第2章汽车用蓄电池第3章发电机与电压调节器

1、现代汽车电子电器设备现代汽车电子电器设备第2章 汽车用蓄电池n学习任务一蓄电池的使用与维护任务导入n故障现象:一辆通用雪弗兰手动1. 6 轿车,停车后再起动有时要多打几次火才能着车。n故障检修:首先,用故障诊断仪就车检测,发现防盗系统有偶然故障记忆,清除后未能排除故障;之后怀疑可能是防盗系统出现了故障,经过检查及更换有关备件,故障依旧;随后在多次起动发动机后,蓄电池出现无电不能起动的现象,多并联一个电池后,故障没再出现,就此找到故障所在,我们更换原车蓄电池后,故障排除。学习指南n汽车上都装有蓄电池与发电机两个电源,蓄电池与发电机并联,共同向全车用电设备供电。在发动机正常工作时,由发电机向全车用

2、电设备供电,与此同时,蓄电池处于充电状态,由发电机给蓄电池充电。n2.1蓄电池的结构与规格蓄电池的结构与规格汽车电源：（启动型、驱动型）蓄电池、发电机：（启动型、驱动型）蓄电池、发电机蓄电池的可逆性放电充电蓄电池的种类酸性碱性n1.起动电流：起动发动机时，蓄电池在515S内，要向起动机连续供给强大电流（汽油机200600A，柴油机8001000A）n2.对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的起动能力。n3.用途：n1)在起动发动机时，向起动系、点火系、燃油喷射系统和其他电器设备供电(如给发电机提供励磁电流)；n2)当发电机电压低于蓄电池电压时，向用电设备和发电机磁场绕组供电；n3)当取下汽

3、车钥匙时，由蓄电池向时钟、发动机及车身ECU存储器、电子音响系统及防盗报警系统等供电；n4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电；n5)在发电机正常工作时，将发电机剩余电能储存起来充电；n6)蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定稳压。n蓄电池构造蓄电池构造极板（组）栅架:容纳活性物质并使极板成型。活性物质：铅粉添加剂硫酸溶液正极：PbO2 深棕色负极：Pb 青灰色隔板作用：避免正负极板短路。材料：木质、微孔塑料、玻璃纤维和纸板。外壳：耐酸、耐热、耐震、绝缘好。硬橡胶、塑料。n1.1.极板极板是蓄电池的基本部件，由它接是蓄电池的基本部件

4、，由它接受充入的电能和向外释放电能。受充入的电能和向外释放电能。极板一般由栅架和活性物质组成，极板一般由栅架和活性物质组成，分正极板和负极板两种。分正极板和负极板两种。（1 1）正极板上的活性物质是细）正极板上的活性物质是细小结晶形二氧化铅，呈棕红色；小结晶形二氧化铅，呈棕红色；（2 2）负极板上的活性物质是多）负极板上的活性物质是多孔性海绵状纯铅，呈青灰色。孔性海绵状纯铅，呈青灰色。 n（3 3）栅架：）栅架：铅锑合金制成，铅锑合金制成，上附活性物质。上附活性物质。栅架通常含锑栅架通常含锑5%-7%5%-7%，加锑提，加锑提高强度和浇铸性高强度和浇铸性能，但抗蚀性下能，但抗蚀性下降。现为锑降

5、。现为锑2%-2%-3%3%、砷、砷0.1%-0.1%-0.2%0.2%，耐蚀、抗，耐蚀、抗变形。变形。（4）极板厚度国产负极板为1.8mm；正极板为2.2mm。国外产品正负极板均为1.1-1.5mm（薄型极板）（5）正极板组：数片正极板（一般为4-13片）焊接在同一横板上构成。横板上铸有接线柱，接线柱上铸有“+”号，有红色标志。（6）负极板组：数片负极板（一般为5-14片）焊接在另一横板上构成。横板上铸有接线柱，接线柱上铸有“-”号，无色标。n2.2.隔板隔板（1 1）作用：为了避免相互接）作用：为了避免相互接触而短路，正负极板之间要触而短路，正负极板之间要用绝缘的隔板隔开。用绝缘的隔板隔开

6、。（2 2）要求：隔板材料应具有）要求：隔板材料应具有多孔性结构，以便电解液自多孔性结构，以便电解液自由渗透，而且化学性能应稳由渗透，而且化学性能应稳定，并具有良好的耐酸性和定，并具有良好的耐酸性和抗氧化性。抗氧化性。（3 3）材料：木质、微孔橡胶、）材料：木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸张、玻微孔塑料、玻璃纤维纸张、玻璃丝棉等。璃丝棉等。（4 4）结构与安装：一面平滑，）结构与安装：一面平滑，一面带槽。安装时，槽面应朝一面带槽。安装时，槽面应朝正极板，槽上下方向。正极板，槽上下方向。（5 5）免维护电池用袋式隔板）免维护电池用袋式隔板装正极板。装正极板。n3.3.电解液电解液（1 1）组

7、成：铅酸蓄电池的电解液，是由相对密度）组成：铅酸蓄电池的电解液，是由相对密度1.841.84g gcmcm3 3的纯硫酸和蒸馏水配制而成。的纯硫酸和蒸馏水配制而成。（2 2）密度：一般在）密度：一般在1.241.241.311.31g gcmcm3 3的范围之内。气温的范围之内。气温低用高密度（防冻），否则用低密度。低用高密度（防冻），否则用低密度。（3 3）影响：电解液的密度、温度、纯度影响蓄电池的性）影响：电解液的密度、温度、纯度影响蓄电池的性能、寿命和还原系数。一般工业用硫酸和普通水中，能、寿命和还原系数。一般工业用硫酸和普通水中，因含铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，因含铁、

8、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则易自行放电，且易损坏极板。故蓄电池电解液要否则易自行放电，且易损坏极板。故蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。（4 4）电解液的配制：）电解液的配制：1 1）材料）材料浓硫酸（密度浓硫酸（密度1.841.84）+ +蒸馏水。蒸馏水。2 2）容器）容器陶瓷或玻璃容器。陶瓷或玻璃容器。3 3）方法）方法将适量蒸馏水倒入容器内将适量蒸馏水倒入容器内, ,再慢慢加入硫酸再慢慢加入硫酸, ,并用耐酸棒不停地慢慢搅拌。并用耐酸棒不停地慢慢搅拌。4 4）比例）比例硫酸与蒸馏水体积比：硫酸与蒸馏水体积比：1:4.33

9、1:4.33 重量比：重量比：1:2.361:2.36n5 5）目标）目标配成密度配成密度1.241.241.301.30g/cmg/cm3 3 （电解液温度（电解液温度为为2525）。）。n（6 6) )安全防护：电解液腐蚀性极强，如果皮肤接触了安全防护：电解液腐蚀性极强，如果皮肤接触了酸液，要立即用苏打水冲洗，酸液溅到眼睛里要立即酸液，要立即用苏打水冲洗，酸液溅到眼睛里要立即用凉水或医用冲眼器冲洗，然后请医生处置。用凉水或医用冲眼器冲洗，然后请医生处置。n4.4.外壳外壳（1 1）装配：蓄电池外壳为）装配：蓄电池外壳为一整体式结构的容器，极一整体式结构的容器，极板、隔板和电解液均装入板、隔

10、板和电解液均装入外壳内。外壳内。（2 2）要求：外壳应耐酸、）要求：外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。具有足够的机械强度。n（3 3）结构：蓄电池电压一般有）结构：蓄电池电压一般有6 6V V和和1212V V两种规格，两种规格，因此，外壳内由间壁分成因此，外壳内由间壁分成3 3个或个或6 6个互不相通的单个互不相通的单格。格。结构特点：结构特点： 沉淀槽、加液孔、加液孔盖通气沉淀槽、加液孔、加液孔盖通气孔。孔。n（4 4）常用材料）常用材料 ：硬质橡胶、聚丙烯塑料等：硬质橡胶、聚丙烯塑料等。（5 5）加液孔、加液孔盖：）加液孔、加液孔盖：每个单格电池

11、都有一个加液孔，旋下加液孔盖，可每个单格电池都有一个加液孔，旋下加液孔盖，可以加注电解液或检测电解液密度；旋入孔盖可防止以加注电解液或检测电解液密度；旋入孔盖可防止电解液溅出，孔盖上有通气孔，使用中应保持畅通，电解液溅出，孔盖上有通气孔，使用中应保持畅通，存放中应保持密闭。存放中应保持密闭。（6）蓄电池盖：1）材料有硬质橡胶和聚丙烯耐酸塑料两种。2）密封硬质橡胶盖和硬质橡胶壳间缝隙用沥青封口剂填封；塑料盖与塑料壳间用热接合工艺粘合。5.连接条（1）作用：将单格电池串联起来，以提高蓄电池总成的端电压。（2）材料：铅-锑合金。（3）种类：1）外露式连接条外露在盖上。2）跨接式连接条在盖下跨过隔墙。

12、3）对焊式极板柄穿墙连接。n蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理n双极硫酸盐化理论双极硫酸盐化理论n蓄电池放电时参与化学反应的物质，正极板上是蓄电池放电时参与化学反应的物质，正极板上是PbOPbO2 2，负极板上是负极板上是PbPb，电解液是硫酸水溶液。电解液是硫酸水溶液。n蓄电池放电时，正极板上的蓄电池放电时，正极板上的PbOPbO2 2和负极板上的和负极板上的pbpb都变都变成成PbSOPbSO4 4水溶液，电解液中的水溶液，电解液中的H H2 2SOSO4 4减少，相对密度下减少，相对密度下降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。n蓄电池的化学反应方程式为

13、蓄电池的化学反应方程式为: :4244222P 2PbSOOHbSOPbSOHPbO充电放电正极电解液负极正极电解液负极n1.1.电动势的建立电动势的建立n正、负极板浸入电正、负极板浸入电解液后产生电动势。解液后产生电动势。n负极板：铅溶于电负极板：铅溶于电解液中，失电子生解液中，失电子生成成PbPb2+2+nPb-2ePbPb-2ePb2+2+n电子留在负极板上，电子留在负极板上，使负极板具有负电使负极板具有负电位，为位，为-0.1-0.1V V。n正极板：正极板：PbOPbO2 2溶于电解溶于电解液液nPbOPbO2 2+2H+2H2 2OPb(OH)OPb(OH)4 4 nPb(OH)P

14、b(OH)4 4PbPb4+4+ + 4OH + 4OH- - nOHOH- -留在电解液中，留在电解液中，PbPb4+4+ 沉附在正极板表面沉附在正极板表面, ,使正使正极板有极板有+2.0+2.0V Vn在外电路未接通时，反在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止应达到动态平衡时，静止电动势为：电动势为： nE=2.0E=2.0( (0.1)=2.1V0.1)=2.1Vn2.2.蓄电池的放电蓄电池的放电n（1 1）概念）概念n将蓄电池的化学能转将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为换成电能的过程称为放电过程。放电过程。n（2 2）化学反应）化学反应n如果将蓄电池与外电路的如果将蓄电池与外电

15、路的负荷接通，电子负荷接通，电子e e从负极板从负极板经过外电路的负荷流往正经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下极板，使正极板的电位下降，从而破坏了原有的平降，从而破坏了原有的平衡状态，发生电化学反应。衡状态，发生电化学反应。n（3 3）结论）结论n 电极间接用电器时，负极板电子转移到正极板，补充了正极板电极间接用电器时，负极板电子转移到正极板，补充了正极板电子，使反应持续进行。电子，使反应持续进行。n 生成的生成的PbSOPbSO4 4分别附着在正负极板上。分别附着在正负极板上。n 正负极板上的活性物质逐步转变为正负极板上的活性物质逐步转变为PbSOPbSO4 4而不断被消耗。而不断

16、被消耗。n 电解液中的电解液中的H H2 2SOSO4 4不断地被消耗而变成水，电解液密度变小。因不断地被消耗而变成水，电解液密度变小。因此，测量电解液密度可以检验蓄电池放电程度。此，测量电解液密度可以检验蓄电池放电程度。 n 从理论上说，蓄电池这种放电过程将会使极板上所有物质全部从理论上说，蓄电池这种放电过程将会使极板上所有物质全部转变为硫酸铅，但实际转化的只有转变为硫酸铅，但实际转化的只有20-30%20-30%。因此，采用薄型、多孔。因此，采用薄型、多孔性极板可提高容量。性极板可提高容量。n3.3.蓄电池的充电蓄电池的充电n(1)(1)概念：将电能转换成概念：将电能转换成蓄电池化学能的过

17、程称为蓄电池化学能的过程称为充电过程。充电过程。n它是放电反应的逆过程。它是放电反应的逆过程。充电时蓄电池的正负两极充电时蓄电池的正负两极接通直流电源。接通直流电源。n(2)(2)化学反应化学反应n当电源电压高于蓄电池的当电源电压高于蓄电池的电动势电动势E E时，电流由蓄电池时，电流由蓄电池的正极流入，从蓄电池的的正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由负极流出，也就是电子由正极板经外电路流往负极正极板经外电路流往负极板。板。n这时正负极板发生的化学这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反。反应正好与放电过程相反。 n(3)(3)结论结论n在外界电场作用下，电解液中的在外界电场作用下，电

18、解液中的H H2 2O O与负极与负极PbSOPbSO4 4均被电均被电离，离，PbPb2+2+被负极吸引并从负极上得到充电电源送来的电子，被负极吸引并从负极上得到充电电源送来的电子，还原成还原成PbPb附着在负极板上，形成海绵状附着在负极板上，形成海绵状PbPb，O O2-2-被吸引在被吸引在正极板周围，正极板上正极板周围，正极板上PbSOPbSO4 4电离出来的电离出来的PbPb2+2+在极板周围电在极板周围电场作用下失去两个电子变成场作用下失去两个电子变成PbPb4+4+ ，与，与O O2-2-结合成结合成PbOPbO2 2附着附着在正极板表面。在正极板表面。SOSO4 42-2-与与H

19、 H2 2O O离解出的离解出的H H+ +结合成结合成H H2 2SOSO4 4，留在留在电解液中。这样，正极板上电解液中。这样，正极板上PbSOPbSO4 4被逐步转变成被逐步转变成PbOPbO2 2，负负极板上的极板上的PbSOPbSO4 4被逐步转变成海绵状被逐步转变成海绵状PbPb，生成的生成的H H2 2SOSO4 4使电使电解液密度增大，蓄电池恢复到放电前的状态解液密度增大，蓄电池恢复到放电前的状态。n(4)(4)水的分解反应水的分解反应n充电过程中，电解液的相对密度将升到最大值，并会引充电过程中，电解液的相对密度将升到最大值，并会引起水的分解：起水的分解： n H H2 2SO

20、SO4 42H2H+ +SO+SO4 42-2-n负极上的反应：负极上的反应： 2 2H H+ +2eH+2eH2 2n正极上的反应：正极上的反应： 2 2SOSO4 42-2-+2H+2H2 2O -4e2HO -4e2H2 2SOSO4 4+O+O2 2n蓄电池总的反应：蓄电池总的反应： H H2 2SOSO4 4+2H+2H2 2OHOH2 2SOSO4 4+2H+2H2 2+O+O2 2n可见：反应的实际是分解水：可见：反应的实际是分解水：n 2 2H H2 2O2HO2H2 2+O+O2 2n4.4.蓄电池充放电过程结论蓄电池充放电过程结论 n(1) 蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将

21、逐渐减少，蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而水将逐渐增多，电解液相对密度下降。而水将逐渐增多，电解液相对密度下降。n(2)(2)蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水将逐渐减少，电解液相对密度增加。水将逐渐减少，电解液相对密度增加。 n(3)(3)在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极板处极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极板处的电解液流动性要好。在装配蓄电池时，应将隔板有的电解液流动性要好。在装配蓄电池时，应将隔板有沟槽的一面对着正极

22、板，以便电解液流通。沟槽的一面对着正极板，以便电解液流通。n(4)(4)充电后期，会因电解水产生气体，应注意排气畅通，充电后期，会因电解水产生气体，应注意排气畅通，以防爆炸。以防爆炸。 n2.2 蓄电池工作特性蓄电池工作特性1、工作特性、工作特性静态电动势： 静止时，正负极板间电位差。（1.952.1)v溶液密度： 1.121.30之间波动内阻：内阻小 电流大 负载能力强充电特性（图）条件：恒定电流电压与电动势的关系：UC = E + IC R0电压的变化密度的变化内阻产生的电压降蓄电池电动势1、工作特性（续）、工作特性（续）放电特性（图）条件：恒定电流电压与电动势的关系： Uf = E If

23、 R0电压的变化密度的变化终止电压：与放电率有关（图）2 2、蓄电池的容量、蓄电池的容量 蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积： CIftf 额定容量 据国标GB5008.191起动用铅酸蓄电池技术条件规定，将充足电的新蓄电池，在电解液温度为255的条件下，以20小时率的放电电流（即0.05C20安培）连续放电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，用C20表示。单位为Ah。 例： 3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C200.05904.5A）的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h，则其容量CIftf90Ah，达到了额定

24、容量，为合格产品；若放电时间小于20h，则为不合格产品。2、蓄电池的容量n5min放电率的电流在数值上约为蓄电池额定容量的3倍。n例：3-Q-90型蓄电池，Q=90Ah。在电流初始温度为25时，以3Q=390A=270A的电流连续放电至单格电压降至1.5V时，历时5min，则其起动容量为：n2705/60=22.5Ah影响蓄电池容量的因素极板结构电解液温度:低 黏度大 渗入困难 容量减小密度:增加 提高渗透速度 容量增加放电电流（下表）放电电流（A）6.7512.671400放电时间（h）201010.083(5min)终止电压（v）1.751.71.61.5实际容量（Ah)135126713

25、3.32.3 蓄电池的故障实例与排除蓄电池的故障实例与排除方法方法n 为了使蓄电池经常处于完好状态，延长其使用寿命，对使用中的蓄电池需进行下列维护工作：n 1)检查蓄电池在车上安装是否牢靠，起动电缆线与极桩的连接是否紧固，检查电缆线的线夹与极桩是否有氧化物，若有则应及时清除。n 2)经常检查蓄电池盖表面是否清洁，应及时清除盖上的灰尘、电解液等脏物，保持加液孔盖上的气孔畅通。1、蓄电池的维护、蓄电池的维护n 3) 3)定期检查电解液的液面高度，液面一般应高出定期检查电解液的液面高度，液面一般应高出极板极板10101515mmmm。一般情况下，当液面低时，应补加蒸一般情况下，当液面低时，应补加蒸馏

26、水。馏水。n 4) 4)定期对蓄电池进行补充充电，以保证蓄电池始定期对蓄电池进行补充充电，以保证蓄电池始终保持充足电的状态。终保持充足电的状态。n 5) 5)经常检查蓄电池的放电程度，超过规定时立即经常检查蓄电池的放电程度，超过规定时立即进行补充充电。进行补充充电。n要求要求n汽车每行驶汽车每行驶10001000kmkm，或冬季每行驶或冬季每行驶10101515天，夏季每行驶天，夏季每行驶5 56 6天，应查液面天，应查液面高度和放电程度。高度和放电程度。2、蓄电池的技术状况检验、蓄电池的技术状况检验n(1)(1)目测：目测：n电解液液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间。电解液液面应在蓄电池外壳

27、上、下液面线之间。n从加液孔观察判断液面高度。加液孔下缘形成中央小圈时合格，从加液孔观察判断液面高度。加液孔下缘形成中央小圈时合格，形形n成大圈时为液成大圈时为液n面过低。面过低。1）.电解液液面高度检查(10-15mm)n(2)(2)用玻璃管测量用玻璃管测量n当液面过低时，应当液面过低时，应加注蒸馏水，以恢复加注蒸馏水，以恢复正确的液面高度。除正确的液面高度。除非确知电解液溅出，非确知电解液溅出，否则不许添加硫酸溶否则不许添加硫酸溶液。液。n(1)(1)检查电解液密检查电解液密度度n用吸式密度计检用吸式密度计检测。方法见图。测。方法见图。2）. 放电程度检测：放电程度检测：放电状态(%)10

28、07550250电解液相对密度(g/cm3)1.271.231.191.151.11(1)检查电解液密度电解液密度与相对应的放电状态注意：密度每减少0.01g/cm3，相当于放电6%。测量电解液密度时，应同时测量电解液温度，并换算出标准温度(室温20或25)下的密度后，再进行判断。换算公式为： 20=t+0.00075(t-20) 25=t+0.00075(t-25)式中： 20、 25为相应温度下的密度值； t为实测密度值； t 为实测温度；0.00075为换算系数。蓄电池技术状况的判断与处理：A.若电解液相对密度1.30g/cm3，说明硫酸比例过大，应加注蒸馏水稀释；B.若相对密度为1.2

29、21.29g/cm3之间，说明蓄电池充电超过50 %，或已充分充电，可正常使用；C.若相对密度为1.21g/cm3以下，说明放电超过50%，应充电；D.若充电后电解液密度还低于1.21g/cm3，说明蓄电池已损坏。E.各单格电解液密度相差应 0.04g/cm3，否则应调整。n( (1 1) )用高率放电用高率放电计计( (模拟起动放电模拟起动放电) )检检测测n对于技术状态良对于技术状态良好的蓄电池，当好的蓄电池，当以起动电流或规以起动电流或规定的放电电流连定的放电电流连续放电续放电5 5s s时，端时，端电压应不低于规电压应不低于规定值。定值。3）. 起动性能检起动性能检测测：n用高率放电计

30、检用高率放电计检测蓄电池放电程测蓄电池放电程度：度：n历时历时5 5S S左右，大左右，大电流下各端电压电流下各端电压稳定在稳定在1.51.5V V以上，以上，单格相差单格相差0.10.1V V为完好。否则有为完好。否则有故障。故障。单格电池端电压(V)放电程度/%1.71.801.61.7251.51.6501.41.5751.31.4100n绿色区域绿色区域 端电端电压高于压高于9.69.6V V，状状态良好态良好 n黄色区域黄色区域 端电端电压低于压低于9.69.6V V，存存电不足电不足 n红色区域端电压红色区域端电压低低8 8V V于蓄电池故于蓄电池故障，更换蓄电池。障，更换蓄电池。

31、A.连续使用几次起动机，若起动机每次都能正常运转，则说明蓄电池存电充足；若起动机旋转无力，或不能旋转，则说明蓄电池放电过多或有故障。B.当夜间使用前照灯并使用起动机时，或起动机旋转有力，灯光稍许变暗，说明蓄电池电足；若起动机旋转无力，灯光暗淡，说明蓄电池放电过多；若起动机不能正常旋转，且灯光暗淡、灯丝变红甚至熄灭，说明蓄电池严重亏电或有硫化故障。(2)就车检查蓄电池技术状况就车检查蓄电池技术状况（1）目的：通过测量极桩与连接线间的压降来确定连接状态好坏。（2）方法：将电压表正表棒接到蓄电池的正极桩上，负表棒接到正极桩电缆线的线夹上，接通起动机，使起动机带动发动机工作，这时电压表的读数不得大于0

32、.5V，否则说明极桩与线夹接触不良，将产生起动困难。4）.蓄电池极桩连接状态的测试蓄电池极桩连接状态的测试：（3）措施：当极桩与线夹接触不良时，若是极桩表面氧化，应清除氧化物；若是接触松动，应重新紧固线夹。（4）说明：负极桩与其电缆线的线夹的压降的测量，表棒与上述相反。n1 1）. .蓄电池的选择蓄电池的选择n 选择蓄电池时，主要根据外型尺寸和额定容量，额定选择蓄电池时，主要根据外型尺寸和额定容量，额定容量小了易导致起动困难，大了易导致蓄电池长期充电容量小了易导致起动困难，大了易导致蓄电池长期充电不足。不足。n2 2）. .电解液的选择电解液的选择n 现今蓄电池所使用的电解液一般都是购买配制好

33、的标现今蓄电池所使用的电解液一般都是购买配制好的标准电解液，无需维修站自己配制电解液。在给蓄电池加准电解液，无需维修站自己配制电解液。在给蓄电池加注电解液时，要选择电解液的密度，一般情况下应该选注电解液时，要选择电解液的密度，一般情况下应该选择密度偏低的电解液。寒冷地区选择电解液的前提应该择密度偏低的电解液。寒冷地区选择电解液的前提应该是保证电解液不结冰。是保证电解液不结冰。3、蓄电池的使用n(1)要求：三抓n1)抓及时、正确充电：装车使用电池每月补充充电；放电程度：冬季25%，夏季50%，否则及时充电；放完电的蓄电池要在24h内送充电间充电；带电液存放的蓄电池定期(每月)补充充电。n2)抓正

34、确使用操作：每次起动时间不超过5s，起动间隔时间15s，最多连续起动3次；冬季暖车、摇车后再起动；蓄电池安装要牢固，接头要紧固并涂保护剂。n3)抓清洁保养：及时清除蓄电池表面的酸液，经常疏通通气孔。3）.蓄电池的维护蓄电池的维护n（2）五防1)防止过充和充电电流过大2)防止过度放电3)防止电解液液面过低(正常液面应高于极板上面10-15mm)4)防止电解液密度过大5)防止电解液内混入杂质。1)保持足电状态，以防电解液密度过低而结冰；2)补充蒸馏水应在充电时进行，以利及时混合；3)起动冷态发动机前应对发动机预热；4)气温低充电难，可调高发电机电压，改善充电状况，并经常检查蓄电池电量；5)注意蓄电

35、池的保温(必要时用夹层木盒安装蓄电池)，也可适当调高电解液密度；6)有条件的可换用大容量的蓄电池。4 4）. .冬季使用蓄电池应注意：冬季使用蓄电池应注意：1)按说明书要求使用；2)非干荷蓄电池用前应进行初充电；3)干荷蓄电池用前不需要初充电，加注电解液后30min即可使用。5 5）. .新蓄电池的使用新蓄电池的使用蓄电池的贮存蓄电池的贮存1.未加电解液的蓄电池的储存干燥、通风，室温540C避免爆晒，远离热源(最小距离2m)按行存放于木架之上旋紧加液孔盖，通气孔密闭从出厂之日起，最长2年2.使用过的蓄电池的长时间储存1)干法储存：先将其充足电，再按20h率放电至单池电压为1.75V；倒出电解液

36、，加入蒸馏水，3h后更换蒸馏水，反复进行至浸不出来酸为止；倒净蒸馏水凉干，旋紧加液孔盖，封闭通气孔(蜡封)。起用时按新品处理。2)定期充电储存湿法储存(带电解液的蓄电池的储存)将其充足电，旋紧加液孔盖，蜡封。注意：室内应通风干燥，室温530，定期补充充电 。3)加添加剂储存：将蓄电池充足电，将电解液密度调整适当，按3-4g/L的用量向蓄电池各单格电液中加入蓄电池储存添加剂，再用0.02QA(0.02Q为放电倍率，A为安培)电流充电0.5h，将液混匀，擦干净电池外表，拧紧加液孔盖室内存放；4)密封低氧储存：将蓄电池充足电，调好电液密度，旋紧加液孔盖，擦干净电池外表，待池温降至室温后，用0.8mm

37、厚高压聚乙烯膜制成大小合适的密封袋盛装蓄电池，并放入300g左右除氧剂(如801除氧剂)，用封口机封口，室内存放。n蓄电池常见故障与排除蓄电池常见故障与排除u蓄电池常见故障包括内部故障和外部故障。u外部故障：外壳裂纹、极柱腐蚀、极柱松动、封胶干裂。 u内部故障：极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、自行放电、极板拱曲。 1、概念：极板上生成白色的粗晶粒硫酸铅的现象称硫化。2、危害：粗晶粒硫酸铅导电性差，正常充电很难还原，晶粒粗，体积大，堵塞活性物质孔隙，内阻增大。3、故障特征(1)极板上生成一层白色粗晶粒硫酸铅；(2)放电时，内阻大，电压急剧下降，不能持续供给起动电流；(3)充电时，

38、内阻大，单格电池的充电电压很快升达2.8V以上，密度上升慢，温度上升快，过早出现沸腾现象。(4)用高率放电计检测时，单格电压明显下降。n1、极板硫化4、故障原因(1)充电不足，长期处于存放或放电状态，放电后未及时充电；（温度高时，PbSO4溶解，温度低时，析出大晶粒的PbSO4于极板表面）(2)极板露出电液液面而氧化；（负极板的上部在汽车行驶过程中因巅波而时常露出液面被氧化生成粗晶粒PbSO4）(3)电解液密度过大，电池内部易形成电位差，产生自放电，致PbSO4再结晶；(4)电解液不纯，产生自放电，致PbSO4再结晶。5.预防与补救蓄电池应处于充足电状态，放完电后应及时补充充电；电解液密度要恰

39、当；液面高度应符合规定；已硫化的蓄电池，轻者用去硫化充电法消除，重者报废。1.现象：存电很足的蓄电池停放一天后出现起动机转动缓慢无力，灯光暗淡，喇叭声小的现象。充足电的蓄电池每昼夜容量降低超过2%时，应视为自行放电。2.原因：外部线路短路或未关断；电池表面脏污；内部短路（隔板损坏、活性物质脱落）；电液不纯。（含铁量达1%时，一昼夜电会全放完）2、自行放电、自行放电3.故障诊断与排除清洁电池外部；检查电线有无接地短路处；检查有无用电设备未关断；4.检查方法：关闭全部用电设备，拆下蓄电池一个接线柱上的电线试火，若有火，为线路问题；若无火，为电池表面脏污或内部短路。5.预防须用专用蓄电池硫酸和蒸馏水

40、；盛装电解液和蒸馏水的容器须为非金属耐酸材料制成；保持电池表面清洁、干燥，并防止有害杂质落入池内。1、故障特征蓄电池输出容量下降，充电时电解液混浊，有棕色物质自底部上升。2.故障原因(1)充电电流过大，过充时间过长(2)低温大电流放电，造成极板拱曲(3)汽车行驶时颠簸、振动，震落 (4)电液密度经常过大，腐蚀栅架。3、活性物质脱落活性物质脱落 3、排除方法解体、清洗。若活性物质脱落较少，可封装再用；若脱落多，则更换极板。4.要求(1)不过充；(2)充电电流不过大(3)不过放电，严格按规定的终止电压放电 (4)按规定使用起动机(5)调整电液面时一般要加蒸馏水，不加硫酸。1、故障特征开路端电压过低

41、，起动机运转无力，充电时，温度高、电压低、密度上升很慢或不上升，气泡很少、无气泡或产生气泡太晚。2、故障原因(1)活性物质脱落过多，沉积后将正负极板连通。（必须拆开检查）(2)隔板损坏而漏电或短路。3、故障排除(1)活性物质脱落过多放电清洗(2)隔板损坏更换 4、极板短路极板短路n蓄电池的充电蓄电池的充电n充电方法：充电方法：n定流充电定流充电n定压充电定压充电n脉冲快速充电脉冲快速充电n充电种类：充电种类：n初充电初充电n补充充电补充充电n去硫充电去硫充电(1)定义：在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。(2)优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命。 (3)缺

42、点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。(4)适用范围：初充电、去硫充电和补充充电。一、充电方法：一、充电方法：1.定流充电 (5)电路特点：各蓄电池串联连接。充电时，每个单体需要2.7V，故串联电池的单体总数不应超过nUc2.7(Uc为充电机的充电电压)。 (6)充电要求：各蓄电池单格容量应尽可能相同，容量不同时，应按最小的容量确定充电电流，小容量的蓄电池充足后拆下，再对其余蓄电池继续充电。(7)充电方法(两阶段充电法) 1)在第一阶段用较大电流充电，当单格电池电压升到2.4V，电解液开始产生气泡。 2)将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电，直到蓄电池完全充足电为止。(1)定义：在充电过程

43、中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。恒压充电特性曲线见图2.定压充电定压充电(2)优点 1)充电速度快。开始充电45h内可获充90-95%的电量。 2)操作方便。充电电流会随着电动势的上升而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。(3)缺点 1)充电电流无法调整，不能保证蓄电池彻底充足电，不适于初充电和去硫化充电。 2)初期充电电流大，温升快，极板易弯曲，活性物质易脱落，影响寿命。(1)极化概念：充电后期化学反应中，蓄电池两极间电位差会高于两极活性物质的平衡电位(每单格2.1V)，这种现象称为极化。(2)极化的影响：阻碍了蓄电池充电过程化学反应的正常进行，是

44、造成充电效率低及充电时间长的主要因素。(3)极化种类：欧姆极化、浓差极化、电化学极化等。(4)解决方法：采用脉冲充电法。3 3脉冲快速充电脉冲快速充电(5)脉冲充电特点 1)时间短：新电瓶5h、旧电瓶12h； 2)省电：用电量为常规充电的80%-85%；（定流初充电需60-70h；定压补充充电需13-16h。） 3)去硫化作用显著； 4)充不足电，对电瓶寿命有影响。(6)脉冲充电过程以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。大电流恒流充电 IC=（0.81）C20 ，短时间内充至额定容量的60%，单池电压升至2.4V；电液冒气泡时，停充2430ms；反向脉冲充电， IC=（1.53.0）C20 t

45、=1501000us， 消除孔隙中的气泡后停充25ms，再用正向脉冲进行充电，如此循环，直至充足电。n1、初充电n(1)概念：对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。n(2)作用：恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。n(3)特点：充电电流小，充电时间长(70-90h) ，必须彻底充足。n(4)初充电质量对蓄电池的影响：n 1)初充电不足：蓄电池容量会长期偏低，寿命缩短；n 2)初充电过量：隔板、极板受腐蚀和活性物质膨胀、气体压力作用而引起变形，大大降低使用寿命。二、充电种类(5)初充电的程序 1）加注电解液：密度符合厂家规定(一般1.251.285)，液面

46、高度符合要求(高于极板上缘1015mm)。要求：电解液温度加注前30，静放3-6h，待电解液温度35再充电。 2）确定充电电流恒流法 IC1=C20/15 IC2=C20/30 3）连接蓄电池(充电器的正极接蓄电池正极，充电器负极接蓄电池负极)，按二阶段充电法充电。二、充电种类二、充电种类1、初充电、初充电(6)初充电的要求按第一阶段电流充至单格充电电压达2.3-2.4V，电液逸出气泡止，换第二阶段电流再充。充至充电电压和电液密度在2-3h内不再上升，并有大量气泡放出止。若电液温度上升到40时，须将电流减半；电液温度上升到45时，应停充，待冷却到35 时恢复充电。初充电接近结束时，应测电液密度

47、和液面高度，密度不合适时，用蒸馏水或1.40g/cm3电液调整后再充2h,复查调整直至合适为止。最后拧上通气塞，擦净电池外表。容量检查：将完成了初充电的蓄电池静放1-2h后，按20h放电率再进行一次放电试验，以检查电池容量。新电池容量应0.95C20，否则须进行循环充放电直至达到要求。概念：蓄电池使用后的充电。（1）需补充充电的情况：1）起动机运转无力时（非机械故障）；2）发动机不工作情况下，前照灯灯光暗淡；电喇叭声音小，表示电力不足时；3）电解液密度下降到1.15g/cm3以下时；4）冬季放电超过25%，夏季放电超过50%时；5）单格电池电压降到1.7V以下时；6）蓄电池已连续使用3个月以上

48、或放置1个月以上时。2 2、补充充电、补充充电（2）补充充电与初充电的不同点1）充电前不需要加注电解液；2）充电方法：定压充电或定流充电；3）选择定流充电时，方法与初充电相似，亦采用二阶段充电法，充至单体端电压达2.4V时，电流减半充。蓄电池补充充电电流的选择：IC1=C20/10（A） IC2=C20/20（A）3）充电时间约为1316h(1)极板硫化现象铅蓄电池长期充电不足或放电后长时间放置，极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒硫酸铅，正常充电时，它不能转化为二氧化铅和海绵状铅，造成活性物质减少，电池容量降低。(2)极板硫化的危害内阻显著增大，容量降低，充电时温升快，即“一充就饱，一放就了”。

49、3 3、去硫化充电、去硫化充电(3)消除硫化现象的充电工艺蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除：1）倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水；2）用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升；3）以10h放电率放电电流放电至单池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。n蓄电池每隔三个月进行一次：先补充充电后停1h，将电流减半充至沸腾，反复数次，直至一通电电液即沸腾为止。4.预防硫化的过充电工艺充电注意事项n1 1、硫酸入水；、硫酸入水； 7 7

50、、人身防护；、人身防护；n2 2、室内通风；、室内通风； 8 8、应急处理：大水冲洗；、应急处理：大水冲洗；n3 3、严禁试火；、严禁试火； 9 9、不开危险玩笑；、不开危险玩笑；n4 4、低压接入；、低压接入； 10 10、定时检测调节；、定时检测调节；n5 5、断电连接；、断电连接； 11 11、记录技术资料；、记录技术资料；n6 6、墙地防酸处理；、墙地防酸处理； 12 12、保持工具场地清洁。、保持工具场地清洁。第第3章章 交流发电机与电压调节器交流发电机与电压调节器任务导入n故障现象:一辆宝来1. 6 自动挡轿车,在行驶途中突然熄火。n故障检修:首先检查油路,发现油压正常,检查点火情

51、况,发现火花微弱,再检查蓄电池电压,发现蓄电池电压较低,同时回看仪表盘,发现仪表上的充电指示标志一直亮灯,初步考虑为蓄电池充电系统故障,经进一步检查发现发电机励磁绕组故障导致发电机不发电,致使蓄电池亏电,火花微弱不能点燃混合气,更换发电机,故障排除。学习指南n由于蓄电池的电量有限,要满足汽车连续供电的需要必须给汽车配备充电系统来产生电能和随时给蓄电池充电。发电机是汽车电器的主要电源之一,其由发动机的动力驱动,当发动机运转时,充电系统产生的电能不但给蓄电池充电,而且向各种电器提供必要的电能。为了能对发电机进行正确的拆装、检修,我们需要对发电机的构造、工作原理以及主要部件进行学习和分析。n3.1

52、交流发电机的结构发电机在车上的位置发电机在车上的位置交流发电机的功用：发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。 交流发电机的分类： 1、按照调节器是否单独安装分 A.普通硅整流发电机：调节器单独安装，多用于中低档车型，如解放CA1092等。 B.整体式硅整流发电机：调节器安装于发电机内部，广泛用于中高档车型，如奥迪轿车。一、发电机的功用一、发电机的功用 与分类与分类 2、详细分类（1）普通交流发电机(使用时需要在发电机外配装电压调节器的发电机) 例JF132 （EQ140用）（2）整体式交流发电机(发电机和调节器制成一

53、个整体的发电机) 例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机（3）带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机) 例JFZB292发电机。（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机) 3、按整流器结构分为四类(1)六管交流发电机 例JF1522A（CA141汽车用）(2)八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利TJ7100汽车用）(3)九管交流发电机 例（日本日产蓝鸟、德国奔驰Benz2026A汽车用）(4)十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳、日本丰田皇冠汽车用）4、按磁场绕组搭铁形式分类（1）内搭

54、铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）（2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。n交流发电机一般由转子、定子、皮带轮、风扇、整流器、交流发电机一般由转子、定子、皮带轮、风扇、整流器、前后端盖和电刷组件等部分组成。前后端盖和电刷组件等部分组成。nJF132JF132型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图n一、转子一、转子n1.功用：转子的功用是产生旋转磁场功用：转子的功用是产生旋转磁场。n2.组成：转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成。二、交流发电机的构造二、交流发电机的构造n2.组成组成n（1 1）转子轴上压装着两块低

55、碳钢制成的爪极，两块爪极各有四至）转子轴上压装着两块低碳钢制成的爪极，两块爪极各有四至八个鸟嘴形磁极（国产多为六个）八个鸟嘴形磁极（国产多为六个）, ,爪极空腔内装有磁场绕组爪极空腔内装有磁场绕组 ( (转子转子线圈线圈) )和导磁用的铁芯和导磁用的铁芯( (磁轭磁轭) )。n2.组成组成n（2 2）集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上）集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连，并与装在后并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连，并与装在后端盖内的两个电刷相接触。端盖内的两个电刷相接触。n3.3.磁路磁路n磁轭磁轭

56、N N极极转子转子与定子之间的气隙与定子之间的气隙定子定子定子与转定子与转子间的气隙子间的气隙S S极极磁轭。磁轭。n4.4.旋转磁场的产生旋转磁场的产生n当两集电环通入直流当两集电环通入直流电时（通过电刷），电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁通，使爪极一块被磁化为化为N N极，另一块被磁极，另一块被磁化为化为S S极，从而形成六极，从而形成六对相互交错的磁极。对相互交错的磁极。当转子转动时，就形当转子转动时，就形成了旋转的磁场。成了旋转的磁场。n二、定子（电枢）二、定子（电枢）n1.功用：定子是用来功用：定子是用来产生

57、交流电的。产生交流电的。n2.组成：定子由定子组成：定子由定子铁芯和定子绕组组成。铁芯和定子绕组组成。n（1 1）定子铁芯）定子铁芯n由内圈带槽的硅钢片叠成，由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁定子绕组的导线就嵌放在铁芯的槽中。芯的槽中。n（2 2）定子绕组）定子绕组n1 1）三相绕组采用星形接）三相绕组采用星形接法或三角形接法，都能产生法或三角形接法，都能产生三相交流电。三相交流电。n2 2）三相绕组必须按一定）三相绕组必须按一定要求绕制要求绕制, ,才能使之获得频率才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差相同、幅值相等、相位互差120120的三相电动势。的三相电动势。n3）定子

58、三相绕组的不同）定子三相绕组的不同接法特点接法特点n星形接法星形接法发电机低速发电机低速充电性能好；充电性能好；n桑塔纳、奥迪等大多数轿桑塔纳、奥迪等大多数轿车发电机采用。车发电机采用。n三角形接法三角形接法适于大功适于大功率发电机采用。神龙富康、率发电机采用。神龙富康、北京切诺基等车发电机采北京切诺基等车发电机采用。用。n三、整流器三、整流器n1.作用：将定子绕组的三相交流电变为直流电。n2.组成：6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路。n3.结构：6只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。1.分类：前端盖和后端盖.2.作用：固定转子、定子、整流器和电刷组件。3.材

59、料：一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。4. 电刷组件：装在后端盖上，有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。5.电刷作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。n四、端盖四、端盖n(2)电刷架n材料：酚醛玻璃纤维塑料(模压)。n(3)装配关系：两只电刷装在电刷架方孔内，有弹簧保持其与集电环接触良好。n(4)分类：外装式和内装式两种。五、电刷与电刷架五、电刷与电刷架n(1)(1)电刷电刷n1)1)作用：电刷与集电环接触，将直流电引入励磁绕组。作用：电刷与集电环接触，将直流电引入励磁绕组。n2)2)材料：铜粉和石墨粉材料：铜粉和石墨粉( (模压模压) )。n交流发电机的工作原理交流发电机

60、的工作原理n1、发电原理n交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，即利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生感应电动势。n1、发电原理、发电原理n1.1.发电原理发电原理n（1 1）发动机带动发电机内部转子旋转，产生旋转磁场。）发动机带动发电机内部转子旋转，产生旋转磁场。n（2 2）磁场外发电机壳体（铁芯）上固定有）磁场外发电机壳体（铁芯）上固定有3 3组线圈组线圈(3(3相定子绕组相定子绕组) )，3 3相绕组彼此相隔相绕组彼此相隔120120。n（3）当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组中通过的磁通量发生变化，而在定子电枢绕组中产生三相感应电动势。