NO1汽车电气系统构造与维修

蓄电池的功用为：发动机起动时，向起动机和点火系供电；发电机不发电或电压较低时

任务载体

一辆轿车无法起动，现象为起动时起动机运转无力，前大灯昏暗。车主陈先生与修理厂

隔板采用袋式聚氯乙烯隔板。极板被隔板所包围，可以保护正极板上的活性物质不至脱落，并能够防止极板短路，同时还可使蓄电持久。

通气孔采用新型安全通气装置。这样的通气孔既可避免蓄电池内的硫酸气与外部火花直接接触发生爆炸，又可借助催化剂把，帮助排出的氢离子与氧离子结合成水再回到电池中去，减少了水的消耗，因而可以使用三四年不必补加蒸馏水。这种通气装置还可以使蓄电池顶部和接线柱保持清洁，减少接线端头的腐蚀，保证接线牢固可靠。

一、蓄电池的正确使用与维护

图1-9 JF132型交流发电机

1—后端盖；2—电刷架；3—电刷；4—电刷弹簧压盖；5—硅二极管；6—散热板；

7—转子；8—定子总成；9—前端盖；10—风扇；11—皮带轮

转子

交流发电机的转子的作用是产生磁场，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成，1-10。

图1-10 交流发电机转子

1—滑环；2—转子轴；3—磁爪；4—磁轭；5—磁场绕组

图1-11 交流发电机定子总成的连接方式

两个电刷分别装在电刷架的孔内，电刷架装在后端盖上，电刷借助弹簧压力与滑环保持

图1-12 电刷架的结构

1—电刷架；2—弹簧；3—接线端子；4—电刷

按交流发电机电刷引线的搭铁接法不同，分为内搭铁型和外搭铁型。

图1-13 交流发电机的搭铁形式

a) 内搭铁交流发电机b) 外搭铁交流发电机

前后端盖

前后端盖用铝合金制成，因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能

图1-14 整流板及二极管的安装

二、交流发电机的工作原理

交流电动势的产生

交流发电机工作原理如图1-15。

图1-15 交流发电机的工作原理

交流发电机定子的三相绕组按一定的规律嵌套在发电机的定子槽内，彼此互差当转子磁场绕组接通直流电源时，转子的爪极被磁化为N极和S极。

发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又通过气隙回到

a) b)

c)

图1-16 三相桥式整流电路中的电压、电流波形

三相桥式整流电路；b) 三相交流电动势；c) 整流后交流发电机输出波形

图1-17 九管交流发电机充电系统电路图

交流发电机励磁方式

汽车用交流发电机的励磁方法是由他励方式到自励发电的一个过程。由于汽车用交流发电机转子的剩磁较弱，不能利用磁极的剩磁自励发电，所以需要外接直流电源。交流发电机只有在较高转速时，才能自励发电。交流发电机在低速运转时，采用他励方式。

三、国产交流发电机的型号

根据中华人民共和国行业标准QC／T 73－93《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机的型号表示方法如下：

9

≥90

图1-18 爪极式无刷交流发电机的构造图1-19 感应子式无刷交流发电机1-定子绕组；2-定子铁心；3、4-爪形磁极；1-定子铁心；2-电枢绕组；3-5-磁场绕组；6-转子轴；7、8-端盖；9-机座绕组；4-转子

感应子式交流发电机

感应子式交流发电机由转子、定子、整流器和机壳等组成。转子由硅钢片铆成，呈齿轮状，齿轮上有若干个沿圆周均匀分布的齿形凸极。磁场绕组和电枢绕组均安放在定子槽内，

图1-23 交流发电机的输出特性

由负载特性可以看出发电机在不同转速下输出特性，它表明：

n1时，就能达到额定输出电压值，可知低速充电性能好。

n2时，输出电流为额定值，从而输出额定功率的电能，可知

图1-24 交流发电机的空载特性

从曲线看出，随着转速的升高，端电压升高。由他励转入自励发电时，即能向蓄电池进行充电。空载特性是判定交流发电机低速充电性能是否良好的重要依据。

外特性是指转速保持一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。在不同恒定转速的试

图1-25 交流发电机的外特性

交流发电机端电压受转速和负载变化的影响较大，当发电机处于高速运转的工作状态时，如果突然失去负荷，其端电压会急剧升高，这时发电机中的硅二极管和调节器中等电子元件将有被击穿的危险，应避免外电路断路的现象。

图1-26 JFT106型晶体管调节器电路原理图

电路中R1、R2、R3和稳压管VD1构成了电压敏感电路，稳压管VD1为稳压元件，为构成分压器，将交流发电机的端电压进行分压后加在稳压管VD1的两端；随时检测发电机端电压的变化。当稳压管VD1上的电压低于稳压管VD1的稳压值时，VD1稳压管截止；当稳压管VD1上的电压高于稳压管VD1的稳定电压时，稳压管VD1导通。可见，电压敏感电路检测出交流发电机端电压的变化。晶体三极管VT6、VT7、VT8组成复合大功率三级开关电路，利用其开关特性控制磁场电路的接通或断开。

接通点火开关，起动发动机，蓄电池通过分压器R1、R2、R3将电压加在稳压管

两端，当电压低于稳压管VD1的稳定电压值，VD1截止，则VT6截止，VT7、VT8导通，蓄

图1-27 夏利轿车用整体式交流发电机电路原理图

调节器工作过程如下：T1控制励磁回路的接通和断开；T2控制充电指示灯的接通和断开。调节器根据各个检测点的信号控制T1、T2的基极电压。

点火开关S接通且发动机起动时，蓄电池端电压经接线柱IG输入单片集成电路，使

、T2均有基极电流流过，T1、T2同时导通。T1导通，发电机由蓄电池进行励磁，磁场绕组中有电流流过，电流流向为：蓄电池“+”→接线柱B→磁场绕组→T1→搭铁→蓄电池导通时，充电指示灯亮，充电指示灯电路为：蓄电池“+”→点火开关S→充电指示灯搭铁→蓄电池“—”。

发动机运转后，发电机输出电压逐渐升高，发电机由他励转为自励，并向蓄电池充点检测的是定子绕组的输出电压，反映发电机的输出电压情况。由P点输入单片集成电路的发电机的输出电压，发电机运转后，输出电压逐渐升高，直到高于蓄电池电压而小于调节电压时，使三极管T1继续导通，T2截止。T1导通，磁场绕组中仍有电流流过，发电机

晶体管电压调节器类型的判别与性能检测接线图

用一试灯代替发电机磁场绕组，一端接调节器的“F”

接柱时试灯亮，而接“-”接柱时试灯不亮，则调节器为外搭铁型。

接柱时试灯亮，而接“+”接柱时试灯不亮，则调节器为内搭铁型。

）电子调节器性能及故障检测

在判定调节器的类别后，应进一步检测调节器的好坏及调节电压。检测方法步骤如下：

1-29（a）所示连接线路，试灯接

图1-29 电子调节器检测电路

接通开关，然后由零伏逐渐调高直流电源电压U，观察小灯泡的工作情况：L的亮度随电压的升高而增强，且当电压U调高到调节电压值（14V

）或略高于调节电压值时，小灯泡熄灭，则调节器工作正常。

L始终发亮，则说明调节器已损坏。

图1-30 九管发电机控制电路

三、汽车电源系统常见故障检修

（一）、电源系统不充电故障的诊断排除

故障现象

起动发动机，充电指示灯仍然点亮，电源系统存在故障，发电机不能正常的给蓄电池充故障原因