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1、汽车电工电子技术基础实验指导书汽车实验中心目 录实验一 汽车传统点火系统工作过程1实验二 车用交流发电机实验4实验三 车用低压电器电路实验13实验四 模拟电路元件认识实验181实验一 汽车传统点火系统工作过程一、实验目的1.了解传统点火系统的基本组成2.掌握传统点火系的工作过程二、实验原理传统点火系统主要由电源(蓄电池和发电机)、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成。汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且
2、电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。图1 点火系统其工作原理为：接通点火开关，发动机开始运转。发动机运转过程中，断电器凸轮不断旋转，使断电器触点不断地开、闭。当断电器触点闭合时，蓄电池的电流从蓄电池正极出发，经点火开关、点火线圈的初级绕组、断电器活动触点臂、触点、分电器壳体搭铁，流回蓄电池的负极。当断电器的触点被凸轮顶开时，初级电路被切断，点火线圈初级绕组中的电流迅速下降到零，线圈周围和铁心中的磁场也迅速衰减以至消失，因此在点火线圈的次级绕组中产生
3、感应电压，称为次级电压，其中通过的电流称为次级电流，次级电流流过的电路称为次级电路。触点断开后，初级电流下降的速率越高，铁心中的磁通变化率越大，次级绕组中产生的感应电压越高，越容易击穿火花塞间隙。当点火线圈铁心中的磁通发生变化时，不仅在次级绕组中产生高压电(互感电压)，同时也在初级绕组中产生自感电压和电流。在触点分开、初级电流下降的瞬间，自感电流的方向与原初级电流的方向相同，其电压高达300V。它将击穿触点间隙，在触点间产生强烈的电火花，这不仅使触点迅速氧化、烧蚀，影响断电器正常工作，同时使初级电流的变化率下降，次级绕组中感应的电压降低，火花塞间隙中的火花变弱，以致难以点燃混合气。 为了消除自
4、感电压和电流的不利影响，在断电器触点之间并联有电容器C1。在触点分开瞬间，自感电流向电容器充电，可以减小触点之间的火花，加速初级电流和磁通的衰减，并提高了次级电压。图2 点火工作示意图三、实验仪器及材料1、492Q型汽油发动机一台2、传统分电器一台3、桑塔纳仿真试验台及示教板四、实验内容与步骤1、结合492Q型汽油发动机，简述该发动机的点火系统的组成、工作原理、结构特点。2、观看桑塔纳仿真试验台和示教板动作并记录其工作过程。五、思考题1、传统点火系统的组成、工作原理、结构特点。2、点火系的功用。3、火花塞的功用及分类。4、记录所观察到的点火系统的工作过程。5、为什么要点火提前？6、满足点火系统
5、的基本要求是什么？7、传统点火系中附加电阻的作用是什么？实验二 车用交流发电机实验一、实验目的1.掌握交流发电机与调节器的结构和工作原理2.掌握发电机工作特性测试方法二、实验原理硅整流交流发电机的结构硅整流交流发电机由一台三相同步交流发电机和硅二极管整流器组成。发电机工作时产生的三相交流电通过整流器进行三相桥式全波整流后转变为直流电。硅整流交流发电机是由转子、定子、整流器、端盖、风扇叶轮等组成。转子用来在发电机工作时建立磁场。它由压装在转子轴上的两块爪形磁极、两块磁极之间的励磁绕组和压装在转子轴上的两个滑环组成。两个滑环彼此绝缘并与轴绝缘。励磁绕组的两端分别焊接在两个滑环上。定子用来在发电机工
6、作时，与转子的磁场相互作用产生交流电压。它由内圆带槽的硅钢片叠成的铁心和对称地安装在铁心上的三相定子绕组组成。三相定子绕组按星形或按三角形接法连接。按星形接法连接时，三相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相连，三相绕组的尾端连在一起作为发电机的中性点。按三角形接法连接时，将三相绕组中一相绕组的首端与另一相绕组的尾端相连，并将联接点接整流器的硅二极管。整流器是由6个(8个、9个或11个)硅二极管组成的三相桥式全波整流电路，在发动机工作时将三相定子绕组中产生的交流电转变为直流电。在负极搭铁的发电机中，3个(或4个)二极管的壳体为负极，压装在与发电机机体绝缘的元件板上，并与发电机的输出端(正极)相连，
7、其引线为二极管的正极，称为正极二极管；另外3个(或4个)二极管的壳体为正极，压装在不与机体绝缘的元件板上，或直接压装在电刷端盖上，作为发电机的负极，其引线为负极，称为负极二极管。图2交流发电机原理图交流发电机试验电路应按图3所示电路进行连接（即整体式交流发电机可直接进行试验，普通交流发电机需要连接调节器才能进行试验）。图3 交流发电机与调节器试验电路三、实验仪器及材料万用表、钳式万用表、导线、电压调节器、手持式转速表、内六角扳手一套，汽车电器万能实验台，如图4所示。注意调频电机与发电机之间的传动比i。图4 TQD-2型调频调速汽车电器万能实验台四、实验步骤（一）发电机空载特性试验（无调节器）对
8、交流发电机进行空载转速试验的方法如下： 按试验要求连接交流发电机和试验台； 交流电源三相四线380V和直流电瓶12V正确接入试验台，将总电源开关1打开，此时交流指示灯3亮，然后将功能开关2“发电机起动机选择”拨到“2”位置即“发电机位”。将发电机的转向选择控制开关5转向左档，发电机将逆时针旋转（从实验台左向右看）。 将实验台“励磁电压”端子与发电机磁场绕组“F”端子连接，将实验台“发电机地线”端子与发电机“E”端子连接，此时发电机将他励发电。 顺时针调节调速手轮28逐渐升速，通过转速表观察转速值。当达到发电机转速达到1000i r/min时，将发电机的电压输出“B”端子与磁场绕组“F”端子连接
9、，并拆下实验台“励磁电压”端子与发电机磁场绕组“F”端子连接，然后直流电瓶12V与试验台断开，此时发电机自励发电。 当达到发电机规定转速时，用万用表测试发电机的电压输出“B”端子与发电机“E”端子的电压值，填入表2-1并绘制发电机端电压与转速之间的关系曲线。 交流发电机空载特性（发电机型号 ） 表2-1 转速（r/min）800i1000i1200i1400i1600i1800i2000i电压（v）（二）发电机外特性试验（无调节器）对交流发电机进行外特性试验的方法如下： 按试验要求连接交流发电机和试验台； 交流电源三相四线380V和直流电瓶12V正确接入试验台，将总电源开关1打开，此时交流指示
10、灯3亮，然后将功能开关2“发电机起动机选择”拨到“2”位置即“发电机位”。将发电机的转向选择控制开关5转向左档，发电机将逆时针旋转（从实验台左向右看）。顺时针调节负载手轮27，使电阻最大。 将实验台“励磁电压”端子与发电机磁场绕组“F”端子连接，将实验台“发电机地线”端子与发电机“E”端子连接，此时发电机将他励发电。 顺时针调节调速手轮28逐渐升速，通过转速表观察转速值。当达到发电机转速达到1500i r/min时，将发电机的电压输出“B”端子与磁场绕组“F”端子连接，并拆下实验台“励磁电压”端子与发电机磁场绕组“F”端子连接，然后直流电瓶12V与试验台断开，此时发电机自励发电。将发电机的电压
11、输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子连接，此时发电机向可调电阻供电。 用钳式万用表测量发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子接线的电流，读取实验台上电压表13的电压值。逆时针调节负载手轮27，使电阻变小，通过增加联条改变负载。将数据填入表2-2，并绘制发电机端电压与电流之间的关系曲线。交流发电机外特性 表2-2 电压（v）电流（A）（三）发电机输出特性试验（带调节器）1、空载转速试验对交流发电机进行空载转速试验的方法如下： 按试验要求连接交流发电机和试验台； 交流电源三相四线380V和直流电瓶12V正确接入试验台，将总电源开关1打开，此时交流指示灯3亮，然后将功能开关2“发电
12、机起动机选择”拨到“2”位置即“发电机位”。将发电机的转向选择控制开关5转向左档，发电机将逆时针旋转（从实验台左向右看）。顺时针调节负载手轮27，使电阻最大。 将发电机磁场绕组“F”与调节器“F”端子连接，发电机的电压输出“B”端子与调节器“+”端子连接，发电机“E”端子与调节器“E”端子连接。将发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子连接，将发电机“E”端子与实验台“发电机地线”端子连接。 用钳式万用表测量发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子接线的电流，此时钳式万用表测量的是蓄电池向发电机及调节器输出的电流。顺时针调节调速手轮28逐渐升速，当钳式万用表示数符号开始
13、改变时，记录转速表转速值即空载转速。记录空载转速，填入表2-3。2、零电流转速试验交流发电机的零电流转速是利用图解外延法获得，试验方法如下： 按试验要求连接交流发电机、调节器和试验台； 交流电源三相四线380V和直流电瓶12V正确接入试验台，将总电源开关1打开，此时交流指示灯3亮，然后将功能开关2“发电机起动机选择”拨到“2”位置即“发电机位”。将发电机的转向选择控制开关5转向左档，发电机将逆时针旋转（从实验台左向右看）。顺时针调节负载手轮27，使电阻最大。 将发电机磁场绕组“F”与调节器“F”端子连接，发电机的电压输出“B”端子与调节器“+”端子连接，发电机“E”端子与调节器“E”端子连接。
14、将发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子连接，将发电机“E”端子与实验台“发电机地线”端子连接。 用钳式万用表测量发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子接线的电流。先顺时针调节调速手轮28将发电机转速升高到1700r/min以上，然后逆时针调节调速手轮28缓慢降低发电机转速，直至输出电流介于额定电流的5%和2A之间（但不能低于2A），记录其转速和电流以供图解零电流转速使用。将电流转速特性曲线延长至与横坐标相交，该交点的转速即为零电流转速，填入表2-3。绘制电流转速特性曲线。3、最小工作电流试验对交流发电机进行最小工作电流（即1500r/min输出电流）试验的方法如下
15、： 按试验要求连接交流发电机、调节器和试验台； 交流电源三相四线380V和直流电瓶12V正确接入试验台，将总电源开关1打开，此时交流指示灯3亮，然后将功能开关2“发电机起动机选择”拨到“2”位置即“发电机位”。将发电机的转向选择控制开关5转向左档，发电机将逆时针旋转（从实验台左向右看）。顺时针调节负载手轮27，使电阻最大。 将发电机磁场绕组“F”与调节器“F”端子连接，发电机的电压输出“B”端子与调节器“+”端子连接，发电机“E”端子与调节器“E”端子连接。将发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子连接，将发电机“E”端子与实验台“发电机地线”端子连接。 用钳式万用表测量发电机的电压输出“B”端子与实验台“电压输出+”端子接线的电流。先顺时针调节调速手轮28将发电机转速升高到1500/i r/min，从实验台下拆下蓄电池，调节负载电阻使实验台上的电压表示数为13.5V，记录钳式万用表示数为最小工作电流。交流发电机输出特性试验
