电器基础_机械/仪表_工程科技_专业资料。Service TrainingService Training一:汽车蓄电池 结构由六部分组成(1)正极板群(2)负极板群(3)电解液(4)隔板(5)接线)电池 槽。铅酸蓄电池的主
Service TrainingService Training一:汽车蓄电池 结构由六部分组成(1)正极板群(2)负极板群(3)电解液(4)隔板(5)接线)电池 槽。铅酸蓄电池的主要材料是铅和硫酸。 (1) 正负极板群是产生电能的主体部分,它在铅酸电解液中进行氧化还原反应。 (2) 电解液的作用是在化学能为电能的电化学反应中电离成离子起导电作用并参与 电化学反应。在放电过程中,电解液中硫酸量消耗而密度降低。在充电过程中,硫 酸由正负极板还原使电解液密度升高。所以电解液密度能直接反应出电瓶的充电状 态。/比重计/ (3) 隔板起隔离作用,防止正负极板短,自身具备较高的耐酸性和抗氧化特性。 (4) 电池槽是容纳极板群和电解液的,大小据电瓶容量而定。 (5) 由正负极板群构成六个单格,每个单格电压是 2V,并采用接线 伏。 为了得到更高的电压必须将多个的蓄电池在一起 额定电压: 额定电压 (例如,两个 12 伏的蓄电池得到 24 伏的额定电压) 。 (2) 最大启动电流 定义:起动电流强度 起动电流强度是指在不使电压低于 10.5 伏的情况下,蓄电池在发动起动机的瞬间可 起动电流强度 以提供的最高电流。 (3) 容量(安培-小时) 国际通用标准指 20 小时将单格电压降至 1.75V 所提供的放电电流。 (如一只 120A-H 的电池 它的 20 小时放电率电流是 6A。终止电压为 1.75V)由此可以看出容量的大小决定了电池持 续对外供电时间的长短。 1. 能量原理(物质的微观结构和复杂的化学公式略) 大体上指硫酸铅离解后的离子得到和失去电子所产生的氧化还原反应.电瓶为何能反复充电? 电瓶为何能反复充电因为他们两极分别是二氧化铅和多孔金属铅.两极放电后均生成硫酸铅.经过充电后内部两极 进行了氧化还原反应,又恢复到原来状态.这种化学反应是以两极硫酸盐化理论为基础依据的. 再者,两种物质在硫酸溶液中的化学稳定性极好,因而这就决定的铅酸蓄电池可以长期使用的 条件.如果按全充全放而言,可以持续循环几百个周期.如果按浮充而言,可以循环几千个周期.Service Training5.损坏的几种形式 损坏的几种形式(1)极板活性物质脱落而老化,化学效率降低. (2)电解液纯度下降导致内部自放电. (3)液面下降导致容量下降. (4)极板连接短,极板间短. 6.电池的和并联 : 一个蓄电池的正极和下一个蓄电池的负极相连。 从而得到与参与连接的蓄电池电压 总和相等的额定电压,而容量则和单个蓄电池的容量一样。 并联: 将所有的正极连在一起,并且将所有的负极连在一起。 额定电压是一个蓄电池的电 并联: 压,容量则是所有蓄电池容量的总和。二 .电压和电流的关系 电压和电流的关系1.电压 V-伏特 电压 伏特1V=1000mV 电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因.电源通过内部化学反应,在正极聚集正电荷, 负极聚集负电荷,从而在两端形成电压. (1)直流电压(DC = 直流电)是由总是提供单一方向电流的发电机产生的。 在发电机、蓄 电池上都是这种情况。 在汽车里用的是直流电压, 因为它可以在蓄电池里储存并在需要时提 供使用。 直流电压不随时间而改变它的值。 在示波器的屏幕上它显示为一条和 0 伏线 (水准线)平行的线。 )不可以在蓄电池里储存。 但是可以通过 (2)交流电压(AC = Alternating Current(交流电) 发电机更方便、更便宜地生成交流电。 交流电压周期性的改变极性。 电极交替为正极和负 极。 波形则是由发电机决定的。 但是总是有一条 0 伏特的线, 它把波分为对称的两个尖峰。 交流电压的特征属性是频率(每秒的周期数)和峰值电压。2.电流 A/安培 电流 安培1A=1000mA 电荷的定向移动形成电流,正电荷的移动方向为电流的方向. (1) 电流 电流是电荷的运动。 如果把电源的两极用电导体连接起来,那么电子在电压的作用下从负 极运动到正极。 电流总是从较高势位流向较低势位。 电流总是从较高势位流向较低势位。Service Training物理电流方向: 物理电流方向: 如果把电源的两极用金属导体连接起来,那么电子从负极(电子过剩)移动到正极(电子稀 缺) 对物的观察来说必须注意物理电流方向。 。 实际技术上定义的电流方向: 实际技术上定义的电流方向: 实际技术上定义的电流方向和电子移动方向相反。 导体中实际技术上定义的电流方向确定为 从电源的正极到负极。 (2)电流循环与水流循环相类似。 它是指电流(水)从电压产生器(源头)流到用电器或者 负载里所经过得径。 负载是指所有为了能进行工作而消耗能量的物体。 电流和水一样流过管或者导线。 电子通过导线流到用电器里。 在水流循环中,由源头产 生的不同高度会产生压力(电流循环中的电压) ,从而使液体流(电流强度)运动起来。 管 道的长度和横截面了液体流(电子流受到电阻的影响) 。 相应的在电流循环里, 通过导体的电流与在导体两端的电压和导体材料的电阻有关。 电阻越 小,则电流通过得越顺畅(电流强度越大) 。 (4) 电中有持续电流的条件 电两端有电压,电是接通的。 (5) 电流的三种效应 热效应;磁效应;化学效应(举例说明)四 . 电1.定义 电源,控制器及开关,导线及用电器连接起来组成电流的径叫电。 2.电的三种状态 (1)通 (2)短 (3)断五 . 电图1.定义 .用的符号并按一定的规则绘制用来表示电连接的图叫电图。 为了使电图具有通用 性,便于进行技术交流,构成电图的图形符号不是随意的。它有统一的国家标准和国际标 准。要看懂电图,必须了解图形符号和文字符号的含义,标注原则和使用方法。Service Training2.四种电图 .(1)原理框图 (2)敷线)便于详细理解表达对象的 线)为检测故障,寻找故障,排除故障提供信息。 (有时需借助于其他文件,如维修手册和 接线)为绘制接线图提供依据。 由于电原理图描述的仅仅是功能关系, 而不是实际的连接导线, 因此电原理图不能代替 敷线.电图的特点 电图的特点(1)对全车电有完整的概念,它既是一幅完整的全车电图,又是一幅互相联系的局部 电图。重点,难点突出,简繁适当。 (2)图上建立起高低电位的概念,负极搭铁电位最低,用图中最下面一条导线表示;正极 火线电位最高,用最的一条导线表示。电流方向基本上是从上到下,电流流向由电源正 极—开关—用电器—搭铁—电源负极。节省了迂回曲折走迷的时间。 (3)尽可能减少导线的曲折与交叉,调整,合理布局,图面简洁清晰,图形符号照顾元 件外形和内部结构。便于联想分析。 (4)电系统的相互关联关系清楚,发电机与蓄电池之间,各电系统之间连接尽量保持 原位,熔断器,开关,仪表的接法与原图相吻合。5.电图的识读方法 电图的识读方法(1)认真阅读图注,了解电图的名称,技术规范,明确图形符号的含义,建立元器件和 图形符号间一一对应的关系,这样才能快速准确地识图。 (2)遵循回原则,在电学中,回是一个最基本,最重要,同时也是最简单的概念,任 何一个完整的电都由电源,用电器,开关,导线等组成。一个用电器要想正常工作,必须 要得到电能。对于直流电而言,电流总要从电源的正极出发,通过导线经熔断器,开关到 达用电器,再经过导线(或搭铁)回到同一电源的负极。在这一过程中,只要有一个环节出 现错误,此电就不会正确,有效。例如: 1)从电源正极出发,经某用电器(或再经其他用电器)最后又回到同一电源的正极,由于 电源的电位差 (电压) 仅存在于电源的正负极之间, 电源的同一电极是等电位的, 没有电压。Service Training这种“从正到正”的途径是不会产生电流的。 (3)熟悉开关作用,开关是控制电通断的关键,电中主要的开关往往汇集许多导线, 如点火开关,车灯总开关,读图时应注意与开关有关的五个问题: 1)在开关的许多接线柱中,注意哪些是直通电源的,哪些是接用电器的,接线柱旁是否又 接线符号,这些符号是否常见等。 2)开关共有几个档位,在每个档位中,哪些接线)蓄电池或发电机的电流是经过什么径到达这个开关的,中间是否经过别的开关和熔断 器,这个开关是手动的还是电控的。 4)各个开关分别控制哪个用电器,被控用电器的作用和功能是什么。 5)在被控的用电器中,哪些电器处于常通,哪些处于短暂接通,哪些应先接通,哪些应后 接通,哪些应单独工作,哪些应同时工作,哪些允许同时接通。 (4)了解汽车电图的一般规律 1)电源部分到各电器熔断器或开关的导线是电器设备的公共火线,在电原理图中一般画 在电图的上部。 2)标准画法的电图,开关的触点位于零位或静态,即开关处于断开状态或继电器线圈处 于不通电状态。晶体管,晶闸管等具有开关特性的元件的导通与截止视具体情况而定。 3)汽车电是单线制,各电器互相并联,继电器和开关在电中。 4)大部分用电设备都经过熔断器,受熔断器的。 5)把整车电按功能及工作原理划分成若干的电系统,这样可解决整车电庞大复 杂,分析起来困难的问题。现在汽车整车电一般都按各个电系统来绘制,如电源系统, 发动机控制系统,中央门锁系统,车身电气系统等。这些单元电都由他们自身的特点,抓 住特点把各个单元电的结构原理吃透了,整车电也就容易了。6.符号和接线)当给接线柱的赋予一定含义是,不用知道电器的内部结构也能方便地知道各接线柱的 用途。的汽车电器接线柱按照工业标准(DIN72552)标记,这种标准也被日本,美 国汽车电器产品大量采用。我国在 1989 年参照标准制定了《汽车电器接线柱标记》的 国家标准(ZBH 36009—1989) 。12 接线柱标记或其它 接线柱 标记 B+蓄电池正极 蓄电池代表含义零件组Service TrainingBD+ DDF U,V,W L R X K 1 4 15 30蓄电池负极 发电机正极 发电机负极 发电机 发电机接线柱 左转向灯 右转向灯 起动时的卸荷电压 自诊断接线 点火线圈初级线圈断蓄电池 发电机 发电机 发电机 发电机 转向灯系统 转向灯系统 供电系统 自诊断数据传输线 点火开关点火线圈次级线圈输出 点火开关 端 点火线圈接通时正极电 供电系统 流 恒定电流—正极 供电系统接线柱标记或其它 接线a恒定电流——正极/保险 供电系统 丝代表含义零件组Service Training31 49 49a 49c 50 50b 53 53a 53b 53c 53e 55 C接地 转向灯输入端 转向灯输出端 转向灯附加输出 起动控制 起动控制 刮水器输入端 终端调节 刮水器电机的并联线圈 风挡清洗电机输出端 刮水器电机的阻尼线圈 前雾灯供电系统 转向灯系统 转向灯系统 转向灯系统 起动机 起动锁止 刮水器 刮水器 刮水器 风挡清洗电机 刮水器 照明系统接线柱标记或其它 接线a前大灯/停车灯 远光灯 照明系统 照明系统代表含义零件组Service Training56b 56d 57a 57L 57R 58 58d 58s 61 71 75 75x D+ 58de P PL PR近光灯 变光触点 驻车灯 左驻车灯 右驻车灯 示宽灯、杂物箱灯 可调照明线 开关照明线 发电机控制/充电 喇叭 卸荷继电器照明系统 照明系统 照明系统 照明系统 照明系统 照明系统 照明系统 照明系统 发电机 插头(信号音) 供电系统接线 S初级线圈输出端 次级线圈输入端 点火开关的 S 触点 继电器触点输入端 继电器 继电器 自动控制 继电器代表含义零件组Service Training87继电器触点 1 输入端继电器7.电和并联电 电和并联电1.电的定义及特点 定义:电元件逐个顺次连接起来的电。 特点:电流只有一条径,通过某一个元件的电流同时也全部通过另外的元件。电任何一 处断开,整个电就停止工作。一个开关可以控制所有用电器工作。且与开关的无关。 在整个电中各处的电流都相等,而电源电压等于各个用电器两端的电压相加之和。 2.并联电的定义及特点 定义:电元件并列连接起来的电。 特点:电流有分支,电流有多条径,各条支互不影响,相互。干开关控制所有用 电器,各支的开关只控制该支的用电器。由于电时并联的,故而各用电器两端电压均 为电源电压,而干电流等于各支电流之和。 3.开关 开关不仅控制电的通断, 而且开关的断开与闭合还影响着接入电的用电器的数量和电 的连接形式。 (举例:升降器)五 . 电阻 物理意义 : 用来表示导体对电流的阻碍作用的大 小1.在电图中的符号:R 单位: 欧姆 [?] 1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω 1Ω的物理意义:如果导体两端的电压为 1V,通过的电流为 1A,这段导体的电阻是 1Ω 2.影响电阻大小的因素 材料 长度 横截面 温度(举例:汽车上的电阻) 3.电阻的种类及用途固定电阻固定电阻的种类很多, (常见的有碳膜电阻,金属电阻,色环电阻,贴片电阻,线绕电阻等) 固定电阻作为一种电子元件广泛用于各类电子产品的 PCB 印刷电板。 (例如线圈、碳或者金属涂层)制成;这样,很小的元件便可具有所需的欧姆值。 最常用的是碳层电阻。 它由一个圆柱形的陶瓷体组成,在陶瓷体上涂上一层碳层。 碳层的Service Training螺旋形结构或者改变涂层厚度可以确定电阻值。 金属涂层电阻有一个陶瓷体,在陶瓷体上 涂了一层薄的金属松脂层。 成分和数量决定了电阻值。 金属涂层电阻在很大程度上是不受温度影响的, 并且, 它们有比碳层电阻更高的精确度。 通 常,依据国际颜色代码在电阻体上用颜色条纹或颜色环来标记电阻。 标志色说明了电阻值 和制造公差。 制造公差被标注是因为在制造时不能达到完全精确的电阻值。 电阻的制造尺 寸与它的负载容量或者功率消耗成比例。 标准化的功率值从 1/8-1/4-1/2-1-2 瓦特到数个瓦特。 如果需要更大功率消耗,则使用线绕 电阻和陶瓷电阻。结构和功能电阻是被动元件, 它在电中用来降压, 分流, 电流或者形成分压器, 以及匹配等。 以使得特定点上的电压能够达到某一具体的电压值。 为了更好的理解,可以把电阻和水力 装置管道的长度、横截面和形状做比较。 根据管道的长度、横截面积和形状水流的通过量 会降低,这样水流就会失去部分能量。 (举例电阻在汽车上的运用)电阻的和并联: :当必须控制或者电流强度的时候,使用。 通过在中间插入一个或者数个电阻,电 流可以被“” ,因为在电压降低的时候将会减少到达用电器的电流。鼓风机速度调节器(4 挡)中的电:通过开关(E 159)给鼓风机(V2)提供电压。 在第一档(慢速)时三个电阻和电机在 一起。 在每次调节开关时,中间插入电阻的数量会减少,并在最高速档的时候,直接向电 机供电。 这样,便可通过控制电压供给来调节鼓风机的速度。 当我们需要一个较大阻值的电阻的时候,使用,基于串分压的原理,起来的电阻也 可以用作分压器,例如 C6 组合开关的电压编码规则。综上所述,电阻阻值等于参与串 联各电阻阻值之和。并电阻的计算: 总电阻的计算:Service Training1 1 1 = + +… R R1 R2由此可以看出并联电阻阻值等于各参与并联电阻倒数之和的倒数。 如果需要一个较小阻值的 电阻的时候可以使用并联。基于并分流的原理,并联起来的电阻也可以用作分流元件。六 . 欧姆定律 (解释电压,电流,电阻之间的关系)1.定义: 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。电流的大小随电两端电 压和导体电阻大小变化而变化。 2.解释: 对一特定电而言, 保持电压一定, 电流跟电阻成反比, 保持电阻一定, 电流跟电压成正比。 3.公式: (1)决定表达式:I=U R1A =1V 1?根据这个方程可以根据两个已知值计算相应的未知值:U = I ?R U R U I单位 : [U ] = V = A ? ?V ? V AI=单位 : [ I ] = A =R=单位 : [ R ] = ? =根据上述公式 (电阻大小不随其它因素变化的前提下) 可以准确计算出我们想要知道的结果。七 . 电功率功率定义为在一定时间内消耗或者制造的能量或者功。 电功率的计量单位是瓦特(W) 电功率通过加载的电压和电中的电流强度来定义。 电 瓦特( 。 瓦特 里 1 安培在 1 伏特的电压下的功率叫做 1 瓦特。表达式是:P =U ?I(1瓦特 = 1伏特 ? 1安培)Service Training电功率的单位瓦特(W)和另外的在汽车工程技术中常用的功率单位,例如马力(PS) ,成一 定比例:1 PS = 736 W由于这个数学表达式的结果是一个方程(和欧姆定律相似) ,所以当两个值已知时,可以推 导出另外的那个未知值。 这样就可以得到三个用于计算各个未知值的表达式。 为了计算未知值,根据三角形中的相应把另外两个值相应地代入关系式中:P =U ?II=P U P IU=
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