单元一汽车电器电路基础Word文件下载.docx
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4、负极搭铁
5、设有保险装置
6、汽车线路有颜色和编号特征
四、本课程的性质、任务
1、掌握汽车电气设备与相关电路的结构、基本工作原理、使用和维修、检测和调试、故障判断与排除等基本知识和技能。
2、读懂汽车电路图,学会用电路图分析汽车电路的基本工作情况;
能根据具体电路进行故障判断和排除;
对常用的电气设备能够独立地完成拆装和检修;
能正确使用汽车电气设备维修中常用的工具、设备、仪器、仪表。
五、课程的学习方法和考核方法
1、课前预习,多做笔记,课后复习
2、理论与实践并重
3、考核
每个单元结束,布置一定的作业题,同时下发一份复习资料。
考核时采用理论与实践相结合的方法理论部分以书、作业、复习资料为基础实践部分按系部实践操作考核标准执
【本章小结】汽车电器电路基础元件.汽车电气系统的组成.故障种类.检修注意事项与常用诊断方法内容可适当安排实验。
【练习与作业】见习题册
单元一 汽车电器电路基础(第二讲)
掌握汽车电器基础元件.掌握汽车电气系统故障.种类.检修注意事项.常用的检测方法。
了解接线柱标记。
汽车的故障种类与检修的方法。
分析接线的各各管脚的用途和作用。
【教学重点与难点】:
能分析汽车电路.能识别电路元件在汽车上的安装位置与检修的注意事项.
电路原理图的特点
1.横坐标式电路图
该模式的电路图在最下端通过编号坐标标注图中各线路的位置,各线路平行排列,每条线路对准下框线上的一个编号。
图中一般不允许横向交叉跨度较大的走线,横向连接的走线采用断口标注的方式表示,即线路断口处标注为与之相连的另一段线路所在图中的位置编号。
主要以德国大众车系为主,目前主要国产品牌轿车如桑塔纳、捷达、宝来、波罗、帕萨特、奇瑞、奥迪、红旗等均采用该方式的电路图。
电路原理图说明如下:
1—三角箭头,表示下接下一页电路图。
2—保险丝代号,图中S5表示该保险丝位于保险丝座第5号位,10安培。
3—继电器板上插头连接代号,表示多针或单针插头连接和导线的位置,例如D13表示多针插头连接,D位置触点13。
4—接线端子代号,表示电器元件上接线端子数/多针插头连接触点号码。
5—元件代号,在电路图下方可以查到元件的名称。
6—元件的符号,可参见电路图符号说明。
7—内部接线(细实线),该接线并不是作为导线设置的,而是表示元件或导线束内部的电路。
8—指示内部接线的去向,字母表示内部接线在下一页电路图中与标有相同字母的内部接线相连。
9—接地点的代号,在电路图下方可查到该代号接地点在汽车上的位置。
10—线束内连接线的代号,在电路图下方可查到该不可拆式连接位于哪个导线束内。
11—插头连接,例如T8a/6表示8针a插头触点6。
12—附加保险丝符号,例如S123表示在中央电器附加继电器板上第23号位保险丝,10安培。
13—导线的颜色和截面积(单位:
平方毫米)。
14—三角箭头,指示元件接续上一页电路图。
15—指示导线的去向,框内的数字指示导线连接到哪个接点编号。
16—继电器位置编号,表示继电器板上的继电器位置编号。
17—继电器板上的继电器或控制器接线代号,该代号表示继电器多针插头的各个触点。
例如,2/30表示:
2=继电器板上2号位插口的触点2,30=继电器/控制器上的触点30。
2.横纵坐标式电路图
该模式的电路图采用横纵坐标来确定电器在电路图中的位置,如奔驰汽车采用数字做横坐标,采用字母做纵坐标给电路进行定位。
单元二电源系统(第一讲)
蓄电池
【学时】:
两学时
了解影响蓄电池功用构蓄电池造与蓄电池型号.
蓄电池的基本构造和免维护的蓄电池的特点和正确的使用方法。
【能力培养】:
蓄电池的基本组成与检测的教学内容安排实验.
蓄电池的型号和组成.免维护的蓄电池的使用特点
1.教学相关资料、及课件等。
2.本章是以后各章学习的基础,对蓄电池的的组成进行分析和蓄电池型号的排列其含义的要求.
蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置
1.蓄电池的构造与型号
蓄电池的基本构造
由极板、隔板、外壳、电解液等部分组成
极板:
正极板上的活性物质是二氧化铅,是棕红色
负极板上的活性物质是海绵状纯铅,呈正、负极板上的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上,铅占94%,锑占6%。
目前国内外已使用铅锑砷合金作板栅,可以减缓腐蚀速度,提高硬度与机械强度,增强其抗变形能力,延长蓄电池的使用寿命。
负极板栅厚度:
1.6-1.8mm(厚)
1.2一1.4mm(薄)
正极板栅厚度:
2.2-2.4mm(厚)
1.6一1.8mm(薄)
正极板片数:
4一13片
负极板片数:
5一14片
蓄电池的基本构造如图所示:
隔板:
常见的隔板材料有木材。
微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸浆和玻璃丝棉等几类。
隔板为一厚度小于lmm,安装时,应将带沟槽的一面竖直朝向正极板。
电解液电解液由密度为1.84g/cm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成,密度一般在1.24-1.31g/cm3,使用时根据当地最低气温或制造厂的要求进行选择,
外壳:
常用的材料有硬质橡胶、沥青塑料。
工程塑料。
我国目前已大量生产聚丙烯等工程塑料蓄电池外壳。
其他零部件:
(l)铅连接条:
有外露式、跨桥式和穿壁对焊式三种,
(2)加注孔盖:
加注孔盖上有通气孔,下端有特制的隔板,其作用是将通气孔与单格上面的空间部分地隔开,以防汽车颠簸时,电解液从通气孔溅出。
2.蓄电池的型号
字母表示其具有的特殊性能,第3部分表示蓄电池的额定容量,用阿拉伯数字组成,第2部分表示蓄电池的类型和特征,用汉语拼音字母表示。
第1部分表示串联的单格电池数,用阿拉伯数字组成。
【授课小结】:
这一节课重点学习了蓄电池的充电日常维护和功用基本原理和基本内容,预习下一次课要讲授发电机的的内容。
单元二电源系统(第二讲)
掌握蓄电池的基本工作原理.了解蓄电池放电和充电过程与特性。
蓄电池的基本工作原理与蓄电池特点型号.
解剖蓄电池.蓄电池实物.了解电解液.
能够对蓄电池进行充电.放电的化学原理
教学相关资料、课件等。
1.蓄电池:
1.1免维护铅蓄电池的特点
1.2免维护铅蓄电池的结构特点
①采用低锑合金或铅钙合金制作极板栅架;
②采用密封式压铸成型极桩;
③外壳为聚丙烯塑料热压而成,槽底没有肋条,体积小,质量轻;
④隔板采用袋式聚氯乙烯隔板;
⑤通气孔采用新型安全通气装置;
⑥单格电池间的极板组的连接条,采用穿壁式贯通连接,可减少内阻。
1.3蓄电池的工作原理
蓄电池电动势的建立
正极板上:
PbO2+2H2O→Pb(OH)4
负极板上:
Pb(OH)4→Ph4++4OH-
极板的电极电位约为一0.1V。
在静止状态下的电动势E。
约为2.1V。
实际测定的结果是EO=2.044V。
1.4蓄电池的放电过程
正极板上:
Pb4++2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4
负极板上:
Pb→2e+Pb2+
电解液中的H2SO4逐渐减少,而H2O逐渐增多电解液密度下降。
蓄电池的放电过程如图所示:
1.5蓄电池的充电过程
PbSO4→Pb2++SO42-
Pb2+-2e(外电力的作用)→Ph4+
Ph4++4OH-→Pb(OH)4
Pb(OH)4→PbO2+H2O
SO42-+2H+→H2SO4
总反应:
PbSO4-2e+2H2O+SO42-→PbO2+2H2SO4
负极板上的总反应:
PbSO4+2e+2H+→Pb+H2SO4
蓄电池的充电过程如图所示:
蓄电池充放电时的特征:
①放电时:
(H2SO4)↘,(H2O)↗,电解液密度↘
②充电时:
(H2SO4)↗,(H2O)↘,电解液密度↗
③在充放电时,电解液密度发生变化,主要是由于正极板的活性物质发生化学反应的结果,因此要求正极板处的电解液流动性要好。
④放电终了时,极板上尚余有70%-80%的活性物质没有起作用。
【授课小结】蓄电池是一种将化学能转换成电能的装置.属于可逆的直流电源。
单元二电源系统(第三讲)
了解影响蓄电池容量的因素.
免维护的蓄电池的特点和正确的使用方法。
蓄电池的充电日常维护与检测的教学内容安排实验.
蓄电池的工作特性.蓄电池的正确使用方法与维护方法。
2.本章是以后各章学习的基础,对蓄电池的容量的因素的要求.蓄电池充电的方法蓄电池充电的种类。
蓄电池的工作特性
1.蓄电池的静止电动势
E0=0.84+ρ25℃
式中,E。
——蓄电池的静止电动势,单位为V;
ρ25℃——25℃时电解液的密度。
ρ25℃=ρt+β(t-25)
式中,ρt——实测的电解液密度;
t——测量时电解液温度,单位为℃;
2.蓄电池的内阻
蓄电池的内阻大小反映了蓄电池带负载的能力。
极板电阻在完全充电状态下是很小的,但随着蓄电池放电程度的增加,覆盖在极板表面的PbSO4增多,极板电阻会随之增大。
隔板电阻主要取决于隔板的材料、厚度及多孔性,在常用的隔板中,微孔塑料隔板的电阻较小。
电解液的电阻与电解液的温度和密度有关。
温度降低时会因电解液的粘度增大,渗透能力下降而引起电阻增加。
而电解液的密度过高或过低时,均会导致电阻增大。
美国标准SAEJ546明确规定,12V蓄电池在标准负荷时的内阻为0.014Ω。
β——密度温度系数,取β=0.00075。
3.蓄电池的充放电特性(图1.6)
1.蓄电池的放电特性
概念:
蓄电池的放电特性是指恒流放电时,蓄电池端电压Uf、电动势E和电解液密度ρ25℃随放电时间变化的规律。
20小时放电率的放电特性曲线图:
放电时,由于蓄电池内阻尼的影响,蓄电池端电压Uf低于其电动势E,即
Uf=E一IfR0
当Uf从2.1V↘1.85V↓1.75V时,立即停止放电。
放电停止后,Uf↗1.95V。
一般来说,电解液密度每下降0.04g/cm3,蓄电池放电量大约为额定容量的25%。
蓄电池放电终了的特征如下:
①单格电池电压下降至放电终止电压,以20h放电率放电,单格电池电压降至1.75V。
②电解液密度下降至最小的许可值,大约为1.11g/cm3。
2.蓄电池的充电特性图
蓄电池的充电特性是指以恒电流充电时,蓄电池充电电压、电动势E及电解液密度ρ25℃等随充电时间变化的规律。
蓄电池的充电特性图:
充电时:
Uc=E+IcR0
当蓄电池单格电池电压达到2.3-2.4V时,极板上PbSO4已基本被还原成活性物质,这时充电接近终了。
当单格电池电压升至2.7V时,继续充电2-3h,以保证蓄电池完全充电。
充电停止后,附加电位消失,单格电池电压又迅速降至2.1V左右。
蓄电池充电终了的特征是:
①蓄电池的端电压上升至最大值(单个电池电压为2.7V),且2h内不再变化。
②电解液的密度上升至最大值,且2h内基本不变。
③蓄电池剧烈地放出大量气泡,电解液沸腾。
影响蓄电池容量的因素
1蓄电池的容量
C=Iftf
式中,C——蓄电池的容量,单位为A·
h;
If——放电电流,单位为A;
tf——放电时间,单位为h。
1.额定容量
GB5008.1-1991标准规定,以20h放电率的放电电流在电解液初始温度为(25±
5)℃,密度为(1.28±
0.01)g/cm3(25℃)的条件下,连续放电到规定的单格终止电压1.75V,蓄电池所输出的电量,称为蓄电池的额定容量,记为C20。
2.额定储备容量
是指充足电的蓄电池在电解液温度为25℃条件下,以25A电流放电到单格终止电压1.75V时所能维持的时间。
符号为Cm,单位为min。
3.起动容量
表示蓄电池在发动机电力起动时的供电能力,用倍率和持续时间表示。
起动容量有两种规定:
常温起动容量和低温起动容量。
(1)常温起动容量
常温起动容量为电解液初始温度25℃时,以5min放电率的电流放电,放电5min至单格电池电压降至1.5V时所输出的电量。
例如:
对于6-Q-100型蓄电池,C20=100A·
h,在电解液初始温度为25℃时,以3C20A=3×
100A=300A的电流放电5min,单格电池电压降至1.5V,蓄电池端电压降至1.5×
6V=9V,其起动容量为(300×
5/60)A·
h=25A·
h。
(2)低温起动容量
低温起动容量为电解液初始温度-18℃时,以5min放电率的电流放电,放电2.5min。
至单相电池电压降至1V时所输出的电量。
1.4.2影响蓄电池容量的因素
影响蓄电池容量有以下四方面的因素。
1.极板的构造
2.放电电流:
放电电流越大,蓄电池的容量就越低。
注意:
一次起动时间不应超过5S;
连续两次起动应间隔15S以上。
3.电解液的温度
4.电解液的密度
蓄电池的充电
1蓄电池充电的方法
充电可分为定流充电、定压充电和快速充电三种。
1.定流充电
在充电过程中,充电电流保持一定的充电方法称为定流充电。
方法:
⑴、充电电流大小:
为C20的1/15-l/10;
⑵、当单格电压达2.4V时,充电电流减小一半,直到充满为止。
特点:
有较大的适应性,可以任意选择和调整充电电流,因此可以对各种不同情况及状态的蓄电池充电。
例如,新蓄电池的初充电,使用中的蓄电池补充充电,去硫充电等。
定流充电的不足之处在于需要经常调节充电电流,充电时间长。
2、定压充电
在充电过程中,直流电源电压保持不变的充电方法称为定压充电。
采用定压充电时,应注意选择充电电压。
电压选择过高会造成充电初期充电电流过大和发生过充电现象,造成极板损坏;
电压选择过低则会使蓄电池充电不足。
一般单格电池充电电压定为2.5V,即蓄电池的充电电压应为(14.80±
0.05)V(6格电池)或(7.40±
0.05)V(3格电池)。
此外,充电初期最大充电电流不应超过0.3C20A,否则应适当调低充电电压,待蓄电池电动势升高后再将充电电压调整到规定值。
3.快速充电
采用快速充电,新蓄电池初充电不超过5h,补充充电只需要0.5-1.5h,大大缩短了充电时间,提高了效率。
目前采用的快速充电方法有脉冲快速充电法和大电流递减充电法。
一般在蓄电池集中、充电频繁的场合或应急部门使用快速充电。
但其输出容量较低,能量转换效率也较低,不能将蓄电池完全充足,且对蓄电池的寿命有不利的影响。
2蓄电池充电的种类
1.初充电
初充电的特点是充电电流小,充电时间长。
(l)加注电解液按制造厂的规定,加注一定密度的电解液。
液面高出极板上沿15mm。
加注电解液后,蓄电池应静置3-6h,待温度低于35℃才能进行充电。
(2)初充电过程
第一阶段充电电流约为额定容量的1/15,充电至电解液中逸出气泡,单格电压达到2.4v时为止。
第二阶段充电电流减半,充电至电解液沸腾,密度和瑞电压连续3h不变时为止。
蓄电池的使用与维护
1蓄电池的维护
①定期检查蓄电池安装是否牢固,线夹与极桩的连接是否牢固,并及时清除线夹和极桩上的氧化物。
在其表面涂上凡上林或黄油可防止氧化。
②经常检查蓄电池表面是否清洁,应及时清除灰尘、油污、电解液等脏物。
畅通加液孔盖通气小孔。
③定期检查电解液的液面高度,液面一般应高出极板10-15mm,液面过低时应及时补充蒸馏水。
除非确知液面降低是由于电解液溅出所致,否则一般不允许加注硫酸溶液。
④检查蓄电池的放电程度,如果放电程度冬季超过25%,夏季超过50%时,就应对蓄电池立即进行补充充电。
⑤定期对蓄电池进行补充充电,不考虑蓄电池放电程度强制性进行补充充电,以保证蓄电池始终保持充足电状态,避免极板硫化。
定期补充充电一般为每月一次,城市公共汽车可短些,而长途运输车辆可更长一些。
⑥连接蓄电池时,细心查明极性,不要接错。
⑦脱开蓄电池时,始终要先拆负极(搭铁)电缆。
⑧千万不要把工具放在蓄电池上。
它们可能会同时触及两个极桩,使蓄电池短路而引起事故。
这一节课重点学习了蓄电池的充电和工作特性基本原理和蓄电池使用与维护基本内容,,预习下一次课要讲授发电机的的内容。
单元二电源系统(第四讲)
【授课日期】【周次】【星期】
【课题】交流发电机与电压调节器
【课型】理论课
【学时】两课时
【教学目的与要求】1、掌握交流发电机的构造与检查。
2、发电机的功用与种类。
【教学重点与难点】交流发电机的构造与检查。
【教学手段方法及教具】讲授式多媒体
交流发电机
交流发电机的构造(图2.1)
1转子(图2.2)
转子是发电机的磁场部分,它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成,见图2.2。
2定子(图2.3)
定子是产生和输出交流电的部件,又叫电枢,由定子铁心和定子绕组组成。
定子槽内置有三相对称绕组,三相绕组大多数采用Y形(星形)联结,也有用△形联结的。
定子绕组应遵循的原则:
①、每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等。
②、三相绕组的起端A、B、C(或末端X、Y、Z)在定子槽内的排列,必须相隔120°
电角度。
3整流器(图2.4)
交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。
外壳为正极、中心引线为负极的二极管,称为负极管,管壳底上注有黑色标记;
外壳为负极、中心引线为正极的二极管,称为正极管,管壳底上有红色标记。
安装三只正极管的整流板(装在外侧)称为正整流板。
安装三只负极管的整流板(装在内侧)称为负整流板。
【授课小结】交流发电机是汽车电源系统的重要组成部分,它与发电机调节器互相配合工作,其主要任务是对除起动机以外的所有用电设备供电,并向蓄电池充电。
【作业与练习】见习题册
单元二电源系统(第五讲)
掌握交流发电机的构造与工作原理.了解交流发电机的工作特性.
交流发电机与电压调节器的构造与工作原理,
发电机的功能与种类。
【教学重点与难点】
1、汽车电源系交流发电机的重要作用(重点)
2、交流发电机工作原理(重点)
【教学准备教具】
1、教学相关资料、案例、课件
2.本章是以后各章学习的基础,教师在教学中应以讲授发电机的整流原理为主,以培养学生对发电机整流的技能为主线,
交流发电机有内、外搭铁之分(图2.6)
交流发电机的工作原理(图2.7)
1交流电动势的产生
eA=Emsinωt=Eφsinωt
eB=Emsin(ωt-120°
)
=EΦsin(ωt-120°
)
eC=Emsin(ωt+120°
=EΦsin(ωt+120°
三相桥式整流电路的电压.电流波形图:
(图2.8)
EΦ=4.44KfNΦ
式中,K--定子绕组系数,一般小于1;
f-一感应电动势的频率(单位:
Hz);
f=Pn/60[P为磁极对数,n为转速]
N-一每相绕组的匝数;
Φ——磁极的磁通(单位:
Wb)。
2整流原理
1.六管交流发电机的整流原理
由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路,3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法,3个二极管VD1、VD3VD5组成共阴极组接法。
Uav=2.34UΦ
式中,Uav——输出直流电压平均值(单位:
v);
UΦ——发电机相电压有效值(单位:
v)。
【本章小结】
本章是以后各章学习的基础,应通过实例和练习让学生掌握让学生了解交流发电机与电压调节器的安装相对位置.
单元二电源系统(第六讲)
2.本章是以后各章学习的基础,教师在教学中应以讲授发电
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- 单元 汽车电器 电路 基础