汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修教案

《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》教案

章節(jié)課題課時

緒論汽車電氣設(shè)備課的性質(zhì)、任務(wù)、開展、構(gòu)成2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握汽車電氣設(shè)備的構(gòu)成；了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)及開展。

授課方法：理論教學(xué)

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、汽車電氣設(shè)備的范疇：

汽車電氣設(shè)備：是指汽車上但凡產(chǎn)生電能和需要供電才

能工作的元件或部件，都是屬于電氣設(shè)備的范疇。

汽車的結(jié)構(gòu)總體上是由四大局部組成，即發(fā)動機(jī)、底盤、

車身、電氣設(shè)備。

該教材介紹的是汽車上除發(fā)動機(jī)、底盤以外的所有電氣

元件及部件?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)、底盤中相關(guān)的電器元件〔如

電噴發(fā)動機(jī)、自動變速器等的電控元件〕，隨發(fā)動機(jī)、底盤的

結(jié)構(gòu)一起介紹，電氣設(shè)備課程中不作講解。

二、汽車電氣設(shè)備課程的性質(zhì)、任務(wù)：

《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》是中等職業(yè)學(xué)校和技工學(xué)

校的一門主要的專業(yè)課，也是學(xué)好汽車駕駛與維修專業(yè)其它

相關(guān)專業(yè)課的必要的根底，它有很強(qiáng)的理論性和實踐性。

通過對本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握汽車電氣設(shè)備的組

成、結(jié)構(gòu)、根本工作原理、使用、維修、檢測、調(diào)整、故障

診斷與排除等根本知識和技能。在學(xué)習(xí)完本課程后，應(yīng)能學(xué)

會用電路圖分析汽車電氣元件的根本工作原理；對常用的電

氣設(shè)備能夠獨立地完成拆裝和檢修、調(diào)整；能正確使用汽車

電氣設(shè)備維修中常用的工具、量具、儀器、儀表等。

三、該課程的學(xué)習(xí)方法和考核方法：

學(xué)習(xí)中應(yīng)本著理論與實踐相結(jié)合的原那么，要加強(qiáng)實踐

環(huán)節(jié)，盡可能多地參加動手操作，加強(qiáng)操作技能的訓(xùn)練，掌

握王確的操作方法，工具、儀器、儀表、檢測設(shè)備的正確使

用方法.

授課內(nèi)容:注解及補(bǔ)充

四、汽車電氣設(shè)備的開展：

汽車自問世以來，很長一段時間內(nèi)其技術(shù)開展主要表現(xiàn)

在機(jī)構(gòu)方面，在20世紀(jì)50年代以后，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，

電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用和開展代表了汽車技術(shù)開展的主流和

趨勢。在解決汽車節(jié)能、行車平安、減少排放污染、操縱性、

舒適性等方面也起著越來越重要的作用。

如：汽車上使用電子點火系、電子控制燃油噴射系統(tǒng)、

電子控制自動變速器、電子制動防抱死裝置、平安氣囊等節(jié)

能、排污控制、平安系統(tǒng)；電動車窗、電動座椅、空調(diào)、音

響等輕便操縱和娛樂舒適系統(tǒng)。

五、汽車電氣設(shè)備的構(gòu)成：

汽車上產(chǎn)生電能和需要供電后才能工作的電氣元件很

多，按照其作用，將汽車電氣歸納為以下幾個系統(tǒng)：

1、電源系：其作用是產(chǎn)生低壓直流電能，并向汽車上的

各用電設(shè)備提供低壓直流電。

電源系包括：蓄電池、發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、充電批示

裝置。

2、起動系：其作用是發(fā)動機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開始運轉(zhuǎn)時，帶

動發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動，從而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動。

起動系包括：電源〔蓄電池〕、起動機(jī)、起動系控制電路等。

3、汽油機(jī)點火系：其作用是將汽車的低壓電變?yōu)楦邏弘姡?/p>

并根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)、著火順序、不同工況及時點燃?xì)?/p>

缸中的可燃混合氣。

點火系包括：電源〔蓄電池或發(fā)電機(jī)〕、點火線圈、分電

器、火花塞、點火模塊、點火信號傳感器、電控單元〔電腦

或微型計算機(jī)〕ECU、各工況偉感器等。

4、照明系：其作用是提供汽車夜間行車時的各種照明，

保證汽車的行車平安。

照明系包括：汽車上各種內(nèi)、外照明燈具及控制電路。

5、信號系：其作用是批示汽車行駛動態(tài)或趨向，確保汽

車行駛平安。

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

信號系包括：燈光信號——轉(zhuǎn)向信號燈、倒車信號燈、

制動信號燈及控制電路；音響信號----電喇叭及其控制電路。

6、儀表系：其作用是提示駕駛員注意汽車重要工作部位

的工作情況，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，確保汽車技術(shù)狀況完好。

儀表系包括：水溫表、電流表〔或電壓表〕、機(jī)油壓力表、

燃油表、氣壓表、車速里程表、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表等。

7、輔助電系：其作用是根據(jù)汽車的使用條件，提供相應(yīng)

的輔助作用。根據(jù)不同的汽車，輔助電器的種類、數(shù)量是不

相同的。

輔助電系包括：電動刮水器、汽車空調(diào)、電動車窗、電

動座椅、汽車音響、電動后視鏡、點煙器等等。

8、微機(jī)控制系：其作用是對汽車某些系統(tǒng)采用微型計算

機(jī)控制，實現(xiàn)對汽車的低油耗、低排放、平安的控制，同時,

減少駕駛員的勞動強(qiáng)度，增加駕乘人員的舒適性。

作業(yè)：

1、汽車電氣設(shè)備的開展趨勢？

2、電子技術(shù)運用于汽車上，可以解決哪些方面的問題？

3、汽車電氣設(shè)備的構(gòu)成？

章節(jié)課題課時

緒論汽車電氣設(shè)備課的特點；復(fù)習(xí)電工電子根底2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握汽車電氣設(shè)備的特點；熟悉電工電子技術(shù)根底根本知識。

授課方法：理論教學(xué)

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、汽車電氣設(shè)備的特點:

無論轎車、客車、貨車，它們的結(jié)構(gòu)不同，用途不同，

但它們的電氣設(shè)備都具有共同的特點；

1、兩個電源：指汽車上具有兩個電源。即蓄電池和發(fā)電

機(jī)。

蓄電池：是汽車的起始電源。為汽車的輔助電源。

發(fā)電機(jī)：是汽車的工作電源。為汽車的主要電源。

2、低壓直流：是指汽車上的電源都是低壓直流電。

汽車電源的電壓：有6伏、12伏、24伏幾種等級。電壓

都很低，低于人體的承受電壓36伏。

直流：是指汽車電源及用電設(shè)備的工作電流是直流電。

因為汽車的起始電源蓄電池是化學(xué)電源，它只能產(chǎn)生直

流電汽車上的發(fā)電機(jī)為了與蓄電池配合供電，也要求其輸出

直流電，才能滿足汽車用電要求。所以，汽車電氣采用的是

直流電。

3、并聯(lián)單線：

并聯(lián)：是指汽車電氣設(shè)備的電路采用并聯(lián)方式連接。即電

源的正極與用電設(shè)備的正極連接，負(fù)極與負(fù)極連接。

并聯(lián)的目的：是使各電系及電器之間工作不互相干擾。

單線：是指電源與用電設(shè)備之間只有正極是用導(dǎo)線連接,

而電源與用電設(shè)備的負(fù)極不用導(dǎo)線連接。

4、負(fù)極搭鐵：提指電源與用電設(shè)備的負(fù)極直接與汽車的

金屬連接，利用汽車的金屬導(dǎo)電。

采用單線制和負(fù)極搭鐵，一方面可以簡化汽車電氣線路,

另一方面，可以節(jié)約導(dǎo)線。

5、在汽車上，稱正極線為火線；負(fù)極線為搭鐵線。

授課內(nèi)容:注解及補(bǔ)充

二、電工根底知識復(fù)習(xí)內(nèi)容：

1、電流：電荷的定向運動就形成電流。

電流分直流和交流兩大類：

直流——是大小和方向都不隨時間變化的電流。

交流----是大小和方向都隨時間變化的電流。

2、電壓：能使電荷流動的電場力叫電壓。

電壓和電流一樣，有大小，也有方向。電壓的方向規(guī)定為

由高電位指向低電位。

3、電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用稱為電阻。

電阻是反映導(dǎo)體對電流起阻礙作用大小的物理量，是導(dǎo)體

客觀存在的，不隨導(dǎo)體兩端電壓的大小變化。即使沒有電壓，

導(dǎo)體的電阻仍然存在。

4、電路：電路是指電流流過的路徑。最簡單的電路由電

源、用電器〔也叫負(fù)載〕、控制開關(guān)、導(dǎo)線四局部組成。

電路中電源：產(chǎn)生電能的設(shè)備。并向用電設(shè)備供電。

電路中的負(fù)載：是用電設(shè)備。它是把電能轉(zhuǎn)換成其它形式

的能。如：燈、起動機(jī)、喇叭等。

電路中的中間環(huán)節(jié)：指導(dǎo)線、開關(guān)、繼電器、金屬導(dǎo)體等。

電路的三種狀態(tài)：通路、斷路〔開路〕、短路〔搭鐵〕。

5、電磁：

電與磁在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換。

電轉(zhuǎn)變成磁：通電導(dǎo)體周圍存在磁場。電流越大，磁

場越強(qiáng)。將導(dǎo)體繞在鐵心上，會使磁場加強(qiáng)。

磁轉(zhuǎn)變成電：當(dāng)變化的磁場作用在導(dǎo)體上時，導(dǎo)體中

會產(chǎn)生電。〔現(xiàn)代汽車上使用的很多磁感應(yīng)式傳感器，就運用

此原理〕

授課內(nèi)容:注解及補(bǔ)充

三、電子技術(shù)根底復(fù)習(xí)內(nèi)容：

1、半導(dǎo)體：即導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，

稱半導(dǎo)體。有硅、錯、碑化鎮(zhèn)等。

半導(dǎo)體中存在著兩種載流子〔即參與導(dǎo)電的粒子〕，一種

是帶負(fù)電的自由電子，另一種是帶正電的空穴。

1〕p型半導(dǎo)體：這種半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，稱為空穴

型半導(dǎo)體。簡稱P型半導(dǎo)體。

2〕N型半導(dǎo)體：這種半導(dǎo)體主要靠自由電子導(dǎo)電，稱為

電子型半導(dǎo)體，簡稱N型半導(dǎo)體。

3〕PN結(jié)：用特殊工藝將P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合在

一起時，構(gòu)成一個PN結(jié)。P區(qū)引出線為正極，N區(qū)引出線為

負(fù)極。

2、晶體二極管：

1〕結(jié)構(gòu)：在一個PN結(jié)的P區(qū)和N區(qū)各引出一條引線，經(jīng)

特殊封裝后，就制成一只晶體二極管。

2〕種類：二極管的種類很多

按所用材料分：有硅二極管和錯二極管；

按PN結(jié)的結(jié)構(gòu)分：有點接觸和面接觸型：

按用途分：有普通二極管、整流二極管、開關(guān)二極管、穩(wěn)

壓二極管、光電二極管、發(fā)光二極管等。

3J特性：晶體二極管具有單向?qū)щ娦浴?/p>

分正向?qū)щ姡杭磳ΧO管加正向電壓〔達(dá)一定值〕，二極

管導(dǎo)通，加反向電壓，二極管截止?！财胀ǘO管、整流二極

管、發(fā)光二極管〕

反向擊穿導(dǎo)電：即對二極管加反向電壓〔達(dá)一定值〕，二

極管導(dǎo)通，所以把加在二極管兩端的反向電壓稱反向擊穿電

壓?！卜€(wěn)壓二極管、光電二極管

授課內(nèi)容:注解及補(bǔ)充

3、晶體三極管：

1〕結(jié)構(gòu)：晶體三極管是由兩個PN結(jié)構(gòu)的一種半導(dǎo)體器件。

根據(jù)PN結(jié)構(gòu)的組成合方式不同。晶體管可分為NPN型和PNP

型兩類。

晶體三極管有三個區(qū)：發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)。

兩個PN結(jié)：發(fā)射和集電結(jié)。

三個電極：從發(fā)射區(qū)引出的電極叫發(fā)射級，用e表示；從

其區(qū)引出的電極叫基極。用b表示；從集電極引出的電極叫

集電極，用c表示圖形符號中帶箭頭的電極為發(fā)射極，箭

頭方向表示發(fā)射結(jié)正向?qū)〞r的電流方向。

2〕三極管的特性

1.電流放大特性：也較小變化能引起lc較大變化。

集電極電流IC和變化量是基極電流lb變化量的80倍。

當(dāng)基極電流有一微小變化時，能引起集電極電流的較大

變化。也就是說基極電流對集電極電流具有小量控制大量的

作用。這就是三極管的電流放大作用。

2.開關(guān)特性：

①三極管的截止?fàn)顟B(tài)：［相當(dāng)于開關(guān)斷開〕

Ube=0vlcTie間R^0°

②三極管的飽和狀態(tài)：〔相當(dāng)于開關(guān)閉合〕

〔NPN型〕Ube=0.7v時

Ic-He間R10

〔PNP型〕Ube=0.3v時

作業(yè)：

1、汽車電氣設(shè)備有哪些特點？

2、汽車上的正極線和負(fù)極線通常稱什么？

3、電路由哪幾局部構(gòu)成？電路有幾種狀態(tài)？

4、晶體二極管、三極管有何特性？

章節(jié)課題課時

單元三電源系起動型鉛蓄電池的用途、組成元件用作用2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握汽車用起動型鉛蓄電池的用途、熟悉其組成元件的作用

授課方法：互動教學(xué)

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、起動型鉛蓄電池的用途、組成元件及作用:

〔一〕用途：

1.起動發(fā)動機(jī)時給起動機(jī)提供強(qiáng)大的起動電流(一般高

達(dá)200—600A,有的柴油機(jī)用蓄電池達(dá)1000A以上)。

2.發(fā)電機(jī)電壓較低或不發(fā)電時〔即V發(fā)VV蓄〕，蓄電池

向用電設(shè)備供電。

3.發(fā)動機(jī)正常運轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)的端電壓高于蓄電池的電動

勢時〔即V發(fā)＞丫落時〕將發(fā)電機(jī)供應(yīng)的電能儲存起來〔即被

充電〕。

4.發(fā)電機(jī)過載時〔即V發(fā)二V首〕，蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)向用

電設(shè)備供電。

5.蓄電池相當(dāng)于一只大容量電容能吸收電路中出現(xiàn)的瞬

時過電壓，保護(hù)電子元件。

〔二〕組成元件及各組件的作用：

汽車用蓄電池稱鉛酸蓄電池。因為蓄電池中參與化反響

的活性物質(zhì)主要是鉛元素；參與反響的電解質(zhì)是硫酸。所以

稱為鉛酸蓄電池。

另外，由于蓄電池用于汽車上的主要作用是向起動機(jī)供

電，起動汽車發(fā)動機(jī)，因此也稱其為起動型鉛蓄電池。

1、起動型鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)：主要由正負(fù)極板、隔板、電

解液、外殼、聯(lián)條、接線柱等部件組成。

2、各組成元件的作用：

(1)極板：正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)與電解液反響，產(chǎn)生電

池電動勢。

柵架：活性物質(zhì)都做成膏狀涂敷在的柵架上，制成正負(fù)

極板。由于正極板活性物質(zhì)容易脫落，所以把正極板做的比

負(fù)極板厚。

⑵隔板：

隔板的作用是使正負(fù)極板盡量的靠近而不至于短路，縮

小蓄電池的體積，防止極板變形和活性物質(zhì)脫落。為了有利

于電解液滲透隔板常用具有良好的耐酸性和抗氧化性和微孔

性〔或多孔性〕。

(3)電解液：

電解液的作用是形成電離，促使極板活性物質(zhì)溶離，產(chǎn)

生可逆的電化學(xué)反響。簡單講，就是電解液與極板上的活性

物質(zhì)反響，建立電池電動勢。

⑷外殼

外殼的作用是用來盛裝電解液和極板組，使鉛蓄電池構(gòu)

成一個整體。

⑸聯(lián)條

聯(lián)條的作用是將單格電池串聯(lián)起來，提高整個蓄電池的

端電壓。

(6)接線柱

一個普通鉛蓄電池首尾兩極板組的橫板上焊有接線柱。

一個為正接線柱，旁邊標(biāo)有“+”或“p”記號；另一個為負(fù)

極接線柱，旁邊標(biāo)有“一”或記號，有的用不同顏色表

作業(yè)：

1、起動型鉛蓄電池的用途？

2、起動型鉛蓄電池主要由正負(fù)極板、隔板、電解液、外

殼、聯(lián)條、接線柱等部件組成。

3、一般正接線柱，用或“p”表示;負(fù)極接線柱，

用“一”或“N”表示。

聿節(jié)課題課時

單元三電源系起動型鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)及電池型號2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握汽車用起動型鉛蓄電池各組件的結(jié)構(gòu)，了解型號的內(nèi)涵

授課方法：多媒體教學(xué)

授課內(nèi)容:注解及補(bǔ)充

一、起動型鉛蓄電池各組件的結(jié)構(gòu)：

⑴極板：

極板由柵架活性物質(zhì)組成正極板：

正極板：其活性物質(zhì)為二氧化鉛〔PbOz〕，呈棕褐色。

負(fù)極板：其活性物質(zhì)為海綿狀純鉛〔Pb〕，呈深灰色。

柵架：是用鉛鋅合金澆鑄成的帶板耳的格架。

活性物質(zhì)是極板上的工作物質(zhì)?；钚晕镔|(zhì)都做成膏狀涂敷

在有一定機(jī)械強(qiáng)度的柵架上，制成正負(fù)極板。由于正極板活

性物質(zhì)容易脫落，所以把正極板做的比負(fù)極板厚。

將正負(fù)極板各一片浸入電解液中，就可獲得2V的電動

勢。將多片正、負(fù)極板浸入同一份電解液中，同樣只能獲得

2V的電動勢。但是，極板片數(shù)多的電池，電容量大。說明：

極板片數(shù)多，活性物質(zhì)多，電池容量大。

為此，當(dāng)極板片數(shù)確定，滿足電容量要求后，要滿足蓄

電池的電壓要求，通常把多片正負(fù)極板分別并聯(lián)，用橫板焊

接成正負(fù)極板組〔每個極板組中，負(fù)極板總是比正極板多一

片根據(jù)電壓的要求，構(gòu)成不同數(shù)量的極板組，將各極板組

分別與不同的電解液反響，然后將各極板組串聯(lián)，就可以增

大電池電壓。通常，把一個極板組稱為一個單格電池。

蓄電池通常有三個或六個單格電池串聯(lián)而成。因一個單

格電池是2伏，三個單格電池是6伏；六個單格電池是12

伏。國產(chǎn)車用蓄電池一般有三個單格和六個單格兩種規(guī)格。

⑵隔板

為了有利于電解液滲透隔板常用具有良好的耐酸性和抗

氧化性的微孔塑料制成。微孔或多孔是指隔板是可以讓電解

液從其間穿過。

(3)電解液

電解液是化學(xué)純潔的硫酸和蒸鐳水按一定的比例配制。

電解液的相對密度一般為1.24—1.28之間。選擇電解液

相對密度的大小，要根據(jù)地區(qū)和氣溫條件。高溫時，選擇低

相對密度的電解液；低溫時，選擇較高相對密度的電解液。

但是，在不至結(jié)冰的情況下，盡量采用較低相對密度的電解

液。

電解液有溫度要求：各個國家的要求不同，國產(chǎn)蓄電池

電解液的標(biāo)準(zhǔn)溫度規(guī)定為15℃o

電解液有高度要求：國產(chǎn)蓄電池電解液的標(biāo)準(zhǔn)高度為：

高出極板頂10—15mm。

⑷外殼

外殼材料由硬橡膠和塑料兩種。

外殼的外觀是一個長方體，其內(nèi)部是壁隔成不同的單格,

我國蓄電池外殼的單格電池個數(shù)有三個單格和六個單格兩

種。

另外，普通蓄電池外殼的底部制有凸筋，目的是將蓄電

池極板組頂起不與底部接觸，形成一定的空間，讓電池中的

機(jī)械雜質(zhì)沉積而不通過極板底部將正負(fù)極板連接短路。

外殼上各單格電池的蓋，與外殼是密封的，各單格電池

蓋上留加液孔，加液孔上加蓋〔稱加液孔蓋〕，加液孔蓋上又

留有通氣小孔。

⑸聯(lián)條

聯(lián)條是由鉛鋅合金制成，有外露式和內(nèi)藏式兩種。

(6)接線柱〔也稱極樁〕

是每個單格電池的正、負(fù)極板板耳澆鑄在一起構(gòu)成的。

每個單格電池有正、負(fù)兩個極樁，只有蓄電池最外端的兩個

單格電池的正極樁或負(fù)極樁構(gòu)成蓄電池的接線柱，其余的極

樁通過聯(lián)條串聯(lián)在一起。

新蓄電池：是將極板組裝入外殼單格電池中，澆鑄好聯(lián)

條，蓋好電池蓋并密封，將加液孔密封即可，未啟用的新蓄

電池是不加電解液的。

二、型號：

蓄電池的型號由三局部組成，各局部之間用破折號分開:

1.第一局部為串聯(lián)單格電池數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。

國產(chǎn)蓄電池有3或6兩種。它表示蓄電池的額定電壓大小。

3—表示6伏電池；6——表示12伏電池。

2.第二局部為電池類型和特征，常用漢字的第一個字

母表示。

電池特征為附加局部，僅在同類用途的產(chǎn)品具有第二種

特征〔A-表示干荷電、H-表示濕荷電、W-表示免維護(hù)S-表示

少維護(hù)、Q-表示起動、I-表示膠質(zhì)電解液〕

3.第三局部為電池的額定容量，用具體的數(shù)據(jù)表示。

其單位是用A?h〔安培*小時〕一般在型號中可略去不寫。

有時在額定額量后面用一個字母表示特出性能：G-表示

高起功率、S-表示塑料外殼，D-表示低溫啟動性能。

例如：夏利轎車用6-QA-40s型蓄電池：由6個單格電池

組成，額定電壓為｛12V〔6X2V二12V〕｝額定容量為40A?h

的起動用干荷電鉛蓄電池采用了塑料外殼。

作業(yè)：

1、解釋：6-QA-100

2、電解液是化學(xué)純潔的硫酸和蒸儲水按一定的比例配制

3、電解液的相對密度一般為1?24—1.28之間

4、國產(chǎn)蓄電池電解液的標(biāo)準(zhǔn)溫度規(guī)定為屋。

電解液有高度要求：國產(chǎn)蓄電池電解液的標(biāo)準(zhǔn)高度為：高出

極板頂10—15mm。

5、在不至結(jié)冰的情況下，盡量采用較低相對密度的電解

液。

6、未啟用的新蓄電池丕加電解液。

章節(jié)課題課時

單元三電源系鉛蓄電池的工作原理、容量與使用2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握鉛蓄電池的使用方法熟悉影響容量的使用因素了解鉛蓄電池的工作原理

授課方法：理論教學(xué)

授課內(nèi)容:注解及補(bǔ)充

一、鉛蓄電池的工作原理：

蓄電池的工作狀態(tài)：放電和充電。即蓄電池放電時是在

工作，其充電時也是在工作。只要它內(nèi)部產(chǎn)生電化學(xué)反響，

它就是在工作。

⑴放電原理：蓄電池的放電過程，就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成

電能的過程。

放電過程總反響式為：

Pb02+Pb+2H2so4T2PbS04+2H20

在放電過程中，消耗了硫酸，生成水，所以電解液密度

不斷下降。由于活性物質(zhì)生成了硫酸鉛，所以，蓄電池的容

量和端電壓是逐漸下降的。

蓄電池放完電的標(biāo)志：單格電池電壓下降到1.75伏，電

解液相對密度下降到1.11最小值.

(2)充電原理：蓄電池的充電過程，就是將電能轉(zhuǎn)換成化

學(xué)能的過程。

充電過程的總反響式：

2PbS04+2H20TPb02+Pb+2H2S04

在充電過程中，消耗了水生成了硫酸，硫酸鉛復(fù)原成活

性物質(zhì)，電解液的密度上升。蓄電池的容量和端電壓是逐漸

增大的。

充足電的標(biāo)志：蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，電解液呈“沸

騰”狀，端電壓和相對密度上升到最大值且2-3小時內(nèi)不再

增加。

二、鉛蓄電池容量的影響因素：

影響蓄電池容量的因素很多，根據(jù)該專業(yè)特點，只考慮

使用方面的因素。具體有：

1、放電電流的大?。悍烹婋娏髟酱螅姵厝萘肯陆翟娇?。

2、電解液溫度：電解液溫度降低，蓄電池的輸出容量減

小，一般在正常范圍內(nèi)，電解液溫度每下降1℃,電池容量

約下降1%。

所以，在正常溫度范圍內(nèi)，適當(dāng)增加電解液溫度，可增大容

量。

但電解液溫度不能超過40℃,溫度過高，會使極板翹曲

變形，極板上的活性物質(zhì)疏松、脫落，減少蓄電池的壽命

3、電解液相對密度：電解液的相對密度在一定的范圍，

不能過大。實踐證明，采用較低的電解液相對密度，可以提

高蓄電池輸出大電流的能力和大電流放電時的容量。

相對密度過大，電解液電阻會增加，反而使蓄電池容量下

降。

因此：冬季，在不致結(jié)冰的前提下，應(yīng)盡量采用稍低相對

密度的電解液。

三、鉛蓄電池的使用：

蓄電池的正確使用，為了延長蓄電池的使用壽命，蓄電

池在使用中應(yīng)注意“三抓”和“五防”：

1、三抓：

1〕抓正確及時充電：

①放完點的蓄電池應(yīng)在24h內(nèi)及時去充電

②車上正在使用的蓄電池一般每兩個月補(bǔ)充充電一次，

蓄電池的放電程度，冬季不得超過25%,夏季不得超過50%。

③停放的蓄電池，每兩個月補(bǔ)充充電一次

2〕抓正確操作使用：

①超過連續(xù)使用起動機(jī)每次起動時間不得超過5s,如

果一次未能起動發(fā)動機(jī)應(yīng)休息15s以上再第二次起動，連續(xù)

三次起動不成功，應(yīng)查明原因排除故障后再起動發(fā)動機(jī)。

②裝、搬運蓄電池應(yīng)輕搬輕放，不可隨便敲打或在地上

拖拽，蓄電池在車上固定要牢固以防行車時顛簸授損。

3〕抓清潔維護(hù)：

①經(jīng)常清里蓄電池外表灰塵污物，保持蓄電池外表清

潔。

②接柱和電線連接要牢固，出現(xiàn)氧化物時應(yīng)及時去除，

并涂上潤滑脂

③經(jīng)常疏通蓄電池通氣孔

2、五防：

一防充電電流過大和長時間充電；二防過度放電；三防

電解液面過低；四防電解液密度過高；五防電解液內(nèi)混入雜

質(zhì)。

作業(yè)：

1、蓄電池的放電過程，就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程。

2、電解液溫度不能超過40℃,溫度過高，會使極板翹曲

變形,極板上的活性物質(zhì)疏松、脫落,減少蓄電池的壽命。

:3、起動機(jī)每次起動時間不得超過星，如果一次未能起動

發(fā)動機(jī)應(yīng)休息15s以上再第二次起動

4、影響蓄電池容量的使用因素有哪些？

章節(jié)課題課時

單元三電源系電解液的配制及蓄電池的充電2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉電解液的配制，了解蓄電池的充電方法

授課方法：理論教學(xué)互動教學(xué)

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、電解液的配制：

配制電解液：用相對密度為1.83-1.84的純潔硫酸與蒸

餡水配制.

配制成分的百分比：可按體積比，也可按質(zhì)量比?！惨娬n

本第75頁表3-3L

配制時注意：應(yīng)先將容器中參加蒸儲水，然后將硫酸沿

容器壁慢慢注入水中。

二、鉛蓄電池的充電：

1、充電的方法：

①定流充電〔也稱串聯(lián)充電法〕：充電過程中充電電流保

持不變的方法。

定流充電的優(yōu)點是：適用性好，可任意選擇和調(diào)整充電

電流，有益于延長蓄電池的使用壽命。這種充電方式可用于

各種不同的蓄電池，如新蓄電池的初充電、去硫充電、補(bǔ)充

充電等，均可采用這種方式。

缺點是：充電時間長，且需要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。

②定壓充電〔也稱并聯(lián)充電法〕：充電過程中充電電壓保

持不變的方法。

定壓充電的優(yōu)點：一是充電效率高。開始充電4h—5h

內(nèi)，蓄電池就能獲得90%~95%的充電量，因而可大大縮短

充電時間。二是操作方便，不易過充電。

定壓充電的缺點：由于充電初期電流太大，易造成電解

液溫升過快、極板彎曲、活性物質(zhì)脫落，從而影響蓄電池的

技術(shù)性能和使用壽命。因此，這種方法除在短時間補(bǔ)充充電

的情況下，一般很少使用。

2、充電種類：鉛蓄電池的充電分初充電、補(bǔ)充充電和

快速脈沖充電。充電過程都分兩個階段進(jìn)行。

第一階段：選擇適宜的充電電流，從充電開始至單格電池

電壓上升到2.4伏左右、電解液開始出現(xiàn)氣泡為止：

第二階段：緊接著改變充電電流〔即將第一階段充電電流

減半〕后，繼續(xù)充電至充足電。充足電的表現(xiàn)為：蓄電池內(nèi)

產(chǎn)生大量氣泡，電解液呈“沸騰”狀，端電壓和相對密度上

升到最大值且2-3小時內(nèi)不再增加。

3、初充電：是指對新蓄電池進(jìn)行的第一次充電。

初充電的步驟：〔見課本第76—77頁〕

注意：初充電的充電時間需要50—70小時。

4、補(bǔ)充充電：對使用后電量消耗的蓄電池進(jìn)行的恢復(fù)容

量的充電。

蓄電池電量消耗的具體表現(xiàn)：

①通過儀器、儀表測量判斷：電解液相對密度下降到1.2

以下；冬季放電超過25%,夏季放電超過50%;

②通過經(jīng)驗判斷：〔看大功率用電設(shè)備的工作情況〕起

動機(jī)起動無力；前照燈燈光暗淡；電喇叭沙啞等。

補(bǔ)充充電的步驟：〔見課本第77頁〕

補(bǔ)充充電的時間需要13—16小時。

5、快速脈沖充電：這種充電方法對被充電蓄電池有要求,

即是新蓄電池、有故障的蓄電池不能采用這種方法充電。

作業(yè)：

1、蓄電池電量消耗的具體表現(xiàn)是什么？

2、解釋：初充電補(bǔ)充充電

3、

章節(jié)課題課時

單元三電源系鉛蓄電池的維護(hù)、故障診斷及新型電池簡介2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握鉛蓄電池的維護(hù)工程了解蓄電池的常見故障及車用新型電池

授課方法：理論教學(xué)互動教學(xué)實驗教學(xué)

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)

(1)蓄電池外殼，是否有裂紋和電解液泄露。

(2)檢查蓄電池的安裝是否牢固，接線柱是否松動，接線

是否緊固。

(3)經(jīng)常去除蓄電池上灰塵、泥土、接線柱和線頭上的氧

化物，并涂上潤滑脂。

(4)定期檢查蓄電池的電解液相對密度及液面高度，一般

每行駛1000km或冬季行駛W—15天，夏季行駛5—6天，檢

查一次蓄電池的液面高度。蓄電池液面高度應(yīng)高出極板10—

15mmo

⑸檢查蓄電池的放電程度，發(fā)現(xiàn)存電缺乏，應(yīng)立即進(jìn)行

補(bǔ)充充電。

二、普通蓄電池放電程度的檢查方法有兩種：

①用吸式密度計測量電解液的相對密度。

將實際測量的數(shù)值轉(zhuǎn)換成15℃時的密度值，與該蓄電池

充足電時的密度相比擬，按相對密度每下降0.01,相當(dāng)于蓄

電池放電6%,估算出放電程度。

②用高率放電計〔有單格電池高率放電計、整體電池高

率放電計〕測量電壓。

高率放電計的種類很多，有的可測電壓值；有的可以判

斷存電量的范圍。

三、鉛蓄電池的故障診斷：

鉛蓄電池的故障，通常分為外部故障和內(nèi)部故障。

1、夕卜部故障：用肉眼能直接觀察到的故障。如外殼破損、

封口膠裂開、極樁及聯(lián)條氧化嚴(yán)重等。

2、內(nèi)部故障：肉眼不能觀察，需通過儀表、儀器、翻開

加液孔蓋觀察才能發(fā)現(xiàn)的故障。具體有：

1〕極板硫化：極板上生成粗晶粒硫酸鉛的現(xiàn)象。

2〕活性物質(zhì)大量脫落：活性物質(zhì)從極板上脫落下來?！仓?/p>

要出現(xiàn)在正極板上〕

3〕極板短路：電池內(nèi)部正、負(fù)極板有接觸現(xiàn)象。

4〕嚴(yán)重自放電：電池在充足電的情況下，不與外電路接

通，其電量會自行消耗的現(xiàn)象。

各種內(nèi)部故障的現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及處理方法，見課本

第79—80頁表3-6o

四：汽車用新型蓄電池：

汽車用蓄電池幾乎都是鉛酸電池，組成的元件幾乎是

相同的，只是在材料上、構(gòu)成形式上發(fā)生變化。

1、干荷電鉛蓄電池：干荷電鉛蓄電池負(fù)極板的活性物質(zhì)

在鉛中配一定比例的抗氧化劑〔如松香、羊毛脂、油酸、有

機(jī)聚合物和脂肪酸等〕。經(jīng)深化處理后，提高抗氧化性能。

干荷電鉛蓄電池采用聚丙烯〔塑料〕外殼和整體電池蓋。

聯(lián)條采用穿壁式或跨接式。

干荷電鉛蓄電池在規(guī)定的保存期〔兩年〕內(nèi)，只要參加規(guī)

定密度的電解液，放置15min以上，調(diào)整液面至規(guī)定高度后，

不需初充電就可以使用。對保存期超過兩年的干荷電鉛蓄電

池，使用前應(yīng)按補(bǔ)充充電的電流，充電5-10小時后再使用。

2、濕荷電鉛蓄電池：

3、少維護(hù)與免維護(hù)鉛蓄電池：

少維護(hù)鉛蓄電池在結(jié)構(gòu)上與普通鉛蓄電池的區(qū)別，就

在柵架減少了鋅的成分，其它結(jié)構(gòu)與普通鉛蓄電池沒有不同。

免維護(hù)鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)特點：

1〕柵架上除去了鋅的成分，采用的鉛-鈣合金，這種結(jié)構(gòu)

能使蓄電池在充電末期到達(dá)更高的電動勢，這就有可能使過

充電時的水分自然減少80%以上。

2〕采用高強(qiáng)度低阻值薄型〔1.117.5mm〕柵架。

3〕采用信封式隔板，將正極板裝于隔板內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)，

一方面可以使外殼底部為平底，儲液量增大。

4〕其通氣孔采用新型平安通氣裝置；通氣塞中還裝入催

化劑把，可幫助排出的氫氧離子結(jié)合生成水再回到電池中去。

這種通氣裝置還可以使蓄電池頂部和接線柱保持清潔，減少

接線柱的腐蝕，保證接線牢固可靠。

5〕采用穿壁式聯(lián)條，可減小內(nèi)阻，并節(jié)省鉛材料。

6〕免維護(hù)鉛蓄電池：內(nèi)部配有內(nèi)裝式電解液密度計。密

度計指示器還可以不同顏色顯示蓄電池的存電情況及液面高

度。

免維護(hù)鉛蓄電池的優(yōu)點：〔見課本第82頁〕

作業(yè)：

1、蓄電池有哪些內(nèi)部故障？各故障產(chǎn)生的原因是什么？各故

障有何現(xiàn)象？

章節(jié)課題課時

單元三電源系硅整流發(fā)電機(jī)的作用與組成及各組件的作用2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握發(fā)電機(jī)在汽車上的作用熟悉硅整流發(fā)電機(jī)的組成及各組件的作用

授課方法：理論教學(xué)互動教學(xué)多媒體教學(xué)

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、發(fā)電機(jī)在汽車上的作用：

發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源。它在汽車發(fā)動機(jī)起動后，

發(fā)電機(jī)電動勢高于蓄電池電動勢時，向起動系以外的所有用

電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。

汽車用發(fā)電機(jī)，現(xiàn)在多為交流發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的是交流電，

但汽車上的初始電源蓄電池是化學(xué)電源，它只能產(chǎn)生直流電，

向用電設(shè)備輸出直流電。而發(fā)電機(jī)要與蓄電池配合供電，也

只能以直流輸出。因此，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電，必須經(jīng)過整

流后，向用電設(shè)備輸出直流電。

現(xiàn)在汽車上裝用的發(fā)電機(jī)，多為硅整流發(fā)電機(jī)。

二、硅整流發(fā)電機(jī)：

1、硅整流發(fā)電機(jī)的組成：總體上硅整流發(fā)電機(jī)由一臺三

相同步交流發(fā)電機(jī)和一套晶體硅二極管整流器兩大局部組

成。

2、三相同步交流發(fā)電機(jī)：

作用：產(chǎn)生三相同步交流電。

組成：主要由轉(zhuǎn)子總成、定子總成、前后端蓋、風(fēng)扇、

皮帶輪、電刷架及電刷等元件組成。

各組件的作用：

1〕轉(zhuǎn)子總成：作用是轉(zhuǎn)子上的勵磁繞組通電后，建立

硅整流發(fā)電機(jī)的磁場〔是電磁場〕。

2〕定子總成〔也稱發(fā)電機(jī)電樞〕：作用是定了繞組切

割磁場的磁力線后，在定子繞組中產(chǎn)生電動勢?！布窗l(fā)電機(jī)電

能〕

3〕前后端蓋：作用是：首先兩個端蓋上的軸承共同支

承發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)。其次，后端蓋上還安裝電刷架及電刷、

硅二極管整流器。

4〕風(fēng)扇：作用是強(qiáng)制發(fā)電機(jī)內(nèi)部通風(fēng)冷卻。

5〕皮帶輪：作用是通過皮帶，將發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩傳遞

給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，帶動發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)。

6〕電刷及電刷架：電刷架用于安裝電刷。電刷的作用產(chǎn)

將蓄電池〔或發(fā)電機(jī)電樞〕的電能輸送給發(fā)電機(jī)的勵磁繞組。

3、硅二極管整流器：

作用：將三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相同步交流電轉(zhuǎn)換

成直流電輸出。

組成：一般是由六只〔三只正二極管，三只負(fù)二極管〕

整流二極管和元件板〔一塊或兩塊〕組成。

各組件的作用：

1〕二極管：作用是利用其單向?qū)щ娞匦?，將交流電轉(zhuǎn)

換成直流電。

2〕元件板：作用是安裝二極管。

如果是一塊元件板，元件板上就用來安裝正二極管，

負(fù)二極管直接安裝在后端蓋上。如果是兩塊元件板，正、負(fù)

二極管分別安裝在兩塊元件板上。

章節(jié)課題課時

單元三電源系硅整流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及型號2

學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉硅整流發(fā)電機(jī)的各組件的結(jié)構(gòu)了解硅整流發(fā)電機(jī)型號

授課方法：理論教學(xué)互動教學(xué)多媒體教學(xué)實驗教學(xué)〔結(jié)合實物〕

授課內(nèi)容：注解及補(bǔ)充

一、硅整流發(fā)電機(jī)