汽車電氣系統(tǒng)及檢修

項目一蓄電池狀態(tài)檢查與跨接起動

任務(wù)1蓄電池基本知識

汽車電源系電源系：向汽車用電設(shè)備提供低壓直流電能，以保證汽車在行駛中和停車時的用電需求。蓄電池和發(fā)電機及電壓調(diào)節(jié)器、充電指示燈、點火開關(guān)共同構(gòu)成汽車電源系統(tǒng)。一、蓄電池作用蓄電池是可逆直流電源，有放電和充電兩種工作狀態(tài)。放電：蓄電池將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；充電：蓄電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能。蓄電池與發(fā)電機并聯(lián)，協(xié)同工作，共同為汽車電氣設(shè)備供電。發(fā)電機為全車用電設(shè)備供電的同時，還為蓄電池充電，蓄電池將該電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存起來（即蓄電池處于充電狀態(tài)）。（1）發(fā)動機起動時，蓄電池向起動機和點火系統(tǒng)以及燃油噴射系統(tǒng)供電。（2）發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)、發(fā)電機電壓較低時，蓄電池向用電設(shè)備和發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組供電。（3）發(fā)電機出現(xiàn)故障不發(fā)電時，蓄電池向用電設(shè)備供電。（4）發(fā)電機過載時，蓄電池協(xié)助發(fā)電機向用電設(shè)備供電。（5）發(fā)動機熄火停機時，蓄電池向電子時鐘、汽車電子控制單元(ECU/ECM)、音響設(shè)備以及汽車防盜系統(tǒng)供電。（6）此外，蓄電池相當于一只大容量的電容器，所以不僅能夠保持汽車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，而且還能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，保護電子元件不被損壞。蓄電池作用如下：

起動發(fā)動機時，蓄電池必須能在短時間(5~10s)|內(nèi)向起動機連續(xù)提供強大的起動電流:汽油發(fā)動機般需要200~600A;柴油發(fā)動機一般需要500~1000A，甚至更大。

所以，對汽車用蓄電池的基本要求是容量大、內(nèi)阻小，以保證蓄電池具有足夠的起動能力。

起動型鉛酸蓄電池的突出特點是內(nèi)阻小、起動性能好、電壓穩(wěn)定，此外還有成本低、原料豐富等優(yōu)點，所以在汽車上廣泛應(yīng)用。二、對蓄電池的要求三、分類鉛酸蓄電池普通型干荷電型濕荷電型免維護型膠體型堿性蓄電池鋰離子電池鎳系列蓄電池四、蓄電池的位置蓄電池在汽車上的安裝位置根據(jù)車型和結(jié)構(gòu)而定，原則上離起動機越近越好。發(fā)動機艙內(nèi)行李箱內(nèi)蓄電池都是用特制的金屬框架和防振墊固定的。蓄電池的固定方式五、鉛酸蓄電池的型號按機械行業(yè)標準JB2599-2985《鉛酸蓄電池產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定，鉛酸蓄電池型號由三部分組成，其內(nèi)容擴排列如下：串聯(lián)單格電池數(shù)電池類型和特征額定容量（1）串聯(lián)單格電池數(shù)。串聯(lián)單格電池數(shù)是指該電池總成所包含的單格電池數(shù)目，用一位阿拉伯數(shù)字表示。（2）電池類型。根據(jù)其主要用途劃分，用一個漢語拼音字母表示，起動型鉛酸蓄電池用“Q”表示，代號“Q”是“起”的第一個漢語拼音字母。（3）電池特征。電池特征為附加部分，用一個漢語拼音字母表示，僅在同類用途的產(chǎn)品有某種特征，而在型號中又必須加以區(qū)別時采用。當產(chǎn)品同時具有兩種特征時，應(yīng)按下表順序?qū)蓚€代號并列標志。（4）額定容量。額定容量是指20h放電率額定容量，用阿拉伯數(shù)字表示，單位為A.h,在型號中可省略不寫。有時在額定容量后面用-一個字母表示特殊性能，如“G"表示高起動率，S"表示塑料外殼，“D”表示低溫起動性好。常見電池產(chǎn)品特征代號序號1234567產(chǎn)品特征干荷電濕荷電免維護少維護激活式密閉式膠質(zhì)電解液代號AHWSIMJ舉例：表示由6個單格串聯(lián)，額定電壓為12V，額定容量為105A.h的起動型蓄電池。表示由6個單格串聯(lián)，額定電壓為12V，額定容量為100A.h的起動型干荷電免維護蓄電池。表示由6個單格串聯(lián)，額定電壓為12V，額定容量為40A.h的起動型干荷電塑料外殼蓄電池。6-QA-40S6-QAW-1006-Q-105

汽車電氣系統(tǒng)及檢修

項目一蓄電池狀態(tài)檢查與跨接起動

任務(wù)2蓄電池結(jié)構(gòu)與工作原理

一、鉛酸蓄電池構(gòu)造

現(xiàn)代汽車用鉛酸蓄電池由六只單格電池串聯(lián)而成，每只單格電池的電壓約為2V，串聯(lián)后蓄電池電壓為12V。

結(jié)構(gòu)如圖所示，其構(gòu)件主要有極板、隔板、電解液、外殼、聯(lián)條、接線柱等。1、極板：蓄電池的核心構(gòu)件，由柵架和活性物質(zhì)組成。柵架用鉛銻合金澆鑄而成。上面涂覆有活性物質(zhì)。極板分為正極板和負極板兩種。極板上的工作物質(zhì)稱為活性物質(zhì)。正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛，呈棕紅色負極板上的活性物質(zhì)為純鉛，呈青灰色為減少蓄電池內(nèi)阻和尺寸，蓄電池正、負極板應(yīng)盡可能靠近。但為防止相鄰正負極板彼此接觸而短路，正、負極板之間要用隔板隔開。2、隔板：有的廠家用微孔塑料袋做成袋式隔板(因其形似信封，故亦稱信封式隔板)套在正極板上，可以有效地防止活性物質(zhì)脫落。袋式隔板

安裝時正、負極板互相嵌插，中間插入隔板后，裝入蓄電池單格內(nèi)便形成單格電池。在每個單格電池中負極板總比正極板多一片。

因正極板活性物質(zhì)較疏松，且正極板處的化學反應(yīng)劇烈，反應(yīng)前后活性物質(zhì)體積變化較大，所以正極板夾在負極板之間，可使其兩側(cè)放電均勻，從而減輕正極板的翹曲和活性物質(zhì)脫落。用純硫酸和純凈蒸餾水（distilledwater）按一定比例配制而成的稀硫酸溶液。它的密度高低視鉛蓄電池類型和所用極板而定,一般在15℃時為1.200～1.300g/cm3?蓄電池用的電解液(稀硫酸)必須保持純凈,不能含有危害鉛酸蓄電池的任何雜質(zhì)?3、電解液（electrolyte)：電解液的作用：給正?負電極之間流動的離子創(chuàng)造一個液體環(huán)境,即，充當離子流動的介質(zhì)?

電解液密度對蓄電池性能和壽命影響很大。

相對密度大有利于減少結(jié)冰的危險并提高蓄電池容量，但相對密度過大,則黏度增加,會使流動性變差，反而降低蓄電池容量,而且還會加快隔板和極板的損壞，縮短蓄電池的使用壽命。應(yīng)根據(jù)當?shù)刈畹蜌鉁鼗蛑圃鞆S家的要求選擇電解液相對密度?氣候條件蓄電池完全充足電時電解液的密度（25℃）/（g/cm3）冬季夏季冬季氣溫低于-40℃的地區(qū)1.301.26冬季氣溫在-40~-30℃的地區(qū)1.281.25冬季氣溫在-30~-20℃的地區(qū)1.271.24冬季氣溫在-20~0℃的地區(qū)1.261.23冬季氣溫在0℃以上的地區(qū)1.241.23表1-3不同地區(qū)和氣候條件下電解液的密度

4、外殼（housing）：用來盛裝電解液和極板組，使蓄電池構(gòu)成一個整體。外殼材料有硬橡膠和塑料兩種。

有的蓄電池仍保留了單格電池的加液孔，加液孔在每個單格的蓋板中間，可以用來檢查液面高度和測量電解液的密度，加液孔平時用加液螺塞擰緊。加液螺塞中心的通氣孔應(yīng)保持暢通，使蓄電池在電化學反應(yīng)中放出的氣體可隨時逸出。接線柱有圓錐形、L形和側(cè)孔形三種。5、接線柱（terminalpost):亦稱極樁。

正極柱連接去起動機的線纜；負極柱連接去車身或車架的搭鐵電線。為便于區(qū)分，正極柱旁標有“+”或“P”記號；負極柱旁標有“—”或“N”記號。作用是將單格蓄電池串聯(lián)起來，提高整個蓄電池的端電壓。6、連接條（cellconnector）：一般由鉛銻合金鑄造而成，硬橡膠外殼蓄電池的連接條位于電池上方，塑料外殼蓄電池則采用穿壁式連接條。二、蓄電池的額定容量及影響因素1、蓄電池的額定容量影響因素：其大小受放電溫度、放電電流、放電終止電壓影響。

國標GB5008.1-91《起動用鉛蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定:將完全充足電的新蓄電池在電解液溫度為25士5°C條件下，以20h放電率(放電電流為0.05C20）連續(xù)放至單池平均電壓降到1.75V時為止，蓄電池輸出的電量稱為額定容量。

額定容量

用C20表示。

實際測量蓄電池容量時，其規(guī)定條件下的放電時間≥20小時為合格。例:6-Q-105型蓄電池，在電解液平均溫度為25°C時，以5.25A電流連續(xù)放電20h后，端電壓為10.50V(即單體電壓降到1.75V)，則其20h率額|定容量為多少？

2、起動容量意義：表示蓄電池在發(fā)動機使用電力起動時的供電能力。分類：常溫起動容量：電解液初始溫度為25℃時，以5min放電率的電流(3倍容量的電流)，連續(xù)放電至單格電壓降到1.5V時所輸出的電量。注：其連續(xù)放電時間應(yīng)不小于5min。低溫起動容量：電解液初始溫度為-18°C時，以5min放電率的電流連續(xù)放電至單格電壓降至1V時所輸出的電量。注：其放電時間應(yīng)不小于2.5min。3、蓄電池容量的影響因素蓄電池容量大小標志著蓄電池供電能力的大小。蓄電池容量越大，可提供的電能越多，供電能力越大；反之，蓄電池容量越小，則供電能力越小。構(gòu)造因素極板厚度極板面積極板中心距使用因素放電電流電解液溫度電解液密度影響因素三、蓄電池工作原理蓄電池在充、放電過程中的化學反應(yīng)是可逆的，其化學反應(yīng)方程式或簡化為：

1、蓄電池放電蓄電池與外電路接通后，在極板電位差的作用下，電流從正極流向負極，燈泡通電發(fā)光。正極板活性物質(zhì)由二氧化鉛轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U；負極板上的活性物質(zhì)由純鉛轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，電解液消耗硫酸生成水電解液密度逐漸下降在放電過程中，單格電壓下降到放電終止電壓（以20h放電率放電時，終止電壓為1.75V)電解液密度下降到最小值1.10~1.12g/cm3。放電終了特征：2、蓄電池充電當外接電源電壓高于蓄電池電動勢時，電源電流給蓄電池充電，蓄電池正、負極板處發(fā)生電化學反應(yīng)。放電后的蓄電池接上直流電源，蓄電池正、負極分別與外接直流電源的正、負極連接。充電終了特征：蓄電池端電壓和電解液密度上升到電大且2~3h內(nèi)不再上升。)蓄電池電解液中產(chǎn)生大量氣泡，呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)。蓄電池處于過充電時，會引起水的電解。其反應(yīng)式為：四、蓄電池工作特性

1、靜止電動勢：蓄電池處于靜止狀態(tài)（不充電也不放電）時，正負極板間的電位差（即開路電壓）稱為靜止電動勢。2、內(nèi)阻：電流流過鉛酸蓄電池時所受到的阻力鉛酸蓄電池的內(nèi)阻包括極板、隔板、電解液和聯(lián)接條的電阻。電解液的電阻與其密度和溫度有關(guān)。如，6—Q—75型鉛酸蓄電池在溫度40℃時的內(nèi)阻為0.01Ω，而在-20℃時的內(nèi)阻為0.019Ω?？梢姡瑑?nèi)阻隨溫度降低而增大。

電解液密度為1.20g/cm3(15℃)時內(nèi)阻最小。同時在該密度下，電解液的粘度也比較小。密度過高、過低時，電解液的內(nèi)阻都會增大。

因此，適當采用低密度電解液和提高電解液溫度(如冬季對電池采取保溫措施)，對降低蓄電池內(nèi)阻、提高起動性能十分有利。3、放電特性蓄電池放電特性是指在恒流放電過程中，鉛酸蓄電池的端電壓和電解液密度隨放電時間而變化的規(guī)律。右圖為6-QA-60型干荷蓄電池以3A電流放電時的特性曲線圖。放電終了的特征:單格電池電壓下降到放電終止電壓(以20h放電率放電時終止電壓為1.75V)電解液密度下降到最小.允許值1.10~1.12g/cm3.4、充電特性

充電特性：指在恒流充電過程中，鉛酸蓄電池的端電壓和電解液密度隨充電時間而變化的規(guī)律。右圖為6-QA-60型干荷蓄電池以3A電流充電時的特性曲線圖。充電終了的特征:蓄電池端電壓和電解液密度上升到最大值且2~3h內(nèi)不再上升。蓄電池電解液中產(chǎn)生大量氣泡，呈現(xiàn)沸騰”狀態(tài)。

汽車電器系統(tǒng)檢修

項目一

蓄電池狀態(tài)檢查和跨接起動

任務(wù)3檢查更換蓄電池

一、蓄電池狀態(tài)檢查的注意事項1、定期檢查蓄電池安裝和正負極處的連接是否牢固；2、經(jīng)常檢查蓄電池表面清潔，及時清除灰塵、油污等；3、檢查蓄電池放電情況；4、如有必要，需對蓄電池進行補充性充電；5、注意連接和脫開次序；6、工具不可放在蓄電池上二、蓄電池的拆裝1、蓄電池的拆卸注意：取出蓄電池的時候不要太傾斜，以免電解液從通氣口流出，拆裝、移動蓄電池時，應(yīng)輕搬輕放，嚴禁在地上拖拽。將點火開關(guān)置于OFF位置;使全車用電設(shè)備與電源斷開。拆卸時應(yīng)先拆負極柱上的搭鐵線，后拆正極柱上的起動機線。|2、安裝蓄電池

1）檢查：

蓄電池型號和車型應(yīng)相符，蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機一致，電解液密度和高度應(yīng)符合規(guī)定。2）固定：

用固緊件將蓄電池固定在托架上，塞好防振墊。3）連接：

接線端子和接觸表面要進行清潔，與接線柱要接觸良好，接線時先接正極后接負極，按照規(guī)定扭矩擰緊接線端子。注：對于有電源管理系統(tǒng)的汽車，更換安裝好蓄電池后，還應(yīng)進行蓄電池的初始設(shè)置。三、蓄電池的正確使用1、正確及時充電放完電的蓄電池應(yīng)在24h內(nèi)送到充電車間充電。車上正在使用的蓄電池一般每兩個月補充充電--次，蓄電池的放電程度，冬季不得超過25%，夏季不得超過50%。帶電解液存放的蓄電池，每兩個月補充充電一次。2、正確操作使用不超時連續(xù)使用起動機，每次起動的時間不得超過5s，如果一次未能起動發(fā)動機，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。安裝、搬運蓄電池應(yīng)輕搬輕放，不可隨便敲敲打打或在地上拖拽,蓄電池在車上固定要牢固，以防行車時因顛簸受損。3、經(jīng)常清潔維護經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵污物，保持蓄電池外表清潔。極柱和電線連接要牢固，出現(xiàn)氧化物時應(yīng)及時清除，并涂上潤滑脂。經(jīng)常疏通蓄電池通氣孔。4、注意“五個防止”。防充電電流過大和長時間過充電;防過度放電;防電解液液面過低;防電解液密度過高;防電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。四、蓄電池的日常維護觀察蓄電池外殼是否有裂紋和電解液泄漏，并作適當處理。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。經(jīng)常清除蓄電池上的灰塵、泥土、接線柱和線頭上的氧化物，并涂上潤滑脂。定期檢查蓄電池的電解液密度。檢查蓄電池的放電程度，發(fā)現(xiàn)存電不足，應(yīng)及時補充充電。1、觀察電眼免維護鉛酸蓄電池設(shè)有內(nèi)裝式密度計，俗稱電眼，內(nèi)部裝有一能反光的綠色塑料小球，其浮升高度的變化受到電解液密度的影響，從觀察孔中可看到不同狀態(tài)的顏色。內(nèi)裝式密度計示意圖五、檢查蓄電池狀況注：免維護蓄電池只能用12v高功率放電計測量1）用高功率放電計檢查蓄電池端電壓

測試時，用力將放電計觸針刺入正、負極，保持15s，若蓄電池端電壓能保持在9.6V以上，說明該電池性能良好，但存電不足;若穩(wěn)定在11.6~10.6V，說明蓄電池存電足;若迅速下降，則說明蓄電池已損壞。2、測量端電壓12V整體式高功率放電計2）用萬用表測量蓄電池端電壓

如果蓄電池剛充過電或車輛剛行駛過，應(yīng)接通前照燈遠光30s，消除“表面充電”現(xiàn)象。然后熄滅前照燈，切斷所有負載。

用數(shù)字式萬用表測量蓄電池開路電壓,讀數(shù)少于12V,說明蓄電池過量放電;在12.2~12.5V之間，說明部分放電;高于12.5V,說明蓄電池存電足。

汽車電器系統(tǒng)檢修

項目一蓄電池狀態(tài)檢查與跨接起動

任務(wù)4蓄電池充電操作和跨接起動

一、蓄電池充電操作

1、蓄電池充電操作安全措施1）在專用房間對蓄電池進行充電，保持工作間通風良