汽车电器与电子控制系统

汽车电器与电子控制系统2010年暑期中职培训主讲：刘德发•培训学习内容：内容1、教学方法的探讨以及我校一体化教学模式内容2、汽车电器系统检修内容4、底盘电控系统检修内容3、发动机电控系统检修内容5、柴油电控系统认识•互动教学•一、教学方法的探讨和教学模式•为什么设置这个教学？1、我参加过很多培训，受到了、、、、、、启发，折磨，感悟。2、我们每个老师来学习教学理念、教学方法、教学模式、教学思路、、、、3、各位老师能相聚在黑农工职院是认识、交流、大家互相学习---------黑农工职院是个平台4、每个教师对教学都有独到的见解----希望各位不吝赐教5、有些人或许有自己想法（关于教学），你在自己的学校无法尝试，但是在这里可以、“无徒，无师”4、“师者,所以传道,授业,解惑也。”5、“去爱而不是有爱”我的为师之道2、“无劣徒”理念1、“亲其师，信其道”、一个班级分成6组或其他2、一个小组6人活8人3、一个小组，选出组长一名4、分组时要了解学生的情况分组教学法1、进行组与组之间的PK2、组与组之间的提问教学3、组与组的实践技能PK第四步第三步第二步第一步总结学生操作演示讲解激励教学法实情教学法实用知识必教法学生广泛提问法引导问题教学法模拟考核教学法•分组讨论过程•1、电源电路系统•2、起动系统检修•3、照明、信号、仪表、警报•4、电动玻璃升降器电路分析内容2.汽车电器系统检修任务1.电源电路系统检修蓄电池作用和要求构造和型号工作原理和工作特性容量故障分析一、蓄电池的功用•1.发动机启动时，向启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磁场绕组供电。•3.发动机运转时，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舒瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定•6.给常用电设备供电•一辆车对蓄电池的要求启动发动机时，蓄电池在5～10S内，要向启动机连续供给强大电流（汽油机200～600A，柴油机800～1000A）容量大、内阻小、有足够的启动能力还有哪些？•蓄电池容量过大好还是小一点好呢？二、蓄电池构造和型号蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、电解液和外壳四部分组成，如图所示。普通型蓄电池的结构普通型蓄电池的结构普通型蓄电池的结构1.极板1)极板的结构如图所示由栅架和活性物质组成。普通型蓄电池的结构2）栅架由铅锑合金浇铸而成。普通栅架含锑量5%~7%；干荷电蓄电池栅架含锑量1.5%~2.3%。目前，多采用铅—低锑合金栅架或铅—钙—锡合金栅架。为降低蓄电池内阻，改善启动性能，现代汽车蓄电池采用了放射型栅架。栅架放设型栅架普通型蓄电池的结构3）活性物质•正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），呈深棕色。•负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。•4)极板组的结构•为了增大容量，一般将多片正极板（4~13片）和多片负极板（5~14片）分别并联，组成正负极板组,如图1-5所示。普通型蓄电池的结构普通型蓄电池的结构•注意：因为正极板化学反应剧烈，所以在单格电池中，负极板总比正极板多一片。使每一片正极板都处于两片负极板之间，保持其放电均匀，防止变形。a)负极板组b)正极板组c)极板组嵌和情况1、3．汇流条2．极柱4．负极板5．隔板6．正极板图1-5蓄电池极板组结构2.隔板•作用：在正负极板间起绝缘作用，使电池结构紧凑。•特征：（1）隔板有许多微孔，可使电解液畅通无阻。（2）隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽面对着正极板，且与底部垂直，使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。•免维护蓄电池隔板做成袋式隔板。普通型蓄电池的结构3.电解液•由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成，一般密度为1.24～1.30g/cm3，使用中应根据地区、气候条件和制造厂的要求而定。•注意：不允许用工业硫酸和自来水、井水、河水等配制。因其杂质多，易引起自放电，从而影响蓄电池寿命。普通型蓄电池的结构4.壳体壳体用于盛装电解液和极板组。外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。外壳由橡胶外壳和聚丙烯塑料两种，普遍采用的是塑料外壳。外壳为整体式结构，壳内间壁分成3个或6个互不相通的单格。蓄电池单格电池之间均用铅质联条串联，如图所示。注意：每个单格电池设有一个液孔，可以加注电解液或检测电解液密度。孔盖上设有通气孔，便于排出蓄电池内部气体，防止外壳涨裂，发生事故。普通型蓄电池的结构单格电池间穿壁连接示意图5.联条和极桩普通型蓄电池的结构•1、普通蓄电池与免维护蓄电池的区别在哪里？•2、普通蓄电池损坏，基本上是哪些地方损坏？从结构上来考虑？•3、对于你教的学生你怎么启发他们在蓄电池方面的维护保养？三、蓄电池工作原理和特性1.蓄电池工作原理1）蓄电池放电过程蓄电池的化学能变成电能的过程称放电过程。如图所示。蓄电池放电示意图2）充电过程电能变成化学能，如图所示。蓄电池充电示意图蓄电池工作原理和特性双击画面观看动画蓄电池充放电过程中的化学反应方程式为：PbO2+2H2SO4+Pb——2PbSO4+2H2O结论：（1）具有可逆性。（2）充浓放稀。（3）正极板附近化学反应较负极板附近化学反应剧烈。放电充电蓄电池工作原理和特性2.蓄电池的工作特性1．静止电动势和内阻1）静止电动势蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。Ej=0.85+ρ25°C（V）式中：ρ25°C——温度为25°C时电解液的相对密度。ρ25°C=Pt+0.00075（t-25）2）内电阻蓄电池内电阻包括：电解液电阻、极板电阻、隔板电阻和联条电阻。蓄电池工作原理和特性（1）极板内阻很小，随活性物质的变化而变化，充电时变小，放电时变大。（2）隔板内阻与材料有关。（3）电解液内阻温度升高，内阻下降；内阻与密度关系密度如图1-11所示。（4）联条内阻很小，为定值。蓄电池工作原理和特性2.蓄电池的放电特性是指充足电的蓄电池在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随放电时间的变化规律。恒流放电特性曲线如图1-12所示。蓄电池工作原理和特性•端电压分析U=E-IR（1）开始放电阶段（2.11～2V）：消耗孔隙内的硫酸，U下降较快。（2）相对稳定阶段（2～1.85V）：孔内消耗孔隙内的硫酸与孔外消耗的硫酸达到动态平衡，U缓慢下降。（3）迅速下降阶段（1.85～1.75V）：•蓄电池放电终了的标志：（1）单个电压降到放电终止电压值(以20小时放电率放电时，此值为1.75V）（2）电解液相对密度下降到最小许可值，约1.11cm3。蓄电池工作原理和特性在恒流充电过程中，单格电池的端电压UC和电解液相对密度ρ25℃随时间的变化规律。恒流充电特性曲线如图1-13所示。3．充电特性蓄电池工作原理和特性•UC变化规律：UC=E+ICRi（1）充电开始阶段（2～2.2V）：孔隙内生成硫酸，端电压迅速上升。（2）稳定上升阶段（2.2～2.4V）：孔内生成的硫酸与孔外消耗的硫酸达到动态平衡，U缓慢s上升。（3）充电末期电压迅速上升到2.7V左右，且稳定不变，电解液呈沸腾状态。（4）充电停止后，端电压逐渐下降至静止电动势。蓄电池工作原理和特性•蓄电池充电终了的标志：•（1）电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水)•（2）电解液相对密度上升到最大值，且在2～3h小时内不再上升。•（3）单格端电压上升到最大值（2.7V），且在2～3小时不再升高。蓄电池工作原理和特性四、蓄电池的容量及其影响因素•1.蓄电池的容量•概念表示蓄电池的供电能力。当蓄电池以恒流放电时，其容量Ｃ等于放电电流I和放电时间t的乘积，既•Ｃ=Iｆtｆ（Ah）•分类额定容量、起动容量和储备容量（1）额定容量将充足电的新蓄电池在电解液温度为25℃时，以20h放电率的放电电流连续放电，至12V蓄电池端电压下降到10.5±0.05V时所输出的电量。•（2）起动容量起动时的供电能力。分常温起动容量和低温起动容量。•常温起动容量既电解液温度为250C时，以5min率放电的电流（3倍额定容量的电流）连续放电至规定的终止电压（12V蓄电池为9V）时所输出的电量。•低温起动容量既电解液温度为-180C时，以3倍额定容量的电流连续放电至规定的终止电压（12V蓄电池为6V）时所输出的电量，其放电的时间在2.5min以上。蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的容量及其影响因素（3）储备容量•蓄电池在25±2℃条件下，以25A恒流放电直至单池平均电压降到1.75V时的放电时间。单位为分钟（min）。2.影响容量的因素（1）构造因素对容量的影响极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。极板面积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。同性极板中心距越小，蓄电池内阻越小，容量越大。（2）使用因素对容量的影响蓄电池的容量及其影响因素1)放电电流放电电流越大，蓄电池输出的容量越小。注意在使用起动机时，必须严格控制起动时间，每次接入起动机的时间不得超过5s，两次起动应间隔15s以上放电电流与容量关系蓄电池的容量及其影响因素•2)电解液温度电解液温度降低，蓄电池输出的容量减小，如图1-15所示。•注意冬季应注意对蓄电池的保温温度↓→粘度↑→渗入极板困难，活性物质利用率↓→Q↓；同时，粘度↑→内阻↑→内压降↑→端电压↓→Q↓。电解液温度与容量关系蓄电池的容量及其影响因素•3)电解液的相对密度实践证明，采用较低的电解液相对密度，可以提高蓄电池输出大电流的能力和大电流放电时的容量。电解液相对密度对容量的影响如图1-16所示。•注意冬季，在不致结冰的前提下，应尽量采用稍低密度的电解液。电解液相对密度与容量关系蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的充电•2.4.1充电方法•（1）定流充电在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。优点为：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。缺点是充电时间长，且需要经常调整充电电流。•（2）定压充电在充电过程中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。优点为：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升，而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。缺点是：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。蓄电池的充电•（3）脉冲快速充电法以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。①大电流恒流充电IC=（0.8～1）C20至单池电压升至2.4V；②前停充15～25ms；③反向脉冲充电IC=（1.5～2.0）C20t=150～1000us；④后停充25～40ms，如此循环，直至充足电。•(4)智能快速充电利用单片机的智能功能，控制充电电流按照最佳充电电流变化而实现快速充电的方法。蓄电池的充电（5）蓄电池充电时的连接•1）定流充电时的连接•采用串联法即把同的蓄电池串联起来接如充电电源。•可串联蓄电池单格总数和电池只数为：蓄电池单格总数=充电机的额定充电电压/2.7串联12V蓄电池数=充电机的额定充电电压/（2.7Χ6）•注意所有串联支路的蓄电池，其容量最好相同，否则充电电流必须按容量最小的电池来选定•2）定压充电时的连接•采用并联法即把不同的蓄电池并联起来接如充电电源•注意并联蓄电池的数目必须按充电设备的最大输出电流决定。蓄电池的充电2.4.2充电种类•1）初充电对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。步骤：检查外部、通气孔→加注电解液→选择充电电流（IC1=Q20/15，IC2=Q20/30）→连接蓄电池-充电过程中应注意问题→调整电解液密度。•2）补