汽车电气设备构造与维修教学课件 PPT 作者 胡光辉 22335-模块二汽车电源系统

模块二 汽车电源系统,课题一 蓄电池的结构,一、蓄电池的功用 （1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电。 （2）发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电。 （3）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来。,（4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。 （5）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，保持汽车电气系统电压的稳定。,二、蓄电池的结构,1极板 极板是蓄电池的核心，在蓄电池充、放电过程中，电能与化学能的转换就是通过正、负极板上的活性物质与电解液中的硫酸进行电化学反应来实现的。,2隔板,为避免正、负二极板彼此接触而导致短路，正负极板间用绝缘的隔板隔开。,3电解液,电解液的作用是与极板上的活性物质发生电化学反应，进行电能和化学能的相互转换。,4外壳,蓄电池外壳用于盛放电解液和极板组。,5蓄电池盖,蓄电池盖用来封闭蓄电池，有硬质橡胶盖和聚丙烯塑料盖两种。,6联条,联条用于连接蓄电池各单格，采用纯铅制作。,7极桩,蓄电池各单格电池串联后，两端的正负极桩穿出电池盖，用于连接外电路。,8防护板 9加液孔盖 10封口料,三、蓄电池的型号和选用,1国产蓄电池的型号和规格 按照JB/T 25991993起动型铅蓄电池标准的规定，国产蓄电池的型号共分为3段5部分，其排列及含义如下。,第一部分表示串联的单格蓄电池数。 第二部分表示蓄电池的类型。 第三部分表示蓄电池特征。 第四部分表示蓄电池的额定容量。 第五部分表示蓄电池的特殊性能 。,2进口蓄电池的型号,从不同国家进口的蓄电池均根据进口国标准生产，这些标准有LEC国际（国际标准）、BS（VBS系列英国标准）、DIN（PZS系列德国标准）、JIS（日本标准）、BCI（美国标准）等。,认识蓄电池 （1）各零部件的装配特点及相互关系。 （2）外部联结式蓄电池和穿壁联结式蓄电池的结构特点。 （3）观察正、负极板组的结构组成及它们的异同点。,（4）观察隔板的安装方法及各类隔板的特征。 （5）观察加液孔盖的结构特点。 （6）观察壳体的结构特点。,课题二 蓄电池的工作原理,蓄电池的工作原理就是化学能和电能的相互转化。 一、蓄电池的工作原理 1蓄电池的放电,图2.3 蓄电池的放电过程,2蓄电池的充电,图2.4 蓄电池的充电过程,由蓄电池充放电时的化学反应过程，可以得出如下几点结论。 （1）蓄电池在放电时，电解液中的硫酸逐渐减少，水逐渐增多，电解液密度减小；蓄电池在充电时，电解液中的硫酸逐渐增多，而水逐渐减少，电解液密度增大。,（2）在充放电时，电解液密度发生变化，主要是由于正极板的活性物质发生化学反应的结果，因此要求正极板处的电解液流动性要好。 （3）蓄电池放电终了时，极板上尚有70%80%的活性物质没有起作用。,二、蓄电池的工作特性,1蓄电池的静止电动势 蓄电池的静止电动势是指蓄电池内部工作物质的运动处于静止状态（不充电也不放电）下的电动势，静止电动势可用直流电压表或万用表直接测量。,静止电动势可用式（2.1）计算。 Ej = 0.84+25,2蓄电池的放电特性,图2.5 蓄电池的放电特性,由此可见，蓄电池在放电终了有如下特征。 （1）单格电压放电至终止电压（以20h放电率放电，单格电压降至1.75V）。 （2）电解液密度降至最小许可值（约1.11g/cm3）。,3蓄电池的充电特性,图2.6 蓄电池的充电特性,可见，蓄电池在充电终了时（充足电）有如下特征。 （1）蓄电池内产生大量气泡，即出现“沸腾”现象。 （2）端电压上升至最大值，且2h内不再增加。 （3）电解液密度上升至最大值，且23h内不再增加。,蓄电池技术状况的检测 操作一 蓄电池外观的检查 （1）检查蓄电池外壳是否有裂纹、破损漏电解液。 （2）检查蓄电池极桩是否松动、表面是否有氧化物。,（3）检查蓄电池加液孔盖（普通铅蓄电池）是否畅通。 （4）检查蓄电池单格小盖（普通铅蓄电池）密封胶是否干裂。,操作二 电解液液面高度的检测 1玻璃管检测法 2液面高度指示线检测法 3液位镜检测法,图2.7 电解液液面高度的检测,操作三 电解液密度的检测,图2.8 检测蓄电池密度,操作四 端电压的检测 1用高率放电计检测单格电池的端电压,图2.9 高率放电计,2用专用检测仪检测端电压,图2.11 奥迪轿车蓄电池检测,3大负荷放电测试蓄电池端电压,图2.12 SVAT-40型检测仪,课题三 蓄电池的充电,一、蓄电池的充电设备 1硅整流充电机,图2.13 硅整流充电机外形图,2快速充电机 3充电电源,图2.14 充电电源,二、蓄电池的充电方法,1定电压充电 在充电过程中，加在蓄电池两端的充电电压保持恒定不变的充电方法，称为定电压充电。,图2.15 蓄电池并联充电连接图,2定电流充电,蓄电池在充电过程中，其充电电流保持恒定不变的充电方法，称为定电流充电。,3脉冲快速充电法,蓄电池的充电 蓄电池的充电有初充电、补充充电、去硫化充电和循环锻炼充电4种。,操作一 蓄电池的初充电 （1）检查蓄电池外壳有无破裂，拧下加液孔盖的螺塞，检查通气孔是否畅通。 （2）根据不同季节和气温选择电解液密度，将适当密度且温度低于30的电解液从加液孔处缓缓加入蓄电池内，液面要高出极板上沿1015mm。,（3）蓄电池加入电解液后，要静置36h，让电解液充分浸渍极板。电解液充分渗透到极板内部后电解液有所减少，液面下降，应再加入电解液把液面调整到规定值。待蓄电池内温度低于30时，将充电机与蓄电池相连，准备充电。,（4）新蓄电池在储存中可能有一部分极板硫化，充电时容易过热，所以初充电选用的电流较小，充电分两个阶段进行。,（5）初充电接近终了时，如果电解液密度不符合规定，应用蒸馏水或密度为1.40g/cm3的稀硫酸进行调整，再充电2h，直至蓄电池单格端电压上升到最大值，并在23h内不再增加。,当电解液密度上升到最大值，也在23h内不再增加，并产生大量气泡，电解液呈“沸腾”状态时，蓄电池已充满电，应切断电源，以免过充电。,（6）新蓄电池充满电后，应以20h放电率放电，如3-Q-90型蓄电池以4.5A电流连续放电至单格电压1.75V，然后按补充充电的电流值充足，再以20h放电率放电。如果第二次放电时蓄电池容量不小于额定容量的90%，则可进行一次最后的充电，便可送出使用。,操作二 蓄电池的补充充电 （1）从汽车上拆下蓄电池，清除蓄电池盖上的脏污，疏通加液孔盖上的通气小孔，清除极桩和导线接头上的氧化物。,（2）旋下加液孔盖，检查电解液的液面高度，如果高度不符合规定要求，应添加蒸馏水，但如果确定是电解液逸出导致液面下降，则应用密度为1.40g/cm3的稀硫酸调配，使电解液液面高出极板上缘1015mm。,（3）用高率放电计检查各单格的放电情况，要求蓄电池的各单格电池电压基本一致。 （4）将蓄电池与充电机相连。 （5）将加液孔盖拧紧，擦净蓄电池表面，便可使用。,操作三 去硫化充电法 操作四 循环锻炼充电法,课题四 蓄电池的维修,蓄电池的维修包括蓄电池的正确使用、日常维护和修理。 一、蓄电池的正确使用和维护 1蓄电池的正确使用 2蓄电池的维护,二、蓄电池常见故障及其排除方法,1蓄电池常见的外部故障及其排除方法 （1）容器破裂。 （2）封口胶裂纹。 （3）极桩螺栓和螺母腐蚀。 （4）蓄电池爆炸。,2蓄电池常见的内部故障及其排除方法,（1）极板硫化。 （2）自行放电。 （3）极板短路。 （4）极板活性物质脱落。,蓄电池的维修 在蓄电池的常见故障中，有的不需要将蓄电池解体即可排除，如极板硫化不严重时，可以采用去硫化充电的方法排除故障。 而有些故障发生在蓄电池内部，必须把蓄电池解体，方可排除故障，如极板上活性物质脱落（需要换极板）、极板拱曲等。,操作一 解体蓄电池 1拆除联条 2除去封口胶 3取出极板组,操作二 清洗蓄电池 操作三 修理蓄电池各零部件 1外壳 （1）直观检查法。 （2）渗透法检查。 （3）试灯法检查。,2极板 3隔板 4极桩和联条,操作四 组装蓄电池 将修理好的正、负极板相互交错插在一起，在极板间插入隔板。 将组装好的各极板放入蓄电池槽中，其松紧应适中，然后在其上装上防护板，再装上蓄电池盖。,课题五 交流发电机的结构,一、交流发电机的功用和类型 交流发电机是汽车的主要电源之一，它与电压调节器互相配合工作，其主要任务是对除起动机以外的所有用电设备供电，并向汽车上的蓄电池充电。,我国交流发电机的型号如下。,第一部分为产品代号。 第二部分为电压等级代号。 第三部分为电流等级代号。 第四部分为设计序号。 第五部分为变型代号。,二、交流发电机的结构,汽车上的交流发电机大多采用三相同步交流发电机，其结构按类型的不同而异，普通式与整体式车用交流发电机在结构上大同小异，而与无刷式、永磁式有较大的差异。,1定子总成,定子总成用来产生和输出三相交流电，又叫电枢，由定子铁心和定子绕组组成，如图2.24所示。,图2.24 定子总成,2转子总成,转子总成又称励磁绕组（也称磁场绕组、磁场线圈），作用是用来产生磁场。 由两块爪（鸟嘴）形磁极、磁场绕组、滑环及轴等组成，如图2.27所示。,图2.27 转子总成,3整流器,整流器的作用是将定子绕组输出的三相交流电，通过三相桥式整流变成直流电输出。 整流器由正整流板和负整流板组成，如图2.28所示。,图2.28 整流板,4前后端盖,前后端盖是交流发电机的安装基础，用来固定定子、支承转子总成并封闭内部构造,5电刷与电刷架,电刷的作用是通过滑环给励磁绕组提供电流。,6带轮和风扇,发电机由发动机通过其前端装的带轮带动。,拆装交流发电机 操作一 拆卸交流发电机 拆下固定电刷组件的两个固定螺钉。 拆下连接前后端盖的紧固螺栓。 拆下带轮。 分离前端盖与转子。, 拆下后端盖外的防护罩。 拆下定子绕组与整流器的连接螺钉。 拆下整流器与后端盖的连接螺钉。 零部件的清洗。,操作二 组装交流发电机 组装交流发电机各零部件之前，先将轴承填充规定型号的润滑脂（13号复合钙钠基润滑脂或2号低温润滑脂），填充量以轴承空间的2/3为宜。 若过量则易溢出，溅到滑环上会导致电刷与滑环接触不良。, 将前端盖、风扇、半圆键和带轮依次装到转子轴上，并用螺母紧固。 将整流板、定子绕组依次装入后端盖。 将两端盖装合在一起（注意两端盖的相互位置），并按要求拧紧连接螺栓。, 装好后端盖防护罩。 装好电刷组件。 装复完毕后，用手转动驱动带轮，检查转动是否灵活自如；再用万用表检测各接线端子间的电阻值是否符合要求。,课题六 交流发电机的工作原理,一、交流发电机的工作原理 1交流电动势的产生,图2.36 电动势产生原理图,2整流过程,图2.37 三相桥式整流电路的整流过程,3励磁方式,交流发电机励磁电流的控制形式有两种，一种是控制励磁电流的火线，其搭铁可以通过发电机本体直接搭铁，我们通常称这种控制方式为内搭铁（或内搭铁交流发电机），如图2.38（a）所示；另一种控制方式是控制励磁电流的搭铁，我们通常称这种控制方式为外搭铁（或外搭铁交流发电机），如图2.38（b）所示。,图2.38 励磁电流的控制形式,二、交流发电机的工作特性,交流发电机的工作特性是指交流发电机转速（n）、输出电压（U）与输出电流（I）三者之间的关系。 工作特性包括输出特性、空载特性和外特性，其中以输出特性最为重要。,1输出特性,输出特性也称负载特性或输出电流特性，是指交流发电机输出电压保持一定时，发电机的输出电流与转速之间的关系。,2空载特性,空载特性是指无负荷时，发电机输出电压与转速的变化规律。,3外特性,外特性是指发电机转速保持一定时，发电机的输出电压与输出电流的关系。,交流发电机的不解体检测 交流发电机的不解体检测是在交流发电机拆解前进行的，目的是为了初步判断交流发电机内部故障的部位。,操作一 检测发电机“+B”与“E”