《汽车电器》教案(共120页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次1授课方法讲授法教具多媒体、实物教学目的1、学习汽车电气设备这门课的意义重点难点学习这门课的要求及电气系统的特点教学内容绪论经过近百年的发展，汽车电气设备成为汽车越来越重要的组成部分。其结构是否合理、性能是否优良、技术状况是否正常，对汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、舒适性和排放水平正产生越来越重要的影响。 学习和研究汽车电气设备的作用、原理、结构和使用检修方法，对于大家今后从事汽车方面的工作具有十分重要的意义。一、 本课程的性质本课程是有关汽车电气设备构造、原理、检测、维修

2、于一体的实用性强的专业课程。二、 本课程的任务在明确汽车电气设备各个系统作用的基础上，介绍其基本原理和具体结构以及常见故障的现象、原因和诊断排除方法。三、 学习要求1.掌握汽车电气设备的作用和工作原理；2.能熟练地绘出各系统基本电路原理图；3.了解具体结构和使用维护注意事项；4.了解汽车电气设备的新技术；5.了解各系统正常工作的特征，初步掌握故障诊断的基本方法。四、学习方法1.理论与实践相结合：在理论课中学原理，实验课上学结构、练技能。2.做好课堂笔记，参考课外书籍，开拓专业视野。3.注意掌握基本作用和原理，培养自学能力、适应能力和创新能力。五、汽车电气设备的发展综述近百年来，汽车电气设备主要

3、经历了三个迅速发展阶段。 1.在汽车发展的最初阶段，除了点火系外汽车上几乎没有电气设备。 2.汽车电气设备的第二个迅速发展阶段是20世纪60年初期至70年代末期，主要特征是电子装置代替机械部件。3.汽车电气设备的第三个迅速发展阶段是20世纪70年代末期以后。主要特征是微机开始在汽车上获得应用，并实现了对许多功能的集中控制。主要表现在三个方面：部分传统电气设备实现微机控制，发动机和底盘许多机械部分实现微机控制，微机控制新设备不断出现。 六、汽车电气设备的组成 按用途来分，汽车电气设备可以分为电源系统、起动系统、点火或预热系统、照明和信号系统、仪表和警报装置、辅助电气设备、舒适系统和通信安全装置、

4、电子控制装置等。七、汽车电气系统的特点1.低电压 额定电压有12V和24V两种,轿车一般采用12V。现在，有些车开始采用24V系统。2.直流 主要是由于蓄电池是直流电源决定的。3.单线制 电源和各用电设备之间分别用一根导线连接,而用车架、车身、发动机机身等金属机体充当电源和各用电设备之间的另一根导线。4. 负极搭铁 采用单线制时,电源(蓄电池和发电机)的一个电极必须与充当公共导线的车架、车身、发动机机身等金属机体相连接,俗称“搭铁”，若电源的负极与金属机体相连接,就称为“负极搭铁”，反之则称为“正极搭铁”。我国和大多数国家一样规定采用“负极搭铁”。虽然汽车电气设备各个系统的结构、性能随着其他技

5、术的发展和人们的要求是不断变化和发展的，但是，只要真正掌握汽车电气设备各个系统的作用、基本工作原理，及时掌握各种新技术在汽车电气设备中的应用动态，我们就一定能适应汽车发展的要求，真正应用维护好汽车电气设备。作业1、汽车电气设备经历了哪几个阶段？2、汽车电气系统的特点是什么？课后小结结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。使学生能够简单了解汽车电器设备的状况及需要学习的方向课后反思三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次1授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握汽车电气系统的组成；2.了解汽车电气系统电系的特点；重点难点汽车电气系统的组成

6、教学内容项目一 汽车电源系统任务一 汽车电气系统的组成汽车电气系统是汽车的重要组成部分之一，其性能好坏直接影响汽车的动力性、经济性、可靠性，安全性、舒适性以及排放等性能。汽车电气系统是现代汽车发展水平的一个重要标志，其科技含量已成为衡量现代汽车档次的重要指标之一。随着科技的发展，集成电路和微型电子计算机在汽车上的广泛应用，电器的数量在增加、功率在增大，产品的质量、性能在提高，结构更趋于完善。汽车维修材料工应了解和掌握电气系统的构造、配件识别及原理，对其正确收发与保管是十分必要的。一、汽车电气系统的组成现代汽车所装备的电气系统，按其用途可大致归纳并划分为下面四部分：1电源系统电源系统包括蓄电池、

7、发电机及其调节器。前两者是并联工作，发电机是主电源，蓄电池是辅助电源。发电机配有调节器的作用是在发电机转速升高时，自动调节发电机的输出电压使之保持稳定。2用电系统汽车上用电系统大致可分为以下几类：(1)起动系：主要机件是启动机，其任务是起动发动机。(2)点火系：它是汽油发动机的组成部分，包括电子点火系统或传统点火系统的全部组件。其任务是产生高压电火花，按发动机的工作顺序点燃气缸内的可燃混合气。(3)照明系统：包括车内外各种照明灯以及保证夜间安全行车所必须的灯光，其中以前照明灯最为重要。军用车辆还增设了防空照明。(4)信号系统：包括电喇叭、蜂鸣器、闪光器及各种信号灯等，主要用来保证安全行车所必要

8、的信号。(5)电子控制系统：主要指由微机控制的装置，包括：电子控制点火装置、电子控制燃油喷射装置、电子控制防抱死制动装置、电子控制自动变速装置等，分别用来提高汽车的动力性、经济性、安全性、排气净化和操纵自动化等性能。(6)辅助电器：包括电动刮水器、低温起动预热装置、空调器、收录机、点烟器、防盗装置、玻璃升降器、座椅调节器等。辅助电器有日益增多的趋势，主要向舒适、娱乐、保障安全方面发展。3检测系统包括各种检测仪表如电压表、电流表、水温表、油压表、燃油表、车速里程表、发动机转速表和各种报警灯，用来监测发动机和其它装置的工作情况。4配电系统配电系统包括中央接线盒、电路开关、保险装置、插接件和导线等，

9、以保证线路工作的可靠性和安全性。二、汽车电气系统电系的特点汽车电气系统具有以下四个特点：1低压汽车电系的额定电压有12伏（V）、24V两种，汽油车普遍采用12V电系，而柴油车多采用24V电系。电器产品额定运行端电压，对发电装置12V电系为14V；对24V电系为28V。对用电设备电压在0.91.25倍额定电压范围内变动时应能正常工作。2直流汽车电系采用直流是因为起动发动机的启动机，为直流串激式电动机，其工作时必须由蓄电池供电，而蓄电池消耗电能后又必须用直流电来充电。3单线制是指从电源到用电设备只用一根电线连接，而另一根导线则由金属部分如车体、发动机等代替作为电器回路的接线方式，具有节省导线、简化

10、线路、方便安装检修、电器元件不需与车体绝缘等优点而得到广泛采用。但在个别情况下，也采用双线制。4负极搭铁采用单线制时，蓄电池的负极必须用导线接到车体上，称为负极搭铁，这是国家标准规定的，也是交流发电机正常工作的必要条件。作业1、电源系统的组成?2、汽车用电系统的组成？3、汽车电气系统电系的特点？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思通过在教学过程中对学生的表现，以及学生的兴趣中，感觉在教学中实操中去回顾课堂中的理论知识三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次2

11、授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握汽车蓄电池的分类；2.了解汽车铅蓄电池的工作原理；重点难点汽车电气系统蓄电池的工作原理教学内容项目一 汽车电源系统任务二 蓄电池工作原理一、蓄电池的分类蓄电池是一种化学电源，靠其内部的化学反应来储存电能或向用电设备供电。目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。同时，由于人们对燃油汽车排放要求的提高和能源危机的冲击，各国正在不断探索和研制电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。下表列出了各种蓄电池特点。电动汽车结构复杂；成本高比容量大；无污染；充、放电性能好；使用寿命长电动车蓄电池使用时间长、可靠性高的

12、车辆活性物质导电性差；价格较高容量大；使用寿命长；维护简单；能承受大电流放电而不易损坏镍碱蓄电池一般车辆比容量小；使用寿命相对较短结构简单；价格便宜；内阻小；电压稳定；可以短时间供给起动机强大的起动电流铅酸蓄电池适 用 车 辆缺 点优点类 型1、铅蓄电池铅蓄电池由于结构简单、价格便宜、内阻小、可以短时间供给起动机强大的起动电流而被广泛采用。铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。各种铅蓄电池的特点见下表。 使用中不需维护，可用34年不需补加蒸馏水，极桩腐蚀极少，自放电少。免维护蓄电池池新蓄电池的极板处于已充电状态，蓄电池内部带有少量电解液。在规定的保存期

13、内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置2030min即可使用，使用中需要定期维护。湿荷电铅蓄电池新蓄电池的极板处于干燥的已充电状态，电池内部无电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置2030min即可使用，使用中需要定期维护。干荷电铅蓄电池新蓄电池的极板不带电，使用前需按规定加注电解液并进行初充电，初充电的时间较长，使用中需要定期维护。普通铅蓄电池特 点类 型2、免维护蓄电池免维护蓄电池又称MF蓄电池，免维护是指在汽车合理使用期间，不需要对蓄电池进行加注蒸馏水、检测电解液液面高度、检测电解液密度等维护作业。免维护蓄电池特点： 1）栅架材料采用铅钙合金，既提高了栅架的机械

14、强度，又减少了蓄电池的耗水量和自放电。 2）采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板袋内，既可避免正极板上的活性物质脱落，又能防止极板短路。因此壳体底部不需要凸起的肋条，降低了极板组的高度，增大了极板上方的容积，使电解液贮存量增多。 3）蓄电池内部安装有电解液密度计，可自动显示蓄电池的存电状态和电解液液面的高低。如果密度计的观察窗呈绿色，表明蓄电池存电充足，可正常使用；若显示深绿色或黑色，表明蓄电池存电不足，需补充充电；若显示浅黄色，表明蓄电池已接近报废。如图所示。 1绿色（充电程度为65或更高） 2黑色（充电程度低于65） 3浅黄色（蓄电池有故障）4蓄电池盖 5观察窗 6光学的荷电状况指

15、示器 7绿色小球4）采用了新型安全通气装置和气体收集器，在孔盖内部设置了一个氧化铝过滤器，可阻止水蒸气和硫酸气体通过，同时又可以使氢气和氧气顺利逸出。通气塞中装有催化剂钯，可促使氢、氧离子重新结合成水回到蓄电池中。二、铅蓄电池的作用原理、容量 1、铅蓄电池的作用原理蓄电池的工作原理就是化学能与电能的互相转化。当蓄电池将化学能转化为电能而向外供电时，称为放电过程；当蓄电池与外界直流电源相联将电能转化为化学能存储起来时，称为充电过程。（1）放电过程当蓄电池充足电时，正极板上的活性物质是二氧化铅，负极板上的活性物质纯铅，在电解液（纯硫酸蒸馏水）作用下，发生以下化学反应：PbO22H2SO4PbPbS

16、O42H2O+PbSO4 反应前：正极（二氧化铅）、电解液（硫酸）、负极（纯铅）反应后：正极（硫酸铅）、电解液（水）、负极（硫酸铅）如果电路不中断，上述电化学反应将继续进行。电解液中的硫酸因氢离子和硫酸根离子的迁移而被消耗，生成了水。所以，放电后电解液的密度是逐渐的下降的。这个过程一直进行到化学反应不能再继续进入为止。（2）充电过程如果把放电后的蓄电池接一直流电源，使蓄电池正极接直流电源的正极，蓄电池的负极接直流电源的负极。当外加电源电压高于蓄电池电动势时，电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池，使蓄电池正、负极发生与放电相反的化学反应：PbSO42H2O+PbSO4PbO22H2SO4Pb反应

17、前：正极（硫酸铅）、电解液（水）、负极（硫酸铅）反应后：正极（二氧化铅）、电解液（硫酸）、负极（纯铅）充电时，正极板外加电流将二个电子经外电路输送到负极板，正极板上原二价铅离子因失去二个电子而成为四价铅离子，再与水反应生成二氧化铅（附着在正极板上）。而在负极板上，由于得到二个电子与原二价铅离子结合生成纯铅（附着在负极板上）。与此同时，从正、负极上电离出来的硫酸根离子则与水中氢离子结合生成硫酸。所以充电时，水被消耗，电解液密度上升。在充电过程中，上述化学反应不断进行。当充电进行到极板上的物质和电解液完全恢复到放电前的状态，又可向外供电。一、 2、铅蓄电池的容量铅蓄电池的容量是在规定的条件下，充足

18、电的蓄电池所能输出的电量，单位是安培小时（A.h）。作业1、蓄电池有几种类型？2、汽车铅蓄电池的充放电过程？课后小结进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用利用讲解。课后反思学生在蓄电池充放电的过程中，不够理解，对蓄电池充放电中注意事项没有注意，在下次课中需要强调三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次2授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握汽车蓄电池的构造；2.了解汽车蓄电池的型号；重点难点汽车蓄电池的结构教学内容项目一 汽车电源系统任务三 蓄电池的结构1、起动铅蓄电池的结构铅蓄电池一般由3个或者是6

19、个单个电池串连而成，每单格的额定电压为2V，串连成6V或者12V，以满足汽车用电设备的需要。铅蓄电池主要由下列各部分组成：（1）极板极板是蓄电池的核心部分，它分为正极板和负极板。正极板上的活性物质是深棕色二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质是青灰色海绵状铅（Pb）。蓄电池充、放电过程中，电能和化学能的互相转换，就是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。（2）隔板为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池内部的正负极尽可能地靠近，但为了避免彼此接触而短路，正负极之间要用隔板隔开。隔板材料应具有多孔性，以便电解液渗透，且化学性能稳定，即具有耐酸性和抗氧化性。（3）电解液 电解液是蓄电池

20、内部发生化学反应的主要物质，由化学纯净硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成，其相对密度一般在1.241.28之间。（4）壳体蓄电池的外壳用来盛放电解液和极板组，外壳应耐酸、耐热、耐振。通常用硬橡胶或聚丙烯塑料制成。（5）联条与极桩联条的作用是将各单格电池串联起来，传统蓄电池的联条是外露的，整体盖蓄电池的联条在电池内部，多采用穿壁式或跨越式结构。极桩用来与外部电路连接，有锥台型和L型等形式，为便于识别，极桩上方或旁边刻有“+”或“P”，“”或“N”，或者在正极桩上涂红色油漆。2、起动型铅蓄电池的型号蓄电池的型号一般都标注在外壳上，其型号的编制由五部分组成。12345（1） 串连的单格电池数，用阿拉伯

21、数字表示（2）蓄电池的类型，用拼音字母来表示。Q起动型蓄电池；M摩托车用蓄电池；JC船用蓄电池；HK飞机用蓄电池。（3）电池特征，用字母表示。A干荷电蓄电池；H湿荷电蓄电池；W免维护蓄电池；S少维护蓄电池等。（4）20h放电额定容量，用阿拉伯数字表示，不带容量单位。（5）特殊性能，如G高起动率蓄电池；D低温起动性能好的蓄电池；S塑料外壳蓄电池。作业1、极板的结构及作用？2、电解液的组成及作用？3、起动型铅蓄电池的型号？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思在教学过程中

22、，学生对蓄电池的型号类型容易混淆，在后面的教学中需要加强练习三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次3授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握汽车蓄电池的充电方法；2.掌握汽车充电的工艺；重点难点汽车蓄电池的充电方法教学内容项目一 汽车电源系统任务四 蓄电池的充电一、蓄电池的充电设备1、组成：交流电源、整流器。2、车上的充电设备为交流发电机充电专用设备：（1）可控硅整流充电机（2）晶闸管整流充电机（3）脉冲快速充电机（4）智能充电机二、蓄电池的充电方法?1、恒流充电在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。恒流充电的

23、优点为：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。恒流充电的缺点是：充电时间长，且需要经常调整充电电流。?2、恒压充电在充电过程中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。恒压充电的优点为：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升，而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。恒压充电的缺点是：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。对于就车使用的蓄电池，为了防止其产生硫化故障，必须定期（每两个月）拆下用改进恒流充电的方法充电一次。3、改进恒流充电法两阶段充电法，在第一阶段用较大电流充电

24、，当单格电池电压升到2.4V，电解液开始产生气泡，将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电，直到蓄电池完全充足电为止。改进恒流充电的优点为：可减少活性物质脱落，又能保证蓄电池充满电，改进恒流充电是蓄电池常规充电方法，完成一次初充电需6070小时，补充充电需20小时。改进恒流充电的缺点是：充电电流需经常调整.?4、脉冲快速充电快速充电的基本方法（1）脉冲快速充电以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。（2）智能快速充电利用单片机的智能功能，控制充电电流按照最佳充电电流变化而实现快速充电的方法。 三、蓄电池的充电连接方法定流充电常采用串联法注意：尽可能同容量电池串联定压充电常采用并联法各串联电池电压应

25、相等，但型号、容量和放电程度可以不同。四、蓄电池的充电工艺1、初充电对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。初充电的特点：充电电流小，充电时间长，必须彻底充足。初充电的程序：（1）加注电解液密度符合厂家规定，液面高度符合要求。（2）选择充电电流改进恒流法 IC1=C20/15 IC2=C20/30（3）连接蓄电池（4）充电过程中应注意问题1）旋开加液孔；2）观察充电电流，及时调整；3）每隔2-3h应测量一次电压和密度，及时转为第二阶段；经常测量温度，控制不高45；（5）调整电解液密度 2、补充充电需补充充电情况：（1）启

26、动无力时（非机械故障）；（2）前照灯灯光暗淡，表示电力不足时；（3）电解液密度下降到1.20g/cm3以下时；（4）冬季放电超过25%，夏季放电超过50%。补充充电与初充电的不同点：（1）充电前不需要加注电解液；（2）蓄电池补充充电电流的选择；IC1=C20/10（A） IC2=C20/20（A）（3）充电时间约为1316h。间歇过充电间歇过充电是避免使用中极板硫化的一种预防性充电。一般应每隔3个月进行一次。充电方法是先按补充充电方式充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流进行过充电，直至充足电为止作业1、蓄电池的充电方法有几种?2、什么是初充电，有什么特点？3、什么是补充充电，有什么特点？课后

27、小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思学生对充电的过程以及充电的特点掌握不够，需要多多补充三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次3授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握汽车蓄电池的使用与维护；2.掌握汽车蓄电池的存储方法；重点难点汽车蓄电池的使用与维护教学内容项目一 汽车电源系统任务五 蓄电池的使用与维护1、蓄电池的使用 为了使蓄电池经常处于完好状态，延长其使用寿命，对使用中的蓄电池需进行下列维护工作： 1)观

28、察蓄电池外壳表面有无电解液漏出； 2)检查蓄电池在车上安装是否牢靠，导线接头与极柱的连接是否紧固； 3)经常清除蓄电池盖上的灰尘泥土，擦去电池顶上的电液，通透加液孔盖上的气孔，清除 极柱和导线接头上的氧化物； 4)定期检查和调整电解液的相对密度及液面高度； 5)经常检查蓄电池放电程度，超过规定时立即充电。 2、蓄电池使用中技术状况的检查 为了及时发现蓄电池使用中的各种内在故障，汽车每行驶1000km，或冬季行驶1015天， 夏天行驶56天，需对蓄电池进行下列检查：1电解液液面高度的检查 液面高度可用玻璃管测量，如图所示： 电解液液面应高出极板1015mm，电解液不足时应加注蒸馏水。 注意：除非

29、确知液面降低是由于电解液溅出所致，否则一般不允许加入硫酸溶液。 2蓄电池放电程度的检查 (1)用吸式密度计测量电解液相对密度 电解液的相对密度用吸式密度计测定，如图所示，先吸入电解液，使密度计浮子浮起，电 解液液面所在的刻度即为相对密度值。(2)用高率放电计测量放电电压 高率放电计如图所示， 是模拟接入起动机负荷， 测量蓄电池在大电流(接近起动机起动电流) 放电时的端电压用以判断蓄电池的放电程度和起动能力。 3、电解液相对密度的选择 1电解液相对密度的选择 电解液的相对密度对蓄电的工作有很大的影响，相对密度增大，电解液冰点降低，冰冻的危险减小，并可提高蓄电池的容量。 但相对密度过大时，由于电解

30、液粘度增大，渗透困难，蓄电池容量反而降低，并且相对密 度过大又会使木隔板加速炭化，极板也易于硫化，从而使蓄电池寿命大为缩短。 因此，应根据不同的使用条件，选择不同的电解液相对密度。 2冬季使用 冬季使用蓄电池，应特别注意经常保持蓄电池处于充足状态，以防电解液相对密度降低而 结冰，甚至容器破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。 4、蓄电池的储存 湿储法和干储法。 暂不使用的蓄电池进行湿储存，湿储存的方法是先将电池充足电，液面至正常高度，密封 加液塞通气孔后，放置室内暗处。 储存的时间不宜超过6个月，其间应定期检查电解液相对密度，并用高率放电计检查容量， 如低于25应立即充电。交付使用前也要先充足电

31、。 存放期长的蓄电池，最好以干储法储存。 作业1、汽车蓄电池维护的项目有哪些？2、冬季使用蓄电池的注意事项？3、蓄电池的存储方法？课后小结播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。利用实物进行操作讲解。课后反思通过对蓄电池的维护和检修，很多学生能够自己独立的做好，但还有部分学生需要加强三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次4授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握汽车蓄电池常见的故障诊断与排除；重点难点蓄电池常见的故障原因教学内容模块一 汽车电源系统任务六 蓄电池的故障诊断与排除蓄电池在使用中所出现的故障，除材料和制造工艺方面的原因之

32、外，在很多情况下是由于维 护和使用不当而造成的。 蓄电池的内部故障有极板硫化、活性物质脱落、内部短路和自放电等。 一、极板硫化 定义：蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会逐渐生成一层白色粗晶粒的硫 酸铅在正常充电时不能转化为二氧化铅和海绵状铅， 这种现象称为 “硫酸铅硬化”，简称 “硫化” 。 危害：这种粗而坚硬的硫酸铅晶体导电性差、体积大，会堵塞活性物质的细孔，阻碍电解液 的渗透和扩散，使蓄电池的内阻增加，起动时不能供给大的起动电流，以致不能起动发动机。硫 化的极板表面上有较厚的白霜，充、放电时会有异常现象，放电时蓄电池容量明显下降，用高率 放电计检查时，单格电压急剧降低；充电时

33、单格电压上升快，电解液温度迅速升鬲，但密度却增 加很慢，且过早出现“沸腾”现象。 产生疏化的主要原因： 1)蓄电池长期充电不足，或放电后未及时充电，当温度变化时，硫酸铅发生再结晶的结果。 2)电池内液面太低，使极板上部与空气接触而强烈氧化(主要是负极板)。 3)电解液相对密度过高，电解液不纯、外部气温剧烈变化时也将促进硫化。 对策： 为了避免极板硫化， 蓄电池应经常处于充足电状态， 放完电的蓄电池应及时送去充电， 电解液相对密度要恰当，液面高度应符合规定。对于已硫化的蓄电池，较轻者可按过充电方法进 行处理，较严重者可用小电流充电法或去硫化充电法消除硫化。 二、自行放电 定义：充足电的蓄电池，放

34、置不用会逐渐失去电量，这种现象称为蓄电池的“自行放电”。 类型：正常自行放电、故障性自行放电 若一昼夜自行放电量超过了 23时，则属于故障性自行放电，这主要是由于使用维护 不当所造成的。 造成故障性自行放电的原因很多，主要有以下几个方面： 1)电解液杂质含量过多，这些杂质在极板周围形成局部电池而产生自行放电。 2)蓄电池内部短路引起的自行放电。3)蓄电池盖上洒有电解液时，会造成自行放电，（同时，还会使极柱或连接条腐蚀）。 对策：电解液的配制应符合要求，并使液面不致过高，使用中还应经常保持蓄电池表面的清 洁。自行放电严重的蓄电池，可将它完全放电或过度放电，使极板上的杂质进入电解液，然后将 电解液

35、倾出，用蒸馏水将电池仔细清洗干净，最后灌人新电解液重新充电。 三、极板短路 故障现象：开路电压较低，大电流放电时端电压迅速下降，甚至到零；充电过程中，电压与 电解液相对密度上升缓慢，甚至保持很低的数值就不再上升了，充电末期气泡很少，但电解液温 度却迅速升高。 原因：隔板质量不高或损坏使正负极板相接触而短路；活性物质在蓄电池底部沉积过多、金属导电物落人正负极板之间也将造成蓄电池内部极板短路。 对策：对于短路的蓄电池必须拆开，查明原因而排除之。 四、极板活性物质大量脱落 活性物质脱落一般多发生在正极板上。特征：电解液中有沉淀物，充电时电解液有褐色物质自底部上升；电压上升快，电解液沸腾 现象比正常蓄

36、电池出现的早；充电时间大大缩短，放电容量却明显下降。 原因：极板本身质量太差，充、放电时活性物质的体积总在不断地膨胀和收缩，充足电后极 板孔隙中逸出大量气泡，在极板内部造成压力，从而使活性物质容易脱落。 注意：使用不当（如充、放电电流过大使电解液温度太高，或经常过充电等）将导致极板过 早损坏。另外，蓄电池受剧烈震动时，也会引起活性物质脱落。 五、极板拱曲 极板拱曲也多发生于正极板 危害：极板拱曲后将会造成内部短路等故障。 原因： 1)极板在制造过程中铅膏涂填不匀，使充放电时极板各部分所引起的电化学反应强弱不匀， 致使极板膨胀和收缩不一样。 2)经常大电流放电，使极板表面各部分电流密度不同而造成

37、弯曲。 3)蓄电池过量放电时，使极板内层深处生成硫酸铅，充电时得不到恢复造成内部膨胀而导致 极板拱曲。 4)电解液中含有杂质，在引起局部电化学作用时，仅有小部分活性物质转变为硫酸铅，致使 整个极板的活性物质体积变化不一致也会造成极板拱曲。 对策：极板轻度拱曲时，可用木夹板夹紧校正，如极板拱曲严重，则应更换新极板。作业1、蓄电池极板硫化的原因?2、蓄电池自行放电的解决对策？3、蓄电池极板拱曲的原因？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思极板硫化以及自行放电是蓄电池故障中

38、常见的，需要学生对他们出现的状况，以及检修中注意的事项要掌握三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次4授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握交流发电机的功用及分类；2.掌握交流发电机的工作原理；重点难点交流发电机的工作原理教学内容项目一 汽车电源系统任务七 交流发电机的作用与工作原理一、交流发电机的功用及分类1、交流发电机的功用发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。2、交流发电机的分类? 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于

39、直流发电机，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：按结总体结构分五类（1）普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机) 例JF132 （EQ140用）（2）整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发电机)例别克轿车的发动机上装 配的是CS型发电机（包括CS121、CS130和CS144三种不同的型号）如图：（3）带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机) 例JFZB292发电机。（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)3、按整流器结构分四类（

40、1）六管交流发电机 例JF1522（东风汽车用）（2）八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利汽车用）（3）九管交流发电机 例（日本日立、三凌、马自达汽车用）（4）十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用） 4、按磁场绕组搭铁形式两分类（1）内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）（2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。二、交流发电机的工作原理1、发电原理2、整流原理硅整流器是利用二极管的单向导电性，将交流电转换成直流电。正极管导通是：加在正极管上的正向电压最高的管子导通。负极管导通是：加在负极管上的反向电压最低

41、的管子导通。3、励磁方式起动时由蓄电池提供激磁电流，为他激式；起动后由蓄电池提供激电流转变成发电机自己提供激磁电流，为自激式。汽车用交流发电机的励磁方法与一般工业用交流发电机不同。在无外接直流电源的情况下，也可利用磁极的剩磁自励发电，但由于交流发电机转子的剩磁较弱，发电机只有在较高转速时，才能自励发电，因而不能满足汽车用电的要求。为了使交流发电机在低速运转时的输出电压满足汽车上用电的要求，在发电机开始发电时，采用他励方式，即由蓄电池提供励磁电流，增强磁场，使电压随发电机转速很快上升。这就是交流发电机低速充电性能好的主要原因。当发电机输出电压高于蓄电池电压，一般发电机的转速达到 1000 rmi

42、n左右时，励磁电流便由发电机自身供给，这种励磁方式称为自励。由此可见，汽车交流发电机在输出电压建立前后分别采用他励和自励两种不同的励磁方式。作业1、交流发电机的功用？2、交流发电机的种类？3、简述交流发电机的工作原理？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思学生对交流发电机的类型容易混淆，并对发电机的工作原理不够明确，需要加强点电的知识三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次5授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的掌握

43、交流发电机的结构；重点难点交流发电机的结构教学内容模块一 汽车电源系统任务八 交流发电机的结构交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分组成。 JF132型交流发电机组件图见图1后端盖2电刷架3电刷4电刷弹簧压盖5硅二极管6元件板（散热板）7转子总成8定子总成9前端盖10风扇11V带轮1、转子转子的功用是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，。转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。交流发电机磁路交流发

44、电机的磁路为：磁轭N极转子与定子之间的气隙定子定子与转子间的气隙S极磁轭。转子产生旋转磁场当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。2、定子定子的功用是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。见图定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120的三相电动势。定子绕组（1）每个线圈的两个

45、有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。（2）每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。（3）三相绕组的始边应相互间隔2+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）JF13交流发电机三相绕组绕制结构参数如下：磁极对数p 6对；定子槽数z 36槽定子绕组相数3相；每个线圈匝数N 13匝绕组联结方法 Y型联结3、整流器 作用：将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。一般由6 只硅整流二极管散热板所组成。整流二极管的工作电流大、反向耐压值高。交流发电机整流二极管有正极管和负极管之 分，引出线为正极的二极管称为正极管，引出线为负极的二极管称为负极管。三个

46、正极管的外壳压装在散热板的三个孔中， 这三只正极管的壳体和散热板一起成为发 电机的正极， 由固定散热板的螺栓(此螺栓与后端盖绝缘)通至外壳外，作为发电机的火线接线柱“B”(“S”、“十”、“A”或“电枢)。三个负极管的外壳压装在后端盖的三个孔中，有些发电机装在另外一块散热板上，它们 的外壳与发电机外壳一起成为发电机的负极。硅二极管的安装示意图。4、端盖和电刷总成 交流发电机的前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成， 这是因为铝合金为非导磁性 材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好的优点。为提高轴承孔的机械强度，增加其耐 磨性，在发电机端盖的轴承孔内镶有钢套。 电刷总成由两只电刷、电刷弹簧和电

47、刷架组成。两只电刷装在电刷架的孔内，借电刷弹簧的压力与滑环保持接触，用于给发电机转子绕 组提供磁场电流。 电刷架由酚醛玻璃纤维塑料模压而成或用玻璃纤维增强尼龙制成， 安装在发电机的后端盖上。 交流发电机的电刷架有两种结构，一种是外装式（可直接从发电机的外部拆装，因此拆 装维修方便）；另一种是内装式（不能直接从发电机外部进行拆装，如需更换电刷，需将发 电机拆开）。 交流发电机有内搭铁式和外搭铁式之分，相应的两只电刷引线的接法也不同。对于内搭铁式交流发电机，其磁场绕组直接在发电机内部搭铁，两只电刷的引线中一根 与后盖上的磁场接线柱“F”(或“磁场“)相连接，另一根则直接与发电机外壳上的接线柱 “”

48、(或“搭铁”)连接。 对于外搭铁式交流发电机，由于其磁场绕组是通过所配的调节器搭铁，因此两只电刷接 线柱均与发电机外壳绝缘，分别用“F+”和“F”表示(有的用“DF+”、“DF-”表示)。 为了保证交流发电机在工作时不致因温升过高而损坏， 在交流发电机转子轴上装有风扇 (用钢板冲制而成或铝合金压铸而成)，后端盖上有进风口，前端盖上有出风口。当转子轴旋 转时，风扇也一起旋转，使空气高速流过发电机内部，对发电机进行强制冷却。 作业1、发电机转子的作用及组成?2、定子的作用及组成？3、整流器的作用？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多

49、媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思学生对发电机的原理有了初步的认识，但很多学生对电机的工作原理不够理解，所以对电机各部分的作用，功能理解的比较困难三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13农机计划课时2周次5授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的通过学生自己动手掌握交流发电机的拆装过程；重点难点交流发电机的拆装过程教学内容项目一 汽车电源系统任务九 交流发电机的拆装过程1外部清洗。用蘸有少许清洗剂的抹布将发动机表面擦拭干净。注意：抹布不能有液体漏出，汽油清洗剂不能接触绝缘件2拆下电刷组件要求：拆下螺丝时要注意用手压住电刷组件因内部有

50、弹簧拆下电刷组件后应放在和靠处以防电刷拆断，粘上污物3.拆下连接前后端盖的拉近螺栓分开前后端盖：要求：分解前先做好的装配标记钉子一定随后端盖在一起一般转子和前端皮带轮在一起除非前轴承损坏、若前后盖不能轻易分开时，可用橡皮锤轻轻敲打或用拉器分解严防重击。若将转子和前端皮带轮分解在装配时其拧紧力矩要100.m4.拆掉防护罩的螺钉取下防护罩5.擦下钉子上四个接线端三相绕组首段及中性点在散热板上连接螺母使定子与后端该分离6.擦下后端盖上紧固整流器总成的螺钉 7.零件的清洗要求：对机械部分可用汽油或清洗液清洗对电气部分用干净棉纱擦失去表面尘土、脏污8.将整流器装到后端盖拧上紧固螺钉要求：拧紧力矩：4.5

51、 N.m 9.将定子总成与后端结合将定子绕线上的四个接线端子后端盖孔中穿出将接线端分别连接在要求：整流器的接线螺钉上拧紧力矩：30N.m10.装防护罩要求：拧紧力矩8N.m11.合上前后端盖拧上前后端盖拉近螺栓要求：拧紧力矩：8N.m12.装回电刷架总成要求：拧紧力矩：6N.m作业简述发电机的拆装过程？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思通过拆装电机，学生的兴趣很高，但动手能力以及去、安全方面有待加强三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3

52、班13农机计划课时2周次6授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1.掌握电压调节器的分类；2、掌握晶体管电压调节器的工作原理；重点难点晶体管电压调节器的工作原理教学内容模块一 汽车电源系统任务十 交流发电机调节器的工作原理一、电压调节器的分类交流发电机电压调节器按工作原理可分为：1、触点式电压调节器2、晶体管调节器3、集成电路调节器4、电脑控制调节器触点式电压调节器：触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。晶体管调节器：随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的

53、开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。集成电路调节器：集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。电脑控制调节器：电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海

54、别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。二、晶体管电压调节器一、概述 晶体管电压调节器是利用晶体管的开关作用，控制发电机励磁电路的通、断，在发电机 转速发生变化时，调节励磁电路的电流，使发电机电压保持稳定。这种调节器没有触点，使 用过程中无需保养和维护，结构简单，体积小，重量轻，目前已经逐步取代触点式调节器。 由 12 个稳压管、13 个二极管、23 个晶体管、若干个电阻、电容等元件组成。由 印制电路板连成电路，外壳由薄而轻的铝合金制成，表面有散热片，外有三个接线柱，分别 为“+“(或火线、电枢)接线柱，“-”(或搭铁)接线柱，“F”(或磁场)接线柱，分别与发 电机的三个接线柱对应连接。

55、 二、JFTl06型晶体管电压调节器这种调节器为 14V 负极外搭铁，可以配用14V、750W的 9 管交流发电机，也适用于 14V、 功率小于 1000W 的 6管发电机。调节电压为 138146V。1结构 电阻 R1、R2、R3 构成分压器，R4 和稳压管 VS2 构成电压敏感电路，晶体管 VTl 与复合 连接的晶体管 VT2、VT3 构成两个开关电路，开关控制由 VTl 承担。R4、R5、R6、R7是晶体 管的偏置电阻，保证晶体管正常工作。 二极管 VD3构成的自感电流闭合回路，保护了 VT3 管。 VD2 为温度补偿二极管，用来减少温度对调节器调压值的影响。 二极管 VD1接在稳压管

56、VS2 之前，当交流发电机端电压过高时，能限制稳压管电流不致 过大而被烧坏。当发电机端电压降低时，二极管VD1能迅速截止，保证稳压管可靠截止。 R6 是正反馈电阻，用来提高 VT3 的导通和截止的速度，使调节电压稳定。电容器 C1 和C2 用来降低的开关频率，减少功率损耗。 稳压管 VS1接在发电机的输出端，当负载发生变化时，使调节电压保持稳定。 2工作原理 接通点火开关，发动机起动点火前及点火后发电机电压低于调压值时，蓄电池电压经点火开关作用在分压器两端，稳压管VS2 承受反向电压。由于蓄电池电压低于调压值，反向电 压低于 VS2 的反向击穿电压，因此，此时 VS2 截止，晶体管 VT1 也

57、截止，“b”点电位近似 于电源电位，二极管 VD2 承受正向电压而导通，于是晶体管 VT2、VT3 也导通，接通了发电 机励磁绕组的电路。其电路为：蓄电池“+”点火开关“F1”励磁绕组“F2”调 节器“F”接线柱VT3 的集电极VT3的发射极一搭铁蓄电池“-”极。发动机转速逐步上升，发电机转速也随之上升。当发电机电压升高到规定值时，作用在分压器“a”点的电压，即稳压管 VS2 承受的反向电压，超过其反向击穿电压而被反向击穿 导通，晶体管 VT1 也导通。VTl 的导通使“b”电位降低，二极管 VD2 承受反向电压而褂止， 使 VT2、VT3 也截止，切断了发电机的励磁电路，励磁电流中断，发电机

58、磁场消失，发电机 电压下降。当电压下降到调压值以下时，稳压管 VS2 又截止，于是 VTl 也截止，VT2、VT3 又导通，发电机电压重新升高。这样反复循环，控制励磁电路的通断，使发电机在转速变化 时，能保证发电机电压保持恒定。 作业1、发电机电压调节器的种类?2、简述晶体管电压调节器的工作原理？课后小结明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。利用实物进行操作讲解。课后反思调压器的工作原理比较难，很多学生不理解，视频结合实物效果会好点儿三明市农业学校教案课程名称汽车电气设备构造与维修班级13汽修2、3班13

59、农机计划课时2周次6授课方法理实一体教具多媒体、实物教学目的1、掌握交流发电机的使用；2、掌握交流发电机的检测方法；重点难点交流发电机的检测方法教学内容项目一 汽车电源系统任务十一 交流发电机的使用与检测一、交流发电机及调节器的使用(一)交流发电机的接线方法 1)6 管交流发电机在没有中性点抽头的情况下，它的引出线接线柱有 3 个：输出、磁场、 搭铁。 输出端用B 表示，也有用 A表示的，国外的交流发电机大都用B 或 D表示； 磁场端用F 表示，搭铁端用E 表示，也有用 D表示的。 2)6 管交流发电机有中性点抽头时，它有4 个引出线接线柱，其中除 B、F、I 之外，发 电机三相绕组中性点引出

60、线为N。 3)9 管发电机在没有中性点抽头的情况下，它有4 个引出线接线柱，除 B、F、E 之外， 磁场二极管的输出端为 L。 二、交流发电机的检测1、交流发电机的车上检查（1） 发电机充电指示灯：当发电机正常运转时充电指示灯应熄灭。打开点火开关不起动发动机时，如果仪表板上的充电指示灯没有点亮，说明充电存在故障，如充电指示灯保险丝可能已熔断、指示灯灯泡已损坏。（2） 检查传动带的外观：有无磨损，裂纹，带与带轮的啮合（3） 检查传动带的挠度：用3050N的力按下带，挠度应为1015mm（4） 检查有无噪声（5） 检查导线连接情况：“B”接线柱必须加装弹簧垫圈（6） 发电机外部励磁电路：检查有无电压输入。 首先拔出发电机励磁电路的连接插头，用万用表检查个针孔有无电压信号。（7） 发电机内部励磁电路：检查发电机转子轴有无磁性。 用铁质金属体靠近发电机转子轴，如果转子轴将铁质金属体吸引，说明发电机励磁电路正常工作，若无吸引力则需分解发电机检测。（8） 发电机电压测试（如果汽车装有催化式排气净化装置，发动机运转时间不超过5min）: 在发动机停转时，测基准电压（蓄电池电压） 起动发动机，保持在2000r/min，在不使用电气设备的情况下，测蓄电池电压，应比参考电压略高，不超过2V。2、交流发电机的拆卸 （1）读出故障代码。 （2）拆下蓄电池