蓄电池

工程机械电器与电子控制能力目标：1.能正确分析电器线路图2.熟练使用电器检测工具和设备3.能够正确连接电器设备的线路4.能初步判断并排除电路故障知识目标：1.掌握电器设备的结构及工作原理2.结合其他课程，全面掌握工程机械结构。电器设备的组成1.电源系统由蓄电池、发电机和调节器组成。发电机是汽车的主要电源，蓄电池是辅助电源。2.用电系统（1）起动系统.其作用是启动发动机。（2）点火系统.其作用是产生高压电火花。（3）照明系统.提供夜间安全行车必需的灯光照明（4）信号系统包括电喇叭、闪光器、蜂鸣器及信号灯，主要用来提供安全行车所必需的信号。（5）辅助电器系统包括电动刮水器、风窗洗涤器、低温起动预热装置，玻璃升降器、坐椅调节器等。（6）仪表、报警系统监视发动机工作情况的各种仪表，如电流表、电压表、油压表、温度表、燃油表、车速里程表、发动机转速表等。报警装置包括防盗报警装置，各种报警灯如蓄电池充放电指示灯、油压过低报警灯、温度过高报警灯。（7）电子控制系统包括EFI、MCI(点火系统）、ISC（怠速控制）、ABS、ECT（自动变速）及CAN局域网等。3.配电装置包括中央接线盒、控制开关、保险装置、插接器及导线线束等电器设备的特点1.低压电器系统标称电压有12V和24V，汽油机采用12V，柴油机多采用24V。2.直流起动机采用直流电动机，蓄电池充电必须用直流电，所以电源必须是直流电。3.单线制汽车所有用电设备都是并联的，电源到用电设备只用一根导线连接，而用汽车的金属机体作为公共回路，这种连接方式称为单线制。4.负极搭铁采用单线制时，蓄电池的一个电极须接到车架上，俗称“搭铁”。若将蓄电池的负极接到车架上，就称为“负极搭铁”。蓄电池蓄电池的主要作用：1.起动时提供大电流。2.发电机输出电压低于蓄电池电压时，为电器设备供电。3.发电机输出电压高于蓄电池电压时，吸收过电压，保护电子元器件。蓄电池的结构结构组成1．极板正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），呈深棕色，负极板上的活性物质为纯铅（Pb）。负极板比正极板多一片。6-Q-105型蓄电池正极板7片，工程机械用蓄电池正极板有17片、21片等型式，片数越多，容量越大。起动能力越强。2．隔板为减少蓄电池的内阻和尺寸，正负极板应尽可能靠近，为防止极板短路，正负极板之间要用隔板隔开。3．电解液电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。不能用工业硫酸和普通水代替使用。充足电后，密度一般在1.25--1.31g/cm3之间。密度不能太高和太低。4．外壳加液孔、塑料螺塞、排气孔5．连接条和极桩正负极桩有标号铅蓄电池型号QA、QAW的含义蓄电池工作原理1.电动势的建立2.放电过程蓄电池将化学能转换成电能的过程称为蓄电池的放电过程。（1）正负极板上的活性物质转变为PbSO4；PbSO4增多使蓄电池内阻增大，供电能力下降。（2）放电的过程，H2SO4减少，水增多，电解液密度下降；3.充电过程蓄电池将外接电源的电能转换为化学能储存起来的过程称为蓄电池的充电过程。（1）正负极板上的活性物质由PbSO4转变为Pb和PbO2。蓄电池内阻减少，供电能力增强。在充电的末期充电电流适当减少。（2）充电的过程，电解液的水减少，H2SO4增多，电解液密度上升。蓄电池的特性1.静止电动势指蓄电池在既不充电也不放电的静止状态时，正负极板的电位差。充足电时：ρ一般在1.28g/cm3左右放电终了时：ρ一般在1.12g/cm3左右；相应的电动势为2.05-1.97V之间。用万用表测量静止电动势误差较大，用测量密度的方法误差小一些。2.内阻蓄电池内阻包括极板、隔板、电解液、连接条和极桩部分的电阻。极板上PbSO4越多，极板电阻越大。3.放电特性是指在恒流放电（放电电流大小保持不变）过程中，蓄电池端电压和电解液密度随放电时间而变化的规律。电解液密度每下降0.04g／cm3，蓄电池约放电25％。将近放电终了时，极板上的活性物质大部分转变成PbSO4，PbSO4比PbO2和Pb体积大2～3倍，使单格电压降为1.75V4.充电特性充电时，电源电压必须克服蓄电池的电动势E和内阻R。上的压降。充电开始时，蓄电池端电压迅速上升端电压升高到约2.3V时，水开始电解，在负极板周围形成氢气，在正极板周围形成氧气端电压急剧上升到约2.5～2.6V；达到充电终了时，电解液沸腾，端电压稳定在2.7V左右，电解液密度约1.28g/cm3蓄电池的容量及影响因素额定容量：用20h率容量表示，它是指充足电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下，以20h率放电电流（即0.05C20安培）连续放电至各单格电池的平均电压降到1.75V时输出电量的最小允许值。影响因素1.极板越薄，电解液越容易渗透，活性物质的利用率越高，蓄电池输出容量就越大.2.极板表面积越大，能够参加化学反应的活性物质就越多，输出容量也就越大。3.适当增加电解液的密度，可以提高电解液的渗透速度，并减小内阻，使蓄电池的容量增大。但电解液密度不要超过一定值.4.放电电流越大，PbSO4越多，参加电化学反应的活性物质越少，蓄电池容量越小。5.电解液温度越高，蓄电池输出容量越大。蓄电池常见故障外部故障：极桩腐蚀、极桩松动内部故障：极板硫化、自放电、活性物质脱落极桩氧化腐蚀的维护方法（1）用0号砂纸打磨极桩；（2）用开水浇淋极桩（3）在极桩外涂上凡士林或润滑脂再连接导线。1.极板硫化：极板表面形成白色、坚硬、不易溶解的粗晶粒硫酸铅的现象。硫化的主要原因；硫化的维护方法：（1）经常保持蓄电池充足电；（2）检查电解液高度和密度；（3）定期进行补充充电。2.自放电在无负载状态下，电量自行消失的现象。主要原因：电解液含杂质过多。维护方法：倒出电解液，取出极板组，清洗、组装、加新电解液。3.活性物质脱落现象：充电时电解液浑蚀，有褐色物质。原因：充电电流过大，过充电时间长，低温大电流放电，汽车颠簸振动。蓄电池的充电1.定流充电定流充电是指在充电过程中充电电流始终保持不变的一种充电方法充电电流：Ic=(U-E)/R定流充电可以采用串联充电的方法；单格需要2.7V的充电电压，充电过程要提高充电电压。适用于初充电、补充充电、去硫化充电充电电流选用额定容量的1/8～1/10安，充电末期电压控制在16V，例如电池是200AH的就用20A-25A的电流充电。2.定压充电指蓄电池的充电电压在充电过程中保持恒定的充电方法。充电电流：Ic=(U-E)/R定压充电可以采用并联充电的方法；单格充电电压需要2.3-2.4V。适用于补充充电，不适宜初充电、去硫化充电。充电注意事项：1.注意测量各单格电池电压和电解液密度；2.注意各单格电池的温度；定流充电时注意调整充电电压。3.充电时打开蓄电池的加液孔盖。快速充电—脉冲充电（1）充电初期，采用大电流充电（相当于0.8～1倍的规范充电电流），蓄电池则可在较短时间内充到额定容量的60％左右。当单格蓄电池的电压上升到2.4V、电解液开始冒气泡时，控制电路停止大电流充电。（2）在控制电路的控制下，充电停止约30ms之后，放电或反向充电，使蓄电池产生一个较大反向电流，消除极板孔隙中的气泡。然后再停止25ms（3）进行循环脉冲充电。上述充电过程反复进行，直到蓄电池充满为止。对于蓄电池电压低于11.0伏的蓄电池，补充电初期可能会出现蓄电池充不进电现象。因为严重亏电蓄电池，蓄电池内硫酸比重已接近纯水，蓄电池内阻很大。充电过程中，蓄电池温度超过45度时，停止充电至电池温度降到室温后，将充电电流减半，继续充电。当电眼显示为绿色，说明蓄电池已充足电，若发现电眼发白，有可能是电眼中有气泡。蓄电池的使用和维护正确使用：1.及时充电。每两个月应补充充电一次；2.正确使用起动机。起动不超过5s，起动间隔15s。3.经常检查电解液高度，保持蓄电池表面清洁。电解液液面高度的检查蓄电池放电程度的检查高率放电计检查高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过测量单格电池在大电流（接近起动机起动电流）放电时的端电压，判断蓄电池的技术状况和起动能力的一种测量工具蓄电池每放电25％，单格电压约下降0.1V并不是端电压有12V的蓄电池其技术状况就是良好的高率放电计检测依据使用旧式高率放电计测量畜电池的单格电压，其单格电压值应在1.5V以上,并在5s内保持稳定.若5S内下降到1.7V,说明存电充足；下降到1.6，表明放电量达到25%的额定容量；下降到1.5V，表明放电量已过50%的额定容量；若5S内电压迅速下降，则说明该单格电池有故障。高率放电计检测依据使用新式的高率放电计测试时，用力将放电计触针刺入正负极，保持15S，若电压能保持在9.6以上，说明蓄电池良好，但存电不足；若稳定在10.6—11.6，说明电池存电充足；若迅速下降，则说明蓄电池已损坏。蓄电池的拆卸和安装蓄电池拆卸：（1）首先接通点火开关，读取自诊断系统的故障码；（2）将点火开关置于“OFF”位置，切断电源；（3）先拧松负极柱上搭铁电缆的接头螺栓并取下搭铁电缆接头，然后再拧松正极柱上的电缆接头螺栓和取下该电缆接头；（4）拆下蓄电池固定架：蓄电池安装：（1）检查待用蓄电池电量和电压是否适合本车；（2）在正、负极桩及其电缆接头上涂抹一层凡士林或润滑脂，以防极桩和接头氧化腐蚀；（3）连接正、负电缆接头（注意，先接正极桩上的电缆接头，然后再接负极桩上的搭铁电缆接头；电缆不应绷得过紧）：（4）装上压板，拧紧蓄电池固定架。