汽车电气设备构造与维修教学课件

1、汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修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、蓄电池的安装位置二、蓄电池的安装位置 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修 三、蓄电池的结构三、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

2、池总成。 图图1-13 1-13 蓄电池结构与实物图蓄电池结构与实物图汽车电气设备构造与维修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 1极板极板作用作用: :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汽车电气设备构造与维修2.2.隔板隔板作用：作用：防止极板短路要求：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

3、。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汽车电气设备构造与维修3.3.电解液电解液作用作用: :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1.24 g/cm31.31g/cm3。 4.4.其他其他壳体作用壳体作用: :盛放极板和电解液。有硬橡胶、塑料两种。联条作用联条作用: :串联各单格电池，材料为铅。加液孔盖加液孔盖: :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

4、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汽车电气设备构造与维修MF蓄电池（免维护蓄电池）特点蓄电池（免维护蓄电池）特点 优点：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：结构特点：采用铅钙合金或低锑合金栅架。 采用袋式聚氯乙烯隔板。 内装电解液密度计电眼。 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汽车电气设备构造与维修PbO2 + 2H2SO4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O放电四、蓄电池的工作原理四、蓄电池的工作原理1.放电过程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；（

5、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汽车电气设备构造与维修PbO2 + 2H2SO4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O充电2.2.充电过程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23h内保持不变。蓄电池充放电时总的电化学反应方程式为：蓄电池充放电时总的电化学反应方程式为：PbO2 + 2H2S

6、O4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O放电充电汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修五、蓄电池的技术参数五、蓄电池的技术参数1.1.额定容量额定容量C C2020：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。2.2.冷启动电流冷启动电流CCACCA：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。3.3.储备电量储备电量RCRC：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。

7、汽车电气设备构造与维修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Ah，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汽车电气设备构造与维修蓄电池国标及欧洲标准的涵义蓄电池国标及欧洲标准的涵义 某GB标准蓄电池型号为6-QA-60 某EN标准蓄电池型号为5

8、44 059 036 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修七、蓄电池的常见故障七、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：蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电。 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。 长期过量放电或小电流深度

9、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。 新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。 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：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。 低温大电流放电，密度过高，会导致

10、活性物质脱落。 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：隔板破损使正、负极板直接接触。 活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。 极板组弯曲。 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

11、等。汽车电气设备构造与维修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：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。 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。 蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖表面，使正、负极柱连通。 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

12、即可使用。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修图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爆炸危险一一. .蓄电池的安全使用及储存、启用、拆装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汽车电气设备构造与维修蓄电池的储存蓄电池的储存未启用的新蓄电池的储存未启用的新蓄电池的储存: :应存放在室温530、干燥、清洁及通风良好的地方。避免阳光直射，远离热源，距离不小于2m。避免与任何液体或有害气体接触。不得倒置、卧放或

13、叠放，不得承受重压，相邻蓄电池之间相距10cm以上。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汽车电气设备构造与维修暂时不用的铅蓄电池的储存暂时不用的铅蓄电池的储存: :将蓄电池充足电。电解液密度调至1.241.28g/cm3，液面调至规定高度，将通气孔密封。其余存放条件与新蓄电池相同，存放期不得超过半年。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（超过长期（超过1 1年）停用的铅蓄电池的储存：年）停用的铅蓄电池的储存：先将充足电的铅蓄电池以20h放电率放完电。然后倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗多次，直到水中无酸性。凉干后旋紧加液孔盖，并

14、将通气孔密封。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汽车电气设备构造与维修启用新蓄电池启用新蓄电池 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2030min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。蓄电池的拆装蓄电池的拆装拆装、移动蓄电池时，应轻搬轻放，严禁在地上拖拽。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。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。及时清除极桩和电缆卡

15、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。蓄电池搭铁极性必须与发电机一致，不得接错。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

16、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）。表表 不同气温下电解液密度的选择不同气温下电解液密度的选择汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修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 1、电解液液面高度检测：、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

17、板1015mm，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汽车电气设备构造与维修判断蓄电池放电程度判断蓄电池放电程度 2检测蓄电池电解液密度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。图图1-19 1-19 测量电解液的密度和温度测量电解液的密度和温度汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修图1-20 内装式密度计

18、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：注意：（）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。（）如果单格电池之间的密度相差超过0.05g/cm3，则该电池失效。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修3 3检测蓄电池开路电压检测蓄电池开路电压4 4检测蓄电池放电电压检测蓄电池放电电压判断蓄电池的放电程度判断蓄电池的放电程度 表2-4 蓄电池放电状态与电压的

19、关系存电状态(%)1007550250蓄电池电压(V) 12.6以上 12.412.21211.9以下图1-21 高率放电计结构图1-22 用高率放电计测量蓄电池放电电压 如图1-22所示连接电路并保持15s若电压稳定在9.6V以上，说明性能良好；若稳定在10.6V11.6V，说明存电充足；若稳定在9.610.6V，说明存电不足，应进行补充充电；若电压迅速下降，说明蓄电池有故障，应进行修理或更换。 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修三、蓄电池的充电三、蓄电池的充电蓄电池的适时充电，是延长蓄电池寿命，保持良好的技术状态的一种很蓄电池的适时充电，是延长蓄电池寿命，保持良好的技术状态的一种

20、很重要的手段。所以我们必须懂得蓄电池充电的一些基本知识和基本技能。重要的手段。所以我们必须懂得蓄电池充电的一些基本知识和基本技能。充电设备充电设备 汽车上用发电机充电室用充汽车上用发电机充电室用充电机电机充电室充电有：充电室充电有：1）硅整流充电）硅整流充电2）晶闸管充电机）晶闸管充电机3）智能充电机）智能充电机汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修图图1-27 1-27 定压充电时蓄电池的连接定压充电时蓄电池的连接三、蓄电池的充电三、蓄电池的充电1充电方法充电方法（1）恒压充电）恒压充电:定压充电的优点：定压充电的优点：一是充电效率高。开始充电4h5h内，蓄电池就能获得9095的充电量

21、，因而可大大缩短充电时间。二是操作方便，不易过充电。定压充电的缺点：定压充电的缺点：由于充电初期电流太大，易造成电解液温升过快、极板弯曲、活性物质脱落，从而影响蓄电池的技术性能和使用寿命。因此，这种方法除在短时间补充充电的情况下，一般很少使用。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修图图1-28 1-28 定流充电时蓄电池的连接定流充电时蓄电池的连接2 2、恒流充电：、恒流充电：定流充电的优点是：适用性好，可任意选择和调整充电电流，有益于延长蓄电池的使用寿命。这种充电方式可用于各种不同的蓄电池，如新蓄电池的初充电、去硫充电、补充充电等，均可采用这种方式。缺点是：充电时间长，且需要经常调节充

22、电电流。 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修3、脉冲快速充电：、脉冲快速充电： 脉冲快速充电的特点：脉冲快速充电的特点：（1）充电时间短。初充电一般不超过5h，补充充电只需0.5h1.5h。（2）节能。消耗电能为常规充电的80%85%。（3） 可以增加蓄电池的容量。（4） 具有显著的去硫化作用。（5） 蓄电池的寿命有一定影响，仍需进一步改进。 一般来讲，经快速充电的蓄电池只是提高了充电容量，并未充足电。若想充足，必需用小电流或正常充电电流进行最后充电。当电解液超过一定温度（通常为50）时，设备会自动停止充电。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修2充电种类（1 1）初充电）初充

23、电按规定加注一定密度的电解液，放置46h，调整液面高度至规定值。将蓄电池的正、负极分别与充电机的正、负极相连。采用恒流充电法充电时，第一阶段充电电流为额定容量的1/15，待电解 液中有气泡冒出、单格电池电压达2.4V时，转入第二阶段，将电流减小 一半，直至蓄电池充足电为止。充好电后应检查电解液的密度，如不符合规定，应用蒸馏水或1.4g/cm3 的稀硫酸进行调整，并调整液面高度至规定值。调整后，再充电2h，直 到电解液密度符合规定为止。对新蓄电池或修复后的蓄电池进行的第一次充电。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修（2 2）补充充电）补充充电充电条件：充电条件：一般汽车用蓄电池应每隔12

24、个月从车上拆下来进行一次补充充电。电解液密度低于1.15g/cm3；冬季放电量超过25，夏季超过50；前照灯灯光比平时暗淡，起动无力；单格电池电压低于1.75V以下。充电方法：充电方法：恒压充电。注意充电电流不应超过（C20/30）A，若超过了，应减小 充电电压，待蓄电池电动势升高后再将充电电压调至规定值。恒流充电。先用（C20/10）A的电流进行充电，当单格电池电压达到 2.4V以上时，改用（C20/20）A的电流充电，直至充足为止。使用中的无故障电池为保持或恢复其额定容量进行的保养性充电汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修（3 3）预防硫化充电）预防硫化充电充电方法：先按补充充电的

25、方法将蓄电池充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流值进行过充电至沸腾，再停歇1h后，重新接入充电，如此反复，直到蓄电池刚接入充电就立即沸腾为止。（4 4）循环锻炼充电）循环锻炼充电充电方法是：先按照补充充电将铅蓄电池充足电，再按20h放电率的电流连续放电至单格电池电压为1.75V，其容量应达到额定容量的90。否则，应进行充、放电循环，直至达到要求，一般每隔三个月进行一次。避免蓄电池极板硫化的一种预防性充电，每隔三个月进行一次。为防止蓄电池极板钝化而进行的一种保养性充电。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修（5 5）去硫化充电）去硫化充电充电方法是：将铅蓄电池按20h放电率放电至单格电池

26、电压为1.75V；倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗；然后加入蒸馏水至规定的液面高度，按C20/30A的电流进行充电，当电解液密度增大到1.15g/cm3时，再将电解液倒出，加入蒸馏水，继续充电；反复多次，直至电解液密度不再上升为止；换用正常密度的电解液，按初充电方法将蓄电池充足电；用20h放电率放电，若其输出容量达额定容量的80以上，则可装车使用。消除铅蓄电池极板轻度硫化的一种排故性充电。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修 1.未读取发动机电控单元（ECU）记录的故障码之前不能拆除蓄电池连接线因为在读取故障代码之前便贸然拆下蓄电池连接线或拔下电源保险丝，由于中断ECU的电源，存储在其随机

27、存储器中的故障代码便会自动消除。若想再获得故障信息就必须重复或再现故障发生时的工作状态和环境条件，而对于无法启动的发动机，这样操作以后就再也无法获得故障代码，失去了一个重要的故障判断信息，因此，在维修电控发动机之前，应按要求先ECU记录的故障代码，再进行其他维修。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修2.点火开关处于接通（ON）位置时，不能随便拆除蓄电池连接线当点火开关处于（ON)位置时，无论发动机是否运转，绝不可以拆下蓄电池连接线或拔下电源保险丝。因为，突然的断电会使电路中的线圈产生自感电动势，从而出现很高的瞬时电压（有时甚至高达近万伏），使ECU及相关的传感器等微电子器件严重受损。

28、此外，凡是与蓄电池电压相同的其它电气装置的导线，在点火开关ON位置时也都不能拆除，否则同样会使相关的线圈产生自感电动势，从而ECU或传感器。这些电器装置包括：点火系统，怠速步进电机，ECU的可编程只读存储器（PROM），喷油器，空调及其它电磁离合器，还有ECU的某些连接线等。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修 3.不能随便用拆除蓄电池连接线的方法清除故障代码 2oah对于大多数电控发动机而言，拆下蓄电池连接线或拆下通往ECU的保险丝，保持断电30秒，即可清除ECU中存储的故障代码。但对有些发动机来说，则不适合这种方法，因为车辆防盗，音响，石英钟等的内存（包括防盗密码）也有存储在随机存

29、储器中，断电后这些内存也会被一起清除掉，从而导致音响锁码等现象，对这些发动机应该按维修手册上要求的方法来清除故障代码，切不可随意拆除蓄电池连接线。 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修课后思考：课后思考：1.蓄电池的作用是什么？蓄电池的作用是什么？2.蓄电池由哪几部分组成？各部分的作用是什么？蓄电池由哪几部分组成？各部分的作用是什么？3.蓄电池有哪些常见的故障？可能的原因是什么？蓄电池有哪些常见的故障？可能的原因是什么？4.如何正确使用蓄电池？如何正确使用蓄电池？汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修课后思考：课后思考：5.5.电控汽车蓄电池拆装有哪些要求？电控汽车蓄电池拆装有哪

30、些要求？ 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修 1、 盲目拆装造成ECU信息丢失 如果在读取故障码之前，拆下了蓄电池或蓄电池连接线（或者拔掉电源的保险丝），就相当于中断了电脑ECU的电源，储存其内的故障代码便会自动消失。若再想获取故障信息及故障发生时的工作状况和环境条件。显而易见，这是非常麻烦和费时的，因此，万不可随意拆下蓄电池连接线。在维修电控汽车之前应先读取信息的故障代码，然后才能进行蓄电池的拆装和其它的维修作业。 汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修 2、 点火开关接通时禁拆蓄电池对电控汽车，无论发动机是否运转，只要点火开关在接通位置，就绝对不可以拆下蓄电池及连接线或保险丝。因为，突然断电会使电路中的线圈产生感应电动势而出现很高的瞬时电压，从而使ECU及传感器等微电子器件严重受损。必须注意：除了蓄电池连接线外，其它凡与蓄电池电压相同的电气装置的导线，在点火开关处于接通位置时，也都不能拆除。如：混合气控制电磁阀；怠