汽車電器設備構(gòu)造與維修馬云貴第一章緒論一、汽車電氣設備的發(fā)展概況20世紀50年代前---以機械為主，輔以必要的電器設備20世紀60年代------電子技術得到逐步的應用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、安全技術、可靠性、人性化等多方位發(fā)展。二、汽車電大設備的組成

分為三大部分：電源用電設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、電路開關等

三、汽車電力設備的特點

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

1、掌握汽車電氣設備與相關電路的結(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；對常用的電氣設備能夠獨立地完成拆裝和檢修；能正確使用汽車電氣設備維修中常用的工具、設備、儀器、儀表。

五、課程的學習方法和考核方法

1、課前預習，多做筆記，課后復習

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，同時下發(fā)一份復習資料。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)、復習資料為基礎實踐部分按系部實踐操作考核標準執(zhí)行。

第二章蓄電池

蓄電池是一種將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

2．1蓄電池的構(gòu)造與型號2．1．1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、負極極板上的的活性物物質(zhì)分別別填充在在鉛銻合合金鑄成成的柵架架上，鉛占94％，銻占占6％。目前國內(nèi)內(nèi)外已使使用鉛銻銻砷合金金作板柵柵，可以以減緩腐腐蝕速度度，提高高硬度與與機械強強度，增增強其抗抗變形能能力，延延長蓄電電池的使使用壽命命。負極板柵柵厚度：：1.6－1.8mm(厚)2．2一2．4mm(薄)正極板柵柵厚度：：2.2－2.4mm(厚)1.6一1.8mm(薄)正極板片片數(shù)：4一13片負極板片片數(shù)：5一14片2．隔板常見的隔隔板材料料有木材材。微孔孔橡膠、、微孔塑塑料、玻玻璃纖維維紙漿和和玻璃絲絲棉等幾幾類。隔板為一厚厚度小于lmm，安裝時，，應將帶溝溝槽的一面面豎直朝向向正極板。。3．電解液電解液由密密度為1.84g／cm3的純硫酸和和蒸餾水配配制而成，，密度一般般在2．24－2．31g／cm3，使用時根根據(jù)當?shù)刈钭畹蜌鉁鼗蚧蛑圃鞆S的的要求進行行選擇，4．外殼常用的材料料有硬質(zhì)橡橡膠、瀝青青塑料。工工程塑料。。我國目前已已大量生產(chǎn)產(chǎn)聚丙烯等等工程塑料料蓄電池外外殼。5．其他零部部件（l）鉛連接條條：有外露式、、跨橋式和和穿壁對焊焊式三種（2）加注孔蓋蓋：加注孔蓋上上有通氣孔孔，下端有有特制的隔隔板，其作作用是將通通氣孔與單單格上面的的空間部分分地隔開，，以防汽車車顛簸時，電解液液從通氣孔孔濺出。2．2．2蓄電池的型型號XXXXX字母表示其其具有的特特殊性能第3部分表示蓄蓄電池的額額定容量用阿拉伯數(shù)數(shù)字組成第2部分表示蓄蓄電池的類類型和特征，用漢語語拼音字母母表示。第1部分表示串串聯(lián)的單格格電池數(shù)，，用阿拉伯數(shù)數(shù)字組成例如：6－QAW－100S表示由6個單格串串聯(lián)而成成，標準準電壓為為12V，額定容容量100A·h的干荷電電式免維維護蓄電電池，它它采用了了塑料整整體式外外殼。。2．2．3免維護鉛鉛蓄電池池的特點點1.免維護鉛鉛蓄電池池的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點①采用低低銻合金金或鉛鈣鈣合金制制作極板板柵架；②采用密密封式壓壓鑄成型型極樁；③外殼為為聚丙烯烯塑料熱熱壓而成成，槽底底沒有肋肋條，體積小，，質(zhì)量輕輕；④隔板采采用袋式式聚氯乙乙烯隔板板；⑤通氣孔采采用新型型安全通氣氣裝置；⑥單格電電池間的的極板組的連連接條，，采用穿壁壁式貫通通連接，可可減少內(nèi)內(nèi)阻。2．兔維護護鉛蓄電電池的使使用特性性（1）使用中中不需要要加水（2）自放電電少，壽壽命長（3）接線柱柱腐蝕較較?。?）起動性性能好2．2蓄電池的的工作原原理2．2．1蓄電池電電動勢的的建立正極板上上：PbO2＋2H2O→Pb(OH)4Pb(OH)4→Ph4+＋4OH－正極板的的電極電電位約為為十2．0V。極板的電電極電位位約為一一0．1V。在靜止狀狀態(tài)下的的電動勢勢E。約為2.1V。實際測定定的結(jié)果果是EO＝2.044V。2．2．2蓄電池的的放電過過程正極板上：：Pb4+＋2e→Pb2+Pb2+＋SO42－→PbSO4負極板上：：Pb2+＋SO42－→PbSO4Pb→2e＋Pb2+電解液中的的H2SO4逐漸減少，，而H2O逐漸增多，，電解液密度度下降。2．2．3蓄電池的充充電過程正極板上：：PbSO4→Pb2+＋SO42－Pb2+－2e(外電力的作作用)→Ph4+Ph4+＋4OH－→Pb(OH)4Pb(OH)4→PbO2＋H2OSO42－＋2H+→H2SO4總反應：PbSO4－2e＋2H2O＋SO42－→PbO2＋2H2SO4負極板上的的總反應：：PbSO4＋2e＋2H+→Pb＋H2SO4蓄電池充放放電時的特征:①放電時：（H2SO4）↘,（H2O）↗,電解液密度度↘②充電時：：（H2SO4）↗,（H2O）↘,電解液密度度↗③在充放電時時，電解液液密度發(fā)生生變化，主主要是由于于正極板的的活性物質(zhì)質(zhì)發(fā)生化學學反應的結(jié)結(jié)果，因此此要求正極極板處的電電解液流動動性要好。。④放電終了了時，極板板上尚余有有70％－80％的活性物物質(zhì)沒有起起作用。2．3蓄電池的工工作特性2．3．1蓄電池的靜靜止電動勢勢E0＝0.84＋ρ25℃式中，E?！铍姵氐撵o靜止電動勢勢，單位為為V；ρ25℃——25℃時電解液的的密度。ρ25℃＝ρt＋β（t－25）式中，ρt——實測的電解解液密度；；t——測量時電解解液溫度，，單位為℃℃；β——密度溫度系系數(shù)，取β＝0.00075。2．3．2蓄電電池池的的內(nèi)內(nèi)阻阻蓄電電池池的的內(nèi)內(nèi)阻阻大大小小反反映映了了蓄蓄電電池池帶帶負負載載的的能能力力。。極板板電電阻阻在在完完全全充充電電狀狀態(tài)態(tài)下下是是很很小小的的，，但但隨隨著著蓄蓄電電池池放放電電程程度度的的增增加加，，覆覆蓋蓋在在極極板板表表面面的的PbSO4增多多，，極極板板電電阻阻會會隨隨之之增增大大。。隔板板電電阻阻主主要要取取決決于于隔隔板板的的材材料料、、厚厚度度及及多多孔孔性性，，在在常常用用的的隔隔板板中中，，微微孔孔塑塑料料隔隔板板的的電電阻阻較較小小。。電解解液液的的電電阻阻與與電電解解液液的的溫溫度度和和密密度度有有關關。。溫溫度度降降低低時時會會因因電電解解液液的的粘粘度度增增大大，，滲滲透透能能力力下下降降而而引引起起電電阻阻增增加加。。而而電電解解液液的的密密度度過過高高或或過過低低時時，，均均會會導導致致電電阻阻增增大大。。美國國標標準準SAEJ546明確確規(guī)規(guī)定定，，12V蓄電電池池在在標標準準負負荷荷時時的的內(nèi)內(nèi)阻阻為為0.014ΩΩ。2．3．3蓄電電池池的的充充放放電電特特性性1．蓄蓄電電池池的的放放電電特特性性概念念：：蓄電電池池的的放放電電特性性是是指指恒恒流流放放電電時時，，蓄電電池池端端電電壓壓Uf、電電動勢勢E和電電解解液液密密度度ρ25℃℃隨放放電電時時間間變變化化的規(guī)規(guī)律律。。放電電時時，，由由于于蓄蓄電電池池內(nèi)內(nèi)阻阻尼尼的的影影響響，，蓄蓄電電池池端端電電壓壓Uf低于于其其電電動動勢勢E，即即Uf＝E一IfR0當Uf從2.1V↘1.85V↓1.75V時，，立立即即停停止止放放電電。。放電電停停止止后后，，Uf↗1.95V。一般般來來說說，，電電解解液液密密度度每每下下降降0．04g／cm3，蓄蓄電電池池放放電電量量大大約約為為額額定定容容量量的的25％。。蓄電電池池放放電電終終了了的的特特征征如如下下：：①單單格格電電池池電電壓壓下下降降至至放放電電終終止止電電壓壓，，以以20h放電電率率放放電電，，單單格格電電池池電電壓壓降降至至1．75V。②電電解解液液密密度度下下降降至至最最小小的的許許可可值值，，大大約約為為2．11g／cm3。2．蓄蓄電電池池的的充充電電特特性性概念念：：蓄電電池的的充充電電特特性是是指指以以恒恒電流流充充電電時時，，蓄電池充充電電壓、電電動勢E及電解液密度ρ25℃等隨充電電時間變化的規(guī)規(guī)律。充電時：：Uc＝E＋IcR0當蓄電池池單格電電池電壓壓達到2．3－2．4V時，極板板上PbSO4已基本被被還原成成活性物物質(zhì)，這這時充電電接近終終了。當單格電電池電壓壓升至2．7V時，繼續(xù)續(xù)充電2－3h，以保證證蓄電池池完全充充電。充電停止止后，附附加電位位消失，，單格電電池電壓壓又迅速速降至2．1V左右。蓄電池充充電終了了的特征征是：①蓄電池池的端電電壓上升升至最大大值（單單個電池池電壓為為2.7V），且2h內(nèi)不再變變化。②電解液液的密度度上升至至最大值值，且2h內(nèi)基本不不變。③蓄電池池劇烈地地放出大大量氣泡泡，電解解液沸騰騰。2．4影響蓄電電池容量量的因素素2．4．1蓄電池的的容量C＝Iftf式中，C——蓄電池的的容量，，單位為為A·h；If——放電電流流，單位位為A；tf——放電時間間，單位位為h。1．額定容容量概念：GB5008.1－1991標準規(guī)定定，以20h放電率的的放電電電流在電電解液初初始溫度度為（25±5）℃，密密度為(2．28±0.01)g／cm3（25℃）的條件件下，連連續(xù)放電電到規(guī)定定的單格格終止電電壓1．75V，蓄電池池所輸出出的電量量，稱為為蓄電池池的額定定容量，，記為C20。2．額定儲儲備容量量是指充足足電的蓄蓄電池在在電解液液溫度為為25℃條件下，，以25A電流放電電到單格格終止電電壓1．75V時所能維維持的時時間。符符號為Cm，單位為為min。3．起動容容量表示蓄電電池在發(fā)發(fā)動機電電力起動動時的供供電能力力，用倍倍率和持持續(xù)時間間表示。。起動容容量有兩兩種規(guī)定定：常溫溫起動容容量和低低溫起動動容量。。（1）常溫起起動容量量常溫起動動容量為為電解液液初始溫溫度25℃時，以5min放電率的的電流放放電，放放電5min至單格電電池電壓壓降至1．5V時所輸出出的電量量。例如：對對于6－Q－100型蓄電池池，C20＝100A·h，在電解解液初始始溫度為為25℃時，以3C20A＝3×100A＝300A的電流放放電5min，單格電電池電壓壓降至1.5V，蓄電池池端電壓壓降至1.5×6V＝9V，其起動容容量為（（300×5／60）A·h＝25A·h。（2）低溫起起動容量量低溫起動動容量為為電解液液初始溫溫度-18℃時，以5min放電率的的電流放放電，放放電2.5min。至單相相電池電電壓降至至1V時所輸出出的電量量。2．4．2影響蓄電電池容量量的因素素影響蓄電電池容量量有以下下四方面面的因素素。1．極板的的構(gòu)造2．放電電電流：放電電流流越大，，蓄電池池的容量量就越低低。注意：一一次起動動時間不不應超過過5S；連續(xù)兩兩次起動動應間隔隔15S以上。3．電解液液的溫度度4．電解液液的密度度2．5蓄電池的的充電2．5．1蓄電池池充電電的方方法充電可可分為為定流流充電電、定定壓充充電和和快速速充電電三種種。1．定流流充電電在充電電過程程中，，充電電電流流保持持一定定的充充電方方法稱稱為定定流充充電。。方法：：⑴、充充電電電流大大?。簽镃20的1／15－l／10；⑵、、當單單格電電壓達達2.4V時，充充電電電流減減小一一半，，直到到充滿滿為止止。特點：：有較大大的適適應性性，可可以任任意選選擇和和調(diào)整整充電電電流流，因因此可可以對對各種種不同同情況況及狀狀態(tài)的的蓄電電池充充電。。例如如，新新蓄電電池的的初充充電，，使用用中的的蓄電電池補補充充充電，，去硫硫充電電等。。定流流充電電的不不足之之處在在于需需要經(jīng)經(jīng)常調(diào)調(diào)節(jié)充充電電電流，，充電電時間間長。。2、定壓充充電在充電電過程程中，，直流流電源源電壓壓保持持不變變的充充電方方法稱稱為定定壓充充電。。采用定定壓充充電時時，應應注意意選擇擇充電電電壓壓。電電壓選選擇過過高會會造成成充電電初期期充電電電流流過大大和發(fā)發(fā)生過過充電電現(xiàn)象象，造造成極極板損損壞；；電壓壓選擇擇過低低則會會使蓄蓄電池池充電電不足足。一一般單單格電電池充充電電電壓定定為2.5V，即蓄蓄電池池的充充電電電壓應應為（（14．80±±0．05）V（6格電池池）或或（7.40±±0.05）V（3格電池池）。。此外外，充充電初初期最最大充充電電電流不不應超超過0．3C20A，否則則應適適當調(diào)調(diào)低充充電電電壓，，待蓄蓄電池池電動動勢升升高后后再將將充電電電壓壓調(diào)整整到規(guī)規(guī)定值值。3．快速速充電電采用快快速充充電，，新蓄蓄電池池初充充電不不超過過5h，補充充充電電只需需要0．5－1．5h，大大大縮短短了充充電時時間，，提高高了效效率。。目前前采用用的快快速充充電方方法有有脈沖沖快速速充電電法和和大電電流遞遞減充充電法法。一般在在蓄電電池集集中、、充電電頻繁繁的場場合或或應急急部門門使用用快速速充電電。但但其輸輸出容容量較較低，，能量量轉(zhuǎn)換換效率率也較較低，，不能能將蓄蓄電池池完全全充足足，且且對蓄蓄電池池的壽壽命有有不利利的影影響。。2．5．2蓄電池池充電電的種種類1．初充充電初充電電的特特點是是充電電電流流小，，充電電時間間長。。（l）加注注電解解液按制造造廠的的規(guī)定定，加加注一一定密密度的的電解解液。。液面面高出出極板板上沿沿15mm。加注注電解解液后后，蓄蓄電池池應靜靜置3－6h，待溫溫度低低于35℃℃才能進進行充充電。。（2）初充充電過過程第一階階段充充電電電流約約為額額定容容量的的1／15，充電電至電電解液液中逸逸出氣氣泡，，單格格電壓壓達到到2．4v時為止止。第二階階段充充電電電流減減半，，充電電至電電解液液沸騰騰，密密度和和瑞電電壓連連續(xù)3h不變時時為止止。（3）注意意事項項⑴、充充電過過程中中應經(jīng)經(jīng)常測測量電電解液液溫度度，上上升到到40℃時應將將充電電電流流減半半；上上升到到45℃℃時應停停止充充電，，待冷冷至35℃℃以下再再行充充電。。⑵、初初充電電接近近完畢畢時應應測量量電解解液密密度，，如果果不符符合規(guī)規(guī)定值值，應應用蒸蒸餾水水或密密度為為2．400g／cm3的電解解液調(diào)調(diào)整，，調(diào)整整后再再充電電2h。⑶、新新蓄電電池充充電完完畢后后，要要以20h放電率率放電電，再再次充充電，，然后后又以以20h放電率率再次次放電電。如如果第第二次次放電電的蓄蓄電池池容量量不小小于額額定容容量的的90％，就就可以以使用用了。。2．補充充充電電如果電電解液液密度度下降降到2．150g／cm3以下，，或單單格電電池電電壓下下降到到1．75V以下，，或冬冬季放放電超超過25％，夏夏季放放電超超過50％，或或前照照燈燈燈光比比平時時暗淡淡，或或起動動無力力，則則必須須進行行補充充充電電。補充充充電可可采用用定流流充電電，也也可采采用定定壓充充電。。若采采用定定流充充電方方法，，其充充電過過程與與初充充電相相似，，但充充電電電流可可以略略大一一些。。第一一階段段的充充電電電流為為額定定容量量的1／10，充電電至單單格電電池電電壓達達到2．4V時電流流減半半，直直至充充足。。若采用用定壓壓充電電，其其充電電方法法如下下：①將蓄蓄電池池與充充電電電源連連接。。②將電電壓調(diào)調(diào)至規(guī)規(guī)定值值，觀觀察充充電電電流，，如果果電流流超過過0．3C20A，應適適當降降低電電壓、、待蓄蓄電池池電動動勢升升高后后再將將電壓壓調(diào)至至規(guī)定定值。。③充電電電流流在連連續(xù)2h內(nèi)變化化不大大于0．1A，且電電解液液密度度無明明顯變變化，，則可可以認認為充充電結(jié)結(jié)束。。3．預防防硫化化過充充電為預防防硫化化，蓄蓄電池池每隔隔3個月進進行一一次預預防硫硫化過過充電電：先先用補補充充充電的的電流流值將將電池池充足足，然然后間間歇lh，將電電流值值減半半繼續(xù)續(xù)充至至沸騰騰，這這樣反反復數(shù)數(shù)次，，直到到蓄電電池剛剛一接接入直直流電電源充充電就就立即即沸騰騰起來來，這這時就就可以以結(jié)束束充電電了。。4．去硫硫充電電去硫充充電：：光倒倒出容容器內(nèi)內(nèi)的電電解液液，用用蒸餾餾水反反復沖沖洗數(shù)數(shù)次，，然后后加入入蒸餾餾水，，用初初充電電電流流進行行充電電，并并且隨隨時測測量電電解液液密度度。當當密度度上升升到2．150g／cm3時，要加蒸蒸餾水沖淡淡，繼續(xù)充充至密度不不再上升。。然后進行行放電，反反復進行到到在6h內(nèi)密度值不不再變化時時為止。最最后按初充充電的方法法充電，調(diào)調(diào)整電解液液密度至規(guī)規(guī)定值。5、鍛煉循環(huán)充充電即按正常的的充電方法法將蓄電池池充足，然然后以20h放電率放完完，再按正正常充電方方法充足。。2．5．3蓄電池充電電注意事項項①嚴格遵守守各種充電電方法的充充電規(guī)范。。②將充電機機與蓄電池池連接時，，要注意極極性。③在充電機機工作時，，不要連接接或脫開充充電機引線線。④在充電過過程中，要要注意電壓壓和電解液液密度。⑤在充電過過程中，要要注意各個個單格電池池的溫升。。⑥充電時，，打開蓄電電池加液孔孔蓋，使氣氣體順利逸逸出。⑦通風好，，嚴禁在附附近產(chǎn)生電電火花、明明火和吸煙煙。⑧充電時，，導線必須須連接可靠靠。2．6蓄電池的使使用與維護護2．6．1蓄電池的維維護①定期檢查查蓄電池安安裝是否牢牢固，線夾夾與極樁的的連接是否否牢固，并并及時清除除線夾和極極樁上的氧氧化物。在在其表面涂涂上凡上林林或黃油可可防止氧化化。②經(jīng)常檢查查蓄電池表表面是否清清潔，應及及時清除灰灰塵、油污污、電解液液等臟物。。暢通加液液孔蓋通氣氣小孔。③定期檢查查電解液的的液面高度度，液面一一般應高出出極板10－15mm，液面過低低時應及時時補充蒸餾餾水。除非非確知液面面降低是由由于電解液液濺出所致致，否則一一般不允許許加注硫酸酸溶液。④檢查蓄電電池的放電電程度，如如果放電程程度冬季超超過25％，夏季超超過50％時，就應應對蓄電池池立即進行行補充充電電。⑤定期對蓄電電池進行補補充充電，，不考慮蓄蓄電池放電電程度強制制性進行補補充充電，，以保證蓄蓄電池始終終保持充足足電狀態(tài)，，避免極板板硫化。定定期補充充充電一般為為每月一次次，城市公公共汽車可可短些，而而長途運輸輸車輛可更更長一些。。⑥連接蓄電電池時，細細心查明極極性，不要要接錯。⑦脫開蓄電電池時，始始終要先拆拆負極