汽车电源系统培训课件

汽车电源系、起动系培训课件MITSUBISHIPELM2 电路的三种作用电路的三种作用电路的三种作用蓄电池发电机发电机概述发电的基本原理整流点火开关ON 发动机不起动发动机起动后当超过规定电压时当蓄电池电压侦测电路是开路时端子端子FR 端子G 什么是占空比控制分解与装配分解要点整流器检查磨损极限装配的要点车上测试输出电流测试调节器电压测试电压调节表标准值转子检查转子线圈的导通性确定在两滑环间导通测量转子电阻如果太小表明短路如果不导通或短路更换转子总成标准阻值 3 – 5 检查转子线圈对地绝缘性确认在滑环与转子间不导通否则更换转子总成定子1 检查定子的导能性确认在线圈导线间都导通否则更换定子总成2 检查定子线圈的绝缘性确认线圈与外壳间不导通否则更换定子总成整流器正整流器的检测用万用表检查正整流器与定子线圈导线间的导能性如果在两个方向都导通那么二极管短路如果这样更换整流器总成 2 负整流器的检测用万用表检查负整流器与定子线圈导线间的导能性如果在两个方向都导通那么二极管短路如果这样更换整流器总成3 Diode Trio 检测检查三个二极管用电表检测每个二极管的两个端子的导通性如果两个方向都不能二极管失效或热衰退总成更换碳刷类型 A 1如果磨损到极限按以下步骤更换 2焊开碳刷上的导线碳刷会露出 3安装新的碳刷按下碳刷到架中直到如图示再焊接导线 A 安装转子总成1 在安装转子与后支架前先在后支架一个小孔内伸入一钢丝以保持碳刷安装后去除钢丝2 在安装发电机后支架时在花键轴上缠上乙烯胶带以保护油封仅仅对于柴油机发电机输出电压降测试这个试验能够判断从发电机端子B到蓄电池端包括保险丝的状况是好是坏测试前检查以下项目安装发电机发电机驱动皮带张紧度保险丝发动机运转时发电机有无不正常的噪音点火开关到LOCKOFF位置断开蓄电池接地线断开发电机从端子B输出线在B 端子与断开的线中间接入一个量程在0 - 100 A 的直流电流表连接电流表到端子B连接电流表-到断开线端注意推荐感应式电流表不用断开发电机输出线就能测量并且也可减少因端子B断开而造成的电压降在发电机端子B与蓄电池端连接数字式万用表电压表的端连接端子B电压表的-连接蓄电池 6 连接蓄电池接铁线连接转速表或MUT-III 8 找开发动机罩起动发动机当发动机转到2500 rmin开闭大灯与其他灯光调整发电机的负荷以使电流表指到30A以上然后逐步降低发动机转速直到电流表刚好30A此时读取电压表的数值极限最大 03 V 注意当发电机输出太高电流表不能降到30A就设值40A读取电压表的计数这时的极限值是04V 11 如果电压表显示的数值高于规定值可能是发电机输出线的问题检查在端子B与蓄电池间连线包括保险丝如果端子松了或者因过热而变颜色修复后再检验测试后怠速运转发动机 13 关闭所有灯光与点火开关拆下转速表或MUT-III 断开蓄电池搭铁线 16 拆下电流表与电压表连接发电机输出线到B端子 18 连接蓄电池搭铁线输出电流测试此测试用来判断发电机电流输出是否正常 1 测试之前确认以下检查发电机安装蓄电池注意蓄电池要稍稍有点缺电充足电的蓄电池测量会不准确发电机皮带松紧度保险丝发动机运转时发电机有无噪音 2点火开关转到 LOCK OFF 位置断开蓄电池负极从端子B断开发电机输出线在这之间连接一个量程在0100A的直流电流表电流表的端连接端子B 电流表的 - 连接断开线注意接头不要用夹子要用螺栓螺母否则太松的连接会因大电流而引发事故推荐用感应式电流表 5 在端子B与地线间连接一个0 – 20 V 量程的电压表电压表的接端子B - 端接地线 6 连接蓄电池负极 7 连接转速表或MUT-III 8 打开发动机罩盖 9 此时电压表的计数就是蓄电池的计数 10 打开大灯起动发动机立刻打开远光灯并把加热器开到最大档位加油门到发动机转速2500 rmin 读取此时电流表的数值极限正常输出电流的 70 注意对于额定电流参考发电机规格说明因在发动机起动后蓄电池的电流下降很快所以以上的步骤操作要快以获取电大的输出电流电负荷与发电机温度不同输出电流会有所不同如果电负荷在测试时很小即使发电机是正常的也可能没有电流输出这样打开大灯一段时间来放电或者用另一辆车的灯光系统然后再测试发电机或周围的温度太高也可能没有电流输出这样冷却发电机然后再测试电流表应该在规定值之上否则如果输出电线是正常的则拆检发电机 13 检测之后怠速运转发动机 14 点火开关转到 LOCK OFF 位置 15 拆下转速表或MUT-III 16 拆下蓄电池负极 17 拆下电流表和电压表 18 连接发电机输出线至端子B 19 连接蓄电池负极此项测试用来判断电压调节器是否能正确地控制发电机输出电压 1 在检测之前确认以下各项发电机正确安装蓄电池充足电发电机驱动皮带松紧度保险丝当发动机运转时发电机有无不正常的噪音 2 打开点火开关到OFF位置断开蓄电池负极在发电机端子S 与接地之间用专用工具发电机检测工具 MB991519 连接数字电压表电压表连接端子S -连接搭铁线 5 从发电机端子B断开输出线在端子B与断开的输出线之间连接量程为0 – 100 A的电流表电流表的连接到端子B -连接到断开的输出线连接蓄电池负极 8 连接转速表或MUT-III 9 点火开关转到ON位置此时的电压表的计数就是蓄电池的电压 10 关闭所有的灯光及用电器 11 起动发动机 12 发动机的转速升高到2500 rmin 13 当发电机输出电流小于10A时读取万用表上的数值 14 如果电压表计数符合调节器的数值则电压调节器正常如果不在标准范围内则发电机或电压调节器有故障 15 检测后降低发动机转速至怠速 16 点火开关转到 LOCK OFF 位置 17 拆下转速表或MUT-III 18 拆下蓄电池负极 19 拆下电流表与电压表20 把输出线连接到端子B上 21 拆下专用工具把连接器返回到初始状态22 连接蓄电池负极注意发电机B端的波形如果象右下角一样也是正常的因为波形是随发电机负荷而变动另外如果电压波形达到高值怠速时大约2V或更高它常常表示开路原因在于端子B与蓄电池间的保险丝原因不在发电机注意波形的尺寸区别很大与示波器的探头量程有关当电压调节器不工作时输出电流最大这时不正常的波形比较明显当大灯打开时可以看到波形观察充电指示灯的点亮与不点亮的情况或检查充电系统 1 概述为起动发动机以蓄电池为动力的起动机用来带动曲轴旋转从而带动发动机起动机一定要能提供使发动机旋转的大力矩这里我们介绍广泛使用的串励起动机 2 作用与工作过程当点火开关转到START位置时电流经过电磁开关的线圈吸拉线圈与保持线圈从而吸动铁芯当铁芯吸动时与铁芯连接的杠杆推动小齿轮与飞轮或液力变矩器的环齿啮合同时吸动的铁芯使端子B与端子M导通蓄电池电流流进起动机转子从而带动发动机旋转当起动发动机后点火开关转到ON位置铁芯回位因而小齿轮与环齿脱离超速离合器在环齿与电枢之间当发动机起动后能保护起动机转子否则起动会损坏有两种类型的起动机直接驱动型与减速型注意下面的检查程序是以20XX年LANCER的起动机为例不同车型间会有所不同具体请参考维修手册起动齿轮间隙的调整 1 从电磁开关的M端拆下导线 2 在S端与M端连接一个12V的蓄电池 3 开关转到ON位置则起动齿轮会伸出警告这个测试要快10秒内完成以保护线圈不被烧损 4 用厚薄规检查齿轮与止推片的间隙就是齿轮的间隙标准值 05 – 20 mm 5 如果齿轮间隙超过规定值更换电磁开关总成电磁开关吸拉线圈检测 1 从电磁开关的M端子拆下电枢接线 2 在S端子与M端子连接12V的蓄电池警告此测试一定要快速完成低于10秒以保护线圈 3 如果齿轮移出那么吸拉线圈是好的否则更换电磁开关电磁开关保持线圈检测 1 从电磁开关的M端子拆下电枢接线 2 在S端子与壳体间连接12V蓄电池警告此测试一定要快速完成低于10秒以保护线圈 3 用手拉出齿轮直到齿轮止推垫片 4 如果齿轮在此位置能够保持则没有问题如果齿轮缩回则保持线圈开路更换电磁开关空转测试 1 如图所示连接蓄电池要充足电 2 量程为100A的电流表与可变电阻器串联连接在蓄电池的正极与起动机之间 3 量程为15V的电压表与起动机并联4 调整可变电阻器至最大 5 把蓄电池的负极连接到起动机壳体 6 调节可变电阻器到电压表指示的蓄电池电压是115V 直接驱动型或 11V 减速驱动型 7 确认最大的电流表计数在规定范围内以及起动机运转平稳自如电流最大 53A 直接驱动型最大 90A 减速驱动型电磁开关返回测试 1 从电磁开关的M端子拆下电枢接线 2 在M端子与壳体间连接12V蓄电池警告此测试一定要快速完成低于10秒以保护线圈 3 拉动齿轮出来再放松如果齿轮能快速返回到初始位置则是好的否则更换电磁开关警告注意在拉动齿轮时不要夹住手指分解步骤螺栓 2 电磁开关 3 密封圈 4 金属板 5 螺栓 6 贯穿螺栓 7 后壳体 8 后轴承电刷保持架总成10 磁轭总成 11 电枢 12 杠杆 13 垫片 14卡环 15 止推环 16 超载离合器 17 前壳体分解步骤螺栓2 电磁开关 3 螺栓 4 螺栓 5 后壳体 6 电刷架7 电刷 8 后轴承 9 电枢 10 磁轭总成 11 钢球12 密封圈 A 密封圈 B 14 金属板 15 行星齿轮 16 杠杆 17 卡环 18 止推环 19 超载离合器 20 环齿 21行星齿轮架和齿轮轴 22 前壳体 6 分解要点 A 卡环与止推垫片的拆除 1 用图示的套筒压止推垫片使之离开卡环2 用卡环钳拆下卡环然后拆下止推垫片与超越离合器 7 起动机部件的清洁 1 不要把零部件放入清洗液中否则会影响绝缘性能所以只能用布清洁 2不要把驱动部分放入清洗液中否则会洗去超越离合器中的润滑油 3 驱动部分的清洁用毛刷蘸清洁液完成 8 安装要点 A 止推垫片卡环的安装用一合适的拉拔工具把超越离合器拉向卡环电刷架检查电刷架板与电刷架之间的绝缘性如绝缘表明是好的超越离合器 1 握住离合器外部转动齿轮只能沿一个方向转而另一个方向不能转运否则就要更换超越离合器总成 2 检查齿轮的磨损如果磨损则更换超越离合器总成如果损坏同时要检查飞轮上环齿的磨损情况前后支架衬套检查衬套的磨损如果磨损要更换前后支架总成更换电刷及弹簧 1 电刷磨损超过磨损极限或者有油污就要更换 2 当更换磁场线圈的电刷时用钳子夹碎磨损的电刷注意不要损坏导线3 用纱纸打磨导线端以便有好的焊接性能4 把导线伸入新电刷孔内并焊接焊接不要高于电刷表面 5 当更换接地电刷时把固定弹簧移开就可从电刷架中拆下电刷检查换向器 1 在一对V型块上放置电枢用千分表检查圆度极限 005 mm 标准值小于005 mm 极限 01 mm2 测量换向器外圆直径例子标准值 320 mm 极限值 314 mm标准值 294 mm 极限值 288 mm3 在两接触片之间检查底切的深度标准值 05 mm 极限值 02 mm 励磁线圈开路检测检查两励磁电刷间的导通性如果导通是好的励磁线圈接地检测检查励磁电刷与磁轭间的导通性如果不导通是好的电枢检测电枢短路检测1 把电枢放入检测台 growler 上如图平行放一薄钢片缓慢转动电枢短路的电枢会引起钢片振动并向下吸更换短路的电枢电枢线圈接地检测在换向器与线圈铁芯间检查绝缘性如不导通则是好的电枢线圈开路检测检查两接触片间的导通性如导通是好的带有外部电阻的点火线圈次级线圈初级线圈外部电阻蓄电池电压端子B 端子A 去火花塞触点初级线圈电流蓄电池电压连接到A端带电阻的线圈蓄电池电压连接到B端线圈正常没有外部电阻触点闭合的时间间隔高速运转时触点张开的时间间隔闭式点火线圈次级线圈端子初级线圈端子初级线圈端子初级线圈端子次级线圈端子树脂次级线圈端子中间铁芯初级线圈次级线圈功率晶体初级连接器绝缘体外部铁芯火花塞插孔弹簧脉冲电压保护装置次级线圈初级线圈铁芯外模磁通量铁芯初级线圈次级线圈磁轭空气间隙容器检查闭式点火线圈带外电阻初级线圈端子次级线圈端子次级线圈端子带有外部电阻闭式点火线圈的检测高压电端子次级线圈电阻的检查初级线圈与功率晶体管导通性检查没有电流时电流流过时 3 2 1 端子号 15V 电压带功率晶体管点火线圈的检查 45V 检查高压分线电阻分电器盖转子凸轮断电器壳体轴高压电部分低压断电器部分真空装置离心装置螺旋齿轮分电器结构触点活动触点臂凸起凸轮电容器点火正时部分分电器的结构分电部分弹簧碳棒转子间隙剖面盖中间端子去火花塞来自点火线圈去火花塞转子盖晶体管点火系点火正时控制上止点上止点前上止点后离心控制真空控制火花塞外壳中间电极接地电极垫圈陶瓷绝缘端子铁芯火花塞的热值热型火花塞冷型火花塞热型火花塞冷型火花塞标准火花塞检查厚薄规测量方向系统图当发动机运转时发电机给各种用电设备提供电流并且把多余的电流给蓄电池充电以便蓄电池随时能提供电能一般地在发动机运转期间提供电能的是发电机但当电负荷太大发电机提供的电能低于所消耗的电能时蓄电池也提供电能发电机的转子线圈励磁线圈直接与皮带轮相连由发动机通过V型皮带驱动在定子线圈内产生交变电动势交流电动势再由整流器整流成直流电给汽车提供电能曲轴上的皮带轮与发电机皮带轮的速比一般是11822所以发电机的转速是发动机车速的两倍这样能保证在发动机低速时有高电能输出当点火开关在ON的位置时电流流过充电指示灯励磁线圈与电压调节器如图箭头所示这时充电指示灯点亮当发动机起动后发电机开始发电电压在端子L 升高当在充电指示灯的两端电压相等时充电指示灯熄灭当在端子B的电压超过蓄电池电压时发电机开始向蓄电池充电随着发电量的增加使端子S上的电压超过规定电压电流从端子S流向二极管D1与稳压管Dz进入三极管Tr1的基极这样Tr1导通功率晶体管的基极接地所以功率晶体管关闭截断励磁线圈的电流从而不发电当端子S上的电压下降到低于规定电压时Tr1关闭结果功率晶体管导通励磁线圈有电流流过发电机又开始发电重复这样的操作就能使输出电压保持恒定当端子S上的电路蓄电池侦测电路是开路时电流从端子L流向二极管D2与稳压管Dz至三极管Tr1控制功率晶体管因此发电机能继续调压有些发电机配备了端子FR与端子G目的是在发动机怠速与发电机运转期间实现关闭控制在发动机运转期间发动机ECU连续地在发电机端子G与接地之间实施占空比的控制这种情况下端子G上的控制是OFF时等同于电压调节器内的功率晶体管导通状态打开大灯会使电流消耗突然增加但发动机ECU会抑制发电机输出电流的突然增加这样当发动机在怠速运转时能防止电负荷的突然增加而引起的发动机转速的突然降低在发电机产生足够电能之前的期间蓄电池的电能通常要供给大灯等在动力转向开关打开之后的大约05秒换档杆从N位移向D位之后的大约05秒发动机ECU控制端子G实现30 OFF 占空比这样抵制发电机的发电量在下列的情况下不能实现以上的控制发动机转速很高时发动机冷却液温度低于50C时 AC开关打开时动力转向开关打开超过05 秒换档杆从N位移到D位超过 05秒发动机起动后低于3秒当在发动机运转期间发电机端子FR送给发动机ECU一个高电位信号持续20秒以上发动机ECU认为发电机端子FR电路是开路会产生故障码 No 64 or P1500 并且使发电机端子G置于OFF状况发电机的端子FR输入发电机励磁线圈的ONOFF状态给发动机ECU为响应这个信号发动机ECU感应发电机的输出电流根据输出电流电负荷驱动步进电机ISC或电子节气门ETV这样能保护因电负荷而引起的怠速的变化当电压调节器中的功率晶体管导通励磁线圈有电流时发电机会发电当功率晶体管断开发电机产生的电能急速下降发电机输出电流的大小取决于功率晶体管的占空比 ON duty 当功率晶体管导通时端子FR上的电压很低当功率晶体管断开时FR上的电压很高因此发动机ECU可以计算端子FR低电压的比率来感知电压调节器内功率晶体管的占空比或者发电机输出电流当发电机输出电压达到规定电压时大概在144 V 电压调节器关闭功率晶体管从ON到OFF当电压输出低于规定电压时电压调节器打开功率晶体管从OFF到ON用这个方式发电机输出电压保持恒定发动机ECU通过控制在端子G与接地之间的占空比来控制输出电流当在端子G与接地之间的占空比为100 三极管Tr1总处于导通状态当发电机端子S上的电压达到144 V功率晶体管被关闭调节发电机输出电压在144 V这与常规发电机相同当发电机端子G与地短路占空比为0 Tr1总处于OFF状态这样当发电机端子S的电压达到123 V功率晶体管被关闭调节输出电压在123 V这个电压低于蓄电池充电电压实际上从发电机没有电流流向蓄电池什么是占空比控制占空比控制是通过快速转换ON与OFF状态来控制作动器的一种方法在占空比控制周期的持续时间可以不变但一个周期内的ON与OFF的比例是变化的在以上AB与C图中一个周期相同ON与OFF的电压也一样但ON与OFF持续的时间不同 ON 持续的长度与OFF持续的长度的比率叫做占空比计算如下占空比 ON周期一个周期x 100 OFF占空比基于OFF周期也可以如下计算占空比 OFF周期一个周期x 100 OFF 占空比在发电机端子G的占空比控制当在端子与接地之间没有导通时占空比是100换言之100占空比是ECU内晶体管处于OFF状态因此占空比是OFF占空比在A图ON周期与OFF周期相等是50占空比在B图OFF 占空比下降这样会导致低调节电压在C图OFF占空比增加这样会导致高调节电压汽车机的发电机是内部风扇柴油机的发电机用外部风扇定子与前支架分解用螺丝刀伸入前支架与定子之间撬动如果很难分开用塑料锤轻敲不要把螺丝刀伸入太深以免造成定子损坏 A 分解发电机皮带轮风扇如图使皮带轮向上在转子外围包上破布固定在台钳上拆下皮带轮注意不要损坏转子 B 定子总成调节器与碳刷架的分解当拆下定子时要去除焊点上定子导线的连接 2当从碳刷架上拆下整流器时要去除与整流器连接的焊点注意当焊接或去除焊点时要注意快速操作不要长时间让二极管受热注意不要对二极管导线施加太大的力发电机发电机发电机发电机钢丝钢丝碳刷后支架缠上乙烯胶带发电机发电机端子B 电压表电流表蓄电池发电机蓄电池发电机继电器点火开关充电指示灯发电机电压表电流表负荷发电机负荷发电机电流表点火开关蓄电池发动机ECU 电压表红色黄色蓝色 131-145 80 134-146 60 139-149 20 142-154 -20 端子S 电压V 电压调节器周围温度C 检查端子发电机标准波形观察条件发电机端子B 示波器发电机拾波端子发电机端子B的电压发电机不正常波形不正常波形例子1 例子2 例子3 可能原因二极管开路二极管短路定子线圈有破损处不正常波形例子4 例子5 同时充电指示灯点亮可能原因辅助二极管开路定子线圈短路起动机起动机起动机结构起动机直接驱动型起动机的结构起动机M端子 S端子 B端子 B端子 M端子电磁开关弹簧杠杆前壳体轴承电枢电刷轴承后壳体超越离合器电磁线圈起动齿轮超越离合器电磁开关后壳体电磁线圈电枢杠杆弹簧电刷架螺栓杠杆总成磁轭总成行星齿轮减速型起动机起动机电枢永久磁铁电刷超速离合器起动齿轮杠杆电磁开关行星齿轮减速齿轮电磁开关行星齿轮与保持架环齿超越离合器前壳体齿轮架杠杆总成后壳体电刷架电刷电枢后轴承磁轭总成检查起动齿轮间隙的调整起动机蓄电池电枢接线止推垫片齿轮间隙齿轮电磁开关吸拉线圈检测电磁开关保持线圈检测起动机蓄电池电枢接线蓄电池电枢接线空转测试电磁开关返回测试起动机电枢接线蓄电池蓄电池电流表电压表起动机可变电阻器分解与组装起动机起动机分解要点卡环与止推垫片的拆除起动机止推垫片套筒起动齿轮超越离合器卡环起动齿轮超越离合器卡环钳电刷架起动机安装要点卡环与止推垫片的安装止推垫片超越离合器止推垫片卡环电刷架绝缘性超越离合器起动机自由锁止起动机电刷及弹簧的更换磨损极限新电刷表面记号导线焊接检查换向器起动机云母接触片底切励磁线圈开路检测起动机励磁线圈接地检测励磁电刷磁轭电枢检测起动机点火系常规点火系点火开关蓄电池点火线圈分电器大约20000V 大约300V 火花塞无分电器点火系发动机变速器ECU 空气流量传感器进气温度传感器水温传感器凸轮轴位置传感器曲轴角度传感器大气压力传感器爆震传感器点火开关-ST 火花塞气缸点火线圈B 点火线圈A 点火开关蓄电池发动机CVT ECU 空气流量传感器进气温度传感器凸轮轴位置传感器曲轴角度传感器大气压力传感器爆震传感器点火开关-ST 火花塞气缸点火线圈点火开关蓄电池水温传感器怠速开关车速信号档位开关直接点火系点火线圈次级线圈端子初级线圈端子初级线圈端子次级线圈初级线圈线圈支座外壳铁芯辅助铁芯填充物次级线圈初级线圈铁芯交流电源 PELM2 点火系起动机发电机蓄电池页码内容目录电流能产生热效应化学效应与磁效应汽车上的电气系统就是应用了这些原理电流的热效应当电流经过灯泡的灯丝灯丝就会被加热进而发光柴油车上的预热器以及电暖气等都是利用了这个原理电流的化学作用当把两个极板放入盐溶液或。