)2.7 42V及14V/42V雙思考題與習(xí)題1.汽車用蓄電池的功用有哪些，其主要功用是什么，對汽車用蓄電池有何要求?2.鉛酸蓄電池的主要組成部件及其功用是什么?3.蓄電池的電動勢如何建立?充電和放電時蓄電池極板及電解液有何變化?4.什么是蓄電池的充電和放電?在充放電過程中，蓄電池內(nèi)部物質(zhì)如何變化?5.什么是蓄電池的額定容量和儲備容量?6.為什么工業(yè)用硫酸和普通水不能用于蓄電池?思考題與習(xí)題1.汽車用蓄電池的功用有哪些，其主要功用是什么7.如何正確使用與維護(hù)蓄電池才能提高其容量及使用壽命。8.汽車交流發(fā)電機(jī)的功用是什么?由哪幾部分組成?各起什么作用?9.何謂交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)特性和外特性?10.電子調(diào)節(jié)器如何對交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)?電子調(diào)節(jié)器中，通常采用了哪些電子元件和電路來解決基本電路中的不足?11.交流發(fā)電機(jī)整流器的作用是什么，怎樣將交流電變成直流電?整流二極管的導(dǎo)通原則是什么?12.汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)節(jié)原理與調(diào)節(jié)方法是什么?13.汽車電源系統(tǒng)在使用及維護(hù)中應(yīng)注意些什么?7.如何正確使用與維護(hù)蓄電池才能提高其容量及使用壽命。第2章汽車供電系統(tǒng)汽車供電系統(tǒng)的功用是向車載各用電設(shè)備提供電能，由蓄電池與發(fā)電機(jī)并聯(lián)組成。發(fā)動機(jī)工作時，由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)向汽車用電設(shè)備提供電能，并向蓄電池充電。

第2章汽車供電系統(tǒng)汽車供電系統(tǒng)的功用是向車載各用電蓄電池的功用1.發(fā)動機(jī)啟動時，向啟動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電2.發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，向用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)磁場繞組供電。（應(yīng)用中應(yīng)避免）3.發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，將發(fā)電機(jī)剩余電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來；4.發(fā)電機(jī)過載時，協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電5.蓄電池相當(dāng)于一個大電容器，能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，保護(hù)電子元件，保持汽車電器系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。蓄電池的功用1.發(fā)動機(jī)啟動時，向啟動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電對蓄電池的要求啟動發(fā)動機(jī)時，蓄電池在5～10S內(nèi)，要向啟動機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流（汽油機(jī)200～600A，柴油機(jī)800～1000A）。因此，對蓄電池的要求是：容量大、內(nèi)阻小、有足夠的啟動能力。能滿足發(fā)動機(jī)起動需要的蓄電池被稱之為起動型蓄電池，汽車上使用的就是起動型蓄電池。

對蓄電池的要求啟動發(fā)動機(jī)時，蓄電池在5～10S內(nèi)，要向啟動機(jī)對發(fā)電機(jī)的要求(1)由于發(fā)動機(jī)工作時的轉(zhuǎn)速變化范圍很大，要求發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)都能正常發(fā)電且電壓穩(wěn)定，以滿足用電設(shè)備的用電需求；(2)要求發(fā)電機(jī)的體積小、重量輕、故障率低、發(fā)電效率高、充電性能良好、維護(hù)方便或少維護(hù)、使用壽命長等，以確保汽車使用性能要求。

對發(fā)電機(jī)的要求(1)由于發(fā)動機(jī)工作時的轉(zhuǎn)速變化范圍很大，2.1蓄電池的構(gòu)造及工作原理2.1.1蓄電池的構(gòu)造蓄電池是一種可逆的低壓直流電源，既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，也能將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能。汽車起動用鉛酸蓄電池(簡稱蓄電池)按性能可分為干式荷電蓄電池和免維護(hù)蓄電池兩類。

2.1蓄電池的構(gòu)造及工作原理2.1.1蓄電池的構(gòu)造蓄電池的基本構(gòu)造圖蓄電池的基本構(gòu)造圖1、

極板與極板組極板：是蓄電池的基本部件，由它接受充入的電能和向外釋放電能。極板分正極板和負(fù)極板兩種。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，呈棕紅色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛，呈青灰色。

為了增大蓄電池的容量，將多片正極板和負(fù)極板各自用橫板焊接并聯(lián)起來，組成正極板組和負(fù)極板組。1、極板與極板組極板：是蓄電池的基本部件，由它接受充入的將正負(fù)極板相互嵌合（中間用隔板隔開）的極板組（如下圖）置于存有電解液的容器中，就構(gòu)成了單格電池，單格電池的標(biāo)稱電壓為2V。將正負(fù)極板相互嵌合（中間用隔板隔開）的極板組（如下圖）置于存一個12V的蓄電池就需用6個單格電池串聯(lián)而成，如右圖，12V電系汽車選用一只電池，24V電系汽車選用兩只電池。

一個12V的蓄電池就需用6個單格電池串聯(lián)而成，如右圖，12V2、

隔板

為了避免相互接觸而短路，正負(fù)極板之間要用絕緣的隔板隔開。隔板材料應(yīng)具有多孔性結(jié)構(gòu)，以便電解液自由滲透，而且化學(xué)性能應(yīng)穩(wěn)定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。2、隔板為了避免相互接觸而短路，正負(fù)極板之間要用絕緣的微孔塑料和微孔橡膠隔板的結(jié)構(gòu)如圖a所示。免維護(hù)蓄電池普遍采用了聚氯乙烯袋式隔板，結(jié)構(gòu)如圖b所示。

微孔塑料和微孔橡膠隔板的結(jié)構(gòu)如圖a所示。3、

電解液（1）電解液的作用是使極板上的活性物質(zhì)發(fā)生溶解和電離，產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),它由純凈的硫酸與蒸餾水按一定的比例配制而成。

（2）電解液的密度一般為1.24-1.30g/㎝3。

（3）電解液純度是影響蓄電池電氣性能和使用壽命的重要因素。因此，蓄電池用電解液必須符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所用硫酸和蒸餾水也必須符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。由于工業(yè)用硫酸和普通水中含銅、鐵等雜質(zhì)較多，會加速蓄電池自放電，所以，不能用于蓄電池。

3、電解液（1）電解液的作用是使極板上的活性物質(zhì)發(fā)生溶4、

殼體蓄電池外殼為一整體式結(jié)構(gòu)的容器，極板、隔板和電解液均裝入外殼內(nèi)。蓄電池電壓一般有6V和12V兩種規(guī)格，因此，外殼內(nèi)由間壁分成3個和6個互不相通的單格。外殼應(yīng)耐酸、耐熱、耐寒、抗震動，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。此外，還有聯(lián)條和加液孔蓋等。4、殼體蓄電池外殼為一整體式結(jié)構(gòu)的容器，極板、隔板和電解干荷電與免維護(hù)蓄電池普遍采用穿壁式點(diǎn)焊聯(lián)接，所用聯(lián)條尺寸很小，并設(shè)制在殼體內(nèi)部，如圖所示。

干荷電與免維護(hù)蓄電池普遍采用穿壁式點(diǎn)焊聯(lián)接，所用聯(lián)條尺寸很小蓄電池的裝配過程

蓄電池的裝配過程5、

蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器a）指示器結(jié)構(gòu)b）存電充足c）充電不足d）電解液不足1—透明塑料管2—指示器底座5、蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器a）指示器結(jié)構(gòu)b）存電充足（1）蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器又稱為內(nèi)裝式密度計，由透明塑料管、底座和顏色不同的兩只小球（一只為藍(lán)色、另一只為紅色）組成，如圖a所示。（2）當(dāng)蓄電池電量充足、電解液密度大于1.22時，從指示器頂部進(jìn)行觀察，當(dāng)中心呈紅色圓點(diǎn)、周圍呈藍(lán)色圓環(huán)，表示蓄電池技術(shù)狀態(tài)良好，如圖b所示。（3）當(dāng)蓄電池電量不足、電解液相對密度過低時，藍(lán)色小球下移到極限位置，其觀察結(jié)果如圖c所示，中心呈紅色圓點(diǎn)、周圍呈無色透明圓環(huán)，表示蓄電池虧電嚴(yán)重，必須立即充電。（4）當(dāng)電解液液面過低時，兩只小球都將下移到極限位置，其觀察結(jié)果如圖d所示，中心呈無色透明圓點(diǎn)、周圍呈紅色圓環(huán)，表示電解液不足，說明蓄電池不能繼續(xù)使用，必須更換蓄電池。如果這種指示器安裝在干荷電蓄電池上，則表示必須添加蒸餾水。（1）蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器又稱為內(nèi)裝式密度計，由2.1.2蓄電池的工作原理雙極硫酸鹽化理論；蓄電池中參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，正極板上pbO2；負(fù)極板上是pb；電解液是硫酸水溶液；蓄電池放電時，正極板上的pbO2和負(fù)極板上的pb都變成pbSO4水溶液；電解液中的H2SO4減少，相對密度下降。蓄電池充電時，則按相反的方向變化。2.1.2蓄電池的工作原理雙極硫酸鹽化理論；蓄電池充、放電時總的化學(xué)反應(yīng)方程式為:（二氧化鉛）（硫酸）（純鉛）（硫酸鉛）（水）（硫酸鉛）正極電解液負(fù)極正極電解液負(fù)極蓄電池充、放電時總的化學(xué)反應(yīng)方程式為:1、

蓄電池靜止電動勢的建立蓄電池的電動勢是正、負(fù)極浸入電解液后產(chǎn)生的。其反應(yīng)過程見后圖所示；負(fù)極板：鉛溶于電解液中，失電子生成Pb2+；Pb-2e→Pb2+；電子留在負(fù)極板上，和Pb2+吸引，使負(fù)極具有負(fù)電位，為-0.1V。1、蓄電池靜止電動勢的建立蓄電池的電動勢是正、負(fù)極浸入電解正極板：PbO2溶于電解液；PbO2+2H2O→Pb(OH)4；Pb(OH)4→Pb4++4OH-；OH-留在電解液中，Pb4+沉附在正極表面,使正極板有+2.0V；在外電路未接通時，反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡時，靜止電動勢為：

E=2.0－(－0.1)=2.1V正極板：PbO2溶于電解液；第二章-汽車供電系統(tǒng)課件2、

蓄電池的放電過程將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程稱為放電過程。如果將蓄電池與外電路的負(fù)荷接通，電子e從負(fù)極板經(jīng)過外電路的負(fù)荷流往正極板，使正極板的電位下降，從而破壞了原有的平衡狀態(tài)。發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。從理論上說，蓄電池這種放電過將極板上所有物質(zhì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，但實(shí)際轉(zhuǎn)化的只有20-30%。

2、蓄電池的放電過程將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程稱為放蓄電池放電過程

蓄電池放電過程3、

蓄電池的充電過程

將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池化學(xué)能的過程稱為充電過程，它是放電反應(yīng)的逆過程。充電時蓄電池的正負(fù)兩極接通直流電源。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動勢E時，電流由蓄電池的正極流入，從蓄電池的負(fù)極流出，也就是電子由正極板經(jīng)外電路流往負(fù)極板。這時正負(fù)極板發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)正好與放電過程相反，其化學(xué)反應(yīng)過程如下圖所示。3、蓄電池的充電過程將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池化學(xué)能的過程稱為

蓄電池充電過程

蓄電池充電過程2.1.3蓄電池的型號按照原機(jī)械工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)JB2599－85的規(guī)定，鉛蓄電池產(chǎn)品型號分為三段：Ι——串聯(lián)單格電池數(shù)，指一個整體殼體內(nèi)所包含的單格電池數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。Ⅱ——蓄電池類型，跟據(jù)蓄電池的主要用途劃分，用漢語拼音字母表示，起動型蓄電池用字母Q表示。Ⅲ——額定容量，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其單位為A.h。2.1.3蓄電池的型號按照原機(jī)械工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)JB259東風(fēng)EQ2102型越野汽車用6-QW-180型蓄電池

由6個單格電池組成；額定電壓為12V；額定容量為180A.h；啟動型免維護(hù)蓄電池。

東風(fēng)EQ2102型越野汽車用6-QW-180型蓄電池由62.2蓄電池的工作特性及使用與維護(hù)

2.2.1蓄電池的工作特性

蓄電池的工作特性主要包括：

1.靜止電動勢；

2.蓄電池內(nèi)阻；

3.放電特性；4.充電特性

5.容量。

2.2蓄電池的工作特性及使用與維護(hù)2.2.1蓄電池的工1、靜止電動勢靜止電動勢Ej是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（不充電也不放電）正負(fù)極板之間的電位差（即開路電壓）。在電解液密度為1.050~1.300g/㎝3的范圍內(nèi)，靜止電動勢Ej與電解液密度及溫度的關(guān)系可由如下的經(jīng)驗(yàn)公式表示：Ej=0.84+γ25℃γ25℃=γt+0.00075(T-25)

式中，

γ25℃-溫度為25℃時的電解液密度，單位為g/㎝3；

γt-實(shí)際測得的電解液密度，單位為g/㎝3；

T-實(shí)際測得的電解液溫度，單位為℃。1、靜止電動勢靜止電動勢Ej是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（不充電也2、蓄電池內(nèi)阻包括極板，隔板，電解液，鉛質(zhì)聯(lián)條等的內(nèi)阻。影響因素。2、蓄電池內(nèi)阻包括極板，隔板，電解液，鉛質(zhì)聯(lián)條等的內(nèi)阻。3、蓄電池的放電特性蓄電池的放電特性是指以恒流If放電時，蓄電池端電壓Uf、電動勢E和電解液密度r隨放電時間的變化規(guī)律。下頁圖是以20h放電率（If=0.05C20,C20指蓄電池額定容量）恒流放電的特性曲線。3、蓄電池的放電特性蓄電池的放電特性是指以恒流If放電時，蓄蓄電池的恒流放電特性曲線

蓄電池的恒流放電特性曲線

從放電特性曲線可知，

蓄電池放電終了可由兩個參數(shù)判斷：

（1）電解液密度下降至最小的許可值（約為

1.11）；（2）單格電池電壓下降至放電終止電壓（以

20h放電率放電，單格終止電壓1.75V）。終止電壓與放電電流的大小密切相關(guān)，放電電流越大，放電的時間就越短，允許放電的終止電壓也越低。從放電特性曲線可知，

蓄電池放電終了可由兩個參數(shù)判斷：（4、蓄電池的充電特性蓄電池的充電特性是指以恒流Ic充電時，蓄電池充電電壓Uc、電動勢E及電解液密度γ

等隨充電時間變化的規(guī)律。下圖是以20h充電率（Ic=0.05C20）恒流充電時的特性曲線。

4、蓄電池的充電特性蓄電池的充電特性是指以恒流Ic充電時，蓄蓄電池恒流充電特性曲線

蓄電池恒流充電特性曲線蓄電池充足電的特征：蓄電池的端電壓上升至最大值（單格電池電壓為2.7V），且2h內(nèi)不再變化；電解液的密度上升至最大值，且2h內(nèi)基本不變；電解液大量冒氣泡，呈現(xiàn)“沸騰”。蓄電池充足電的特征：蓄電池的端電壓上升至最大值（單格電池電壓5、蓄電池的容量蓄電池的容量指蓄電池在規(guī)定條件下（包括放電溫度、放電電流、放電終止電壓）放出的電量；恒流放電時，蓄電池的容量等于放電電流與放電時間之積；額定容量、儲備容量。5、蓄電池的容量蓄電池的容量指蓄電池在規(guī)定條件下（包括放電溫額定容量C20

根據(jù)國標(biāo)GB5008.1—91《起動型蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：

C20是指完全充足電的蓄電池，在電解液溫度為25℃時，以20h放電率（If=0.05C）連續(xù)放電到單格電池電壓降至1.75V（12V蓄電池端電壓下降至10.50+0.05V，6V蓄電池下降至5.25+0.02V），蓄電池所輸出的電量。

額定容量C20根據(jù)國標(biāo)GB5008.1—91《起動型儲備容量Cm

根據(jù)國標(biāo)GB5008.1-91《起動型蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：Cm是指完全充足電的蓄電池，在電解液溫度為25℃時，以25A電流連續(xù)放電到單格電池電壓降至1.75V所持續(xù)的時間，其單位為min。儲備容量與額定容量有如下?lián)Q算關(guān)系：在C20≥200A.h或Cm≥480min時，上式不適用。儲備容量Cm根據(jù)國標(biāo)GB5008.1-91《起動型蓄電池技影響蓄電池容量的因素：極板的構(gòu)造；放電電流；電解液的溫度；電解液的密度。影響蓄電池容量的因素：極板的構(gòu)造；2.2.2蓄電池的使用與維護(hù)

1、蓄電池的正確使用（1）正確使用起動機(jī)；（2）定期補(bǔ)充充電；（3）安裝固定牢靠；（4）新蓄電池首次使用之前，需要合理選擇電解液相對密度。

2.2.2蓄電池的使用與維護(hù)1、蓄電池2、蓄電池的維護(hù)1.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；2.檢查蓄電池在車上安裝是否牢靠，導(dǎo)線接頭與極柱的連接是否緊固；3.經(jīng)常性的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；4.檢查加液孔蓋或螺塞上的通氣孔是否暢通；5.定期檢查并調(diào)整電解液的密度及液面高度。2、蓄電池的維護(hù)1.檢查蓄電池外殼表面有無電解液漏出或滲出2.3新型蓄電池鈉硫電池燃料電池鋅-空氣電池鎘-鎳電池

2.3新型蓄電池鈉硫電池1、

鈉硫電池在鈉硫電池中，陰極的反應(yīng)物質(zhì)是溶融的鈉，陽極反應(yīng)物質(zhì)是帶有一定導(dǎo)電物質(zhì)的硫，電解質(zhì)為β-氧化鋁（NaAl11O7）固體電解質(zhì)，它既是絕緣體，又能自由傳導(dǎo)鈉離子。鈉硫電池的工作原理

這種電池理論上的比能量可達(dá)660Wh/kg，效率可達(dá)100％（即放電量等于充電量），且充電時間短、無污染、原材料豐富，缺點(diǎn)是硫化鈉易燃燒、工作溫度高(高達(dá)250~300℃)、使用壽命短。

1、鈉硫電池在鈉硫電池中，陰極的反應(yīng)物質(zhì)是溶融的鈉，陽極反

鈉硫電池原理圖

1—熔融鈉

2—氧化鋁固體電解質(zhì)3—熔融硫

4—不銹鋼殼體鈉硫電池原理圖1—熔融鈉2、

燃料電池燃料電池由燃料(氫、煤氣、天然氣等)、氧化劑(氧氣、空氣、氯氣)、電極(多孔燒結(jié)鎳電極、多孔銀電極等)和電解質(zhì)KOH溶液等組成，利用燃料的氧化反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，只要不斷地加入燃料和氧氣，就會不斷地產(chǎn)生電能，故稱燃料電池。氫-氧燃料電池是一種最普通的燃料電池，先把燃料轉(zhuǎn)化為氫氣，然后與氧氣分別在電池的兩極發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。燃料電池的比能量已經(jīng)達(dá)到200~350Wh/kg，為鉛蓄電池的4~7倍，且不需充電，只要不斷供應(yīng)燃料就可繼續(xù)使用，因此適合作為電動汽車的動力源。其缺點(diǎn)是需要貴重金屬作催化劑，成本高，且燃料的貯藏和運(yùn)輸都有一定困難，因此有待進(jìn)一步解決。

2、燃料電池燃料電池由燃料(氫、煤氣、天然氣等)、氧化劑(氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖

氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖3、

鋅-空氣電池鋅-空氣電池的比能量可達(dá)150～400Wh／kg，正極板是由金屬網(wǎng)集電器、活性層等組成的薄空氣電極，負(fù)極板由純鋅組成，電解液為氫氧化鉀水溶液。化學(xué)反應(yīng)過程鋅-空氣電池具有放電電壓穩(wěn)定、無污染等優(yōu)點(diǎn)。但工作時用于清除空氣中的二氧化碳、濾清、通風(fēng)等需要消耗一定能量，還要限制放電電流等缺點(diǎn)，尚需進(jìn)一步研究解決。

3、鋅-空氣電池鋅-空氣電池的比能量可達(dá)150～400W4、

鎘-鎳電池鎘鎳電池正極板的活性物質(zhì)是氫氧化鎳Ni（OH）和片狀純鎳的混合物，混合純鎳的目的是增強(qiáng)導(dǎo)電能力。負(fù)極板的活性物質(zhì)是海綿狀鎘，為增強(qiáng)其導(dǎo)電能力和化學(xué)活性，將5％~6％的水銀與其混合。電解液為化學(xué)純凈的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。鎘鎳電池充放電時的化學(xué)反應(yīng)與相同特性的鉛蓄電池相比，鎘鎳電池的體積小30％、質(zhì)量輕35%左右，可以輸出幾百安培的電流。試驗(yàn)證明，鎘鎳電池的起動性能良好，使用壽命為鉛蓄電池的5~7倍。其缺點(diǎn)是成本價格比相同容量的鉛蓄電池要貴3~4倍。

4、鎘-鎳電池鎘鎳電池正極板的活性物質(zhì)是氫氧化鎳Ni（OH2.4交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造、工作原理及特性發(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。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)。2.4交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造、工作原理及特性發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源2.4.1交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、端蓋四部分組成。交流發(fā)電機(jī)基本零部件組成與整體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

2.4.1交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整

整體式交流發(fā)電機(jī)零部件組成

1—抗干擾電容器2—集成電路調(diào)節(jié)器與電刷組件總成3—電刷端蓋4—整流器總成5—轉(zhuǎn)子總成6—定子總成7—驅(qū)動端蓋8—風(fēng)扇9—驅(qū)動帶輪整體式交流發(fā)電機(jī)零部件組成1—抗干擾電容器2—集成電JFZ1913Z型14V90A交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)

JFZ1913Z型14V90A交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)1、

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子由爪極、磁場繞組、鐵心和滑環(huán)組成，如圖所示。1—滑環(huán)2—轉(zhuǎn)子軸3—爪極4—鐵心與磁場繞組1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。1—滑環(huán)2—轉(zhuǎn)子軸兩塊爪極上制有6個鳥嘴形磁極，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，爪極間的空腔內(nèi)裝有鐵心，鐵心壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，磁場繞組繞在鐵心上?；h(huán)由彼此絕緣的兩個銅環(huán)組成?；?/p>