汽車電器設(shè)備構(gòu)造與維修.ppt

汽車電器設(shè)備構(gòu)造與維修,馬云貴,緒 論,一、汽車電氣設(shè)備的發(fā)展概況 20世紀50年代前-以機械為主，輔以必要的電器設(shè)備 20世紀60年代-電子技術(shù)得到逐步的應(yīng)用 20世紀70年代-電子點火、電控噴油等多種控制 20世紀80年代后-通訊技術(shù)、安全技術(shù)、可靠性、人 性化等多方位發(fā)展。,二、汽車電大設(shè)備的組成,分為三大部分：,電源,用電設(shè)備,全車線路 配電裝置,蓄電池、發(fā)電機及調(diào)節(jié)器,起動系、點火系、照明系、信號裝 置、儀表及警報裝置、輔助電器、 電子控制系統(tǒng)等,中央接線盒、保險裝置、繼電器、 電線束及插接件、電路開關(guān)等,三、汽車電力設(shè)備的特點,1、采用直流電 2、采用低壓電源 3、采用單線制 4、負極搭鐵 5、設(shè)有保險裝置 6、汽車線路有顏色和編號特征,四、本課程的性質(zhì)、任務(wù),1、掌握汽車電路與相關(guān)電器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、使用和維修、檢測和調(diào)試、故障判斷與排除等基本知識和技能。 2、讀懂汽車電路圖，學(xué)會用電路圖分析汽車電路的基本工作情況；能根據(jù)具體電路進行故障判斷和排除；對常用的電氣設(shè)備能夠獨立地完成拆裝和檢修；能正確使用汽車電氣設(shè)備維修中常用的工具、設(shè)備、儀器、儀表。,五、課程的學(xué)習(xí)方法和考核方法,1、課前預(yù)習(xí)，多做筆記，課后復(fù)習(xí) 2、理論與實踐并重 3、考核 每個單元結(jié)束，布置一定的作業(yè)題。考核時采用理論與實踐相結(jié)合的方法. 理論部分以書、作業(yè)、為基礎(chǔ) 實踐部分按系部實踐操作考核標準執(zhí)行。,第一章 蓄電池,蓄電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 11蓄電池的構(gòu)造與型號 111蓄電池的基本構(gòu)造 由極板、隔板、外殼、電解液等部分組成 (如圖) 1極板 ： 正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，是棕紅色 負極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛，呈青灰色,正、負極板上的活性物質(zhì)分別填充在鉛銻合金鑄成的柵架上 ，鉛占94，銻占6 。 目前國內(nèi)外已使用鉛銻砷合金作板柵，可以減緩腐蝕速度，提高硬度與機械強度，增強其抗變形能力，延長蓄電池的使用壽命。 負極板柵厚度 ：1.61.8 mm (厚) 1.2一1.4 mm (薄) 正極板柵厚度 ：2.22.4 mm (厚) 1.6一1.8 mm (薄) 正極板片數(shù)：4一13片 負極板片數(shù)：5一14片,2隔板,常見的隔板材料有木材。微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維紙漿和玻璃絲棉等幾類。 隔板為一厚度小于lmm ，安裝時，應(yīng)將帶溝槽的一面豎直朝向正極板。 3電解液 電解液由密度為 1.84 gcm3的純硫酸和蒸餾水配制而成，密度一般在 1.241.31 gcm3，使用時根據(jù)當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁鼗蛑圃鞆S的要求進行選擇，,4外殼 常用的材料有硬質(zhì)橡膠、瀝青塑料。工程塑料。 我國目前已大量生產(chǎn)聚丙烯等工程塑料蓄電池外殼。 5其他零部件 （l）鉛連接條 ： 有外露式、跨橋式和穿壁對焊式三種 （2）加注孔蓋 ： 加注孔蓋上有通氣孔，下端有特制的隔板，其作用是將通氣孔與單格上面的空間部分地隔開，以防汽車顛簸時，電解液從通氣孔濺出。,112蓄電池的型號 XX XXX 字母表示其具有的特殊性能 第3部分表示蓄電池的額定容量 用阿拉伯?dāng)?shù)字組成 第2部分表示蓄電池的類型和特 征，用漢語拼音字母表示。 第1部分表示串聯(lián)的單格電池數(shù)， 用阿拉伯?dāng)?shù)字組成,例如：6QAW100S 表示由 6個單格串聯(lián)而成，標準電壓為12V，額定容量100Ah的干荷電式免維護蓄電池，它采用了塑料整體式外殼 。 1.1.3 免維護鉛蓄電池的特點 1.免維護鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)特點 采用低銻合金或鉛鈣合金制作極板柵架 ； 采用密封式壓鑄成型極樁 ； 外殼為聚丙烯塑料熱壓而成，槽底沒有肋條， 體積小，質(zhì)量輕； 隔板采用袋式聚氯乙烯隔板；,通氣孔采用新型 安全通氣裝置 ； 單格電池間的極 板組的連接條， 采用穿壁式貫通 連接，可減少內(nèi) 阻。,2兔維護鉛蓄電池的使用特性 （1）使用中不需要加水 （2）自放電少，壽命長 （3）接線柱腐蝕較小 （4）起動性能好 12蓄電池的工作原理 121蓄電池電動勢的建立 正極板上： PbO22H2OPb(OH)4 Pb(OH)4Ph4+4OH,正極板的電極電位約為十20 V。,極板的電極電位約為一01V。 在靜止狀態(tài)下的電動勢E。約為2.1V。 實際測定的結(jié)果是 EO 2.044 V。 122蓄電池的放電過程 正極板上： Pb4+2ePb2+ Pb2+SO42PbSO4 負極板上： Pb2+SO42PbSO4 Pb 2ePb2+ 電解液中的 H2SO4逐漸減少，而H2O逐漸增多， 電解液密度下降。,123蓄電池的充電過程 正極板上： PbSO4Pb2+SO42 Pb2+2e(外電力的作用) Ph4+ Ph4+4OHPb(OH)4 Pb(OH)4PbO2 H2O SO42 2H+H2 SO4 總反應(yīng)：PbSO42e2H2OSO42PbO22 H2 SO4 負極板上的總反應(yīng)：PbSO42e2H+PbH2 SO4,蓄電池充放電時的特征: 放電時：（H2 SO4）,（H2O）,電解液密度 充電時： （H2 SO4）,（H2O）,電解液密度 在充放電時，電解液密度發(fā)生變化，主要是由于正極板的活性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，因此要求正極板處的電解液流動性要好。 放電終了時，極板上尚余有7080的活性物質(zhì)沒有起作用。,13 蓄電池的工作特性,131蓄電池的靜止電動勢 E00.8425 式中，E。蓄電池的靜止電動勢，單位為V； 2525時電解液的密度。 25t（t25） 式中，t實測的電解液密度； t測量時電解液溫度，單位為； 密度溫度系數(shù)，取0.000 75。,132蓄電池的內(nèi)阻 蓄電池的內(nèi)阻大小反映了蓄電池帶負載的能力。 極板電阻在完全充電狀態(tài)下是很小的，但隨著蓄電池放電程度的增加，覆蓋在極板表面的PbSO4增多，極板電阻會隨之增大。 隔板電阻主要取決于隔板的材料、厚度及多孔性，在常用的隔板中，微孔塑料隔板的電阻較小。 電解液的電阻與電解液的溫度和密度有關(guān)。溫度降低時會因電解液的粘度增大，滲透能力下降而引起電阻增加。而電解液的密度過高或過低時，均會導(dǎo)致電阻增大。 美國標準SAEJ546明確規(guī)定，12 V蓄電池在標準負荷時的內(nèi)阻為0.014 。,133蓄電池的充放電特性,1蓄電池的放電特性 概念：蓄電池的放電 特性是指恒流放電時， 蓄電池端電壓Uf、電 動勢E和電解液密度 25隨放電時間變化 的規(guī)律。,放電時，由于蓄電池內(nèi)阻尼的影響，蓄電池端電壓Uf低于其電動勢E，即 Uf E一IfR0 當(dāng)Uf從2.1V 1.85 V 1.75 V 時，立即停止放電。放電停止后， Uf 1.95 V 。 一般來說，電解液密度每下降004 gcm3，蓄電池放電量大約為額定容量的 25。 蓄電池放電終了的特征如下： 單格電池電壓下降至放電終止電壓，以 20 h放電率放電，單格電池電壓降至 175 V。 電解液密度下降至最小的許可值，大約為1.11gcm3。,2蓄電池的充電特性 概念：蓄電 池的充電特 性是指以恒 電流充電時， 蓄電池充電 電壓、電動 勢E及電解 液密度25 等隨充電時間 變化的規(guī)律。,充電時：Uc E Ic R0 當(dāng)蓄電池單格電池電壓達到2324 V時，極板上 PbSO4已基本被還原成活性物質(zhì)，這時充電接近終了。 當(dāng)單格電池電壓升至27V時，繼續(xù)充電23h，以保證蓄電池完全充電。 充電停止后，附加電位消失，單格電池電壓又迅速降至21V左右。 蓄電池充電終了的特征是： 蓄電池的端電壓上升至最大值（單個電池電壓為2.7 V），且2 h內(nèi)不再變化。 電解液的密度上升至最大值，且2h內(nèi)基本不變。 蓄電池劇烈地放出大量氣泡，電解液沸騰。,14影響蓄電池容量的因素,141蓄電池的容量 C If t f 式中，C蓄電池的容量，單位為Ah； If放電電流，單位為A； t f放電時間，單位為h。 1額定容量 概念：GB 5008.11991標準規(guī)定，以 20 h放電率的放電電流在電解液初始溫度為（255），密度為(1.280.01)gcm3（25）的條件下，連續(xù)放電到規(guī)定的單格終止電壓175 V，蓄電池所輸出的電量，稱為蓄電池的額定容量，記為C20。,2額定儲備容量 是指充足電的蓄電池在電解液溫度為25條件下，以25 A電流放電到單格終止電壓175 V時所能維持的時間。符號為Cm，單位為min。 3起動容量 表示蓄電池在發(fā)動機電力起動時的供電能力，用倍率和持續(xù)時間表示。起動容量有兩種規(guī)定：常溫起動容量和低溫起動容量。 （1）常溫起動容量 常溫起動容量為電解液初始溫度25時，以5 min放電率的電流放電，放電5 min至單格電池電壓降至15 V時所輸出的電量。,例如：對于6Q100型蓄電池，C20100 Ah，在電解液初始溫度為25時，以3C20A3 100 A300A的電流放電 5min，單格電池電壓降至 1.5V，蓄電池端電壓降至1.56V9V， 其起動容量為（300560）Ah25 Ah。 （2）低溫起動容量 低溫起動容量為電解液初始溫度-18時，以5min放電率的電流放電，放電2.5 min。至單相電池電壓降至1V時所輸出的電量。,142影響蓄電池容量的因素,影響蓄電池容量有以下四方面的因素。 1極板的構(gòu)造 2放電電流 ： 放電電流越大，蓄電池的容量就越低。 注意：一次起動時間不應(yīng)超過5S；連續(xù)兩次起動應(yīng)間隔 15 S以上。 3電解液的溫度 4電解液的密度,15 蓄電池的充電,151蓄電池充電的方法 充電可分為定流充電、定壓充電和快速充電三種 。 1定流充電 在充電過程中，充電電流保持一定的充電方法稱為定流充電。 方法：、充電電流大小 ：為C20的115l10； 、當(dāng)單格電壓達2.4V時，充電電流減小一半，直到充滿為止。 特點：有較大的適應(yīng)性，可以任意選擇和調(diào)整充電電流，因此可以對各種不同情況及狀態(tài)的蓄電池充電。例如，新蓄電池的初充電，使用中的蓄電池補充充電，去硫充電等。定流充電的不足之處在于需要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流，充電時間長。,2、定壓充電 在充電過程中，直流電源電壓保持不變的充電方法稱為定壓充電。 采用定壓充電時，應(yīng)注意選擇充電電壓。電壓選擇過高會造成充電初期充電電流過大和發(fā)生過充電現(xiàn)象，造成極板損壞；電壓選擇過低則會使蓄電池充電不足。一般單格電池充電電壓定為2.5 V，即蓄電池的充電電壓應(yīng)為（1480005）V（6格電池）或（7.400.05）V（3格電池）。此外，充電初期最大充電電流不應(yīng)超過03 C20A，否則應(yīng)適當(dāng)調(diào)低充電電壓，待蓄電池電動勢升高后再將充電電壓調(diào)整到規(guī)定值。,3快速充電 采用快速充電，新蓄電池初充電不超過5h，補充充電只需要0515h，大大縮短了充電時間，提高了效率。目前采用的快速充電方法有脈沖快速充電法和大電流遞減充電法。 一般在蓄電池集中、充電頻繁的場合或應(yīng)急部門使用快速充電。但其輸出容量較低，能量轉(zhuǎn)換效率也較低，不能將蓄電池完全充足，且對蓄電池的壽命有不利的影響。,152蓄電池充電的種類 1初充電 初充電的特點是充電電流小，充電時間長。 （l）加注電解液 按制造廠的規(guī)定，加注一定密度的電解液。液面高出極板上沿15mm。加注電解液后，蓄電池應(yīng)靜置36h，待溫度低于35才能進行充電。 （2）初充電過程 第一階段充電電流約為額定容量的115，充電至電解液中逸出氣泡，單格電壓達到24v時為止。 第二階段充電電流減半，充電至電解液沸騰，密度和瑞電壓連續(xù)3 h不變時為止。,（3）注意事項 、充電過程中應(yīng)經(jīng)常測量電解液溫度，上升到40時應(yīng)將充電電流減半；上升到45時應(yīng)停止充電，待冷至35以下再行充電。 、初充電接近完畢時應(yīng)測量電解液密度，如果不符合規(guī)定值，應(yīng)用蒸餾水或密度為1400gcm3的電解液調(diào)整，調(diào)整后再充電 2 h。 、新蓄電池充電完畢后，要以20 h放電率放電，再次充電，然后又以20 h放電率再次放電。如果第二次放電的蓄電池容量不小于額定容量的90，就可以使用了。,2補充充電 如果電解液密度下降到 1150 gcm3以下，或單格電池電壓下降到 175 V以下，或冬季放電超過25 ，夏季放電超過50，或前照燈燈光比平時暗淡，或起動無力，則必須進行補充充電。 補充充電可采用定流充電，也可采用定壓充電。若采用定流充電方法，其充電過程與初充電相似，但充電電流可以略大一些。第一階段的充電電流為額定容量的110，充電至單格電池電壓達到24V時電流減半，直至充足。 若采用定壓充電，其充電方法如下： 將蓄電池與充電電源連接。 將電壓調(diào)至規(guī)定值，觀察充電電流，如果電流超過03C20A，應(yīng)適當(dāng)降低電壓、待蓄電池電動勢升高后再將電壓調(diào)至規(guī)定值。 充電電流在連續(xù)2h內(nèi)變化不大于01A，且電解液密度無明顯變化，則可以認為充電結(jié)束。,3預(yù)防硫化過充電 為預(yù)防硫化，蓄電池每隔3個月進行一次預(yù)防硫化過充電：先用補充充電的電流值將電池充足，然后間歇l h，將電流值減半繼續(xù)充至沸騰，這樣反復(fù)數(shù)次，直到蓄電池剛一接入直流電源充電就立即沸騰起來，這時就可以結(jié)束充電了。 4去硫充電 去硫充電：光倒出容器內(nèi)的電解液，用蒸餾水反復(fù)沖洗數(shù)次，然后加入蒸餾水，用初充電電流進行充電，并且隨時測量電解液密度。當(dāng)密度上升到1150 gcm3時，要加蒸餾水沖淡，繼續(xù)充至密度不再上升。然后進行放電，反復(fù)進行到在6 h內(nèi)密度值不再變化時為止。最后按初充電的方法充電，調(diào)整電解液密度至規(guī)定值。,5、鍛煉循環(huán)充電 即按正常的充電方法將蓄電池充足，然后以20 h放電率放完，再按正常充電方法充足。 153蓄電池充電注意事項 嚴格遵守各種充電方法的充電規(guī)范。 將充電機與蓄電池連接時，要注意極性 。 在充電機工作時，不要連接或脫開充電機引線。 在充電過程中，要注意電壓和電解液密度。 在充電過程中，要注意各個單格電池的溫升。 充電時，打開蓄電池加液孔蓋，使氣體順利逸出。 通風(fēng)好，嚴禁在附近產(chǎn)生電火花、明火和吸煙。 充電時，導(dǎo)線必須連接可靠。,16蓄電池的使用與維護,161蓄電池的維護 定期檢查蓄電池安裝是否牢固，線夾與極樁的連接是否牢固，并及時清除線夾和極樁上的氧化物。在其表面涂上凡上林或黃油可防止氧化。 經(jīng)常檢查蓄電池表面是否清潔，應(yīng)及時清除灰塵、油污、電解液等臟物。暢通加液孔蓋通氣小孔。 定期檢查電解液的液面高度，液面一般應(yīng)高出極板1015 mm，液面過低時應(yīng)及時補充蒸餾水。除非確知液面降低是由于電解液濺出所致，否則一般不允許加注硫酸溶液。 檢查蓄電池的放電程度，如果放電程度冬季超過25，夏季超過50時，就應(yīng)對蓄電池立即進行補充充電。,定期對蓄電池進行補充充電，不考慮蓄電池放電程度強制性進行補充充電，以保證蓄電池始終保持充足電狀態(tài)，避免極板硫化。定期補充充電一般為每月一次，城市公共汽車可短些，而長途運輸車輛可更長一些。 連接蓄電池時，細心查明極性，不要接錯。 脫開蓄電池時，始終要先拆負極（搭鐵）電纜。 千萬不要把工具放在蓄電池上。它們可能會同時觸及兩個極樁，使蓄電池短路而引起事故。,162蓄電池技術(shù)狀況檢查 1電解液液面的檢查 2電解液密度的檢查 3用高率放電計測量放