汽车电器与电子技术作业参考答案

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1、汽车电器与电子技术作业参考答案 绪论和蓄电池： 1 汽车电器设备的特点：低压、直流、单线制、负极搭铁 2 汽车电源系统由（ 蓄电池 ）和（ 发电机 ）组成。 3 蓄电池的作用：起动时供电；发电机发电不足时供电；发电机过载时供电；吸收瞬变过电压； 4 蓄电池的组成（填空） 。：极板组、隔板、电解液、外壳等 5 蓄电池的化学反应方程式（填空） 。 PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电放电 2PbSO4 + 2H2O 6 画图分析铅蓄电池的充、放电特性。 见教材 18 页图 2-10 和图 2-11。 充电特性：分析 由于恒流充电，单位时间内所生成的硫酸量相等，所以电解液相对密度随时间逐渐上升

2、。 蓄电池的端电压在充电开始后迅速上升， （这是因为充电时活性物质和硫酸的化学作用，首先是在极板的孔隙中进行的，生成的硫酸使电解液的相对密度增大，故端电压迅速上升） 。新生成的硫酸不断的向周围扩散，当继续充电至极板孔隙内析出的硫酸量与扩散的硫酸量达到平衡时，蓄电池的电压随着电解液相对密度的上升而相应增高。 充电接近终了时，蓄电池端电压达到 2.3V-2.4V 时极板上的活性物质几乎全部恢复位二氧化铅和铅，继续通电电解液中的水开始分解，产生氢气和氧气，以气泡形式剧烈放出，出现“沸腾”状态。因为氢离子在极板上与电子结合不是瞬时而是缓慢的，于是靠近负极板积存大量的正离子 H+，使溶液和极板之间产生附

3、加电位差约 0.33V，因而单格电压升高到2.7V 左右。 放电特性：分析 由于放电过程中，电流是恒定的，单位时间内所消耗的硫酸量是相同的。所以电解液的密度沿直线下降。 （2）端电压 放电开始时，其端电压从 2.1V，迅速下降，这是由于极板孔隙中的硫酸迅速消耗，比重降低的缘故。 这时电池内的电解液便向极板孔隙内渗透，当渗入的新电解液完全补偿了因放电时化学反应而消耗的硫酸量时，端电压将随整个容器内电解液相对密度的降低，而缓慢下降到 1.85V。 接着电压又迅速下降至停止放电，电压将急剧下降。这是由于放电终了时，化学反应深入到极板的内层，而放电时生成的硫酸铅较原来的活性物质的体积大（是海绵状铅的

4、2.68 倍，是二氧化铅的 1.68 倍）硫酸铅聚积在极板孔隙内，缩小孔隙的截面积，使电解液的深入困难，因极板孔隙内消耗掉的硫酸难以得到补充，孔隙内的电解液比重迅速下降，端电压也随之急剧下降。 7 名词解释：静止电动势、容量。 静止电动势 Ej 是蓄电池在静止状态下（不充电、不放电）正负极板的电位差（即开路电压），其大小取决于电解液的相对密度和温度。 蓄电池的容量标志着蓄电池对外供电能力，一只完全充足电的蓄电池所能够输出的电量称为蓄电池的容量，单位：A.h 。 8 容量的影响因素。 （1）极板的构造等制造因素：略。 （2）使用因素 放电电流 放电电流越大则电压下降越快，至终止电压的时间越短，因

5、而容量越小。 电解液的温度：电解液的温度低，致使蓄电池的容量降低。 电解液的密度：电解液密度适中时，蓄电池的容量最大。 发电机： 1、交流发电机的结构。 （填空）：定子总成、转子总成、整流器、前后端盖。 2、定子总成和转子总成的结构和作用。 转子总成是交流发电机的磁场部分，工作中产生旋转磁场，它主要由转子轴、滑环、爪极、磁轭、磁场绕组等组成组成。定子总成：定子的作用是产生三相交变电动势。它由定子铁芯和三相电枢绕组组成。 3、画出整流器与电枢绕路的电路。 详见教材。 （教材 27 页图 2-23） 4、交流发电机的中性点电压的作用。 中性点电压通常是指三相绕组的中心抽头“N ”对外壳（即搭铁）的

6、电位之差，一般用来控制各种继电器和充电指示灯等。实际上发电机工作时，中性点电压除了直流成分外，还含有交流成分，当发电机高速运转时，可有效利用中性点电压来增加发电机地输出功率。5、汽车交流发电机的激磁方法。 汽车在起动和发动机转速很低时，采用他激方式，即由蓄电池供给发动机磁场绕组电流，以增强磁场，使电压很快上升。当发动机转速达到一定值后，发动机产生的电压达到或达到蓄电池电压时，发动机采用自激方式。 6、画图分析发电机的输出特性 图：见教材 32 页 2-29 图。 分析 （1）发电机转速较低，其电压低于蓄电池电压时，不能向外供电。当转速高于空载转速n1 时，发电机才有能力向外供电。 （2）发电机

7、的输出电流将随着转速的升高而增大：当转速等于 n2 时，发电机输出额定功率。 （3）当转速达到一定值后，发电机的输出电流不再随转速的升高负载电阻的减小而增大，可见交流发电机具有自身限制输出电流的能力， 7、简述电子式电压调节器的基本原理。要保持发电机电压稳定在某一定值不变，在发电机转速变化和用电电流变化的情况下，只能相应地改变发电机的磁通。这是调节器的工作原理。 对于电子式调节器，当发电机端电压达到调节电压值时，稳压管导通，控制大功率 V2 截止，切断了发电机的磁场电路，磁场绕组中无电流流过，发电机的端电压下降。当发电机端电压降至略低于调节电压值时，稳压管 3 重新又截止，大功率 V2 又导通

8、，接通磁场电路，发电机端电压又升高。如此反复。 起动系统： 1、起动系统的作用和组成。 起动系主要由蓄电池、点火开关、起动继电器、起动机等组成，其作用是利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能，再通过传动机构将发动机拖转起动。 2、起动机的组成和各组成部分的作用。 (1)直流电动机可将蓄电池电能转换成电磁力矩。 (2)传动机构在发动机起动时，将电动机的电磁力矩传递给发动机飞轮；当发动机起动后，使起动机与发动机自动打滑； (3)电磁开关控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离以及电动机电路的通断。3、起动机电动机的结构。 （填空） 直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与刷架等组成。 4、分析起动机的

9、电压平衡方程。 电枢回路的电压平衡方程式，即 U=Ef+Is(Rs+Rl) 式中的 Rs 为电枢绕组电阻，Rl 为磁场绕组电阻，Rs 为电枢电流，Ef 为反电动势。 在直流电动机刚接通电源的瞬间，电枢转速 M 为 0，电柜反电动势也为 0，此时，电枢绕组中的电流达到最大值，将相应产生最大电磁转矩。若此时的电磁转矩大于发动机的阻力矩，电枢就开始加速转动起来。随着电枢转速的上升，Ef 增大 ，电枢电流下降，电磁转矩M 也就随之下降，直致 M 与阻力矩相等为止。可见，当负载变化时，电动机能通过转速、电流和转矩的自动变化来满足负载的需要，使之能在新的转速下稳定工作，因此直流电动机具有自动调节转矩功能。

10、 5、滚柱式单向离合器的工作原理。 刚起动时，由拨叉拨动传动套筒，将单向离合器由花键推出，使驱动齿轮啮入飞轮齿环。电枢轴通过花键带动传动套筒而使十字块相对于外壳的转过一定角度，使滚柱在摩擦力的作用下滚向槽窄端并被卡死，迫使外壳和驱动齿轮随着电枢轴一起转动，于是电枢的电磁转矩通过单向离合器传递给了发动机的飞轮。发动机一旦起动，发动机飞轮带动驱动齿轮旋转，外壳的转速高于十字块的转速，此时，滚柱滚向槽宽端并打滑，防止因发动机飞轮带动起动机电枢高速旋转而造成“飞散”事故。 6、电磁开关电路分析。 如图，分析汽车起动机电磁开关电路。图为教材 54 页图 3-7。 接通起动开关，电磁开关通电；其电流通路为

11、：蓄电池正极接线柱电流表熔断丝起动开关接线柱吸引线圈接线柱起动机磁场和电枢绕组搭铁。 保持线圈搭铁。 此时，吸引线圈和保持线圈产生的磁力方向相同，在两线圈磁场力的共同作用下，活动铁芯将驱动齿轮推出，使其与飞轮齿环啮合。同时接触盘将触点 15 和 14 接通，产生电磁转矩起动发动机。接触盘接通触点时，吸引线圈被短路，活动铁芯靠保持线圈的磁力保持在吸合的位臵。 发动机起动后，单向离合器开始打滑，保护电枢不会超速损坏。松开起动开关后，电流经接触盘、吸引线圈、保持线圈构成回路。由于吸引线圈与保持线圈产生的磁通相反，故两线圈磁力互相抵消，活动铁芯在弹簧力的作用下回位，使驱动齿轮退出； 8、起动机的常见故

12、障， “起动机不转不能起动发动机”的诊断方法。 （论述） 故障诊断方法如下： (1)检查电源：按喇叭或开大灯，如果喇叭声音小或嘶哑，灯光比平时暗淡，说明电源有问题，应先检查蓄电他极桩与线夹及起动电路导线接头处是否有松动，触摸导线连接处是否发热。若某连接处松动或发热则说明该处接触不良。如果线路连接无问题，则应对蓄电池进行检查。 (2)检查起动机：如果判断电源无问题，用起子将起动机电磁开关上连接蓄电池和电动机导电片的接线校短接，如果起动机不转，则说明是电动机内部有故障，应拆检起动机；如果起动机空转正常，则进行以下步骤检查。 (3)检查电磁开关：用起子将电磁开关上连接起动继电器的接线柱与连接蓄电他的

13、接线柱短接，若起动机不转，则说明起动机电磁开关有故障，应拆检电磁开关；如果起动机运转正常，则说明故障在起动继电器或有关的线路上。 (4)检查起动继电器：用起子将起动继电器上的“电池”和 “起动机”两接线柱短接，若起动机转动，则说明起动继电器内部有故障。否则应再作下一步检查。 (5)将起动继电器的“电池”与点火开关用导线直接相连，若起动机能正常运转，则说明故障在起动继电器至点火开关的线路中，可对其进行检修。 第三章作业 1对点火系的要求（填空） 。 （1）点火系应产生足以击穿火花塞电极间隙的点火电压 （2）电火花应具备足够的能量 （3）点火时刻应适应发动机的工作情况 2最佳点火提前角的影响因素。

14、 （1）转速：转速增加时，最佳点火提前角增大；转速增加时，点火提前角随转速的增加幅度下降。 （2）负荷：发动机负荷减小，最佳点火提前角增大。 （3）起动及怠速：起动及怠速工况时，要求点火提前角小或为零。 （4）汽油的辛烷值：汽油牌号(即辛烷值)越高，点火提前角可以适当增大。 （ 5）压缩比：压缩比增大时，最佳点火提前角减小。 （6）混合气的成分：混合气过浓或过稀，都会造成燃烧速度下降，引起最佳点火提前角增大。 （7）进气压力：进气压力低，应增大点火提前角。 （8）火花塞的数量：在同一气缸内装有两个火花塞时，对应的点火提前角比用一个火花塞时为小。 3无触点点火系统的组成。 （填空） 电子控制的点

15、火系统一般由电源、点火信号发生器、点火器、分电器、点火提前机构、火花塞等组成。 4简述无触点点火系统的工作原理。 当点火信号发生器发出信号，点火器接通点火线圈初级电路，点火能量以磁场形式存储起来；初级电路被切断，次级绕组产生高压电；高压电由分电器分配至高压线、火花塞，火花塞放电由电感放电和电容放电两部分组成； 5名词解释：点火正时；（火花塞）热特性； 为了保证发动机气缸内的混合气在正确的时间被点燃，将分电器装在发动机上时，必须使它和活塞的位臵正确配定，这一工作通常叫做“点火正时” 。 （火花塞）热特性：火花塞的裙部温度特性，用热值表示。 6简述点火线圈、真空点火提前机构、离心点火提前机构的结构

16、和原理。 详见教材。 （74页78 页） 。 7简述电容放电式点火系的组成和工作原理。 电容放电式点火系一船由直流升压器、储能电容、电子开关(可控硅) 、触发器、点火线 圈及分电器组成。 接通点火开关后，振荡器便开始工作，将电源的低压直流变成变压器初级的低压交流，变压器的次级便产生一个比初级高(300500V) 的交流电压，再经整流器整流后变成 400V 左右的直流，并向蓄能电容充电。这便是这种点火装臵的点火能量贮存过程。当点火信号输入，触发器产生一个触发脉冲，使可控硅导通，蓄能电容便向点火线圈初级绕组放电。在点火线圈初级通路，初级电流迅速增长时，次级绕组产生很高的互感电势，并使火花塞电极两端的电压迅速升高而跳火。 第四章作业： 名词： 无效喷射时间电磁喷射器工作时延迟开启和滞后关闭，这两个时间之差就是无效喷射时间，与喷油器的工作电压大小相关。 同步喷射 同步喷射指与发动机旋转同步，在既定的曲轴转角位臵进行喷射。 异步喷射 喷射控制时与发动机曲轴转角无关的喷油控制方式；