53汽车电器实训指导书

汽车电器实训指导书第1页共169页项目一电源系统单元一——蓄电池的容量及其影响因素导入新课：汽车→运行点火、启动、灯光等→电电的供应：发电机、蓄电池电动汽车→发展的趋势怎样的电池最好？单元一蓄电池的容量及其影响因素教学目的要求：通过教学掌握蓄电池的构造、型号识别，掌握不同类型蓄电池的特点以及影响容量的因素。主要教学内容：1、蓄电池的构造、型号2、影响蓄电池容量的因素教学重点、难点：蓄电池的结构一、蓄电池的构造影响蓄电池的容量的影响因素2、车用蓄电池的作用、组成及特点汽车电器实训指导书第2页共169页（1）作用：供电（2）组成：（3）特点：二、蓄电池的类型（1）普通型蓄电池（2）干荷电蓄电池（3）免维护蓄电池普通铅酸蓄电池干荷蓄电池免维护蓄电池汽车电器实训指导书第3页共169页三、蓄电池容量及其影响因素1、蓄电池容量蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，完全充足电的蓄电池所能放出的电量，用“C”表示。蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力、衡量蓄电池质量的优劣以及选用蓄电池的最重要指标。蓄电池的容量采用Ah(安时)来计量。即容量等于放电电流与持续放电时间的乘积。2、影响蓄电池容量的主要因素（1）放电电流（2）电解液温度（3）电解液的纯度（4）电解液密度（5）极板构造3、放电电流1）If↑→单位时间生成硫酸铅↑→孔隙堵塞，活性物质利用率低→C↓2）If↑→单位时间消耗硫酸↑→电解液密度下降快→C↓注意：每次启动发动机时间不得超过5S，再次启动时间间隔15S以上。4、电解液的温度温度↓粘度↑渗入极板困难，活性物质利用率↓→C↓；同时，粘度↑内阻↑内压降↑端电压↓→C↓。汽车电器实训指导书第4页共169页5、电解液的纯度纯度不好的电解液明显减少蓄电池的容量。含有1%的铁，蓄电池在一夜内就会放完电。6、电解液密度电解液密度ρ↑电动势E↑，电液渗透能力↑，参加反应的活性物质↑→C↑ρ过高，粘度↑，内阻↑，极板硫化↑→C↓实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，尽可能采用稍低的电解液密度。7、极板构造极板厚度越薄，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，容量越大四、蓄电池的使用与维护(1)维护1)观察蓄电池外壳表面有无电解液漏出；2)检查蓄电池在车上安装是否牢靠，导线接头与电桩的连接是否紧固；3)经常清除蓄电池盖上的灰尘泥土，擦去电池顶上的电液，透通加液孔盖上的气孔，清除包桩和导线接头上的氧化物；4)定期检查和调整电解液的相对密度及液面高度；5)经常检查蓄电池放电程度，超过规定时立即充电。(2)检查1）电解液液面高度的检查2）蓄电池容量的检查小结本次课主要介绍了蓄电池的构造、型号识别、及容量及影响因素。作业1)什么是免维护蓄电池？有什么特点？2)国产蓄电池的型号含义是什么？单元二——蓄电池的充放电教学目的要求：通过学习掌握蓄电池的电动势、内阻、工作特性、容量、充电设备及方法、充电工艺、注意事项等知识点。教学重点、难点：蓄电池的工作特性蓄电池的充电方法教学的内容：（一）电动势和内阻（二）蓄电池的工作特性（三）蓄电池的充电设备（四）蓄电池的充电方法（五）蓄电池的充电连接方法（六）蓄电池的充电工艺一、电动势和内阻1）静止电动势：汽车电器实训指导书第5页共169页指蓄电池静止状态下正负极板间的电位差，其值取决于电解液的密度和温度。Ej=0.85+ρ25ρ25为25度时的电解液密度。（注：静止电动势不等于电池的电动势）2）内阻：包括极板内阻、隔板内阻、电解液电阻、联条和极柱电阻。电解液电阻与电解液密度和温度有关。蓄电池内阻越小，输出电流越大；放电电流越大，越能满足起动的需要。电解液电阻与密度的关系曲线二、蓄电池的工作特性1）蓄电池的放电特性2）蓄电池的充电特性（1）蓄电池的放电特性定义：指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压和电解液相对密度随时间而变化的规律。第一阶段：开始放电阶段，电压下降较快。第二阶段：相对稳定阶段，电压缓慢下降。第三阶段：迅速下降阶段，放电终了，密度迅速下降，端电压也急剧下降。恒流放电特性曲线放电终了的特征：1）单格电压放电至终止电压（1.75V）2）电解液密度降至最小许可值（约1.11g/cm3）汽车电器实训指导书第6页共169页蓄电池允许的放电终止电压与放电电流强度有关，放电电流越大，则放完电的时间越短，而允许的放电终止电压越低。（2）、蓄电池的充电特性定义：指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压与电解液相对密度随时间而变化的规律。第二第一阶段：开始充电阶段，端电压迅速上升。阶段：稳定上升阶段，端电压随电解液密度上升而相应提高。第三阶段：迅速上升阶段，水电解产生的H以离子状态和极板之间产生附加电阻（0.4），将形成沸腾现象。第四阶段：充电停止后，端电压逐渐下降至静止电动势。充电终了的特征：1）蓄电池内产生大量气泡，即出现沸腾现象（电解水2H2O=2H2+O2）。2）端电压上升到最大值（2.7V），且2h内不再增加。3）电解液密度上升到最大值，且2~3h内不再增加。三、蓄电池的充电设备1、组成：交流电源、整流器。2、车上的充电设备为交流发电机充电专用设备：（1）可控硅整流充电机（2）晶闸管整流充电机（3）脉冲快速充电机（4）智能充电机蓄电池的充电设备蓄电池的充电设备汽车电器实训指导书第7页共169页蓄电池的充电设备智能充电机四、蓄电池的充电方法（1）恒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）。汽车电器实训指导书第8页共169页恒流充电的优点为：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。恒流充电的缺点是：充电时间长，且需要经常调整充电电流。（2）恒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。恒压充电的优点为：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。恒压充电的缺点是：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。对于就车使用的蓄电池，为了防止其产生硫化故障，必须定期（每两个月）拆下用改进恒流充电的方法充电一次。恒压充电曲线（3）改进恒流充电法两阶段充电法，在第一阶段用较大电流充电，当单格电池电压升到2.4V，电解液开始产生气泡，将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电，直到蓄电池完全充足电为止。改进恒流充电的优点为：可减少活性物质脱落，又能保证蓄电池充满电，改进恒流充电是蓄电池常规充电方法，完成一次初充电需60～70小时，补充充电需20小时。改进恒流充电的缺点是：充电电流需经常调整.（4）脉冲快速充电快速充电的基本方法（1）脉冲快速充电以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。（2）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。五、蓄电池的充电连接方法定流充电常采用串联法注意：尽可能同容量电池串联定压充电常采用并联法各串联电池电压应相等，但型号、容量和放电程度可以不同。六、蓄电池的充电工艺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。汽车电器实训指导书第9页共169页恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。初充电的特点：充电电流小，充电时间长，必须彻底充足。初充电的程序：（1）加注电解液密度符合厂家规定，液面高度符合要求。（2）选择充电电流改进恒流法IC1=C20/15IC2=C20/30（3）连接蓄电池（4）充电过程中应注意问题1）旋开加液孔；2）观察充电电流，及时调整；3）每隔2-3h应测量一次电压和密度，及时转为第二阶段；经常测量温度，控制不高45℃；（5）调整电解液密度补充充电需补充充电情况：（1）启动无力时（非机械故障）；（2）前照灯灯光暗淡，表示电力不足时；（3）电解液密度下降到1.20g/cm3以下时；（4）冬季放电超过25%，夏季放电超过50%。补充充电与初充电的不同点：（1）充电前不需要加注电解液；（2）蓄电池补充充电电流的选择；IC1=C20/10（A）IC2=C20/20（A）（3）充电时间约为13～16h。间歇过充电间歇过充电是避免使用中极板硫化的一种预防性充电。一般应每隔3个月进行一次。充电方法是先按补充充电方式充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流进行过充电，直至充足电为止。单元三——蓄电池技术状况检测及常规故障的诊断和排除教学目的要求：通过学习掌握蓄电池的故障及检测方法，学会对蓄电池的维护及储存方法。主要教学内容：（1）蓄电池的检查（2）蓄电池常见的外部故障（3）蓄电池常见的内部故障（4）蓄电池的维护教学重点、难点：（1）蓄电池的维护（2）蓄电常见的内部故障一、蓄电池的检查（1）目测或用玻璃管检查电解液液面的高度液面应高出极板上沿15mm，在min——max之间汽车电器实训指导书第10页共169页（2）用密度计测量电解液密度1）应同时测出电解液温度，以将测得的密度值换算到25度进行修正2）ρ25=ρt+β（t–25）3）实际经验：电解液相对密度每减少0.01，相当于蓄电池放电6%，故可估算出放电程度。（3）用高率放电计检测放电程度测12V电池，蓄电池充满电，密度在1.24g/cm3,接入时间10S~15S；1）电压能保持在：10.5V~11.6V以上，存电量为充足,蓄电池无故障；2）电压能保持在：9.6V~10.5V，存电量为不足,蓄电池无故障；3）电压降到：9.6V以下，存电量严重不足或蓄电池有故障汽车电器实训指导书第11页共169页（4）新型蓄电池的检测方法1）静止电动势测试先消除“表面充电”现象，再用万用表测开路电压2）新式12V高率放电计测试二、蓄电池常见的外部故障（1）容器破裂（2）封口胶破裂（3）极桩螺栓和螺母腐蚀（4）蓄电池爆炸三、蓄电池常见的内部故障（1）极板硫化（2）自行放电（3）极板短路（4）极板活性物质脱落（5）极板拱曲1、极板硫化现象：内阻增大显著，极板上生成白色粗晶粒硫酸铅的现象，称为硫酸铅硬化，简称“硫化”，主要发生在负极板上。是导致蓄电池寿命终止的主要原因。特征：1）极板颜色不正常2）放电时，端电压下降快；充电时，端电压上升快；电池容量降低3）电解液密度低于正常值；充电时密度增加很慢4）充电时单格电压上升很快；单格电压过高（2.8~3.0V）5）易早沸腾主要原因：1）蓄电池长期充电不足或放电后不及时充电，温度变化时，硫酸铅发生再结晶2）蓄电池液面过低，极板上部发生氧化后与电解液接触，也会生成粗晶粒硫酸铅3）电解液密度过高4）电解液中含有较多杂质5）气温变化剧烈处理方法：1）程度轻的：过充电法2）较严重的小电流长时间过充电法3）严重的：采用水处理法防硫化措施：保持蓄电池经常处于充足电状态：1）汽车上的蓄电池定期送充电间彻底充电；2）放完电的蓄电池在24h内送充电间充电。电解液高度应符合规定。2、自行放电现象：充足电的电池，30天内，每昼夜容量降低超过2%为自行放电故障特征：电池不用时，电能自行消耗主要原因：使用因素：汽车电器实训指导书第12页共169页1）电解液杂质过多2）电解液密度偏高3）电池表面不清洁4）电池长期不用结构因素：含锑的栅板防自行放电：1）用专用硫酸配制电解液2）配制用器皿应为耐酸材料，且防脏物掉入3）电池盖、塞要装好4）经常清洁表面，保持干燥3、极板短路现象：无法起动；蓄电池无电压特征：1）充电时电解液温度迅速升高2）电压和密度上升很慢3）充电末期气泡很少4）高率放电计试验时，电压迅速下降为05）易早沸腾主要原因：1）隔板损坏2）极板拱曲3）活性物质大量脱落处理方法：解体4、极板活性物质脱落现象：主要在正极板上发生，是蓄电池过早损坏的主要原因之一。特征：1）容量下降2）充电时电解液浑浊，有褐色物质浮出主要原因：1）充电电流过大2）“过充”时间长：电解水→产生H2↑和O2↑→冲击极板上的活性物质3）低温大电流放电：造成极板拱曲4）电解液不纯5）汽车行驶时颠簸、