汽車電氣構造與維修充電指示燈常亮的檢修技術方案

汽車電氣構造與維修充電指示燈常亮的檢修技術方案任務描述1．正確描述充電系統(tǒng)組成及各部件的主要作用；2．正確描述交流發(fā)電機的基本結(jié)構及其主要零部件的功能；3．正確描述充電指示燈的工作過程；4．掌握發(fā)電機的檢查與更換方法；5．掌握發(fā)電機的分解、元件檢查及裝配方法；6．掌握電壓調(diào)節(jié)器的檢查方法；7．掌握充電系故障診斷方法。實訓器材設備：桑塔納2000轎車、卡羅拉轎車、發(fā)電機工具：組合扳手、扭力扳手、鉗子、螺絲刀、萬用表、電流表、軸承拉器材料：電刷、抹布2.1相關資訊充電指示燈常亮的檢查充電指示燈常亮的檢查充電系統(tǒng)的作用及組成發(fā)電機的工作原理及結(jié)構充電指示燈的工作過程及故障診斷方法發(fā)電機皮帶松緊度的檢查及調(diào)整方法發(fā)電機輸出電壓及輸出電流的檢查方法電壓調(diào)節(jié)器的檢查方法發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的原理及工作過程發(fā)電機的更換、分解及零件檢查方法引導問題1充電系統(tǒng)有何作用？有哪些零部件組成？圖2-1充電系統(tǒng)的組成起動發(fā)動機時需利用蓄電池供應起動機及點火系統(tǒng)等各種電器所需的電流；發(fā)動機起動后，必須由充電裝置來提供點火系統(tǒng)、空調(diào)、音響以及其他電器的用電，并補充蓄電池在起動發(fā)動機時所消耗的電能，只有這樣，發(fā)動機才能維持運轉(zhuǎn)，熄火后才能再起動。充電系統(tǒng)就是將發(fā)動機一部分機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，其系統(tǒng)組成如圖2-1所示。充電系統(tǒng)最重要的部件為產(chǎn)生電能的交流發(fā)電機，由曲軸皮帶輪通過皮帶驅(qū)動；其次為控制發(fā)電機最高輸出電壓的調(diào)節(jié)器；另外，還有指示充電系統(tǒng)工作是否正常的指示燈或電流表，以及連接各電器部件的導線等。引導問題2交流發(fā)電機的基本原理是什么？圖2-2導體在磁場內(nèi)運動圖2-3磁鐵在導線中旋轉(zhuǎn)圖2-4磁鐵在線圈中旋轉(zhuǎn)1．電磁感應原理導體在磁場內(nèi)運動切割磁力線，在導體中會產(chǎn)生感應電壓。如果將導體連成完整電路，則電路中會有電流，如圖2-2所示。在導線中放置磁鐵，并使磁鐵旋轉(zhuǎn)，則旋轉(zhuǎn)的磁力線切割導線，在導線中會產(chǎn)生電流，如圖2-3所示。無論導體或是磁鐵運動時，電流表指針都會擺動。電流表指針擺動的方向，由導體或磁鐵運動方向而定。指針擺動的角度，隨導體或磁鐵的運動速度加快而增大。磁力線切割線圈，能在線圈中產(chǎn)生感應電壓（電動勢），這種現(xiàn)象稱為電磁感應。發(fā)電機是由電磁感應產(chǎn)生感應電壓，因而產(chǎn)生電壓與電流。2．三相交流電的產(chǎn)生方法使磁鐵在定子線圈中旋轉(zhuǎn)，定子線圈中將產(chǎn)生電流。由于電流作用，定子線圈發(fā)電越大越易發(fā)熱。因此，定子線圈裝在發(fā)電機外層對冷卻有好處。所以，所有交流發(fā)電機的發(fā)電線圈（定子繞組）都在外層，而旋轉(zhuǎn)磁鐵（轉(zhuǎn)子鐵芯）都在定子線圈內(nèi)，如圖2-4所示。若在定子中僅裝一組線圈，則磁鐵每旋轉(zhuǎn)一圈，線圈中產(chǎn)生一次電壓的變化，稱為單相交流電，如圖2-5a）所示。若在定子中裝置二組線圈，則磁鐵每旋轉(zhuǎn)一圈，線圈各產(chǎn)生一次電壓的變化，稱為雙相交流電，如圖2-5b）所示，相位落后90°，交流電波的變化不穩(wěn)定，故不被采用。若在定子裝置三組線圈，則磁鐵每旋轉(zhuǎn)一圈，線圈各產(chǎn)生一次電壓的變化，稱為三相交流電，如圖2-5c）所示。每一相位相差120°，波形變化平均且密集，輸出平穩(wěn)，故交流發(fā)電機都采用三相方式。圖2-5三相交流電的產(chǎn)生方法汽車用交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子一般采用8～16極，若以6對（12極）計算，則轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈，可以產(chǎn)生18次交流電波，再經(jīng)整流管全波整流后，則電壓的輸出變化很小，非常平穩(wěn)。三相交流電每相繞組的電動勢有效值的大小與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速及磁極的磁通量成正比。即：EΦ=C1nФ式中：EΦ——相電動勢的有效值；C1——電動機常數(shù)；n——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；Ф——磁極的磁通量。為了從線圈產(chǎn)生的電動勢中引出電流，一般采用三角形接法和星形接法將3根線圈連接起來，如圖2-6所示。（1）三角形接法。采用三角形接法時，三組線圈頭尾相接，見圖2-6a）。這種接法，在高速時發(fā)電量大，低速時發(fā)電量小。由于汽車發(fā)電機必須在低速下也能保證發(fā)出足夠的電量，所以三角形接法很少使用。（2）星形接法。又稱為Y形接法，采用這種接法時，只是將三組線圈尾部相接，見圖2-6b）。由于星形接法即使在低速下也能發(fā)出足夠的電量，所以廣泛地應用在汽車交流發(fā)電機上。圖2-6定子線圈的兩種接法引導問題3交流發(fā)電機所發(fā)出的交流電是如何轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷?？圖2-7整流回路1．整流原理汽車上的電器都是使用直流電，因此交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電必須轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姴拍鼙黄囯娖魇褂?，并充電到蓄電池。將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的過程稱作整流，整流的方法有許多，汽車交流發(fā)電機所使用的是一種既簡單又有效的二極管整流法。整流的方式有全波整流及半波整流兩種，如圖2-7所示。在線路中裝一個整流管時，只能讓一方向的電流通過，反方向則不能流過，稱為半波整流，見圖2-7a）。在線路中安裝四只整流二極管，方向交替變化，則電流可依實箭頭及虛箭頭兩條通路流出，正反方向的電流均能利用，效率比半波整流大一倍，故汽車交流發(fā)電機均采用全波整流，見圖2-7b）。圖2-8三相全波整流電路一組線路做全波整流需四只整流管，但三相交流的三組線路因可互相共用，故僅需使用六只整流二極管，即可做全波整流，如圖2-8所示。2．整流過程圖2-9整流過程整流過程如圖2-9所示。（1）正極管的導通原則。由于3只正極管（VD1、VD3、VD5）的正極分別接在發(fā)電機三相繞組的始端（A、B、C）上，它們的負極又連接在一起，所以3只正極管的導通原則是在某一瞬間，正極電位最高者導通。（2）負極管的導通原則。由于3只負極管（VD2、VD4、VD6）的負極分別接在發(fā)電機三相繞組的始端，它們的正極又連接在一起，所以3只負極管的導通原則是在某一瞬間負極電位最低者導通。由圖2-9我們可以看到，從每個線圈流到二極管的電流在3根導線處不斷改變方向。但是從二極管出來的電流方向?qū)⒐潭ú蛔?，從而形成正?）極和負（-）極。引導問題4交流發(fā)電機結(jié)構如何？圖2-10交流發(fā)電機的構造交流發(fā)電機如圖2-10所示，由定子、轉(zhuǎn)子、整流器、前端蓋、電刷、后端蓋與風扇等所組成。圖示的交流發(fā)電機采用IC調(diào)節(jié)器。引導問題5交流發(fā)電機各組成部件的結(jié)構和作用如何？圖2-11定子的構造1．定子交流發(fā)電機的定子又叫電樞，是用來產(chǎn)生交流電動勢的。由定子線圈及硅鋼片迭成的定子鐵芯組成，兩端為鋁制的端蓋所支撐，為外殼的部分，其結(jié)構如圖2-11所示。定子鐵芯由許多涂有絕緣漆的硅鋼片迭成，內(nèi)有直槽，以容放定子線圈，槽數(shù)為轉(zhuǎn)子磁極數(shù)的3倍。定子線圈由漆包線繞成，共有三組線圈，每組線圈由與轉(zhuǎn)子磁極數(shù)相等數(shù)量的線圈串聯(lián)而成。定子繞組的接法有星形（Y形）和三角形（△）兩種方式。發(fā)電機一般采用星形連接，即每相繞組的首端分別與整流器的硅二極管相接，作為交流發(fā)電機的輸出端，每相繞組的尾端接在一起，形成中性點N。2．轉(zhuǎn)子圖2-12轉(zhuǎn)子的構造交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是用來建立磁場的，主要由磁極、磁場線圈、滑環(huán)和軸等組成，如圖2-12所示。兩塊爪形磁極交叉組合在一起，一邊全為N極，另一邊全為S極，N、S極相間排列，一般為8～16極。磁場線圈在內(nèi)部由磁極包住。兩端以軸承支持在端殼上，前端裝有皮帶輪，由發(fā)動機曲軸通過皮帶驅(qū)動，使轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)。磁場線圈以細的漆包線繞成，線的兩端各接在一個滑環(huán)上，與軸及磁極有良好絕緣?；h(huán)裝在轉(zhuǎn)子軸之一端，以黃銅或銅制成，與軸絕緣，供電流輸入磁場線圈用。轉(zhuǎn)子線圈電流的流動回路如下：由調(diào)節(jié)器來的電流→電刷→滑環(huán)→磁場線圈→滑環(huán)→電刷→搭鐵。3．整流器a）結(jié)構圖；b）硅二極管的安裝示意圖圖2-13整流器的構造整流器的作用是將定子繞組產(chǎn)生的三相交流電變成直流電輸出，其構造如圖2-13所示。3個正極整流二極管裝在一塊金屬板上成為正整流板，3個負極整流二極管裝在另一塊金屬板上成為負整流板，兩塊整流板裝在鋁制的端蓋上。圖2-14整流二極管的構造整流二極管為大功率的二極管，構造如圖2-14所示，正、負極整流二極管的外形一樣，在外殼上有記號注明電流方向，正極整流管用紅色、負極整流管用黑色字注明規(guī)格。整流器必須散熱良好，因此安裝在端殼的通風口上，利用風扇強制通風冷卻。整流二極管溫度超過150℃即失去整流作用。有些交流發(fā)電機的整流器采用9只二極管，增加的是3只小功率磁場二極管，專門用來供給勵磁電流，這樣可以提高發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)精度。采用磁場二極管后，僅用簡單的充電警告燈即可指示發(fā)電機的發(fā)電情況。圖2-15具有中性點和勵磁二極管的整流器另外，有些交流發(fā)電機為了提高中性點電壓，提高發(fā)電機輸出功率，增加了兩只二極管對中性點電壓進行整流，匯入發(fā)電機的輸出端。同時具備上述兩種功能的發(fā)電機整流器共有11只整流二極管，圖2-15為幾種不同的發(fā)電機整流器。圖2-16電刷與電刷架a）內(nèi)搭鐵；b）外搭鐵圖2-17發(fā)電機的搭鐵方式4．電刷與電刷架兩只電刷裝在電刷架的方孔內(nèi)，利用彈簧的壓力使其與滑環(huán)保持良好的接觸。電刷與電刷架的結(jié)構有外裝式和內(nèi)裝式兩種，其構造如圖2-16所示。搭鐵電刷的引出線用螺釘直接固定在后端蓋上（標記“-”），此方式稱為內(nèi)搭鐵；如果此電刷的引出線與機殼絕緣接到后端蓋外部的接線柱上（標記“F”），這種方式稱為外搭鐵，如圖2-17所示。圖2-18前端蓋的構造圖2-19后端蓋的構造a）皮帶輪；b）風扇圖2-20皮帶輪和風扇5．前、后端蓋發(fā)電機的前、后端蓋如圖2-18和圖2-19所示，使用不導磁的鋁合金制成，用以支撐轉(zhuǎn)子與定子，并用固定架安裝于發(fā)動機上。端蓋上有通風孔，讓冷卻空氣通過。后端蓋上安裝有整流器、電刷架、輸出接頭及軸承等。6．皮帶輪及風扇如圖2-20所示，皮帶輪裝在轉(zhuǎn)子軸的前端，由發(fā)動機曲軸通過皮帶驅(qū)動。風扇裝在轉(zhuǎn)子軸的前端或發(fā)電機的內(nèi)部，以冷卻轉(zhuǎn)子線圈及整流二極管等。引導問題6發(fā)電機的勵磁方式有幾種？圖2-21勵磁電路由于交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的爪極剩磁較弱，所以發(fā)電機在低速運轉(zhuǎn)時，加在硅二極管上的正向電壓也很小。此時，二極管的正向電阻較大，較弱的剩磁產(chǎn)生的很小的電動勢很難克服二極管的正向電阻，使發(fā)電機電壓不能迅速建立起來。這樣，發(fā)電機低速充電的要求就不能滿足。因此，汽車上發(fā)電機必須與蓄電池并聯(lián)，開始由蓄電池向勵磁繞組供電，進行他勵，使發(fā)電機電壓很快建立起來，當發(fā)電機電壓達到蓄電池電壓時，即由發(fā)電機自己供給勵磁電流，也就是由他勵轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣睿铍姵乇怀潆姷臋C會就多一些，有利于蓄電池的使用。勵磁電路如圖2-21所示。引導問題7發(fā)電機的工作特性如何？輸出特性；b）空載特性；c）外特性圖2-22發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機的工作特性是指發(fā)電機經(jīng)整流后輸出的直流電壓、電流和轉(zhuǎn)速之間的關系，它包括輸出特性、空載特性和外特性，如圖2-22所示。1．空載特性發(fā)電機的空載特性是指發(fā)電機空載運行時，發(fā)電機端電壓和轉(zhuǎn)速之間的關系，見如圖2-22a）?？蛰d特性可以用來判斷該發(fā)電機低速充電性能的好壞，同時也可以看出發(fā)電機的輸出電壓是隨著發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高而增高的。2．輸出特性輸出特性是指當發(fā)電機輸出電壓一定時，發(fā)電機輸出電流隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，見圖2-22b）。對于12V系列的交流發(fā)電機，規(guī)定輸出電壓為14V；對于24V系列的交流發(fā)電機，規(guī)定輸出電壓為28V。從輸出特性曲線中可以看出，當轉(zhuǎn)速達到一定值后，發(fā)電機的輸出電流幾乎不再繼續(xù)增加，具有限制輸出電流的能力。這是由于隨著定子繞組中的感應電動勢增加，定子繞組的阻抗也隨轉(zhuǎn)速的升高而增加。同時，定子線圈輸出電流增加時，電樞反應的增強也使感應電動勢下降。由于上述兩個原因，使發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到一定值后，其輸出電流幾乎不變。由于具有這種自我保護作用，交流發(fā)電機一般不需設置限流器。3．外特性外特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)電機端電壓與輸出電流之間的關系，見圖2-22c）。從外特性曲線可以看出，在轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機端電壓有較大的變化；在轉(zhuǎn)速恒定時，由于輸出電流的變化對端電壓也有很大影響，因此要使輸出電流穩(wěn)定，必須配用電壓調(diào)節(jié)器；當發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)突然失去負載時，端電壓會急劇升高，這時電氣設備中的電子元件將有被擊穿的危險。引導問題8國產(chǎn)發(fā)電機型號是如何規(guī)定的？根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標準QC/T73—1993《汽車電氣設備產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機的型號主要包括以下幾部分內(nèi)容：1．產(chǎn)品代號交流發(fā)電機的產(chǎn)品代號有JF、JFZ、JFB和JFW共4種，分別表示交流發(fā)電機、整體式交流發(fā)電機、帶泵交流發(fā)電機和無刷交流發(fā)電機（字母J、F、Z、B和W分別為“交”、“發(fā)”、“整”、“泵”和“無”字的漢語拼音第一個大寫字母）。2．電壓等級代號和電流等級代號交流發(fā)電機的電壓等級代號和電流等級代號分別用一位阿拉伯數(shù)字表示，其含義分別見表2-1和表2-2。電壓等級代號表2-1電壓等級代號123456電壓等級（V）1224———6電流等級代號表2-2電流等級代號123456789電流等級（A）～19≥20～29≥30～39≥40～49≥50～59≥60～69≥70～79≥80～89≥903．設計序號按產(chǎn)品設計先后順序，由1～2位阿拉伯數(shù)字組成。4．變形代號交流發(fā)電機以調(diào)整臂位置作為變形代號。從驅(qū)動端看，在中間不加標記，在左邊時用Z表示，在右邊時用Y表示。例如，JF152表示交流發(fā)電機，其電壓等級為12V，電流等級為≥50～59A，第二次設計。桑塔納、奧迪100型乘用車用的JFZ1913Z型交流發(fā)電機是電壓等級為12V，電流等級為≥90A，第13次設計，調(diào)整臂在左邊的整體式交流發(fā)電機。引導問題9電壓調(diào)節(jié)器是如何實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)的？1．電壓調(diào)節(jié)器基本工作原理電壓調(diào)節(jié)器是把發(fā)電機輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)裝置，其功用是在發(fā)電機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機的負載發(fā)生變化時自動控制發(fā)電機電壓，使其保持恒定，防止發(fā)電機電壓過高而燒壞用電設備和導致蓄電池過量充電，同時也防止發(fā)電機電壓過低而導致用電設備工作失常和蓄電池充電不足。根據(jù)交流發(fā)電機產(chǎn)生的有效電動勢公式EΦ=C1nФ可以得出：發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢EΦ與發(fā)電機轉(zhuǎn)速n和磁通量Ф成正比。發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而在很大范圍內(nèi)變化。如果要在轉(zhuǎn)速n變化時維持發(fā)電機輸出電壓恒定，就必須相應的改變磁極磁通量Ф。因為磁極磁通量多取決于磁場電流的大小，所以在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，只要自動調(diào)節(jié)磁場電流，就能使發(fā)電機電壓保持恒定。電壓調(diào)節(jié)器就是利用自動調(diào)節(jié)磁場電流使磁極磁通量改變這一原理來調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓的。交流發(fā)電機在低速時就要能發(fā)出足夠的電壓供汽車用電器及對蓄電池充電使用，因此在低速時需以較大的電流供應磁場線圈以產(chǎn)生強力磁場，使發(fā)電機能產(chǎn)生足夠的電壓。當交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高后，必須降低流過磁場線圈的電流，以減弱磁場強度，來保持發(fā)電機的電壓不繼續(xù)升高，以免燒壞電器。電壓調(diào)節(jié)器通常利用功率管的開關特性，使磁場電流接通與切斷，從而來調(diào)節(jié)磁場電流，以控制發(fā)電機輸出電壓。2．晶體管電壓調(diào)節(jié)器圖2-23晶體管電壓調(diào)節(jié)器基本工作原理晶體管電壓調(diào)節(jié)器也叫電子調(diào)節(jié)器。它以穩(wěn)壓管作為電壓感受元件，控制晶體三極管的通斷來調(diào)節(jié)勵磁電流，從而使發(fā)電機電壓保持穩(wěn)定。這種調(diào)節(jié)器在使用過程中無需維護，結(jié)構簡單，體積小，質(zhì)量輕。電子調(diào)節(jié)器基本工作原理如圖2-23所示。調(diào)節(jié)器的“+”接線柱接點火開關，F(xiàn)接線柱接發(fā)電機勵磁繞組，“+”和F之間為三極管的集電極與發(fā)射極之間形成的開關電路，“+”與“-”之間有兩個電阻R1、R2組成的分壓器，其O點電壓正比于發(fā)電機電壓，0點與放大器之間接有穩(wěn)壓管Dw，用來感知電壓。其工作過程為：在發(fā)電機電壓較低的情況下，分壓器中間0點電壓也較低，此時穩(wěn)壓管處于截止狀態(tài)，此狀態(tài)經(jīng)放大器放大，給三極管的基極一個高電位信號，使三極管導通，勵磁電流可以通過三極管流入發(fā)電機勵磁繞組，使發(fā)電機電壓上升，當電壓上升到調(diào)節(jié)器電壓調(diào)整值時，0點電壓升高至穩(wěn)壓管的擊穿電壓，穩(wěn)壓管被擊穿，此信號經(jīng)放大器放大后給三極管一個低電位信號，使三極管截止，切斷了勵磁電流，發(fā)電機無勵磁電流，電壓便下降，這樣又使三極管導通，如此反復，使發(fā)電機的電壓穩(wěn)定在一定值。圖2-24發(fā)電機和調(diào)節(jié)器的兩種接線方式從上述調(diào)節(jié)器的結(jié)構和工作情況看，電子調(diào)節(jié)器共有三個接線柱，即“+”、“F”和“-”，在接線時不能接錯。值得注意的是，電子調(diào)節(jié)器的接線方式根據(jù)發(fā)電機和調(diào)節(jié)器的形式而有所不同。雖然調(diào)節(jié)器的接頭標注都一樣，但接法完全不同。圖2-24為發(fā)電機和調(diào)節(jié)器的兩種接線方式。圖2-24a）為磁場線圈內(nèi)搭鐵式，調(diào)節(jié)器裝在發(fā)電機與點火開關之間，發(fā)電機勵磁繞組有一端搭鐵。圖2-24b）為外搭鐵式，調(diào)節(jié)器裝在發(fā)電機勵磁繞組與搭鐵之間，發(fā)電機勵磁繞組無搭鐵端，調(diào)節(jié)器控制勵磁繞組搭鐵。這兩種形式的發(fā)電機與調(diào)節(jié)器不能互換，否則將會造成發(fā)電機電壓失調(diào)或不發(fā)電。3．集電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器是利用集成電路（IC）組成的調(diào)節(jié)器，可分為全集成電路調(diào)節(jié)器和混合集成電路調(diào)節(jié)器兩類。前者是將二極管、三極管、電阻、電容等電子元件同時制在一塊硅基片上；后者是用厚膜或薄膜電阻與集成的單片芯片或分立元件組裝而成，使用最廣泛的是厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器。集成電路調(diào)節(jié)器除具有晶體管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點外，還有以下一些特點。（1）體積小、質(zhì)量輕，因此可以直接裝在發(fā)電機內(nèi)部或殼體上，成為整體式交流發(fā)電機的一個零件，這樣可以省去調(diào)節(jié)器和發(fā)電機之間的導線，減小了線路損失，減少了線路故障，使調(diào)節(jié)器的精度可達±0.3V，工作更為可靠。（2）耐高溫性能好，可在130℃高溫下正常工作。（3）更加耐震，使用壽命長。目前轎車上已大量采用集成電路調(diào)節(jié)器。圖2-25IC電壓調(diào)節(jié)器圖2-26集成電路調(diào)節(jié)器電壓檢測方法集成電路調(diào)節(jié)器的基本工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器完全一樣，都是利用晶體三極管的開關特性控制發(fā)電機磁場電流來達到穩(wěn)定發(fā)電機輸出電壓的目的，如圖2-25所示。它也有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分，而且以外搭鐵使用的較多。集成電路調(diào)節(jié)器根據(jù)不同的電壓檢測方法可分為“蓄電池電壓檢測型”和“發(fā)電機電壓檢測型”，如圖2-26所示。蓄電池感應型的IC調(diào)節(jié)器通過端子S（蓄電池檢測端子）來檢測蓄電池的電源系統(tǒng)電壓，并把輸出電壓調(diào)節(jié)到規(guī)定的值；發(fā)電機感應型的IC調(diào)節(jié)器通過檢測發(fā)電機的內(nèi)部電壓來把輸出電壓調(diào)節(jié)到規(guī)定的值。IC調(diào)節(jié)器的主要功能是：電壓調(diào)節(jié)和當發(fā)電機停止發(fā)電或充電條件異常時發(fā)出警告。當檢測到轉(zhuǎn)子線圈開路或短路、端子S脫開、端子B脫開、過電壓（由于端子F和E之間短路使蓄電池電壓上升）時，IC調(diào)節(jié)器通過亮起充電警告燈發(fā)出警告。引導問題10充電指示燈是怎樣工作的？現(xiàn)代汽車大部分都用充電警告燈來表示電源系統(tǒng)的工作情況，但也有用電流表指示蓄電池充、放電的。充電警告燈的控制方法主要有三種：第一種是利用交流發(fā)電機中性點電壓進行控制；第二種是利用九管交流發(fā)電機進行控制；第三種利用交流發(fā)電機輸出端電壓，通過電子控制器進行控制。帶有集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交流發(fā)電機與外部（蓄電池、線束）連接端子通常用B+（或+B、BAT）、IG、L、S（或R）和E（或“-”）等符號表示，這些符號通常在發(fā)電機端蓋上標出，其代表的含義如下：B+（或+B、BATT）：為發(fā)電機輸出端子，用一根粗導線連接至蓄電池正極或起動機上。IG：表示通過線束連接至點火開關，在部分發(fā)電機上無此端子。L：為充電警告燈連接端子，通過線束接充電警告燈或充電指示繼電器。S（或R）：為調(diào)節(jié)器的電壓檢測端子，通過導線直接連接蓄電池的正極。E：為發(fā)電機和調(diào)節(jié)器的搭鐵端子。1．利用中性點控制的充電指示燈圖2-27利用中性點控制的充電指示燈電路利用中性點控制的充電指示燈電路如圖2-27所示2．利用九管發(fā)電機控制九管發(fā)電機控制的充電警告燈電路如圖2-28所示。圖2-28利用九管發(fā)電機控制的充電警告燈電路接通點火開關，電流從蓄電池“+”極→點火開關S→充電警告燈HL→調(diào)節(jié)器火線接線柱“+”→磁場接線柱F→發(fā)電機勵磁繞組→搭鐵→蓄電池“-”極，構成回路。充電警告燈亮，表示不充電。當發(fā)動機起動后，充電警告燈受蓄電池電壓和勵磁二極管輸出端的電壓D+的差值所控制。隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速的升高，D+處電壓升高，充電警告燈兩端的電位差減小，燈就會自動變暗與熄滅。此后，B+與D+等電位（都高于蓄電池電動勢），充電警告燈一直熄滅，表示發(fā)電機對蓄電池充電。3．利用IC調(diào)節(jié)器控制圖2-29利用IC調(diào)節(jié)器控制的充電指示燈電路利用集成電路IC調(diào)節(jié)器控制的充電警告燈電路如圖2-29所示。調(diào)節(jié)器的IG端經(jīng)點火開關接至蓄電池，用于檢測蓄電池和發(fā)電機電壓，從而控制三極管VT1的導通與截止，控制發(fā)電機磁場電路。調(diào)節(jié)器的P端接至發(fā)電機定子繞組某一相上，該點電壓為交流發(fā)電機直流輸出電壓的一半，單片集成電路調(diào)節(jié)器從P端檢測到交流發(fā)電機的電壓，從而控制三極管VT2的導通與截止，從而控制充電警告燈電路。當點火開關接通，發(fā)電機未轉(zhuǎn)動時，蓄電池電壓經(jīng)點火開關加到發(fā)電機IG端和調(diào)節(jié)器的IG端，調(diào)節(jié)器的電源就被接通，單片集成電路檢測出這個電壓，使VT1導通，于是磁場電路接通。磁場電路為：蓄電池正極→60A易熔線→點火開關電源端子B→發(fā)電機輸出端子B→磁場繞組→調(diào)節(jié)器磁場端子F→調(diào)節(jié)器功率管VT1→調(diào)節(jié)器搭鐵端子E→蓄電池負極。此時，交流發(fā)電機未運轉(zhuǎn)不發(fā)電，P端電壓為零，單片集成電路檢測出該電壓使VT2導通，于是充電警告燈亮，指示蓄電池放電，其電路為：蓄電池正極→易熔線（60A）→點火開關B端子→點火開關觸點→點火開關IG端子→儀表熔斷器（10A）→充電警告燈→發(fā)電機線束連接器L端子→IC調(diào)節(jié)器功率管VT2→搭鐵端子E→蓄電池負極。當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓而低于調(diào)節(jié)電壓時，單片集成電路控制VT1導通，VT2截止，發(fā)電機勵磁電路仍然接通，由他勵轉(zhuǎn)為自勵，充電指示燈自動熄滅。此外，集成電路調(diào)節(jié)器還有自我保護功能，當出現(xiàn)輸入端IG與蓄電池之間有斷路故障時，集成電路控制VT2導通，使充電指示燈點亮，提醒駕駛?cè)顺潆娤到y(tǒng)有故障；當發(fā)電機的電壓超過調(diào)節(jié)電壓時，集成電路自動控制VT2截止，防止發(fā)電機發(fā)電電壓過高。引導問題11桑塔納2000充電指示燈是如何工作的？圖2-30桑塔納2000充電系統(tǒng)電路桑塔納2000充電系統(tǒng)電路如圖2-30所示。整體式交流發(fā)電機的3只正極管與3只負極管組成一個三相橋式全波輸出電流整流電路，其輸出端B+用紅色導線與起動機“30”端子連接（1996年后部分乘用車輸出端B+用紅色導線經(jīng)80A易熔線與蓄電池正極柱連接）。3只磁場二極管與3只負極管也組成一個三相橋式全波磁場電流整流電路，其輸出端D+用藍色導線經(jīng)蓄電池旁邊的單端子連接器T1后與中央線路板D插座的D4端子連接，再經(jīng)中央線路板內(nèi)部線路與A插座的A16端子相連。點火開關“30”端子用紅色導線經(jīng)中央線路板上的單端子插座P與蓄電池正極連接。點火開關“15”端子用黑色導線與儀表盤左下方14端子黑色插座的14端子連接（圖中未畫出，可參見原版線路圖），經(jīng)儀表盤印刷電路上的電阻R1、R2和充電警告燈、二極管接回到14端子黑色插座12端子，再用藍色導線與中央線路板A插座的A16端子連接。充電警告燈及發(fā)電機磁場繞組線路為：蓄電池正極端子→中央線路板單端子插座P端子→中央線路板內(nèi)部線路→中央線路板單端子插座P端子→點火開關“30”端子→點火開關→點火開關“15”端子→組合儀表盤下方14端子連接器的“14”端子→電阻R2和充電警告燈（發(fā)光二極管）→二極管→中央線路板A16端子→中央線路板內(nèi)部線路→中央線路板D4端子→單端子連接器T1（蓄電池旁邊）→交流發(fā)電機D+端子→發(fā)電機的磁場繞組→電子調(diào)節(jié)器功率管→搭鐵→蓄電池負極。當接通點火開關，起動發(fā)動機，當發(fā)電機不發(fā)電或發(fā)電不足時，充電指示燈便會點亮；當發(fā)電機的發(fā)電電壓高于蓄電池電壓時，充電指示燈便熄滅。引導問題12充電系部件常見的故障部位有哪些？圖2-31充電系部件常見故障部位充電系統(tǒng)部件常見故障如圖2-31所示。引導問題13充電指示燈常亮故障的檢修流程？充電指示燈常亮的檢測流程如圖2-32所示。檢查發(fā)電機發(fā)電電壓是否正常？檢查發(fā)電機發(fā)電電壓是否正常？檢查電壓調(diào)節(jié)器是否正常？拆卸發(fā)電機檢查更換電壓調(diào)節(jié)器檢查充電指示燈線路檢查發(fā)電機勵磁線路開始檢查勵磁線路是否正常？結(jié)束是是否是否檢查發(fā)電機皮帶張緊度是否正常？調(diào)整皮帶張緊度是否否圖2-32充電指示燈常亮的檢測流程圖2.2實施作業(yè)引導問題14作業(yè)需要哪些工具、設備和材料？（1）組合扳手、扭力扳手、鉗子、螺絲刀、萬用表、電流表、軸承拉器。（2）桑塔納2000轎車、直流穩(wěn)壓電源、壓力機、電烙鐵。（3）磁力護裙、座椅套、轉(zhuǎn)向盤套、變速桿手柄套和腳墊。（4）桑塔納2000轎車維修手冊。引導問題15通過查詢和查找，填寫以下信息。生產(chǎn)年份，車牌號碼，行駛里程，發(fā)動機型號及排量，車輛識別代碼（VIN）。引導問題16如何檢查充電指示燈工作情況？轉(zhuǎn)動點火開關位于“ON”擋位，此時組合儀表中的充電指示燈應點亮；起動發(fā)動機，并提高轉(zhuǎn)速到600～800r/min，充電指示燈應自動熄滅。引導問題17如何檢查發(fā)電機輸出電壓？1．充電系統(tǒng)空載電壓的檢測（1）將電壓表并聯(lián)到蓄電池電纜接頭上，紅表筆接蓄電池正極，黑表筆接蓄電池負極。（2）測量蓄電池開路電壓。一般情況下蓄電池開路電壓為12V以上。（3）把發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高到大約1500r/min，在無負載的情況下，充電系統(tǒng)電壓應比開路電壓高約2V，根據(jù)汽車型號的不同在13.5～15.0V之間。（4）測量結(jié)果若低于13.5V，表明充電系統(tǒng)存在發(fā)電不足的問題；若高于5.0V，表明發(fā)電機的發(fā)電電壓過高。2．發(fā)電機輸出線路的電壓降的檢測如果發(fā)電機輸出線路電阻過大，也會造成充電不良，所以要檢查發(fā)電機B端子和蓄電電正極間的配線是否正常。（1）檢查發(fā)電機的安裝狀態(tài)是否正常；檢查發(fā)電機皮帶的張緊度是否正常；檢查發(fā)電運轉(zhuǎn)時有無異響等。（2）把點火開關轉(zhuǎn)到“OFF”擋位，拆下蓄電池的負極電纜。圖2-33發(fā)電機輸出線路電壓降的檢查接線（3）從B端子拆下發(fā)電機的輸出線，在B端子和已拆下的輸出線之間串聯(lián)一個0～100A的測試用直流電流表，線路連接如圖2-33所示注意：電流表的正極線接到B端子上，把電流表的負極線接到已拆下的輸出線上。如果采用鉗形電流表，就可以不拆發(fā)電機輸出線也能測量，這樣可避免因連接不良而造成測量誤差。（4）把一個電壓表接在交流發(fā)電機的B端子和蓄電池正極之間。（5）連接蓄電池的負極電纜線。起動發(fā)動機，當轉(zhuǎn)速為2500r/min的狀態(tài)下，用打開或關斷前燈和其他燈的方法來調(diào)整發(fā)電機的負載，使電流表指針指示在比30A稍高的位置。慢慢地降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速使電流表的指示值為30A，并讀取此時的電壓表指示值，極限值為0.3V。若電壓值高于極限值，可認為發(fā)電機的輸出線不良，應檢查發(fā)電機B端子和蓄電池正極間的配線。注意：當發(fā)電機輸出功率大而不能使電流表的指示值下降到30A時，調(diào)整到40A并讀取電壓的指示值，此時的極限值變成0.4V。3．發(fā)電機輸出電流的檢測圖2-34輸出電流檢測線路連接示意圖發(fā)電機的輸出電流檢測的線路連接如圖2-34所示。（1）檢查蓄電池的狀態(tài)是否正常；檢查發(fā)電機皮帶的張緊度是否正常；檢查發(fā)電機運轉(zhuǎn)時有無異響等。注意：蓄電池處于稍微放掉些電的狀態(tài)為好，使用充足電的蓄電池往往因電負載不足而不能正確地進行試驗。（2）把點火開關轉(zhuǎn)到“OFF”位置，拆下蓄電池的負極電纜。（3）從發(fā)電機的B端子拆下輸出線，在B端子和已拆下的輸出線之間串聯(lián)一個0～100A的測試用直流電流表。注意：由于有大電流通過，因此各連接部分須用螺栓和螺母牢牢固定，切勿使用夾子固定的方法，最好采用不拆下交流發(fā)電機輸出線也能測量的鉗形電流表。（4）把一個0～20V的測試用電壓表接到B端子和搭鐵之間。（把電壓表的正極導線接到B端子上，把電壓表的負極導線可靠搭鐵。）（5）連接蓄電池的負極電纜。檢查電壓表的讀數(shù)是否與蓄電池的電壓相同。若電壓為0V，則認為發(fā)電機的B端子與蓄電池正極間的接線脫開或易熔斷絲燒斷。（6）將照明開關置于“ON”位置，前照燈點亮后，起動發(fā)動機。（7）把前照燈調(diào)到遠光束位置，取暖器送風機開關調(diào)到大風量位置，然后將發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高到2500r/min，觀察該電流表上的最大輸出電流值，極限值應為額定輸出電流的70％。注意：①額定輸出電流值在交流發(fā)電機的銘牌上。②發(fā)動機起動后，由于充電電流急劇下降，因此必須快速地讀取最大電流值。③輸出電流隨電負載大小或交流發(fā)電機本身的溫度而變。當交流發(fā)電機本身或周圍環(huán)境溫度過高時，也往往達不到規(guī)定的輸出電流。在此情況下，待交流發(fā)電機冷卻后再進行試驗。④若汽車的電負載小，即使發(fā)電機本身正常也不能獲得規(guī)定的輸出電流。這時打開前照燈使蓄電池放電或者利用車上其他大功率用電設備等來增大電負載，再進行試驗。（8）電流表的讀數(shù)值應大于極限值。若低于極限值而交流發(fā)電機的輸出線正常時，從發(fā)動機上拆下交流發(fā)電機加以檢查。引導問題18如何檢查發(fā)電機皮帶是否打滑？1.經(jīng)驗法檢查圖2-35檢查皮帶緊度先檢查皮帶是否有撕裂、磨光、浸油、裂縫等情況。如果皮帶情況正常，以98N的拇指力量向下壓，檢查皮帶的變形量，如圖2-35所示。新皮帶的變形量4～6.5mm；舊皮帶的變形量7～10mm。如果大于規(guī)定值，則說明皮帶打滑。注意：各車型及不同型式皮帶的規(guī)格稍有差異，請查閱修護手冊。所謂新、舊皮帶的分法，裝在發(fā)動機上運轉(zhuǎn)時間未超過5min的皮帶，稱為“新皮帶”；運轉(zhuǎn)時間超過5min以上的皮帶，稱為“舊皮帶”。因此新皮帶安裝調(diào)整后，讓發(fā)動機運轉(zhuǎn)5min以后，必須重新檢查皮帶的變形量或張力。2．使用皮帶張力器檢查圖2-36皮帶張力器的型式使用皮帶張力器檢查皮帶松緊度的方法如圖2-36所示，新皮帶的皮帶張力為650～800N；舊皮帶的皮帶張力為500～650N。圖中為三種不同型式的皮帶張力器，中間的皮帶張力器，可檢查空間較狹窄處皮帶的緊度。3．皮帶緊度調(diào)整擰松發(fā)電機固定螺栓和調(diào)整螺栓，將發(fā)電機朝發(fā)動機的相反側(cè)推移，調(diào)整好皮帶松緊度后，鎖緊固定螺栓及調(diào)整螺栓。皮帶緊度調(diào)整完成后，發(fā)動發(fā)動機，檢查發(fā)電機運轉(zhuǎn)是否正常，及充電指示燈是否熄滅。引導問題19如何檢查電壓調(diào)節(jié)器？1．電壓調(diào)節(jié)器短路的檢測電壓調(diào)節(jié)器短路檢測也稱滿勵磁檢查。這種測試方法是將電壓調(diào)節(jié)器短路，用蓄電池供電電壓給發(fā)電機內(nèi)的轉(zhuǎn)子磁場線圈供電，使磁場線圈處于滿勵磁狀態(tài)，進一步判斷電壓調(diào)節(jié)器是否失效。注意：當進行滿勵磁測試時，必須按各個汽車制造商的指定步驟，另外并不是所有的電壓調(diào)節(jié)器都可以達到滿勵磁狀態(tài)，在進行此項測試之前應查看制造商的相關要求。滿勵磁測試步驟在發(fā)動機可工作的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)使發(fā)電機輸出最大化。為了保護元器件和電路，不允許電壓輸出高于16V。如果輸出電壓在參數(shù)范圍內(nèi)，電壓調(diào)節(jié)器就是有問題的。圖2-37電壓調(diào)節(jié)器的短路檢測在一個典型的帶外搭鐵電壓調(diào)節(jié)器的充電系統(tǒng)中（以桑塔納發(fā)電機為例），進行滿勵磁狀態(tài)測試。首先需要把電壓調(diào)節(jié)器拆下，并在“F”接頭和“一”接頭之間，如圖2-37所示，使用短路線連接，然后，再將電壓調(diào)節(jié)器裝回，進行測試。起動發(fā)動機，并提高轉(zhuǎn)速，如果電流輸出在參數(shù)范圍內(nèi)，則表示電壓調(diào)節(jié)器失效。2．調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓的檢測方法（穩(wěn)壓電源檢測法）圖2-38用直流穩(wěn)壓電源檢測電壓調(diào)節(jié)器的電壓使用可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和測試燈試驗其性能，檢測設備包括可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（輸出電壓0～30V，電流5A）和一只20W的汽車燈泡（代替發(fā)電機磁場線圈），接線方法如圖2-38所示。注意：檢查內(nèi)搭鐵式晶體管調(diào)節(jié)器時，測試燈應接在調(diào)節(jié)器“F”與“-”接線柱之間；檢查外搭鐵式晶體管調(diào)節(jié)器時，測試燈應接在調(diào)節(jié)器“F”與“+”接線柱之間。調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，使其輸出電壓從零逐漸升高，14V調(diào)節(jié)器當電壓升高到6V（28V調(diào)節(jié)器電壓升高到12V）時，測試燈開始點亮；隨著電壓的不斷升高，測試燈逐漸變亮，14V調(diào)節(jié)器當電壓升高到（14±0.5）V；28V調(diào)節(jié)器當電壓升高到（28±1）V時，測試燈應立即熄滅。繼續(xù)調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，使電壓逐漸降低，測試燈又重新變亮，且亮度隨電壓的降低逐漸減弱，則說明調(diào)節(jié)器良好。當施加到調(diào)節(jié)器上的電壓超過調(diào)節(jié)電壓規(guī)定值時，測試燈仍不熄滅，或者起控電壓數(shù)值與規(guī)定值相差較大時，說明調(diào)節(jié)器有故障，已不能起調(diào)節(jié)作用；如測試燈一直不亮，也說明調(diào)節(jié)器有故障.3．電壓調(diào)節(jié)器就車檢查（1）關閉所有電器負荷，如前照燈、空調(diào)、刮水器等。車輛行駛后不宜立刻檢驗，應待電壓調(diào)節(jié)器冷卻至適當溫度后再檢查（2）接上電壓表、電流表，如圖2-39所示。（3）發(fā)動發(fā)動機，暖車后并以2500r/min運轉(zhuǎn)。（4）檢查電流表，正常情形下，充電電流應在5A以下。（5）發(fā)動機轉(zhuǎn)速在怠速與2500r/min間升降，檢查電壓表讀數(shù)，若在14.4～15.1V范圍內(nèi)時，表示電壓調(diào)節(jié)器功能正常。圖2-39接上電壓電流表引導問題20如何更換發(fā)電機？圖2-40拆開發(fā)電機的插銷圖2-41拆開發(fā)電機調(diào)整螺栓及固定螺栓（1）拆開蓄電池負極搭鐵線。（2）移開橡皮保護套，拆開發(fā)電機的插銷，如圖2-40所示。（3）拆開發(fā)電機接頭。（4）拆開調(diào)整螺栓及固定螺栓，如圖2-41所示。（5）取下皮帶及發(fā)電機。（6）依拆卸的相反順序裝回。注意：發(fā)電機的固定螺栓及調(diào)整螺栓先暫時裝上，不要鎖緊。（7）按要求調(diào)整發(fā)電機皮帶松緊度，鎖緊固定螺栓和調(diào)整螺栓。引導問題21如何對發(fā)電機進行解體？圖2-42發(fā)電機的分解圖發(fā)電機分解圖如圖2-42所示。圖2-43分開前蓋總成與后蓋總成（1）拆開固定螺栓，使前蓋總成與后蓋總成分離，如圖2-43所示。圖2-44拆卸皮帶輪、前蓋與轉(zhuǎn)子（2）拆開轉(zhuǎn)子軸上的固定螺帽，使皮帶輪、前蓋、轉(zhuǎn)子等分離，如圖2-44所示。圖2-45拆下軸承（3）使用軸承拉出器拆下軸承，如圖2-45所示。（4）拆開插銷固定螺帽及絕緣襯套。（5）拆開整流器固定螺栓及電刷架固定螺栓。圖2-46將后蓋與定子分離（6）將后蓋與定子分離，如圖2-46所示。圖2-47拆下IC調(diào)節(jié)器（7）拆下IC調(diào)節(jié)器，如圖2-47所示。圖2-48熔開整流器上的焊點（8）以電