汽车电源与起动系故障诊断

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1、第四章 汽车电源与起动系故障诊断,第一节 蓄电池及其故障诊断,（一）作用： 发动机起动时向起动机和点火装置供电。 发动机低速时向用电设备供电；高速时储存发电机多余的电能。 发电机过载时，协助发电机一起向用电设备供电。 稳定电源电压，保护电子元件。,一、作用和分类,（二）分类,免维护蓄电池：在使用有效期内不须添加蒸馏水等维护工作。 极板栅架采用铅钙锡合金制成，消除了锑的副作用； 隔板采用袋式聚氯乙烯，可避免活性物质脱落、极板短路； 采用新型安全通气装置； 外壳由聚丙烯塑料制成，槽底无筋条。,湿荷电蓄电池：加注电解液后才能保存充电过程中的电能。,干荷电蓄电池：在未加注电解液状态下就能保存制造过程中

2、的电能。干荷蓄电池加足电解液后，静放2030min即可使用。,（一）构造 极板 隔板 外壳 电解液,二、蓄电池的构造与型号,（二）蓄电池的型号、规格,2、蓄电池的产品型号分为四部分,三、蓄电池的检查,1、检查电解液密度,吸式密度计检测先压扁密度计橡皮球吸入电解液 再缓慢松开橡皮球，管内浮子浮起的刻度线,电解液密度一般 1.21 1.30 g/cm3 气温高、密度低,放电越多，密度越低。 充电状态(%) 100 75 50 25 0 电解液密度(g/cm3) 1.27 1.23 1.19 1.15 1.11,2、模拟启动放电检测,对于技术状态良好的蓄电池，当以启动电流或规定的放电电流连续放电5s

3、时，端电压应不低于规定值（9.6V）。,绿色区域 端电压高于9.6V，状态良好 黄色区域 端电压低于9.6V，存电不足 红色区域端电压低8V于蓄电池故障，更换蓄电池。,3、检查电解液液面高度,1.目测：液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间。 2.玻璃观管测量 当液面过低时，应加注蒸馏水，以恢复正确的液面高度。除非确知电解液溅出，否则不许添加硫酸溶液。,1.应特别注意保持其处于充足电状态，以防结冰； 2.冬季补加蒸馏水应在充电时进行，以防结冰； 3.冬季容量降低，发动机启动前应进行预热，每次启动时间不超过5s，每次启动间隔应有15S 4.冬季气温低，蓄电池充电困难，应经常检查蓄电池存电状况 如有必

4、要可以更换容量较大的蓄电池 可以适当调整电解液密度,（一）冬季使用注意事项,四、蓄电池的使用与储存,1.未灌电解液的蓄电池的储存 干燥、通风，室温540 避免爆晒，远离热源 按行存放于木架之上 旋紧加液孔盖，通气孔密闭,（二）蓄电池的储存,2.使用过的蓄电池的长时间储存,1）干法储存： 先将其充足电，再按20h率放电至单池电压为1.75V； 倒出电解液，加入蒸馏水，3h后更换蒸馏水，反复进行至浸不出来酸为止； 倒干蒸馏水，旋紧加液孔盖，封闭通气孔。 2）带电解液的蓄电池的储存： 将其充足电，旋紧加液孔盖； 室内应通风干燥，室温530； 定期补充充电。,对新电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电

5、。 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。,（一）充电的种类,1、初充电,五、蓄电池的充电,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 IC1=C20/15A IC2=C20/30A （3）连接蓄电池,蓄电池使用后的充电。 需补充充电情况： （1）启动无力时（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%时。,2、补充充电,补充充电与初充电的不同点 （1）充电前

6、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,蓄电池去硫化充电的程序： 倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水； 用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升； 以20h率放电电流放电至单池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。,3、去硫化充电,消除硫化的充电工艺。,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

7、的优点为：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。,（二）充电方法,两阶段充电在第一阶段用较大电流充电，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,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）拆下用恒流充电的方法充电一次。,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。,2恒压充电,恒压充电的优点：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

8、调整和照管。 恒压充电的缺点：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。,六、蓄电池的故障与分析,蓄电池常见故障包括内部故障和外部故障。 外部故障：外壳裂纹、极柱腐蚀、极柱松动、封胶干裂。 内部故障：极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、自放电、极板拱曲。,（一） 极板硫化,1、硫化极板上生成白色的粗晶粒硫酸铅的现象。 2、危害粗晶粒硫酸铅导电性差，正常充电很难还原；晶粒粗，体积大，堵塞活性物质孔隙，内阻增大。,4、硫化原因蓄电池长期充电不足或放电后充电不及时；电解液液面过低；电解液密度过浓或不纯。,3、故障特征放电时，内阻大，电压急剧下降，不

9、能持续供给启动电流；充电时，内阻大，单格电池的充电电压高达2.8V以上，密度上升慢，温度上升快，过早出现沸腾现象。,(二)活性物质脱落,1、故障特征 蓄电池输出容量下降，充电时电解液混浊，有棕色物质自底部上升。 2、故障原因 充电电流过大；过充时间过长； 低温大电流放电；造成极板拱曲； 汽车行驶时颠簸、振动。,(三)自行放电,蓄电池在无负载的状态下，电量自动消失的现象称为自放电。 1、故障特征如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%，称为故障性自放电。 2、故障原因 电解液含杂质过多； 电解液密度偏高； 电池表面不清洁； 栅架中含锑。,(四)极板短路,1、故障特征 充电电压很低或为

10、零，密度上升很慢或不上升，气泡很少或无气泡。 2、故障原因 活性物质大量脱落，沉积后将正负极板连通。必须拆开检查,第二节 发电机及其故障诊断,（一）功用 在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备供电，同时向蓄电池充电。,一、发电机的功用与分类,（二）发电机的分类,1、按总体结构分 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） 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CS型发电机 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。 无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913 永

11、磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机),2.按整流器结构分,六管交流发电机 例JF1522（东风汽车用） 八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利汽车用） 九管交流发电机 例（日本日立、三凌、马自达汽车用） 十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）,（三）交流发电机的型号,1. 产品代号,产品代号用中文字母表示，例： JF普通交流发电机 JFZ整体式（调节器内置）交流发电机 JFB带泵的交流发电机 JFW无刷交流发电机,2. 电压、电流等级代号,电压等级代号用一位阿拉伯数字表示: 1表示12V系统 2表示24V系统 6表示6V系统 电流等级代号19,二、交流发电机原理与结

12、构,1、发电原理： 1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场） 2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度 3.转子旋转，旋转磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。,（一）发电机原理,交流发电机工作原理电路图,2、整流原理： 交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电 是靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电 二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止。,发电机实物照片,（二） 交流发电机的结构,组成： 转子、定子、整流器、端盖,1、转

13、子 功用：是产生旋转磁场。 组成：爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴,2、定子 功用：产生交流电。 组成：定子铁心、定子绕组,3、整流器 作用：是将定子绕组的三相交流电变为直流电 组成：整流二极管 6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路 6只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。,整流器电路,三、交流发电机的电压调节器,（一）功用 由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为173，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。 为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发

14、电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。,（二）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： 触点式电压调节器 晶体管调节器 集成电路调节器 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，但现趋于淘汰： 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。,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。 优点：三极管的开关频率高，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

15、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、奥迪等多种轿车上。,电脑控制调节器,电脑控制调节器是现在高级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。 上海别克、广州本田等轿车上使用。,（三）电压调节器的调压原理,当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流I来减小磁通，使发电机的输出电压U保持

16、不变。U=cn,四、交流发电机与调节器的使用和维护,（一）使用注意事项,1蓄电池的极性必须是负极搭铁，不能接反。否则，会烧坏发电机或调节器的电子元件； 2发电机运转时，不能用试火的方法检查发电机是否发电，否则会烧坏二极管； 3整流器和定子绕组连接时，禁止用兆欧表或220V交流电源检查发电机的绝缘情况； 4发电机与蓄电池之间的连接要牢靠，如突然断开，会产生过电压损坏发电机或调节器的电子元件；,5一旦发现发电机或调节器有故障应立即检修，不应再连续运转； 6为发电机配用的调节器，电压等级必须相同，搭铁类型必须相同，调节器的功率不得小于发电机的功率； 7线路连接必须正确，目前各种车型调节器的安装位置及接线方式各不相同，故接线时要特别注意； 8调节器必须受点火开关控制，发电机停止转动时，应将点火开关断开，否则会使发电机的磁场电路一直处于接通状态，不但会烧坏磁场线圈，而且会引起蓄电池亏电。,1、检查发电机驱动带,检查驱动带的外观：用肉眼观看应无裂纹或磨损现象，如有则应更换。 检查驱动带的挠度：用100N的力压在带的两个传动轮之间，新带挠度约为510mm,旧带约为714mm。,