5.2充電系統(tǒng)裝調(diào)主講：張曉旭5.2.1蓄電池裝調(diào)1案例引入引入：萬(wàn)先生有一輛長(zhǎng)安汽車，車輛行駛10萬(wàn)公里，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)現(xiàn)充電指示燈仍然閃亮，且冷車時(shí)起動(dòng)困難。技師小張?jiān)倭私廛囕v相關(guān)情況和現(xiàn)象后，對(duì)汽車電源系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，提示客戶交流發(fā)電機(jī)出現(xiàn)問題，需要拆檢發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件檢修。1任務(wù)目標(biāo)目標(biāo)內(nèi)容情感目標(biāo)（素養(yǎng)）1.通過高壓操作規(guī)范培養(yǎng)安全責(zé)任意識(shí)2.以國(guó)產(chǎn)新能源電機(jī)技術(shù)突破樹立創(chuàng)新自信3.培養(yǎng)“數(shù)據(jù)說話”的工匠精神認(rèn)知目標(biāo)（知識(shí)）1.掌握汽車供電系統(tǒng)的組成及作用。2.掌握汽車蓄電池部件結(jié)構(gòu)。3.掌握汽車交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)及結(jié)構(gòu)組成。技能目標(biāo)（能力）1.能正確認(rèn)識(shí)汽車供電系統(tǒng)的組成。2.能正確認(rèn)識(shí)蓄電池的結(jié)構(gòu)。3.能正確拆裝汽車交流發(fā)電機(jī)，并認(rèn)識(shí)其結(jié)構(gòu)。4.能進(jìn)行充電系統(tǒng)裝調(diào)。1汽車充電系統(tǒng)汽車充電系統(tǒng)主要由蓄電池、發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、充電指示燈、點(diǎn)火開關(guān)、導(dǎo)線和電纜等組成。蓄電池和發(fā)電機(jī)并聯(lián)于汽車電路之中，發(fā)電機(jī)是主要電源，蓄電池是輔助電源，供電系統(tǒng)的組成如圖所示。1蓄電池的分類目前燃油汽車上使用的蓄電池主要有鉛酸蓄電池和鎳堿蓄電池兩大類。同時(shí)各國(guó)各國(guó)正在不斷探索和研制電動(dòng)汽車，其主要?jiǎng)恿υ礊樾滦透吣軇?dòng)力電池。各種電池的優(yōu)缺點(diǎn)如表所示。表

蓄電池的分類類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用車輛鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、內(nèi)阻小、電壓穩(wěn)定、可短時(shí)間提供強(qiáng)大的起動(dòng)電流、價(jià)格便宜比容量小、使用壽命相對(duì)較短一般車輛鎳堿蓄電池容量大、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便、能承受大電流放電而不易損壞活性物質(zhì)導(dǎo)電性差、價(jià)格較高使用時(shí)間長(zhǎng)、可靠性能高的車輛動(dòng)力電池比容量大、無(wú)污染、充放電性能好、使用壽命長(zhǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高電動(dòng)汽車1蓄電池的分類汽車用蓄電池鉛酸蓄電池鎳堿蓄電池普通蓄電池干荷蓄電池濕荷蓄電池免維護(hù)蓄電池鐵鎳蓄電池鎘鎳蓄電池1蓄電池的作用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，蓄電池向起動(dòng)系、點(diǎn)火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)等用電設(shè)備供電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓低于蓄電池的充電電壓時(shí)，由蓄電池向用電設(shè)備供電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池的充電電壓時(shí)，蓄電池將發(fā)動(dòng)機(jī)的剩余電能儲(chǔ)存起來。當(dāng)發(fā)電機(jī)過載時(shí)，蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。蓄電池還能吸收電路中的瞬間過電壓，保持汽車電氣系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護(hù)電子元件。1蓄電池的結(jié)構(gòu)鉛酸蓄電池主要由正負(fù)極板、隔板、電解液、外殼、極柱等組成，如圖所示。1蓄電池的結(jié)構(gòu)（1）極板極板分為正極板和負(fù)極板，均由柵架和活性物質(zhì)組成，是蓄電池的核心部件。正極板的活性物質(zhì)為二氧化鉛（PbO2），呈棕褐色。負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛（Pb），呈深灰色。將活性物質(zhì)做成膏狀涂敷在柵架的空隙里并進(jìn)行干燥，便制成極板。1蓄電池的結(jié)構(gòu)蓄電池充放電的化學(xué)反應(yīng)主要是依靠極板上的活性物質(zhì)與電解液進(jìn)行。將正負(fù)極板各一片浸入電解液中，可獲得2V的電動(dòng)勢(shì)。為了增大蓄電池容量，通常把多片正負(fù)極板并聯(lián)，用橫板焊接成正負(fù)極板組，構(gòu)成一個(gè)單格蓄電池，如圖（a）所示。一個(gè)蓄電池通常由一個(gè)或幾個(gè)單格電池串聯(lián)而成。柵架的作用是固結(jié)活性物質(zhì)，一般由鉛銻合金鑄成，具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，如圖（b）所示。為了減低蓄電池的內(nèi)阻，改善蓄電池的起動(dòng)性能，有些蓄電池采用了放射形柵架。1蓄電池的結(jié)構(gòu)（2）隔板隔板在正、負(fù)極板間起絕緣作用，使蓄電池結(jié)構(gòu)更為緊湊。隔板上有許多微孔，有利于電解液滲透。隔板一面平滑，另一面有凹槽。帶溝槽的一面應(yīng)朝向正極板，使正極板在充電、放電過程中電解液能順利地上下流通。另外，當(dāng)正極板上的活性物質(zhì)脫落時(shí)，能沿隔板槽迅速沉至容器底部。1蓄電池的結(jié)構(gòu)（3）電解液電解液的作用是使離子間導(dǎo)電，并參與蓄電池的化學(xué)反應(yīng)。電解液由純硫酸（H2SO4）和蒸餾水按一定的比例配制而成，密度一般為1.24～1.30g/cm3。電解液的密度和純度對(duì)蓄電池的性能和使用壽命有很大的影響。電解液的密度越大，電解液越不容易結(jié)冰，并能提高蓄電池的容量。但密度過大，則粘度增加，會(huì)降低蓄電池的容量，縮短蓄電池的使用壽命。1蓄電池的結(jié)構(gòu)（4）殼體蓄電池殼體的作用是盛放電解液和極板組，使鉛蓄電池構(gòu)成一個(gè)整體。多采用硬橡膠或聚丙烯塑料制成，殼內(nèi)由間壁分為3個(gè)或6個(gè)相互分離的單格，單格之間用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)。殼體底部有凸起的筋條支撐極板組，凸筋之間的空間用來容納極板脫落的活性物質(zhì)，以防極板短路。殼體上部有電池蓋密封，電池蓋上有每個(gè)單格電池的加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，以及測(cè)量電解液密度、溫度和液面高度。蓄電池化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可通過加液孔蓋上的通風(fēng)孔順利排出。1蓄電池的結(jié)構(gòu)（5）匯流排匯流排的作用是將單格電池串聯(lián)起來，提高整個(gè)蓄電池的端電壓。匯流排一般由鉛銻合金制成，有外露式、穿壁式和跨越式三種。（6）接線柱普通的鉛蓄電池首尾兩極板組的橫板上焊有接線柱。一個(gè)為正接線柱，旁邊標(biāo)有+或P記號(hào)；另一個(gè)為負(fù)極接線柱，旁邊標(biāo)有-或N記號(hào)，有的用不同顏色表示。1蓄電池的結(jié)構(gòu)免維護(hù)型蓄電池的極板柵架采用鉛鈣錫合金制成，消除了銻的副作用。采用袋式聚氯乙烯隔板，可避免活性物質(zhì)脫落和極板短路。并且充電時(shí)產(chǎn)生的水分解量少，水分蒸發(fā)量低，外殼采用密封結(jié)構(gòu)，釋放出來的硫酸氣體也很少。使用壽命中具有不需添加任何液體，對(duì)接線樁頭、電線和車身腐蝕少，抗過充電能力強(qiáng)，起動(dòng)電流大，電量?jī)?chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在汽油車中得到最廣泛的應(yīng)用。免維護(hù)型蓄電池外形如圖所示。1蓄電池技術(shù)狀態(tài)判斷蓄電池技術(shù)狀態(tài)指示器來指示蓄電池技術(shù)狀態(tài)。1蓄電池技術(shù)狀態(tài)判斷用高率放電計(jì)來測(cè)量蓄電池電壓用萬(wàn)用表測(cè)量蓄電池的端電壓專用檢測(cè)儀檢測(cè)1蓄電池的跨接

取紅色的跨接電纜，一端連結(jié)于正常電瓶的正極柱，另一端連結(jié)于待啟動(dòng)車的正極柱。用黑色跨接電纜的一瑞接到援助車輛蓄電池的負(fù)極柱上，另一端接到被援助車輛蓄電池的搭鐵處。1蓄電池的拆卸

（1）正負(fù)接線柱的識(shí)別（2）拆卸工藝：點(diǎn)火開關(guān)置于斷開位置；全車用電設(shè)備與電源斷開；先拆？后拆？5.2.2交流發(fā)電機(jī)裝調(diào)1發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是汽車用電設(shè)備的主要電源。汽車上所用的交流發(fā)電機(jī)按調(diào)節(jié)器是否單獨(dú)安裝可分為兩大類：

一類交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器單獨(dú)安裝，稱為硅整流交流發(fā)電機(jī)；另一類交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，稱為整體式交流發(fā)電機(jī)。1發(fā)電機(jī)

硅整流三相交流發(fā)電機(jī)應(yīng)用比較廣泛，它以硅二極管為整流器，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)三相交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，如圖所示。1轉(zhuǎn)子交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的作用產(chǎn)生磁場(chǎng)，由滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸、爪極、磁扼、磁場(chǎng)繞組等部件組成，如圖（a）所示。轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，爪極空腔內(nèi)裝有勵(lì)磁繞組和磁軛?；h(huán)（集電環(huán)）由兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個(gè)滑環(huán)分別與勵(lì)磁繞組的兩端相連。當(dāng)給兩滑環(huán)通入直流電時(shí)，勵(lì)磁繞組中有電流通過，產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成相互交錯(cuò)的磁極，如圖（b）所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。1定子定子的作用是產(chǎn)生交流電，由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵芯由內(nèi)圈帶槽、互相絕緣的硅鋼片疊成。定子繞組有三組線圈，對(duì)稱嵌放在定子鐵芯的槽內(nèi)，如圖所示。1定子三相繞組的連接方法有星形（Y形）連接和三角形（△形）連接兩種，如圖所示。通常采用星形接法。定子安裝在轉(zhuǎn)子的外面，與發(fā)電機(jī)的前后端蓋固定在一起。當(dāng)轉(zhuǎn)子在內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起定子繞組中磁通的變化，定子繞組中便產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1整流器整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟?，由整流板和整流二極管組成。整流二極管分為正極管和負(fù)極管兩種，引出正極的為正極管，引出負(fù)極的為負(fù)極管，如圖所示。1整流器6管交流發(fā)電機(jī)的整流器由6只硅整流二極管分別壓裝或焊裝在相互絕緣的兩塊整流板上。安裝正極管的為正極板，帶有輸出端螺栓。安裝負(fù)極管的為負(fù)極板，負(fù)極板和發(fā)電機(jī)外殼直接相連（搭鐵），也可將發(fā)電機(jī)的后端蓋直接作為負(fù)極板。

圖

整流器總成的結(jié)構(gòu)

1—輸出端子“B”2—輸出端子“D”3—正整流板4—防干擾電容器連接插片5—電刷架壓緊彈片6—磁場(chǎng)二極管7—輸出整流二極管1端蓋及電刷組件端蓋一般分為前端蓋和后端蓋兩部分，主要作用是支承轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷等部件。端蓋一般用鋁合金等鑄成，可有效的防止漏磁，并且散熱性好。1端蓋及電刷組件電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷架有外裝式和內(nèi)裝式兩種形式，外裝式從發(fā)電機(jī)的外部拆下電刷彈簧蓋板即可拆下電刷，如圖（a）所示；內(nèi)裝式需拆開發(fā)電機(jī)后才能拆下電刷，如圖（b）所示。內(nèi)裝式由于拆裝檢修不方便，因此現(xiàn)在很少采用。電刷的作用是將電源通過滑環(huán)引入勵(lì)磁繞組，兩個(gè)電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。1帶輪及風(fēng)扇交流發(fā)電機(jī)的前端裝有帶輪和風(fēng)扇，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇用于發(fā)電機(jī)的散熱。1電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器的作用是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)電壓保持恒定。使其不會(huì)因電機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)電壓過高，而燒壞用電設(shè)備或?qū)е滦铍姵剡^充電。也不會(huì)因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過低而電壓不足，導(dǎo)致用電設(shè)備不能正常工作。電壓調(diào)節(jié)器外形如圖所示。1交流發(fā)電機(jī)型號(hào)根據(jù)國(guó)家汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T73-1993《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機(jī)型號(hào)由五部分組成。（1）產(chǎn)品代號(hào)用字母表示：JF—硅整流交流發(fā)電機(jī)；JFZ—整體式交流發(fā)電機(jī)；JFW—無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。（2）電壓等級(jí)代號(hào)用數(shù)字表示：1表示12V系統(tǒng)；2表示24V系統(tǒng)；6表示6V系統(tǒng)。1交流發(fā)電機(jī)型號(hào)（3）電流等級(jí)代號(hào)如表所示。表

交流發(fā)電機(jī)電流等級(jí)代號(hào)電流等級(jí)代號(hào)123456789電流（A）≤1920～2930～3940～4950～5960～6970～7980～89≥901交流發(fā)電機(jī)型號(hào)（4）設(shè)計(jì)序號(hào)表示產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先后順序。（5）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，Y—右調(diào)整臂，Z—左調(diào)整臂。若無(wú)字母，表示調(diào)整臂位于中間位置。JFZ1913Z型號(hào)含義為：整體式交流發(fā)電機(jī)、電壓等級(jí)12V，電流等級(jí)為大于等于90A，第十三次設(shè)計(jì)，調(diào)整臂在左邊。1交流發(fā)電機(jī)工作原理交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的基本原理是電磁感應(yīng)原理，具體地說交流發(fā)電機(jī)是利用產(chǎn)生磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的工作原理圖。1交流發(fā)電機(jī)工作原理利用硅整流二極管的這種單向?qū)щ娦?，制成了交流發(fā)電機(jī)的硅整流器，使交流電變?yōu)橹绷麟?。硅整流器?shí)際上是一個(gè)由六只硅整流二極管組成的三相橋式整流電路，如圖所示。圖

三相橋式整流電路中的電壓、電流波形a）整流原理b）三相交流電動(dòng)勢(shì)c）整流后發(fā)電機(jī)輸出的平穩(wěn)脈沖電壓1交流發(fā)電機(jī)檢測(cè)轉(zhuǎn)子短路、斷路的檢測(cè)用萬(wàn)用表可檢測(cè)勵(lì)磁繞組是否短路和斷路。如果阻值低于標(biāo)準(zhǔn)值，則說明勵(lì)磁繞組短路；如果阻值為無(wú)窮大，則說明勵(lì)磁繞組斷路。1交流發(fā)電機(jī)檢測(cè)搭鐵的檢測(cè)用萬(wàn)用表可檢測(cè)勵(lì)磁繞組是否搭鐵。圖

用萬(wàn)用表可檢測(cè)勵(lì)磁繞組是否搭鐵1交流發(fā)電機(jī)檢測(cè)轉(zhuǎn)子軸的檢修包括彎曲程度和軸頸磨損情況的檢修。將轉(zhuǎn)子軸裝在V型架上，用百分表檢查徑向跳動(dòng)不能大于0.1mm，否則應(yīng)對(duì)軸進(jìn)行校正1交流發(fā)電機(jī)檢測(cè)滑環(huán)的檢查及修理