汽車電器與電子設備實驗指導書

廖旭暉

編

常州工學院汽車工程系

實驗一

充電系統實驗

一、工程編號：QCDQ-SY01

二、實驗課時：2學時

三、主要內容及目的3.掌握電源系統的線路連接及電流走向分析。

四、實訓器材

1．JFZ1813交流發電機一臺

2．常用工具一套，萬用表一只

五、操作步驟及工作要點

1．交流發電機的拆裝及其結構認識

〔1〕觀察交流發電機的外部結構，熟悉各局部的相互連接關系及各接線柱的名稱、作用及連接關系。

〔2〕拆下交流發電機的皮帶輪和風扇

〔3〕拆下電刷和彈簧。

〔4〕拆下穿心螺栓和后端蓋固定螺母。

〔5〕拆下元件板。

〔6〕拆下前端蓋和轉子

〔7〕拆下元件板上三接線柱的各連接線，并拆下定子繞組。

〔8〕完全認識構造后組裝。

思考：

〔1〕發電機有幾個接線柱，分別連哪里？

〔2〕元件板上有幾個二極管，分別起什么作用？

〔3〕定子線圈如何繞制？

電源系統由發電機、調節器、蓄電池、充電指示燈及點火開關等組成。內裝式全集成電壓調節器硅整流發電機與蓄電池的工作關系如圖1所示。起動發動機時先接通點火開關Lg-SW，電流由蓄電池的正極→點火開關Lg-SW→充電指示燈→發電機磁場線圈→集成電路調節器功率管VT1→搭鐵→蓄電池負極，此時充電指示燈亮，由蓄電池提供發電機的勵磁電流。發動機運轉帶動發電機發電，當發電機磁場二極管端的輸出電壓與蓄電池的端電壓大致相等時，充電指示燈熄滅，由發電機定子線圈通過磁場二極管供應磁場線圈的磁場電流，并由集成電路調節器控制磁場電流的大小，穩定發電機的輸出電壓，對蓄電池充電的同時向負載供電。

圖1　內裝式調節器發電機充電線路

外裝式調節器發電機充電線路如圖2所示，其特點是使用電流表指示發電機工作狀態。

圖2

外裝式調節器發電機充電線路

2．桑塔納電源系統線路分析

桑塔納電源系統采用11管的硅整流發電機，它集整流器和電壓調節器于一體，采用內置結構。電源系統由蓄電池、點火開關、充電指示燈和發電機等組成。其充電線路如圖3所示。當點火開關接通時，電流由蓄電池“+〞接線柱經電纜至起動機的“30”接線柱，再經紅色導線、中央接線板P后與點火開關“30”接柱接通，經點火開關“15”由黑色導線進入儀表板14孔黑色插接件，經過儀表板印刷線路板到R2和充電指示燈串接線與R1并聯電路，經過一只二極管再接到儀表板14孔黑色接插件，由藍色導線與中央接線板A16連接，經內部連通D4結點，又經T1插件后，用藍色導線接到發電機D+接柱。發電機B+接線柱經紅色導線接至起動機“30”接柱后，由電纜接至蓄電池的“+〞極。

圖3

桑塔納充電線路

3．電源系統線路檢測

檢測時使用萬用表，采用逐點搭鐵檢測法可確診斷路部位，采用依次拆斷檢測法可確診短路搭鐵部位。檢測程序可從前向后，也可從后向前，或從中間向前、向后依次選擇各個節點進行。主要分兩個線路的檢測：一是勵磁線路〔在點火開關ON時逐點檢測〕；二是充電線路〔在點火開關OFF時逐點檢測，注意在拆下連接電樞的導線時應先斷開蓄電池的火線或搭鐵線，防止大電流搭鐵而燒線〕。

六、考前須知

1．檢測發電機電樞“B+〞時，注意此點電壓不受點火開關控制，嚴禁其引線搭鐵短路。

2．嚴禁使用搭鐵試火法檢測線路節點是否有電。

實驗二

起動系統結構與起動機性能實驗

一、工程編號：QCDQ-SY02

二、實驗課時：2學時

三、主要內容及目的1．掌握起動機的結構和工作原理。

2．掌握起動系統線路的檢測方法和步驟。

3．掌握起動機空轉試驗和制動實驗方法

四、實踐器材

1．供拆裝以及供試驗起動機各一臺。

2．常用工具一套，萬用表一個。

3．汽車電器試驗臺一臺

五、操作步驟及工作要點

1、起動機分解

〔1〕從電磁開關接線柱上拆開起動電機與電磁開關之間的連接導線

〔2〕松開電磁開關總成的兩個固定螺母。取下電磁開關總成。

〔3〕拆下換向器的兩個螺栓,取下換向端蓋。

〔4〕拆下電刷架及定子總成。

〔5〕將起動機電樞總成及小齒輪撥桿一起從起動機機殼上拉出來

〔6〕從電樞軸上拆下電樞止推擋圈的右半環、卡環、電樞止推擋圈左半環,拆下超速離合器總成。

2、空轉試驗

〔1〕將被試起動機夾緊在萬能試驗臺的夾具上。

〔2〕按說明書的要求連接起動機與實驗臺之間的線路

〔3〕按下起動按鈕，起動機開始空轉，從實驗臺面板上儀表中讀出空轉電流、電壓和轉速。

〔4〕試驗結果分析〔參見教材P109-P111〕

3、全制動試驗

(1)將被試起動機夾緊在萬能試驗臺的夾具上，同時利用試驗臺上的三角形楔塊卡住起動機的驅動小齒輪。

(2)與空載試驗相同的連線方法進行連線

(3)按下啟動按鈕，起動機被制動，迅速從儀表上讀出電壓、電流以及制動扭矩的值。

(4)試驗結果分析〔參見教材P110-P113〕

4、起動線路分析

桑塔納起動系主要由蓄電池、點火開關、起動機和導線等組成，接線情況如下圖。蓄電池“+〞接線柱引出電纜直接與起動機的“30”接線柱連通，以便向起動機供電起動；同時由起動機的“30”接線柱引出紅色火線接入中央接線板P區的一個接線柱，經內部連通P區的另一接線柱后經紅色火線與點火開關“30”接線柱連通，經點火開關起動位“50”引出由“紅/黑〞色導線接入中央接線板B8接線柱，經內部連通C18，由C18再引出“紅/黑〞色導線接入起動機的“50”起動接線柱上。

圖1

桑塔納起動線路

1-點火開關；2、4-紅色導線；3、6-紅黑色導線；5-蓄電池；7-黑色導線；

8-電磁開關；9-定子；10-電樞；11-起動機總成；12-驅動齒輪；

13-滾柱式單向離合器；14-撥叉；15-回位彈簧；16-中央接線板

實驗三

點火系統實驗

一、工程編號：QCDQ-SY03

二、實踐課時：2

學時

三、主要內容及目的1．熟悉點火系統的組成和工作原理。

2．掌握點火系統的線路分析。

3.了解各種類型點火系統的區別。

點火提前角的變化規律

四、實踐器材

1．汽車電器萬能試驗臺一臺

2．桑塔納AJR電控發動機試驗臺一臺

3、分電器一個，導線假設干，點火正時燈一只

五、操作步驟及工作要點

1．分電器檢驗。

將功能開關Ⅰ撥到分電器檔位，該檔指示燈亮。將分電器倒置〔方法和發電機一樣〕，不通電，用手轉動電動機轉軸，使分電器轉軸同電機一起轉動，用附件線〔高壓線〕將分電器高壓插頭與點火線圈高壓端插座相連，分電器其余高壓端用附件線〔高壓線〕與火花針撥并列連接。F1連接分電器低壓接頭，旋轉上部火花針，調其間隙至規定值。根據試驗要求，按分電器轉向選擇撥動“電機開關〞然后調節“轉速調節〞旋鈕至分電器規定轉速值后，火花以一定強度在間隙輪流發生。

2、點火正時燈的使用

準備好發動機試驗臺、點火正時燈，安裝點火正時燈，對汽車用頻閃法使用的點火正時儀又稱為正時燈，它是由閃光燈，傳感器，整形裝置，延時觸發裝置和顯示裝置構成，其根本工作原理建立在瀕閃原理的根底上。即：如果在精確確實定時刻，相對轉動零件的轉角，照一束光短暫的且頻率與旋轉零件轉動頻率相同的光脈沖，由于人們視力的生理慣性，似乎覺得零件是不轉動的進行檢測與調整。

3、驗證點火提前角變化規律

將1551故障診斷儀的通訊接口與診斷接頭相連接，起動發動機，進入發動機診斷模塊，讀取數據流，控制油門使得發動機轉速穩定在從怠速到高速的不同轉速上，記錄點火提前角，總結點火提前角隨轉速變化的規律。

實驗四

汽車全車線路實驗

一、工程編號：QCDQ-SY04

二、實驗課時：2

學時

三、實驗目的1、掌握汽車電氣系統總體組成和布線規律。

2、了解汽車各單元電路的根本結構及原理。

四、實驗器材

桑塔納2000全車電器仿真試驗臺。

五、實驗步驟

1、講解桑塔納汽車電氣仿真實驗臺的電氣系統構造、工作原理，演示桑塔納電路的工作過程。

以某一系統電路為研究主體，分析該系統的工作原理和電流流向，結合原車實際的線路連接進行驗證，最后完成該系統電源、啟動、點火及儀表線路圖繪制。下面以拆畫桑塔納點火系電路圖為例來說明。

(1)

總電路的全面分析

桑塔納轎車整車電器系統實物布置如圖2-1所示，包括電源、啟動、點火、照明、儀表等局部。其整車電路如附錄1所示，其電源正極分三路：“30-A〞路是常火線，12V，通過P區接柱、紅色導線、起動機電纜直接與蓄電池相連；“15-B〞路是受點火開關控制的小容量電器火線；“X-C〞路是受點火開關控制的大容量電器火線。中央接線板的負極接口D22通過搭鐵線與機體連接。

圖2-1

桑塔納轎車整車電器系統

〔2〕點火系工作原理和線路電流走向分析

桑塔納轎車采用霍爾效應式無觸點晶體管電子點火系。該點火系由蓄電池、點火開關、點火線圈、霍爾無觸點式分電器、電子點火控制器、上下壓導線及火花塞等組成。其工作原理是通過點火線圈初級線圈電流的通斷，在次級線圈上感應出高壓電，通過高壓線路及正時分配使各缸火花塞跳火。初級電流的通斷受點火器的控制，而點火器依靠點火傳感器的信號來控制。

低壓電流走向：蓄電池“＋〞接線柱〔經電纜〕→起動機的“30〞接線柱〔經紅線〕→中央接線板P→另一P接線柱〔經紅線〕→點火開關“30〞接線柱→點火開關“15〞接線柱〔經黑線〕→中央接線板A8接線柱→D23接線柱〔經黑線〕→點火線圈“＋〞接線柱。然后分兩路：一路進入點火線圈內部經初級線圈到“－〞接線柱〔經綠線〕→點火控制器“1〞接線柱→點火控制器內部→點火控制器“2〞接線柱〔經棕線〕→發動機機體搭鐵〔經搭鐵線〕→蓄電池“－〞接線柱；另一路向點火控制器供電，從點火線圈“＋〞接線柱〔經黑線〕→點火控制器“4〞接線柱→點火控制器內部→點火控制器“2〞接線柱〔經棕線〕→發動機機體搭鐵〔經搭鐵線〕→蓄電池“－〞接線柱。

另一方面第一路的導通和斷開受分電器霍爾式點火傳感器的信號控制，接線如下：點火控制器“5〞接線柱〔經紅／黑線〕→霍爾傳感器“＋〞接線柱；霍爾傳感器“－〞接線柱〔經棕／白線〕→點火控制器“3〞接線柱；點火控制器“3〞接線柱〔經綠／白線〕→霍爾傳感器“信號〞接線柱，向霍爾傳感器提供12V電壓〔高電位〕，此信號線受霍爾電壓控制。當產生霍爾電壓時，霍爾傳感器使該線路搭鐵〔低電位〕，當點火控制器檢測到該信號是低電位時，便斷開初級電流，從而在點火線圈中感應出高壓電來。該信號在高電位和低電位之間來回變化，以使初級電流通一斷一通一斷，從而使點火線圈中的次級線圈感應出高壓。

高壓電流走向：次級線圈→點火線圈“＋〞接線柱→D23→A8→點火開關→P→蓄電池→搭鐵→火花塞電極、中心電極→分電器蓋配電器〔旁電極、分火頭〕→次級線圈。

六、實驗記錄

根據總電路圖電流走向畫出電源系統、起動系統、點火系統電路拆畫圖。

七、思考問題

1、汽車電器系統由哪幾局部組成？特點是什么？

2、簡述電壓調節原理與調節方法。

3、簡述傳統點火系統中附加電阻及電容器的作用。

此處畫電源系統、起動系統、點火系統電路圖：

附錄1

桑塔納轎車局部電路圖