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充电系统教案

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发动机电气系统

第二节 充电系统
1.概述       
充电系统用交流发电机的输出电能向蓄电池充电，使蓄电池在不同的负载时保持恒定的充电量。
工作原理
被激励的励磁线圈的旋转在定子里产生交流电压。这个交流电压经二极管被流成具有图9-27所示波形的直流电压。在交流发电机的负载条件下，平均输出电压波动小。

当点火开关接通时，电流流入励磁线圈，励磁线圈被初始激励。在发动机起动后定子线圈开始发电时，励磁线圈由定子线圈的输出电流激励。

如果励磁电流增大则交流发电机的输出功率升高，如果励磁电流降低则输出功率下降。当蓄电池电压（发电机S端电压）达到约14.4V的调节电压时，励磁电流被切断。当蓄电池电压下降到低于调节电压时，电压调节器通过控制励磁电流的方法来调节输出电压，使其保持恒定的水平。
充电系统各项目的技术要求见表9-3
表9-3
项目
技术要求
形式
蓄电池电压检测式
额定输出功率（V/A）
12/85
电压调节器
内置电子调节方式
充电系统如图9-28所示。

 

图9-28
检修规格见表9-4。
表9-4

项目
标准值
极限值
交流发电机输出线路的电压降（30A时）（V）
—
最大0.3
不同环境温度下电压调节范围（V）
-20℃
14.2~15.4
—
20℃
13.9~14.9
—
60℃
13.4~14.6
—
80℃
13.1~14.5
—
输出电流
—
额定输出电流的70%

专用工具见表9-5。
表9-5

项目
名称
用途
交流发电机配线连接器
检查交流发电机（S端电压）

2.车上维护
1）交流发电机输出线路的电压降测定
本试验的目的是查明交流发电机B端和蓄电池（+）极端子间的配线（包括易熔线）是否正常。
（1）在进行试验前，须检查下列项目。
①交流发电机的安装状态。
②交流发电机传动皮带的张紧度。
③易熔线的状态。
④发动机运转时交流发电机有无异常声音。
（2）将点火开关转到“OFF”位置。
（3）拆下蓄电池负线。
（4）从交流发电机B端拆下交流发电机输出线，把1~100A的试验用直流电流表串联在交流发电机B端与拆下的交流发电机输出线上（电流表的极引线与B端连接、电流表的 极引线与交流发电机输出线连接）。
注意：最好采用即使不拆下交流发电机输出线也能测量的钳形电流表。因为交流发电机的B端若接触不良，可能会引起电压降变小。
（5）将数字式电压表连在发电机B端与蓄电池电池极端子之间（电压表的极引线与B端连接、电压表的极引线与交流发电机的输出线连接）。
（6）重新连接蓄电池负线。
（7）装上发动机转速表或MUT-II。
（8）使发动机仓盖保持打开状态。
（9）起动发动机。
（10）在发动机转速为2500r/min的状态下，用打开或关闭前照灯和其它灯具的方法来调整发电机的负载，使电流表指针指示在比30A稍高的值。慢慢地调节发动机转速使电流表的指示值成为30A，并读取此时的电压表指示值。
极限值：最大0.3V
注意：当发电机的输出功率大而不能使电流表的指示值下降到30A时，可调整到40A并读取电压表的指示值。此时的极限值变为最大0.4V。
（11）若电压表的指示值高于极限值，可以认为是交流发电机输出线路的故障，因此检查发电机B端至蓄电池极端子之间的连线。
（12）试验结束后使发动机怠速运转。
（13）关掉全部灯具和点火开关。
（14）拆下转速表或MUT-II。
（15）拆下蓄电池负线。
（16）拆下电流表和电压表。
（17）将交流发电机的输出线与发电机B端连接。
（18）连接蓄电池负线。
2）输出电流的测定
本试验的目的是查明交流发电机的输出电流是否正常。
（1）在进行试验之前，须检查下列各项目。
交流发电机的安装状态。
蓄电池的状态。
注意：蓄电池处于稍微放过电的状态为宜。使用充足电的蓄电池往往因电负载不足而不能正确的进行试验。
交流发电机传动皮带的张紧度。
易熔线的状态。
发动机运转时交流发电机有无异常声音。
（2）将点火开关转到“OFF”位置。
（3）拆下蓄电池负线。
（4）将交流发电机的输出线从发电机B端拆下，把0~100A的试验用电流表串联在交流发电机B端与交流发电机输出线之间。（电流表的极引线与B端连接、电流表的极引线与交流发电机输出线连接）。
注意：
各连接部分应用螺栓和螺母可靠固定，切勿使用卡子捆绑。否则，连接松动会因大电流流过而引起严重事故。
电流表最好采用即使不拆交流发电机输出线也可以测量的钳形电流表。
（5）将0~20V的试验用电压表连在交流发电机B端与地之间（电压表的极引线与B端连接、电压表的极引线与交流发电机输出线连接）。
（6）连接蓄电池负线。
（7）装上发动机转速表或MUT-II。
（8）使发动机仓盖保持打开状态。
（9）检查电压表的读数是否与蓄电池的电压相同。
注意：若电压为0V时，可以认为是交流发电机B端与蓄电池极端子之间的接线开路或易熔线烧断。
（10）接通照明开关点亮前照灯，然后起动发动机。
（11）前照灯置于远光、打开暖风开关并置于最高档，缓慢提升发动机转速至2500r/min，读取电流表指示的最大输出电流。
极限值：额定电流的70%
注意：
额定输出电流值记载在发电机的铭牌上。
发动机起动后蓄电池输出的电流会急剧下降，所以必须快速地进行上面的操作步骤，以获得最大输出电流值。
输出电流值随着电负载的大小和交流发电机本身的温度而变化。
试验时，若汽车的电负载小，则即使交流发电机本身正常也有时不能获得规定的输出电流。这时打开前照灯给蓄电池放电或者利用其它车辆上的灯具等增大电负载，再进行试验。
发电机本体或者周围的环境温度过高时，有时不能获得规定的输出电流。此时将发电机冷却后再进行试验。
（12）电流表的读数应大于极限值。若读数低于极限值而交流发电机的输出线正常时，将交流发电机与发动机脱开后加以检查。
（13）试验结束后使发动机怠速运转。
（14）关掉点火开关。
（15）拆下MUT-II或转速表。
（16）拆下蓄电池负线。
（17）拆下试验用电流表及电压表。
（18）将发电机输出线与发电机B端连接。
（19）连接蓄电池负线。
3）电压调节试验
本试验的目的是查明电压调节器能否正确地控制交流发电机的输出电压。
（1）在进行试验之前，须检查下列各项目。
交流发电机的安装状态。
检查装在车辆上的蓄电池是否已充足电。
交流发电机传动皮带的张紧度。
易熔线的状态。
发动机运转时交流发电机有无异常声音。
（2）将点火开关转到“OFF”位置。
（3）拆下蓄电池负线。
（4）使用专用工具（交流发电机测试线束）把数字式电压表接在交流发电机的S端与地之间。（把电压表的极引线接到端子S上，极引线可靠的接地或接到蓄电池的负极端子上。）
（5）将交流发电机的输出线从交流发电机的B端拆下。
（6）在交流发电机的B端与拆下的交流发电机输出线之间串联一个0~100A的直流电流表。（把电流表的极引线接到端子B上，极引线接到拆下的输出线上。）
（7）连接蓄电池负线。
（8）装上一块转速表或MUT-II。
（9）将点火开关转到“ON”位置，检查电压表的指示值是否等于蓄电池电压。
注意：电压若为0V，可以认为是交流发电机的S端与蓄电池正极端子间的接线开路或易熔线烧断。
（10）关掉全部灯具和各种附属电器设备。
（11）起动发动机。
（12）将发动机转速升高到2500r/min。
（13）当交流发电机的输出电流变成10A以下时读电压表的指示值。
（14）若读到的电压值与电压调节表中所示的值一致，则表明电压调节器工作正常。如果电压值不在标准范围内，则表明电压调节器或交流发电机有故障。
电压调节器见表9-6。
表9-6
检测端子
电压调节器使用温度（℃）
电压（V）
端子S
-20
14.2~15.4
20
13.9~14.9
60
13.4~14.6
80
13.1~14.5
（15）试验结束后使发动机怠速运转。
（16）关掉点火开关。
（17）拆下MUT-II或转速表。
（18）拆下蓄电池负线。
（19）拆下试验用电流表及电压表。
（20）将发电机输出线与发电机B端连接。
（21）拆下专用工具，将连接器返回到原来的位置。
（22）连接蓄电池负线。
3.充电装置的安装、拆卸
1-水泵轮 2-发电机线束插接件 3-发电机支架 4-发电机
1）分解和重新装配
1-前盖总成 2-交流发电机皮带轮 3-转子 4-后轴承 5-轴承护圈 6-前轴承 7-前盖 8-定子 9-压板 10-调节器总成 11-电刷 12-抛油环 13-整流器 14-后盖
2）分解操作要领
（1）前盖总成的拆卸
在前盖总成与定子铁心间插入一把一字螺丝刀等工具，一边撬一边将定子与前盖分开。
注意：请勿将螺丝刀插得太深，以免损伤定子铁心。
（2）交流发电机皮带轮的拆卸
将皮带轮置于上侧，把转子固定在台虎钳上，拆下皮带轮。
注意：请勿弄伤转子。
（3）定子/调节器总成的拆卸
（1）在拆下定子时，请把焊在整流器主二极管上的定子导线焊开后拆下。
（2）从调节器总成拆下整流器时，要焊开整流器的锡焊处。
注意：
请勿长时间使电烙铁的热量传到二极管上。
请勿过于用力拉二极管的导线。
3）重新装配操作要领
（1）调节器总成的安装
安装好调节器总成后，一边将电刷推入，一边把金属丝插入后盖上的孔内来固定电刷。
注意：插入金属丝使电刷固定，这样转子的安装就更容易。
（2）转子的安装
转子安装好后，拆下上面步骤中用于固定电刷的金属丝。
4）检查
（1）转子的检查
①检查转子线圈滑环间的导通状况，如电阻值偏离标准值，应更换转子
标准值：3~5Ω
②检查滑环与铁心间的导通状况，如导通，应更换转子（见图9-41）。
（2）定子的检查
①检查线圈导线间的导通状况，如不导通，应更换定子（见图9-42）。
②检查线圈与铁心间的导通状况，如导通，应更换定子（见图9-43）。
（3）整流器的检查
①（+）散热器的检查，应在定子处检查（+）散热片与定子线圈导线连接端子间的导通状况。
如两端导通则是二极管短路，应更换整流器（见图9-44）。
②（-）散热片的检查，应检查（-）散热片与定子线圈导线连接端子间的导通状况。
如两端导通则是二极管短路，应更换整流器（见图9-45）。

③三个二极管的检查，可将万用电表接在各二极管的两侧来检查三个二极管的导通状况（见图9-46）。

如两端导通或不导通，表示二极管损坏，应更换整流器。
（4）电刷的检查
①测量图9-47所示的电刷伸出长度，如长度在极限值以下，应予更换。
极限值：2mm
②如焊开电刷导线的焊点，电刷就会脱出。
③安装新电刷时，要按图9-48所示，把电刷推入电刷座后将导线焊牢。

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