汽车电气设备构造与维修

汽车电气设备构造与维修项目一：蓄电池的检测与充电学习目的：掌握蓄电池的正确使用与维护方法。学习要求：1.理解蓄电池的结构组成和工作原理。2.掌握蓄电池的检测与维护方法。学习内容：1.2.1蓄电池的结构、原理、型号及技术参数1.2.2蓄电池技术状况检测1.2.3蓄电池的正确使用及维护1.2.4安全用电汽车电气设备构造与维修一、蓄电池的作用及分类蓄电池是一种可逆直流电源，在汽车上与发电机并联，其主要作用是：（1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电。（2）发电机不发电或电压较低时，向用电设备供电。（3）当同时接入较多用电设备使得发电机超载时，协助发电机供电。（4）当发电机的端电压高于蓄电池的电动势时，它可将电能转变为化学能储存起来。2.1蓄电池的结构、原理、型号及技术参数汽车电气设备构造与维修蓄电池的分类及型号汽车用蓄电池铅酸蓄电池镍碱蓄电池电动车蓄电池普通蓄电池干荷蓄电池湿荷蓄电池免维护蓄电池汽车电气设备构造与维修蓄电池在车上的位置（2007别克林荫大道）1-发动机舱盖下保险丝盒2-蓄电池3-蓄电池远端正极接线柱4-起动机电机5-交流发电机二、蓄电池的安装位置汽车电气设备构造与维修三、蓄电池的结构蓄电池主要由极板、隔板、外壳、电解液等组成，如图1-13所示。盛装有电解液，插入多个用隔板隔开的正负极组便成为单体电池。每个单体电池的标称电压为2V，将6个或12个单体电池串联后便成为一只12V或24V蓄电池总成。图1-13蓄电池结构与实物图汽车电气设备构造与维修图1-16极板组的结构1－极板组总成2－负极板3－隔板4－正极板5－铅联条图1-15栅架的结构图1-14极板的结构1．极板作用:依靠极板的活性物质和电解液中的H2SO4的化学反应来实现电能和化学能的相互转化。正极板:二氧化铅PbO2负极板:纯铅Pb组成活性物质栅架汽车电气设备构造与维修2.隔板作用：防止极板短路要求：应具有良好的绝缘性、多孔性、耐酸性、抗氧化性能。隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。隔板一面平整，一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。汽车电气设备构造与维修3.电解液作用:参与化学反应，进行能量转化。由1.84g/cm3的纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成，密度一般为1.24g/cm3～1.31g/cm3。4.其他壳体作用:盛放极板和电解液。有硬橡胶、塑料两种。联条作用:串联各单格电池，材料为铅。加液孔盖:蓄电池的每个单格都有一个加液孔，用于加注电解液和检测电解液密度，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，以便随时排除蓄电池化学反应产生的气体，防止外壳涨裂发生事故。汽车电气设备构造与维修MF蓄电池（免维护蓄电池）特点优点：坚固耐用、无须维护、使用方便、寿命长、自放电少、正负极柱无腐蚀。结构特点：①采用铅钙合金或低锑合金栅架。②采用袋式聚氯乙烯隔板。③内装电解液密度计电眼。④采用新型安全通气装置和气体收集器。汽车电气设备构造与维修PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O放电四、蓄电池的工作原理1.放电过程蓄电池放电终了的特征是：（1）单格电池电压降到放电终止电压；（2）电解液密度降到最小许可值。表1-4单格电池放电终止电压放电电流（A）0.05C200.1C200.25C20C203C20放电时间20h10h3h25min5min单格电池终止电压（V）1.751.701.651.551.50汽车电气设备构造与维修PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O充电2.充电过程蓄电池充足电的标志是：（1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态；（2）电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值，且在2～3h内保持不变。蓄电池充放电时总的电化学反应方程式为：PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O放电充电汽车电气设备构造与维修五、蓄电池的技术参数1.额定容量C20：即将充足电的蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以20h率放电电流连续放电，直至单池平均电压降到1.75V时,输出的电量称为蓄电池的额定容量。单位为AH。2.冷启动电流CCA：以安培为单位，在-18℃的情况下放电30s，且电压保持在7.2V以上，蓄电池所能输出的电流。3.储备电量RC：以分钟为单位，在27℃的情况下，电池以25A的额定电流输出，且电压保持在10.5V以上所持续的时间。汽车电气设备构造与维修第一部分第二部分第三部分串联的单格电池数蓄电池的类型蓄电池的特征蓄电池的额定容量蓄电池的特殊性能3：6V6：12VQ：起动用铅蓄电池N：内燃机车用蓄电池M：摩托车用蓄电池A：干荷电铅蓄电池H：湿荷电铅蓄电池W：免维护铅蓄电池B：薄型极板无字母：普通铅蓄电池20h放电率的额定容量，单位为A·h，单位略去不写。G：高起动率D：低温性能好S：塑料槽蓄电池蓄电池的型号表1-3蓄电池型号说明汽车电气设备构造与维修•蓄电池国标及欧洲标准的涵义•①某GB标准蓄电池型号为6-QA-60•②某EN标准蓄电池型号为544059036汽车电气设备构造与维修七、蓄电池的常见故障（一）极板硫化故障特征：蓄电池极板上生成一层白色粗晶粒的PbSO4，在正常充电时不能转化为PbO2和Pb的现象。硫化的电池放电时，电压急剧降低，电池容量减小。蓄电池充电时单格电压上升过快，电解液温度迅速升高，但密度增加缓慢，过早产生气泡，甚至一充电就有气泡。故障原因：①蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电。②蓄电池电解液液面过低，使极板上部与空气接触而被氧化，在汽车行驶过程中，电解液上下波动与极板的氧化部分接触，会生成大晶粒PbSO4硬化层，使极板上部硫化。③长期过量放电或小电流深度放电，使极板深处活性物质的孔隙内生成PbSO4，平时充电不易恢复。④新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。⑤电解液密度过高、成分不纯，外部气温变化剧烈。排除方法：轻度硫化的蓄电池，可用小电流长时间充电的方法予以排除；硫化较严重者采用去硫化充电方法消除硫化；硫化特别严重的蓄电池应报废。汽车电气设备构造与维修（二）活性物质脱落故障特征：主要指正极板上的活性物质PbO2的脱落。蓄电池容量减小，充电时从加液孔中可看到有褐色物质，电解液浑浊.故障原因：①蓄电池经常过充电，极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成压力，而使活性物质脱落。②低温大电流放电，密度过高，会导致活性物质脱落。③汽车行驶中的颠簸振动。排除方法：对于活性物质脱落的铅蓄电池，若沉积物较少时，可清除后继续使用；若沉积物较多时，应更换新极板和电解液。汽车电气设备构造与维修（三）极板短路故障特征：蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短路。极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零，电解液温度迅速升高，密度上升很慢，充电末期气泡很少。故障原因：①隔板破损使正、负极板直接接触。②活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。③极板组弯曲。④导电物体落入池内。排除方法：出现极板短路时，必须将蓄电池拆开检查。更换破损的隔板，消除沉积的活性物质，校正或更换弯曲的极板组等。汽车电气设备构造与维修（四）自放电故障特征：蓄电池在无负载的状态下，电量自动消失的现象称为自放电。如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%，称为故障性自放电。故障原因：①电解液不纯，杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之间形成电位差，通过电解液产生局部放电。②蓄电池长期存放，硫酸下沉，下部密度比上部密度大，使极板上、下部产生电位差引起自放电。③蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖表面，使正、负极柱连通。④极板活性物质脱落，下部沉积物过多使极板短路。排除方法：自放电的蓄电池，可将其正常放完电后，倒出电解液，用蒸馏水反复清洗干净，再加入新电解液，充足电后即可使用。汽车电气设备构造与维修项目实施2.2蓄电池安全使用、检查维护、充电与检测图1-23蓄电池警告图标1－遵守维修手册电器系统和使用说明书中蓄电池的使用说明2－腐蚀危险3－禁止火、火花、明灯及吸烟4－戴上防护眼镜5－小孩应远离酸液及蓄电池6－报废处理7－旧蓄电池不可作为家庭垃圾处理8－爆炸危险一.蓄电池的安全使用及储存、启用、拆装汽车电气设备构造与维修蓄电池的储存未启用的新蓄电池的储存:①应存放在室温5℃～30℃、干燥、清洁及通风良好的地方。②避免阳光直射，远离热源，距离不小于2m。③避免与任何液体或有害气体接触。④不得倒置、卧放或叠放，不得承受重压，相邻蓄电池之间相距10cm以上。⑤新蓄电池的存放时间不得超过2年（自出厂之日算起）。汽车电气设备构造与维修暂时不用的铅蓄电池的储存:①将蓄电池充足电。②电解液密度调至1.24～1.28g/cm3，液面调至规定高度，将通气孔密封。③其余存放条件与新蓄电池相同，存放期不得超过半年。④存放期间，若容量降低超过25％，应补充充电，交付使用前也应先充足电。长期（超过1年）停用的铅蓄电池的储存：①先将充足电的铅蓄电池以20h放电率放完电。②然后倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗多次，直到水中无酸性。③凉干后旋紧加液孔盖，并将通气孔密封。④存放条件与新蓄电池相同。重新启用时，以新蓄电池对待。汽车电气设备构造与维修启用新蓄电池在规定存放期（一般为2年）内启用时，首先擦净外表面，旋开加液孔盖，疏通通气孔，加入规定密度的电解液，静置20～30min后，调整液面高度，即可使用。若超期存放或保管不当损失部分容量，应在加注电解液后经补充充电方可使用。蓄电池的拆装①拆装、移动蓄电池时，应轻搬轻放，严禁在地上拖拽。②安装前，应检查待用蓄电池型号是否和本车型相符，电解液密度和高度是否符合规定。③安装时必须将蓄电池固定在托架上，塞好防振垫，以免汽车行驶时蓄电池在框架中振动。④及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，极桩卡子应按规定力矩紧固，保证与极桩之间接触良好。⑤蓄电池搭铁极性必须与发电机一致，不得接错。⑥接线时先接正极后接负极，拆线时相反，以防金属工具搭铁，造成蓄电池短路。汽车电气设备构造与维修图1-24清洗蓄电池表面图1-25清洗蓄电池托架图1-26清洁蓄电池极桩和电缆卡子二．蓄电池的检查、维护和检测（1）保持蓄电池外表面的清洁干燥。（2）定期疏通通气孔。（3）充电时应打开加液孔盖。（4）定期检查并调整电解液液面高度。（5）当冬季放电超过25％，夏季放电超过50％时，应及时补充充电。（6）冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态。（7）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行。汽车电气设备构造与维修（8）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。见下表。（9）要经常检查蓄电池在车上的安装是否牢靠，电极接线柱与接线头的连接是否紧固。为防止接线柱氧化，通常应涂以保护剂（如黄油等）。表不同气温下电解液密度的选择汽车电气设备构造与维修蓄电池技术状况检测为了及时发现蓄电池的各种内在故障，汽车每行驶1000km，或冬季行驶10天~15天，夏季行驶5天~6天，需对蓄电池进行下列检查：1、电解液液面高度检测：测量方法如图1-17、1-18所示。电解液液面应高出极板10~15mm，电解液不足时应加注蒸馏水。图1-17用玻璃管测量电解液液面图1-18观察法测量电解液液面高度汽车电气设备构造与维修判断蓄电池放电程度2．检测蓄电池电解液密度电解液的密度用吸式密度计测定，如图1-19所示。将密度计插入电池单体内，吸入电解液，使密度计浮子浮起，电解液液面所在的刻度即为密度值。注意在测量密度时，应同时测量电解液温度，并将测得的电解液相对密度换算成25℃时的相对密度值。图1-19测量电解液的密度和温度汽车电气设备构造与维修图1-20内装式密度计的蓄电池1－绿色（充电程度为65％或更高）2－黑色（充电程度低于65％）3－浅黄色（蓄电池有故障）4－蓄电池盖5－观察窗6－光学的荷电状况指示器7－绿色小球注意：（１）根据电解液密度判断放电程度，密度每下降0.01g/cm3，蓄电池放电6％，当蓄电池在夏季放电超过50％，冬季放电超过25％时应及时进行补充充电，否则会使蓄电池早期损坏。（２）如果单格电池之