項(xiàng)目二汽車電源系統(tǒng)構(gòu)造與維修45任務(wù)1蓄電池認(rèn)知任務(wù)2蓄電池構(gòu)造和工作原理任務(wù)3蓄電池維修任務(wù)4交流發(fā)電機(jī)認(rèn)知任務(wù)5交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造和工作原理任務(wù)6交流發(fā)電機(jī)維修任務(wù)1蓄電池認(rèn)知46學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述汽車電源系統(tǒng)的組成。2.能描述蓄電池的作用和類型。3.能認(rèn)知蓄電池的安裝位置。4.能以小組合作方式，在教師指導(dǎo)下，規(guī)范進(jìn)行蓄電池外觀檢查，遵循“8S”管理規(guī)定。47任務(wù)描述一輛汽車進(jìn)廠維修，客戶反映在起動(dòng)車輛時(shí)出現(xiàn)起動(dòng)無力甚至起動(dòng)困難的現(xiàn)象。班組長檢查后，初步判斷為汽車電源系統(tǒng)的蓄電池故障。現(xiàn)班組長安排你采用小組合作的方式，通過查閱維修手冊等資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成蓄電池外觀檢查的任務(wù)。48相關(guān)知識(shí)一、汽車電源系統(tǒng)的組成汽車電源系統(tǒng)主要由蓄電池、發(fā)電機(jī)（含電壓調(diào)節(jié)器）、充電狀態(tài)指示裝置、點(diǎn)火開關(guān)等組成，如圖所示。蓄電池和發(fā)電機(jī)并聯(lián)在汽車電路中，發(fā)電機(jī)是主要電源，蓄電池是輔助電源。4950汽車電源系統(tǒng)的組成1—充電狀態(tài)指示裝置2—點(diǎn)火開關(guān)3—蓄電池4—發(fā)電機(jī)（含電壓調(diào)節(jié)器）二、蓄電池的作用蓄電池的作用如下：1.發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，向有需求的用電設(shè)備供電。2.發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，向起動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)供電。3.發(fā)電機(jī)發(fā)出電壓較低時(shí)，向用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)供電。4.發(fā)電機(jī)過載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。5.發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓時(shí)，將發(fā)電機(jī)多余的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來（即充電）。6.保持整車電氣系統(tǒng)電壓的相對穩(wěn)定，緩和電氣系統(tǒng)中的沖擊電壓，保護(hù)用電設(shè)備和電子元器件。5152三、蓄電池的類型蓄電池包括鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩種類型。汽車一般采用鉛酸蓄電池，因?yàn)殂U酸蓄電池放電能力強(qiáng)。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池要在5s內(nèi)向起動(dòng)機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流。鉛酸蓄電池可分為濕式荷電蓄電池、干式荷電蓄電池、少維護(hù)蓄電池和免維護(hù)蓄電池等類型。53免維護(hù)蓄電池現(xiàn)代轎車基本上都采用免維護(hù)蓄電池，如圖所示。四、蓄電池的安裝位置蓄電池在汽車上的安裝位置根據(jù)車型和結(jié)構(gòu)而定，一般轎車的蓄電池安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，有些車型安裝在行李艙內(nèi)。54蓄電池在汽車上的安裝位置a）發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)b）行李艙內(nèi)任務(wù)2蓄電池構(gòu)造和工作原理55學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和型號(hào)。2.能描述蓄電池的工作原理和技術(shù)參數(shù)。3.能以小組合作方式，在教師指導(dǎo)下，規(guī)范進(jìn)行蓄電池性能檢測，遵循“8S”管理規(guī)定。56任務(wù)描述一輛汽車進(jìn)廠維修，客戶反映在起動(dòng)車輛時(shí)出現(xiàn)起動(dòng)無力甚至起動(dòng)困難的現(xiàn)象。班組長檢查后，初步判斷為蓄電池故障，需要進(jìn)行性能檢測。現(xiàn)班組長安排你采用小組合作的方式，通過查閱維修手冊等資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成蓄電池性能檢測的任務(wù)并確認(rèn)故障。57相關(guān)知識(shí)一、鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)汽車用蓄電池一般為鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池主要由極板、隔板、電解液、外殼、電池蓋、觀察孔、極端（正極端子、負(fù)極端子）等組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。58鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)1—電池蓋2—正極端子3—負(fù)極端子4—觀察孔

5—隔板6—外殼7—極板8—電解液1.極板現(xiàn)代汽車使用的鉛酸蓄電池一般由若干個(gè)單格（單體）電池串聯(lián)而成。單格電池極群組如圖所示。59單格電池極群組a）單格電池極群組的結(jié)構(gòu)b）極板的組成1—正極群2—連接條3—負(fù)極群4—隔板5—柵架6—活性物質(zhì)2.隔板隔板在正、負(fù)極板之間，起絕緣作用，以減小蓄電池的體積。隔板一般用多孔、耐酸、抗氧化的絕緣材料制成。3.電解液電解液由蒸餾水和純硫酸按一定比例配制而成。每個(gè)單格電池的中間都有一個(gè)注液孔，可加注電解液。注液孔裝有一個(gè)排氣帽，排氣帽上有一個(gè)排氣孔（安全孔），可排出蓄電池內(nèi)的氣體。604.觀察孔免維護(hù)蓄電池在電池蓋上均設(shè)有觀察孔，可根據(jù)蓄電池電解液密度變化來監(jiān)測蓄電池狀態(tài)。5.外殼蓄電池的極板、隔板和電解液置于外殼殼體中。外殼應(yīng)具有耐酸、耐寒、耐高溫、抗沖擊的特性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。61二、鉛酸蓄電池的型號(hào)《鉛酸蓄電池名稱、型號(hào)編制與命名辦法》（JB/T2599—2012）規(guī)定，鉛酸蓄電池的型號(hào)主要由三部分組成。第一部分為串聯(lián)的單體蓄電池?cái)?shù)。第二部分為蓄電池用途、結(jié)構(gòu)特征代號(hào)。第三部分為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定容量。6263

蓄電池用途代號(hào)64蓄電池結(jié)構(gòu)特征代號(hào)三、蓄電池的工作原理和特性1.蓄電池的放電（1）放電過程蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而向外供電的過程，稱為放電過程。當(dāng)接通電路時(shí)，在蓄電池正、負(fù)極板間電位差作用下，電流從正極流出，經(jīng)過用電設(shè)備流回負(fù)極。在放電過程中，極板上的活性物質(zhì)與電解液反應(yīng)生成硫酸鉛（PbSO4）和水（H2O），電解液中的硫酸（H2SO4）被消耗，而水增多，電解液密度逐漸降低。放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：PbO2+Pb+2H2SO4

→2PbSO4+2H2O65（2）放電過程特征1）正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻bSO4。2）隨著放電的進(jìn)行，電解液中的H2SO4

減少，H2O增多，電解液密度降低。3）隨著PbSO4

的增多，蓄電池內(nèi)阻增大。同時(shí)，由于PbSO4附著在極板表面，電解液與PbO2

和Pb的接觸面積越來越小，蓄電池的供電能力逐漸下降。（3）放電終了特征1）單格電池電壓降到放電終止電壓。2）電解液密度降到最低值。662.蓄電池的充電（1）充電過程蓄電池與其他直流電源相連而將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來的過程，稱為充電過程。當(dāng)外加直流電源電壓高于蓄電池正、負(fù)極板間電位差時(shí)，電流將沿與放電電流相反的方向流過蓄電池，使蓄電池正、負(fù)極發(fā)生與放電相反的化學(xué)反應(yīng)。在充電過程中，電解液中的H2O被消耗，而H2SO4

增多，電解液密度逐漸升高。充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：2PbSO4+2H2O→PbO2+Pb+2H2SO467（2）充電過程特征1）正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸由PbSO4

轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸U（PbO2）和鉛（Pb）。2）隨著充電的進(jìn)行，電解液中的H2O減少，H2SO4

增多，電解液密度升高。3）隨著PbSO4

的減少，PbO2

和Pb的增多，蓄電池內(nèi)阻減小；同時(shí)，蓄電池的供電能力逐漸恢復(fù)。（3）充電終了特征1）單格電池電壓和電解液密度升到最高，且2～3h內(nèi)不再升高。2）電解液劇烈冒氣泡，呈“沸騰”狀態(tài)。68四、蓄電池的技術(shù)參數(shù)1.開路電壓當(dāng)蓄電池處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其正、負(fù)極板之間的電位差稱為蓄電池的開路電壓，即放電電流為零時(shí)蓄電池的電壓。2.放電電壓蓄電池在放電時(shí)兩個(gè)端子間的電壓稱為蓄電池的放電電壓。693.內(nèi)阻電流流過蓄電池時(shí)受到的阻力稱為蓄電池的內(nèi)阻，其大小與蓄電池的容量、極板、電解液、工作狀態(tài)和制造工藝等有關(guān)。4.容量蓄電池的容量表示蓄電池對外供電的能力。蓄電池在規(guī)定的放電條件下輸出的電荷（電量）稱為蓄電池的容量。5.冷起動(dòng)電流冷起動(dòng)電流（CCA）是指在規(guī)定的低溫狀態(tài)下（通常為-18℃），蓄電池在電壓降至規(guī)定的終止電壓前，連續(xù)30s釋放出的最大電流。706.荷電狀態(tài)荷電狀態(tài)（SOC）是指蓄電池的剩余容量與額定容量的比值，表示蓄電池容量的剩余程度。7.健康狀態(tài)健康狀態(tài)（SOH）是指當(dāng)前蓄電池完全充足電時(shí)的容量與新的蓄電池完全充足電時(shí)的容量的比值，用來反映當(dāng)前蓄電池相對于新的蓄電池儲(chǔ)存電能的能力。71任務(wù)3蓄電池維修72學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述蓄電池的使用與維護(hù)方法。2.能描述蓄電池的補(bǔ)充充電過程。3.能描述蓄電池的常見故障及其排除方法。4.能以小組合作方式，在教師指導(dǎo)下，規(guī)范進(jìn)行蓄電池更換，遵循“8S”管理規(guī)定。73任務(wù)描述一輛汽車進(jìn)廠維修，客戶反映在起動(dòng)車輛時(shí)出現(xiàn)起動(dòng)無力甚至起動(dòng)困難的現(xiàn)象。班組長檢查后，初步判斷為蓄電池故障，需要進(jìn)行更換。現(xiàn)班組長安排你采用小組合作的方式，通過查閱維修手冊等資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成蓄電池更換的任務(wù)。74相關(guān)知識(shí)一、蓄電池的儲(chǔ)存與使用1.蓄電池的儲(chǔ)存注意事項(xiàng)（1）新的蓄電池儲(chǔ)存時(shí)，儲(chǔ)存室要干燥、清潔、通風(fēng)良好，室溫保持5～30℃，應(yīng)密封注液孔和排氣孔，遠(yuǎn)離熱源和有害氣體，不能擠壓，不能倒置，不能超過保管期限。（2）使用過的蓄電池長時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)將其完全充足電，用蒸餾水清洗注液孔和排氣孔并密封后，放置在儲(chǔ)存室內(nèi)。（3）對于車輛上正常使用中的蓄電池，如果車輛超過一周可能不用，應(yīng)將蓄電池的負(fù)極電纜斷開，以防止蓄電池出現(xiàn)嚴(yán)重虧電現(xiàn)象。752.蓄電池的使用注意事項(xiàng)（1）不超時(shí)、連續(xù)起動(dòng)車輛，避免蓄電池大電流放電時(shí)間過長。（2）蓄電池在車輛上應(yīng)安裝牢固可靠，搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕搬輕放。（3）冬季使用蓄電池時(shí)，應(yīng)特別注意保持其處于充足電的狀態(tài)，以防電解液密度降低而結(jié)冰。（4）冬季補(bǔ)充蒸餾水應(yīng)在蓄電池充電時(shí)進(jìn)行，以防結(jié)冰。（5）冬季蓄電池容量會(huì)降低，冷起動(dòng)前應(yīng)預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)。（6）冬季由于氣溫低，蓄電池充電困難，應(yīng)經(jīng)常通過觀察孔檢查其狀態(tài)。7677蓄電池的狀態(tài)顯示二、蓄電池的維護(hù)1.四個(gè)定期（1）定期檢查蓄電池外觀，經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵、污物，保持蓄電池表面清潔、干燥，經(jīng)常疏通蓄電池排氣孔。（2）定期檢查電解液液面高度，以防止液面過低。（3）定期檢查蓄電池放電程度，蓄電池虧電時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充充電。（4）定期對蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電，長時(shí)間不使用的蓄電池，每兩個(gè)月至少補(bǔ)充充電一次。782.五個(gè)防止（1）防止長時(shí)間過充電和充電電流過大。（2）防止過度放電。（3）防止電解液液面過低。（4）防止電解液密度過高。（5）防止電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。79三、蓄電池的補(bǔ)充充電均衡充電是指蓄電池在使用過程中，由于蓄電池的個(gè)體差異、溫度差異等因素造成蓄電池電壓不平衡，為了避免這種不平衡趨勢惡化，需要提高充電電壓，以對蓄電池進(jìn)行活化充電。均衡充電過程分為三個(gè)階段。第一階段：恒流充電。第二階段：恒壓充電。第三階段：浮充充電。80四、蓄電池的常見故障及其排除方法1.極板硫化（1）故障現(xiàn)象蓄電池極板上生成白色的粗晶粒硫酸鉛的現(xiàn)象稱為硫化。輕度硫化時(shí)，蓄電池內(nèi)阻增大，容量變小。嚴(yán)重硫化時(shí)，蓄電池充電、放電都會(huì)出現(xiàn)異常。（2）故障原因1）蓄電池長期充電不足或長時(shí)間不使用的蓄電池未及時(shí)補(bǔ)充充電，升溫時(shí)，極板上的一部分硫酸鉛溶于電解液中，降溫時(shí)，溶解度減小，部分硫酸鉛再結(jié)晶形成粗大顆粒的硫酸鉛黏附在極板上，使之硫化。812）電解液液面過低，極板露出部分與空氣接觸而氧化（主要是負(fù)極板）。3）電解液不純或密度過高、溫度變化大都會(huì)促使極板硫化。4）蓄電池長期過度放電或小電流深度放電。5）新的蓄電池初充電不徹底。（3）排除方法輕度硫化時(shí)，可采用去硫化充電法進(jìn)行充電；嚴(yán)重硫化時(shí)，應(yīng)予以報(bào)廢。822.故障性自放電蓄電池的能量未通過放電進(jìn)入外電路而是以其他方式損失的現(xiàn)象稱為自放電。（1）故障現(xiàn)象完全充足電的蓄電池在30天內(nèi)每晝夜自放電超過額定容量的2%，稱為故障性自放電。83（2）故障原因1）電解液不純，雜質(zhì)與極板之間以及黏附在極板上的不同雜質(zhì)之間形成電位差，通過電解液產(chǎn)生局部放電。2）電解液溢出并堆積在電池蓋上，使正、負(fù)極端子之間短路。3）極板上的活性物質(zhì)脫落，電解液下部沉淀物過多，使正、負(fù)極板間短路。4）蓄電池長時(shí)間不使用，硫酸下沉，電解液下部密度比上部密度大，極板上、下部產(chǎn)生電位差，引起自放電。84（3）排除方法1）使用符合標(biāo)準(zhǔn)的硫酸和蒸餾水配制電解液，配制電解液的容器要保持清潔，并防止雜質(zhì)進(jìn)入電解液。2）清潔電池蓋上的電解液并保持干燥。3）采用補(bǔ)充充電進(jìn)行修復(fù)。853.極板短路（1）故障現(xiàn)象蓄電池充電電壓很低或?yàn)榱悖娊庖好芏壬吆苈虿簧撸瑲馀莺苌倩驘o氣泡。（2）故障原因1）極板上的活性物質(zhì)大量脫落，堆積在電解液中。2）隔板破損。3）極群彎曲。4）導(dǎo)電雜質(zhì)進(jìn)入電解液。（3）排除方法拆開蓄電池，查明故障原因并排除故障。864.活性物質(zhì)脫落（1）故障現(xiàn)象蓄電池容量下降，電解液混濁并呈棕色。（2）故障原因1）充電電流過大。2）長期過充電。3）低溫大電流放電。4）汽車顛簸等造成活性物質(zhì)脫落。（3）排除方法輕度脫落時(shí)，可更換電解液；嚴(yán)重脫落時(shí)，應(yīng)予以報(bào)廢。87任務(wù)4交流發(fā)電機(jī)認(rèn)知88學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述發(fā)電機(jī)的作用和類型。2.能認(rèn)知交流發(fā)電機(jī)的安裝位置。3.能以小組合作方式，在教師指導(dǎo)下，規(guī)范進(jìn)行交流發(fā)電機(jī)及其相關(guān)部件檢查，遵循“8S”管理規(guī)定。89任務(wù)描述一輛汽車進(jìn)廠維修，客戶反映儀表板上的蓄電池充電警報(bào)燈常亮，車輛無法充電。班組長檢查后，初步判斷為交流發(fā)電機(jī)故障，需要進(jìn)行檢查。現(xiàn)班組長安排你采用小組合作的方式，通過查閱維修手冊等資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成交流發(fā)電機(jī)及其相關(guān)部件檢查的任務(wù)。90相關(guān)知識(shí)一、發(fā)電機(jī)的作用發(fā)電機(jī)是汽車電氣系統(tǒng)的主要電源，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)電機(jī)工作，向起動(dòng)機(jī)之外的所有用電設(shè)備供電，并對蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。91二、發(fā)電機(jī)的類型發(fā)電機(jī)包括直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩種類型，交流發(fā)電機(jī)因具有體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、發(fā)電性能好、維修方便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。按總體結(jié)構(gòu)不同，交流發(fā)電機(jī)可分為普通型、整體式、帶泵式、無刷式、永磁式等類型。按勵(lì)磁繞組搭鐵方式不同，交流發(fā)電機(jī)可分為內(nèi)搭鐵式和外搭鐵式兩種類型。92三、交流發(fā)電機(jī)的安裝位置汽車用交流發(fā)電機(jī)主要由三相同步交流發(fā)電機(jī)和硅二極管整流器組成，又稱為硅整流交流發(fā)電機(jī)。電壓調(diào)節(jié)器一般安裝在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部，這樣的交流發(fā)電機(jī)稱為整體式硅整流交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。93整體式硅整流交流發(fā)電機(jī)任務(wù)5交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造和工作原理94學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和型號(hào)。2.能描述交流發(fā)電機(jī)的工作原理。3.能描述電壓調(diào)節(jié)器的作用、工作原理和類型。4.能以小組合作方式，在教師指導(dǎo)下，規(guī)范進(jìn)行交流發(fā)電機(jī)分解、檢測與組裝，遵循“8S”管理規(guī)定。95任務(wù)描述一輛汽車進(jìn)廠維修，客戶反映儀表板上的蓄電池充電警報(bào)燈常亮，車輛無法充電。班組長檢查后，初步判斷為交流發(fā)電機(jī)故障，需要進(jìn)行檢測。現(xiàn)班組長安排你采用小組合作的方式，通過查閱維修手冊等資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成交流發(fā)電機(jī)分解、檢測與組裝的任務(wù)并確認(rèn)故障范圍。96相關(guān)知識(shí)一、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)目前，汽車用交流發(fā)電機(jī)（內(nèi)裝電壓調(diào)節(jié)器的整體式硅整流交流發(fā)電機(jī)）結(jié)構(gòu)基本相同，主要由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、端蓋、電刷組件（含電壓調(diào)節(jié)器）、帶輪和風(fēng)扇等組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。97交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1—前端蓋2—轉(zhuǎn)子3—定子4—整流器5—后端蓋罩6—電刷組件（含電壓調(diào)節(jié)器）7—后端蓋8—后風(fēng)扇9—前風(fēng)扇10—帶輪1.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是交流發(fā)電機(jī)的磁極部分，其作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子軸、勵(lì)磁繞組、爪形磁極、磁軛和集電環(huán)等組成，如圖所示。2.定子定子是交流發(fā)電機(jī)的電樞部分，其作用是產(chǎn)生交流電動(dòng)勢。定子主要由定子鐵芯和三相定子繞組（定子線圈）等組成，如圖a、b所示。9899交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子a）轉(zhuǎn)子實(shí)物b）轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)組成1—集電環(huán)2—轉(zhuǎn)子軸3、6—爪形磁極4—磁軛5—?jiǎng)?lì)磁繞組3.整流器（1）整流器的作用由于汽車電氣系統(tǒng)使用直流電，因此，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電必須轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡@個(gè)過程稱為整流。整流器的作用是將三相定子繞組產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娸敵觥?00101交流發(fā)電機(jī)的定子a）定子實(shí)物b）定子結(jié)構(gòu)組成c）三相定子繞組的星形聯(lián)結(jié)d）三相定子繞組的三角形聯(lián)結(jié)1、3、4、9—接整流器2—三相定子繞組中性點(diǎn)5、8—三相定子繞組6、7—定子鐵芯（2）整流器的結(jié)構(gòu)組成整流器主要由六只硅整流二極管和散熱板等組成，六只硅整流二極管組成的三相橋式全波整流電路，利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娬鳛橹绷麟姟?02交流發(fā)電機(jī)的整流器a）整流器實(shí)物103交流發(fā)電機(jī)的整流器a）整流器實(shí)物b）整流器結(jié)構(gòu)組成1、8—輸出端接線柱（接蓄電池正極）2、9—正整流板3、10—負(fù)整流板4—整流板安裝孔5—正極管6—絕緣墊7—負(fù)極管（3）整流器與三相定子繞組的連接方法正、負(fù)極管的中心引線通過三個(gè)接線柱一一對應(yīng)連接，并分別與三相定子繞組的三個(gè)接線端一一對應(yīng)連接，組成三相橋式全波整流電路，連接方法分為星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種，如圖所示。104整流器與三相定子繞組的連接方法a）星形聯(lián)結(jié)b）三角形聯(lián)結(jié)（4）整流器的形狀整流器的形狀各異，包括馬蹄形、半圓形等，如圖所示。105整流器的形狀a）馬蹄形b）半圓形4.端蓋端蓋的作用是固定轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件。交流發(fā)電機(jī)的前、后端蓋均由鋁合金鑄造而成。鋁合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁，并具有質(zhì)量小、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。前端蓋鑄有安裝臂、調(diào)整臂和出風(fēng)口，后端蓋鑄有安裝臂和進(jìn)風(fēng)口，如圖所示。106交流發(fā)電機(jī)的端蓋a）前端蓋b）后端蓋5.電刷組件電刷組件安裝在后端蓋內(nèi)，主要包括電刷、電刷架和電刷彈簧。107交流發(fā)電機(jī)的電刷組件a）電刷的供電b）外裝式c）內(nèi)裝式1—絕緣樹脂2—蓄電池3、7、9—電刷4—轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組引出線5—轉(zhuǎn)子軸6—集電環(huán)8—電刷架6.帶輪和風(fēng)扇帶輪和風(fēng)扇安裝在交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上。帶輪由發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。風(fēng)扇用于對交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)散熱。108交流發(fā)電機(jī)的帶輪和風(fēng)扇a）帶輪b）風(fēng)扇二、交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)組成分為五部分，如圖所示。109交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)組成1.產(chǎn)品代號(hào)按產(chǎn)品的名稱適當(dāng)選擇其中2～3個(gè)單字，并由這些單字漢語拼音的第一個(gè)大寫字母組成。交流發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品代號(hào)包括JF、JFW、JFZ、JFB和JFY，分別表示交流發(fā)電機(jī)、無刷式交流發(fā)電機(jī)、整體式交流發(fā)電機(jī)、帶泵式交流發(fā)電機(jī)和永磁式交流發(fā)電機(jī)。2.分類代號(hào)交流發(fā)電機(jī)以電壓等級(jí)為分類代號(hào)，用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其中，1表示12V，2表示24V，6表示6V。1103.分組代號(hào)交流發(fā)電機(jī)以電流等級(jí)為分組代號(hào)，用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，應(yīng)符合下表的規(guī)定。4.設(shè)計(jì)序號(hào)按產(chǎn)品設(shè)計(jì)先后順序，由1～2位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。111交流發(fā)電機(jī)的分組代號(hào)5.變型代號(hào)產(chǎn)品的主要電氣參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)不改變的情況下，一般電氣參數(shù)和結(jié)構(gòu)作某些改變稱為變型，以漢語拼音大寫字母A、B、C……順序表示。交流發(fā)電機(jī)以調(diào)整臂的位置作為變型代號(hào)，從驅(qū)動(dòng)端看，調(diào)整臂在右邊時(shí)以Y表示，調(diào)整臂在左邊時(shí)以Z表示，調(diào)整臂在中間時(shí)不加標(biāo)記。112三、交流發(fā)電機(jī)的工作原理1.交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的基本原理是電磁感應(yīng)原理。交流發(fā)電機(jī)的工作原理如圖所示。113交流發(fā)電機(jī)的工作原理1—定子2—轉(zhuǎn)子3—整流電路4—接蓄電池正極5、6—接地7—接勵(lì)磁繞組正極交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為磁極，轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通過電刷和集電環(huán)引入直流電流而產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)爪形磁極分別被磁化為N極和S極。當(dāng)轉(zhuǎn)子由發(fā)動(dòng)機(jī)通過帶輪驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，磁感線與三相定子繞組之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，使三相定子繞組切割磁感線而產(chǎn)生三相交流感應(yīng)電動(dòng)勢。由于三相定子繞組對稱分布在定子鐵芯的嵌線槽內(nèi)，因此，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化，頻率相同、幅值相等、相位差互為120°。114每相定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比，即E=CnΦ式中E——每相定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值，V；

C——交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)；

n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，r/min；

Φ——磁極磁通，Wb。1152.交流發(fā)電機(jī)的整流原理交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷幕驹硎嵌O管的單向?qū)щ娦裕唇涣靼l(fā)電機(jī)三相定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電，通過六只硅整流二極管組成的三相橋式全波整流電路轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娸敵觥Ｈ鄻蚴饺ㄕ麟娐芳半妷翰ㄐ稳鐖D所示。116三相橋式全波整流電路及電壓波形a）整流電路b）整流前、后電壓波形（1）三個(gè)正極管（V1、V3、V5）的正極分別接交流發(fā)電機(jī)三相定子繞組的首端，負(fù)極共同接在散熱板上。（2）三個(gè)負(fù)極管（V2、V4、V6）的負(fù)極也分別接交流發(fā)電機(jī)三相定子繞組的首端，正極共同接在后端蓋或與后端蓋連接的散熱板上。（3）在交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的每一個(gè)時(shí)間區(qū)間，總有一相電壓最高、一相電壓最低，整流電路的六只二極管中，始終保持有且只有一對二極管導(dǎo)通（一個(gè)正極管、一個(gè)負(fù)極管），負(fù)載R兩端得到的是兩相間的線電壓。這樣以此類推，周而復(fù)始，六只二極管一對一對地輪流導(dǎo)通，使得負(fù)載R兩端得到一個(gè)比較平穩(wěn)的脈動(dòng)直流電壓，每個(gè)周期內(nèi)有六個(gè)波形。1173.交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式118他勵(lì)由于二極管死區(qū)電壓的存在，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上磁極的剩磁很弱，僅靠剩磁產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢不能使二極管導(dǎo)通，交流發(fā)電機(jī)不能自勵(lì)發(fā)電，此時(shí)需要由蓄電池向勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁電流，使交流發(fā)電機(jī)發(fā)電。自勵(lì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸增大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值（如怠速）后，交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到或超過蓄電池電壓，交流發(fā)電機(jī)就能對外供電和向蓄電池充電，并向勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁電流，由他勵(lì)發(fā)電轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?lì)發(fā)電。交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路如圖所示。119交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路（1）當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時(shí)，蓄電池通過電壓調(diào)節(jié)器向交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流的路徑為蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→電壓調(diào)節(jié)器B接線柱→電壓調(diào)節(jié)器→電壓調(diào)節(jié)器F接線柱→交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組→搭鐵。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓略高于蓄電池電壓時(shí)，交流發(fā)電機(jī)向勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流的路徑為交流發(fā)電機(jī)正極→點(diǎn)火開關(guān)S→電壓調(diào)節(jié)器B接線柱→電壓調(diào)節(jié)器→電壓調(diào)節(jié)器F接線柱→交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組→搭鐵。120四、電壓調(diào)節(jié)器1.電壓調(diào)節(jié)器的作用交流發(fā)電機(jī)必須配備自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓的裝置。電壓調(diào)節(jié)器的作用就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，自動(dòng)對交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定，以滿足汽車上用電設(shè)備的要求。1212.電壓調(diào)節(jié)器的工作原理電壓調(diào)節(jié)器的工作原理如圖所示。電壓調(diào)節(jié)器動(dòng)作的控制參數(shù)為交流發(fā)電機(jī)輸出電壓。122電壓調(diào)節(jié)器的工作原理a）工作原理示意圖b）電壓調(diào)節(jié)器工作時(shí)的交流發(fā)電機(jī)輸出電壓波形3.電壓調(diào)節(jié)器的類型按控制原理不同，電壓調(diào)節(jié)器可分為電磁振動(dòng)式和電子式兩種類型。電子式電壓調(diào)節(jié)器具有體積小、調(diào)節(jié)效果好、可靠性高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。電子式電壓調(diào)節(jié)器又可分為晶體管電壓調(diào)節(jié)器、集成電路電壓調(diào)節(jié)器和可控硅電壓調(diào)節(jié)器等。集成電路電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、調(diào)節(jié)精度高、故障率低，可直接安裝在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部，已經(jīng)成為主流。按搭鐵形式不同，電壓調(diào)節(jié)器可分為內(nèi)搭鐵式（與內(nèi)搭鐵式交流發(fā)電機(jī)配套使用）和外搭鐵式（與外搭鐵式交流發(fā)電機(jī)配套使用）兩種類型。123任務(wù)6交流發(fā)電機(jī)維修124學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述汽車充電電路的組成和工作過程。2.能描述交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的使用注意事項(xiàng)。3.能描述汽車電源系統(tǒng)的常見故障及其排除方法。4.能描述汽車電源系統(tǒng)的故障診斷與排除流程。5.能以小組合作方式，在教師指導(dǎo)下，規(guī)范進(jìn)行交流發(fā)電機(jī)更換，遵循“8S”管理規(guī)定。125任務(wù)描述一輛汽車進(jìn)廠維修，客戶反映儀表板上的蓄電池充電警報(bào)燈常亮，車輛無法充電。班組長檢查后，初步判斷為交流發(fā)電機(jī)故障，需要進(jìn)行更換。現(xiàn)班組長安排你采用小組合作的方式，通過查閱維修手冊等資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成交流發(fā)電機(jī)更換的任務(wù)。126相關(guān)知識(shí)一、汽車充電電路1.汽車充電電路的組成和工作過程汽車充電電路原理圖如圖所示，其工作過程如下：127汽車充電電路原理圖（1）當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通后（發(fā)動(dòng)機(jī)不工作），勵(lì)磁電流路徑為蓄電池正極→點(diǎn)火開

關(guān)→繼電器→蓄電池充電警報(bào)燈→交流發(fā)電機(jī)L端子→交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部D+接線柱→交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組→交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部F接線柱→電壓調(diào)節(jié)器的三極管V11→搭鐵→蓄電池負(fù)極，在交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生交流發(fā)電機(jī)所需的旋轉(zhuǎn)磁場，同時(shí)，蓄電池充電警報(bào)燈點(diǎn)亮。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由交流發(fā)電機(jī)自身發(fā)出的電能來提供。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓高于蓄電池電壓時(shí)，交流發(fā)電機(jī)通過輸出端接線柱（B）向蓄電池充電。同時(shí)，交流發(fā)電機(jī)L端子處的電壓升高，蓄電池與交流發(fā)電機(jī)L端子之間的電位差降為零，蓄電池充電警報(bào)燈熄滅。128二、交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的使用1.交流發(fā)電機(jī)的使用注意事項(xiàng)（1）汽車用交流發(fā)電機(jī)均為負(fù)極搭鐵，蓄電池也必須負(fù)極搭鐵。（2）交流發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不能用搭鐵試火的方法檢查交流發(fā)電機(jī)是否正常，否則不僅容易損壞整流二極管，還會(huì)造成蓄電池正、負(fù)極之間短路，致使蓄電池大電流放電，損壞蓄電池，燒毀線路。（3）若發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機(jī)不充電或充電電流很小，應(yīng)及時(shí)查明原因并進(jìn)行檢修，不能繼續(xù)使用，否則交流發(fā)電機(jī)不僅不能正常工作，還會(huì)導(dǎo)致故障越來越嚴(yán)重，甚至燒壞交流發(fā)電機(jī)及其線路。129（4