汽車電工應(yīng)知應(yīng)會大綱

1、員工成長路徑系列課程應(yīng)知應(yīng)會大綱前 言公司是員工職業(yè)發(fā)展的舞臺，每個人都有成長的機會。但同時公司又是一個競爭的舞臺，只有努力的人才能獲得成長的機會。為了更好的指導(dǎo)員工的職業(yè)生涯設(shè)計，建立、完善公司的人才培養(yǎng)機制，充分體現(xiàn)公司“讓每個人都有機會成全自我”的價值觀，在每個崗位和職級造就專業(yè)化人才，推動企業(yè)與員工的共同持續(xù)發(fā)展，特編寫汽車電工助理操作師、操作師應(yīng)知應(yīng)會大綱。在大綱的編寫過程中，我始終堅持以下幾個原則：一、嚴格遵守企業(yè)中關(guān)于各工種的標準，堅持以標準化為原則，力求使內(nèi)容覆蓋汽車電工助理操作師、操作師職業(yè)技能鑒定的各項要求；二、注重大綱編寫內(nèi)容的針對性和實用性，從職業(yè)（崗位）分析入手，緊緊

2、圍繞汽車電工的理論知識和職業(yè)技能，系統(tǒng)而又全面，注重理論聯(lián)系實際，力求滿足汽車電工助理操作師、操作師的成長需求，突出大綱的實用性； 樹立以提高員工素質(zhì)為目的的編寫理念 內(nèi)容力求簡明易懂，從而使大綱成為讓員工素質(zhì)提升的工具、成長的階梯。 真誠地希望大綱能成為員工的良師益友, 希望大家一定能夠好好學習，天天向上。本專業(yè)資料由輕卡廠儲列洪收集編寫。同時向給本人機會編寫此大綱的各級領(lǐng)導(dǎo)表示由衷的感謝！讓本人多了一次學習機會和人生的積累。由于本大綱涉及內(nèi)容較多 ，加之作者水平有限，我們懇請廣大員工對大綱提出寶貴的意見和建議，以便修訂加以完善。編 者目錄第一章汽車電工助理操作師. 操作師應(yīng)知部分 477

3、第一部分 汽車電工專業(yè)知識 4一汽車電器系統(tǒng)的組成 4二 汽車電路的基本特點 5三 汽車電路基礎(chǔ)元件的表示方法 6四 汽車電路圖的表達方法 10五電源系統(tǒng)概述 115.1. 汽車蓄電池 115.2 汽車交流發(fā)電機 285.3 電壓調(diào)節(jié)器 305.4 電源系統(tǒng)電路 30六 汽車起動系 34七 電子點火系統(tǒng) 39八 汽車燈系的組成 43九.汽車儀表和傳感器 53十.輔助電器系統(tǒng) 57第二部分 綜合基礎(chǔ)知識 581.1汽車構(gòu)造知識 581.2發(fā)動機基礎(chǔ)知識 622. 設(shè)備、安全知識 653管理與質(zhì)量知識 734.工藝 744.1 JAC 總 裝 配 知識和標準 744.2 JAC產(chǎn)品關(guān)鍵部位要求和易

4、出現(xiàn)質(zhì)量缺陷問題匯總； 75第二章汽車電工助理操作師.操作師應(yīng)會部分 7792一.汽車電工應(yīng)會知識注：紅色標題為操作師必須掌握項100第一章汽車電工助理操作師. 操作師應(yīng)知部分第一部分 汽車電工專業(yè)知識一汽車電器系統(tǒng)的組成現(xiàn)代汽車電系按其功能大致可分為車載電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、儀表與報警系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、輔助電器系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)。車載電源系統(tǒng)車載電源主要由蓄電池、發(fā)電機、調(diào)節(jié)器組成。發(fā)電機是汽車的主要電源，蓄電池是輔助電源。蓄電池主要提供發(fā)動機的啟動電能，發(fā)電機是在發(fā)動機工作時向用電設(shè)備供電，并向電能不足的蓄電池充電。（一） 起動系統(tǒng)目前使用的汽車普遍采用電磁控制式啟動系統(tǒng)，

5、其主要由起動機、啟動繼電器和啟動開關(guān)組成。起動系統(tǒng)的功能是啟動發(fā)動機。（二） 點火系統(tǒng) 汽油發(fā)動機裝備有點火系統(tǒng)，按控制方式不同，可分為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng)三種類型。點火系統(tǒng)的功用是產(chǎn)生高壓電火花，點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣。柴油發(fā)動機在壓縮沖程末期，吸入缸內(nèi)空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點，從噴油器噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立即燃燒，所以不需要裝備點火系統(tǒng)。（四） 照明系統(tǒng) 照明系統(tǒng)是由各種燈開關(guān)和各種照明燈組成，其功能是用以提供夜間安全行車必需的燈光照明或陰雨天、霧天的道路照明及駕駛室內(nèi)照明。（五）儀表與報警系統(tǒng)儀表系統(tǒng)包括各指示儀表和各指示/警告燈，用于向駕駛員反映汽車工

6、作狀況，以保證行車安全并及時發(fā)現(xiàn)故障。儀表一般有電流表、油壓表、水溫表、油量表、氣壓表、車速里程表，指示/報警裝置一般有充電指示燈、油壓報警燈、氣壓報警燈（器）、油量報警燈以及各種電子控制系統(tǒng)的故障報警燈等。（六）信號系統(tǒng)汽車信號系統(tǒng)包括音響信號和燈光信號，用于向行人和駕駛員發(fā)出指示和警告，以確保行車安全。音響信號有電喇叭、蜂鳴器等，燈光信號有轉(zhuǎn)向燈、制動燈、示廓燈等。音響信號裝置由電喇叭、喇叭按鈕、喇叭繼電器組成，轉(zhuǎn)向信號裝置由轉(zhuǎn)向燈、閃光器、轉(zhuǎn)向開關(guān)組成，其他燈光信號由各燈具和與之相應(yīng)的燈開關(guān)組成。（七）輔助電器系統(tǒng)輔助電器大致包括風窗玻璃刮水器、風窗玻璃洗滌器、空調(diào)系統(tǒng)、點煙器、音響系統(tǒng)

7、、電動車門升降系統(tǒng)等，輔助電器根據(jù)汽車檔次的不同，其配置也有所不同。（八）電子控制系統(tǒng) 汽車電子控制裝置是由相應(yīng)的傳感器、控制器和相應(yīng)的執(zhí)行器組成。汽車電子控制系統(tǒng)可分為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)三大類型?，F(xiàn)代汽車采用的電子控制系統(tǒng)有很多，國產(chǎn)汽車主要采用的有：防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)（EFI）、微機控制點火系統(tǒng)（MCI）、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）、安全氣囊系統(tǒng)（SRS）、發(fā)動機爆震控制系統(tǒng)（EDCS）、安全帶張緊控制系統(tǒng)（STTS）和電子控制自動變速系統(tǒng)（ECT）等。 二 汽車電路的基本特點汽車電系有著與其他設(shè)備電系不同的特點，汽車電系有以下

8、共同特點：1、 低壓汽車電系有6V、12V、24V三種額定電壓，汽油發(fā)動機及小型汽車一般普遍采用12V電系。柴油發(fā)動機及重型載貨汽車一般采用24V電系，也有一些汽車的啟動電源采用24V，用電設(shè)備為12V電源，其電源的改變由電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來完成。低壓電源的主要優(yōu)點在于安全、電源簡單。2、 直流汽車所用的蓄電池是直流電源，蓄電池電能消耗后必須用直流電對其進行補充充電，因此，汽車電氣系統(tǒng)一直都采用直流電。3、 單線汽車用電設(shè)備只用一根導(dǎo)線與電源的正極連接，利用發(fā)動機、車架、車身等金屬體作為公共回路與電源的負極相連。單線制的主要優(yōu)點是用線少、線路清晰、安裝和維修方便等。在一些特殊車輛上也有采用雙線制的，

9、即用電設(shè)備負極用一根導(dǎo)線連接到公共搭鐵點上。4、 并聯(lián)汽車上所有用電設(shè)備均為并聯(lián)連接。5、 負極搭鐵蓄電池的負極與車體連接的稱為負極搭鐵，蓄電池的正極與車體連接的稱為正極搭鐵。現(xiàn)代汽車電系目前均采用負極搭鐵。汽車用電設(shè)備的負極是利用發(fā)動機、車身及車架等金屬體作為公共回路。 三 汽車電路基礎(chǔ)元件的表示方法一、導(dǎo)線1、導(dǎo)線的截面積導(dǎo)線是組成汽車電氣線路的基礎(chǔ)元件，汽車導(dǎo)線均采用多股銅線制成。導(dǎo)線的使用截面積是根據(jù)所連接用電設(shè)備的電流值來確定的。為了保證導(dǎo)線有足夠的機械強度，規(guī)定導(dǎo)線的最小截面積不能小于0.5mm²。 2、導(dǎo)線的顏色為配線和檢修的方便，汽車線路的導(dǎo)線分別采用不同的顏色，各國

10、對汽車導(dǎo)線的顏色有不同的規(guī)定。我國要求截面積在4.0 mm²以上的導(dǎo)線采用單色，截面積在4.0 mm²以下的導(dǎo)線采用雙色，搭鐵線均用黑色線。汽車用低壓導(dǎo)線的顏色與代號表 表 1-4導(dǎo)線顏色黑白紅綠黃棕藍灰紫橙代號BWRGYBrBIGrVO在汽車線路圖中，導(dǎo)線上一般都標注有數(shù)字和字母符號，用來表示導(dǎo)線的截面積和顏色。如，2.5RW就是表示該導(dǎo)線截面積為2.5 mm²，顏色為紅白雙色線3、搭鐵電纜蓄電池搭鐵電纜俗稱搭鐵線，是由銅絲編織成的扁形軟銅線。二、熔斷器與易熔線1、 熔斷器熔斷器的保護元件是熔斷絲，是串聯(lián)在其所保護的電路中，一般情況下，當通過熔斷絲的電流達到額定

11、電流的1.35倍時，熔斷絲就會在60s內(nèi)熔斷；當電流達到1.5倍時，20A以下的熔斷絲在15s內(nèi)熔斷，30A熔斷絲在30s以內(nèi)熔斷。熔斷器的熔絲通常固定在可插式塑料片上或封裝在玻璃管內(nèi)。汽車電路中根據(jù)需要有多個熔斷器，通常是集中安裝在一個或幾個接線盒中。2、 易熔線易熔線由多股熔絲絞合而成，其作用是用于保護工作電流較大的電路。三、線路圖中一般使用的電器圖形符號 不同國家、不同的汽車生產(chǎn)廠家，其汽車電路符號都有自己的規(guī)定，我國規(guī)定或推薦的汽車電路圖符號有的與國際標準（IEC、ISO）相同，有的則根據(jù)我國的具體情況自成規(guī)范，它具有圖形簡單、含義明確的特點，在汽車圖書、相關(guān)的雜志與資料以及汽車電器教

12、材中得到了比較廣泛的應(yīng)用。限定符號 表1-5序號名稱限定符號序號名稱限定符號1直流6磁場F2交流7搭鐵3正極+8交流發(fā)電機輸出接線柱B4負極9磁場二極管輸出接線柱D+5中性點N10線路于中常用圖形符號 圖1-1蓄電池組 保險絲 繼電器 電阻器 電磁閥 電喇叭 照明燈、指示燈 揚聲器組合燈蜂鳴器*收音機收放機M起動機（帶電磁開關(guān)）U電壓調(diào)節(jié)器傳感器一般符號（星號按規(guī)定的字母或符號代入）雙絲燈半導(dǎo)體二極管電容器手動開關(guān)一般符號按鈕開關(guān)接通的連接片斷開的連接片tº溫度表Q燃油表易熔線A電流表OP油壓表n轉(zhuǎn)速表 四 汽車電路圖的表達方法隨著汽車性能的逐漸提高，汽車電器設(shè)備的日益增多，汽車線路

13、也日趨復(fù)雜，與之相適應(yīng)的汽車電路圖的表達方法也有了不斷的變化，電器線路的簡化、規(guī)范是汽車業(yè)的總體要求。目前，汽車電路圖的表達方法有線路圖、原理圖、線束圖三種。（一） 線束圖線路圖是表達汽車電路的一種傳統(tǒng)方法，是將汽車電器設(shè)備在汽車上的實際位置用線條從電源到開關(guān)至搭鐵一一連接起來所構(gòu)成的線路圖。這種全車線路圖的優(yōu)點是：電器設(shè)備的外形、安裝位置與實際位置基本一致，因此可以沿線路跟蹤查線找出電氣故障，導(dǎo)線中的分支接點都可以在圖中看到，便于線束的制作。全車線路圖的缺點是：由于電器和電子設(shè)備的增多，這種線路圖就顯得線束密集、縱橫交錯，讀圖和分析都有一定的不便，為克服這一困難，現(xiàn)在國外和一些國內(nèi)汽車廠家設(shè)

14、計了分層次、分系統(tǒng)表達形式的全車線路圖，從而使全車線路，特別是電器與電子設(shè)備較多的轎車線路圖大大簡化、且易認讀。 （二） 原理圖汽車電路原理圖是用簡明的圖形符號按電路原理將電器系統(tǒng)由上到下合理連接起來，并將各子系統(tǒng)分別排列的電路圖。全車電路原理圖的優(yōu)點是：電路連接關(guān)系簡單明了、圖面清晰、通俗易懂。因此適用于熟悉電器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點和工作原理的人員閱讀，以便迅速分析排除電氣設(shè)備故障。 （三） 線束圖線束圖是表達汽車線束分布情況的圖形。將連接各種電器設(shè)備的導(dǎo)線匯集在一起便組成電器線束。在汽車上，為了便于連接各種電器設(shè)備和布置導(dǎo)線，一般都將相關(guān)導(dǎo)線匯集在一起制成分別不同的電器線束，如，底盤線束、儀表線束

15、、主線束、附線束等。 五電源系統(tǒng)概述                                       圖1-1  電源系統(tǒng)整體圖   汽車電源系統(tǒng)主要包括：發(fā)電機、調(diào)節(jié)器（裝在發(fā)電機內(nèi)）、蓄電池、放電警告燈、點火開關(guān)等。圖1-2 電源系統(tǒng)組成示意圖

16、蓄電池、發(fā)電機與汽車用電設(shè)備都是并聯(lián)的。在發(fā)動機正常工作時，發(fā)電機向用電設(shè)備供電和向蓄電池充電；起動時，蓄電池向起動機供電；放電警告燈用來指示蓄電池的充放電狀況；調(diào)節(jié)器的作用是使發(fā)電機在轉(zhuǎn)速變化時，能保持其輸出電壓恒定。            圖1-3  電源系統(tǒng)電路示意圖電源系統(tǒng)中電流的流向：點火開關(guān)處于ACC或LOCK位置時，如圖1-4所示。 圖1-4  電源系統(tǒng)中電流的流向點火開關(guān)處于ON（發(fā)動機不運行時）位置時，如圖1-5所示。圖1-5  電源系統(tǒng)中電流的流向  相關(guān)鏈接:當點

17、火開關(guān)處于ON位置時，電流從蓄電池流向發(fā)電機。其原因如下：車輛使用的發(fā)電機一般通過旋轉(zhuǎn)的磁體來發(fā)電。此磁體不是永久磁體而是電磁體，它通過內(nèi)部電流流通來產(chǎn)生磁力。因此，在起動發(fā)動機準備發(fā)電之前必須向發(fā)電機供電。     點火開關(guān)處于ON（發(fā)動機運行時）位置時，如圖1-6所示2. 汽車蓄電池   汽車蓄電池是一種儲存電能的裝置。一旦連接外部負載或接通充電電路，它便開始了能量轉(zhuǎn)換過程，在放電過程中，蓄電池中的化學能轉(zhuǎn)變成電能。在充電過程中，電能被轉(zhuǎn)變成化學能。 汽車蓄電池的主要用途為： （ 1 ）在起動發(fā)動機期間，它為起

18、動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和汽車的其它電氣設(shè)備供電； （ 2 ）當發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)或低怠速運轉(zhuǎn)的時候，由它給汽車用電設(shè)備供電； （ 3 ）當出現(xiàn)用電需求超過發(fā)電機供電能力時，蓄電池也參加供電； （ 4 ）蓄電池起到了整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定器的作用，能夠緩和電氣系統(tǒng)中的沖擊電壓，保護汽車上的電子設(shè)備； （ 5 ）在發(fā)電機正常工作時，蓄電池將發(fā)電機發(fā)出多余的電能存儲起來充電。    在發(fā)動機起動后，當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速達到一定轉(zhuǎn)速時，車輛的電源系統(tǒng)即開始向蓄電池充電。    目前汽車上常用的蓄電池有：普通蓄電池、免維護蓄電池、封閉式免維護

19、蓄電池等，此外還有混合型蓄電池和重組式蓄電池。  2.1  普通型蓄電池的結(jié)構(gòu) 汽車蓄電池由單個的單格電池組成。單格電池由正極板、負極板、隔板、電解液、電池蓋板、加液孔塞和電池外殼組成，如下圖所示：   相關(guān)鏈接：蓄電池一般分隔為三個或六個單格，每個單格電池的標稱電壓為2V，將三個或六個單格電池串聯(lián)后制成一只6V或12V蓄電池總成。目前裝有汽油發(fā)動機的汽車上使用的是有6個單格電池組成的12伏蓄電池，裝有柴油發(fā)動機的汽車上使用的是有兩個12伏蓄電池串聯(lián)而成的24伏電源電池。隨著汽車上用電設(shè)備的增加目前汽車電源電壓有升高的趨勢，可能會是3

20、6伏或則48伏。       極板是蓄電池的核心部分，它分正極板和負極板。負極板上的活性物質(zhì)是青灰色海棉狀鉛（Pb）。蓄電池充放電過程中，電能和化學能的相互轉(zhuǎn)換，就是依靠極板上活性正極板上的活性物質(zhì)是深棕色二氧化鉛（PbO2），物質(zhì)和電解液中硫酸的化學反應(yīng)來實現(xiàn)的。PbO2和Pb形成的原電池的電動勢大約為2V。    相關(guān)鏈接：在柵架的鉛銻合金中，銻的含量為6%8.5%，加入銻是為了提高柵架的機械強度并改善澆鑄性能。但鉛銻合金耐電化學腐蝕性能比純鉛差，銻易從正極板柵架中解析出來，引起蓄電池自行放電和柵架的

21、膨脹、潰爛、縮短蓄電池的使用壽命。在免維護蓄電池中已采用鉛、低銻合金柵架（含銻2%3%）和鉛-鈣-錫合金柵架（無銻柵架）。由于單片極板上的活性物質(zhì)數(shù)量少，所存儲的電量少，為了增大蓄電池的容量，通常將多片正、負極板分別并聯(lián)，用橫板焊接，組成正、負極板組，如圖1-10。                             

22、60;                                            圖 1-10  極板組橫板上聯(lián)有極樁，各片間留有間隙。安裝時正負極板相互嵌和

23、，中間插入隔板。在每個單格電池中，負極板的數(shù)量總比正極板多一片。相關(guān)鏈接JAC汽車所用6-Q-80型蓄電池，每單格中正極板為7片，負極板為8片，這樣正極板都處于負極板之間，使其兩側(cè)放電均勻，否則由于正極板的機械強度差，單面工作會使兩側(cè)活性物質(zhì)體積變化不一致，而造成極板拱曲。技術(shù)水平較高的蓄電池極板都比較薄且多孔性好，一方面可以減小蓄電池的體積，另一方面可以使電解液比較容易滲入到極板內(nèi)部，增加蓄電池的容量。         2.1.2  隔板  為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池內(nèi)部正負極板應(yīng)盡可

24、能的靠近，但為了避免彼此接觸造成短路，正負極板之間要用隔板隔開（圖1-11）。隔板材料應(yīng)具有多空性且化學性能穩(wěn)定，以便電解液滲出，并具有良好的耐酸性和抗氧化性。圖1-11 隔板    相關(guān)鏈接：隔板的材料有木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料等。木質(zhì)隔板價格便宜，但耐酸性能差，已很少使用。微孔橡膠隔板性能好，壽命長，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本較高，故尚未推廣使用。微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、薄而軟，生產(chǎn)效率高、成本低，因此  2.1.3  電解液  電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學反應(yīng)的主要物質(zhì)，由化學純凈硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成

25、。水的密度為1 gcm3，硫酸的密度為1.84 gcm3，兩者以不同的比例混合后形成不同密度的電解液。蓄電池電解液的密度一般為1.24 gcm31.30gcm3，使用中密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)，氣候條件和制造廠的要求而定，見表1-1。表1-1 不同地區(qū)和氣候條件下電解液的相對密度      氣候條件完全充足電的蓄電池在25時的電解液相對密度冬季夏季冬季溫度低于零下40的地區(qū)1.301.26冬季溫度在零下40以上的地區(qū)1.281.24冬季溫度在零下30以上的地區(qū)1.271.24冬季溫度在零下20以上的地區(qū)1.261.23冬季溫度在零0以上的地區(qū)1

26、.231.23相關(guān)鏈接：使用中應(yīng)注意，電解液的腐蝕性極強，濺到皮膚上或眼睛里會受傷。如果接觸了蓄電池酸液要立即用蘇打水沖洗（蘇打中和酸）酸液濺到眼睛要立即用涼水或醫(yī)用沖眼器沖洗，然后請醫(yī)生處置。                                  

27、;  2.1.4  外殼  蓄電池的電解液和極板組裝在外殼中，外殼應(yīng)耐酸、耐熱、耐震動沖擊。有硬橡膠外殼和聚丙烯塑料外殼兩種，如圖1-12。                圖1-12 蓄電池外殼蓄電池，為了獲得更高的電動勢，通常要將多個2V的蓄電池單元串連起來，為此，在制造蓄電池外殼時，將一個整體的外殼分成若干個單格，一般是將整個外殼分成 3個或 6個互不相通的單格，安裝3組或6組極板組，形成6V或12V的蓄電池。圖1-13 蓄電池單格

28、電池外殼的每個單格的底部制有凸起的肋條用來擱置極板組。肋條之間的空隙可以積存極板脫落的活性物質(zhì)，防止正、負極板短路。蓄電池各單格電池之間均用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)。聯(lián)條安裝在蓋上是一種傳統(tǒng)的連接方式，不僅浪費材料，而且還使蓄電池內(nèi)阻增大，所以此種連接方式正在被穿壁式連接所取代（圖1-14）。采用穿壁連接方式連接單格電池時，所用聯(lián)條尺寸很小，并設(shè)裝在蓄電池內(nèi)部，圖1-14 聯(lián)條每個單格電池都有一個加液孔，旋下加液孔蓋（圖1-15），可以加注電解液或檢測電解液密度；旋入孔蓋便可防止電解液濺出?？咨w上設(shè)有通氣孔，該小孔應(yīng)保持暢通，以便隨時排出蓄電池內(nèi)化學反應(yīng)放出的氫氣（H2）和氧氣（O2），防止外殼脹裂和發(fā)生

29、事故。                                                  &#

30、160;                                                      &#

31、160;     圖1-15 蓄電池加液孔蓄電池蓋有硬橡膠蓋和聚丙烯耐酸塑料蓋兩種，前者與硬橡膠外殼配用，蓋子與外殼之間的縫隙用瀝青封口劑填封；后者與聚丙烯耐酸塑料外殼配用，其蓋子為整體結(jié)構(gòu)，與外殼之間采用熱接合工藝粘合。蓄電池外殼上還有正負極樁    2.5  鉛酸蓄電池的基本工作原理蓄電池的工作原理就是化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化。當蓄電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能而向外供電時，稱為放電過程；當蓄電池與外界直流電源相聯(lián)而將電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來時，稱為充電過程。如圖1-18。    圖1-18 蓄電池基本工作原理

32、蓄電池充電過程和放電過程如圖1-19。當蓄電池充足電時（圖1-20），正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，負極板上的活性物質(zhì)是純鉛。2.5.1 放電過程 在電解液（純硫酸+蒸餾水）作用下，發(fā)生如圖1-21所示的化學反應(yīng)。圖1-20 蓄電池充足電狀態(tài)圖1-21 放電過程 放電前，正極板上二氧化鉛電離為四價鉛離子（pb4）和二價氧離子（O2-），鉛離子附著在正極板上，氧離子進入電解液中，使正極板具有2.0V的正電位。負極板上的純鉛電離為二價鉛離子（pb2）和兩個電子（2e），鉛離子進人電解液中，電子留在負極，使負極板具有-0.1V的負電位。這樣正負極板之間就有了電位差，這個電位差為2.1V。&

33、#160;放電時外電路接通如圖1-17所示。在2.1V的電位差作用下，電流從正極流出，經(jīng)過燈泡，流回負極，使燈泡發(fā)亮。在放電過程中，正極板上四價的鉛離子與電子結(jié)合生成二價鉛離子，進人電解液再與硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鉛（附著在正極上）；負極板上，二價鉛離子也同硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鉛（附著在負極板上）。 如果電路不中斷，上述電化學反應(yīng)將繼續(xù)進行。電解液中的硫酸因氫離子和硫酸根離子的遷移而被消耗，生成了水。所以，放電后電解液的密度是逐漸下降的。這個過程一直進行到化學反應(yīng)不能再繼續(xù)進行、燈泡不能正常發(fā)光為止。 2.5.2 充電過程 如果把放電后的蓄電池接一直流電源，使蓄電池正極接上直流電源的正極，蓄

34、電池的負極接直流電源的負極。當外加電源電壓高于蓄電池電動勢時，電流將以放電電流相反的方向流過蓄電池，使蓄電池正、負極發(fā)生與放電相反的化學反應(yīng) 充電時，正極板處外加電流將二個電子經(jīng)外電路輸送到負極板，正極板上原二價鉛離子因失去兩個電子而成為四價鉛離子，再與水反應(yīng)生成二氧化鉛（附在正極板上）。而在負極板上，由于得到二個電子與原二價鉛離子結(jié)合而生成純鉛（附在負極板上）與此同時從正、負極上電離出來的硫酸根離子則與水中氫離子結(jié)合生成硫酸。所以充電時是水被消耗，硫酸增多，電解液密度上升。在充電過程中，上述化學反應(yīng)不斷進行。當充電進行到極板上的物質(zhì)和電解液完全恢復(fù)到放電前的狀態(tài)時，蓄電池即充電完畢。 綜上所

35、述，蓄電池的充放電過程中的化學反應(yīng)是可逆的，總的反應(yīng)式如下： PbO2 +2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O 2.6  蓄電池的工作特性2.6.1  蓄電池的放電特性蓄電池的放電特性是指充足電的蓄電池在恒電流放電過程中，蓄電池的端電壓、電解液相對密度隨放電時間的變化規(guī)律。放電終止的標志為：（1）單格電池電壓下降到放電終止電壓值（以20h放電率放電時，此值為1.75V）。（2）電解液相對密度下降到最小許可值，約為1.11。2.6.2  蓄電池的充電特性蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中，單格電池的端電壓U和電解液的相對密度25 隨時間的變化規(guī)律。充電終了的三

36、個標志：（1）電解液呈“沸騰”狀（因析出氫氣和氧氣所致）；（2）電解液相對密度上升至最大值，且23h內(nèi)不再上升；（3）端電壓上升至最大值（2.7V），且23h內(nèi)不再升高。相關(guān)鏈接靜止電動勢和內(nèi)阻：蓄電池在靜止狀態(tài)下（充電或放電后靜止2-3h）正負極板間的電位差稱靜止電動勢，用Ej 表示。鉛蓄電池的內(nèi)電阻包括電解液電阻、極板電阻、隔板電阻和聯(lián)條電阻。   2.7  蓄電池的容量及其影響因素鉛蓄電池的容量是指蓄電池在完全充足電的情況下，在允許放電的范圍內(nèi)對外輸出的電量，單位為安培小時（Ah），電池容量用以表示蓄電池對外供電的能力。當電池以恒定電流值進行放電時，其容量Q

37、等于放電電流If 和放電時間tf  的乘積，即：Q=It式中  Q 蓄電池容量（Ah）；I 放電電流（A）；          t 放電時間（h）。蓄電池的容量與放電電流的及電解液的溫度等因素有關(guān)，為了準確地表示出蓄電池的準確容量，要規(guī)定蓄電池的放電條件，在一定放電條件下，蓄電池的容量分為額定容量和起動容量。2.7.1 額定容量  額定容量是指完全充足電的蓄電池在電解液平均溫度為25的情況下，以20h率放電的電流（相當于額定容量的1/20）連續(xù)放電至單格電壓降為1.75V時，

38、所輸出的電量。例如：3-Q-90型蓄電池，在電解液平均溫度為25的情況下，以4.5A放電電流連續(xù)放電20h后，單格電壓降為1.75V，它的額定容量Q=4.5×20=90（Ah）2.7.2  起動容量  起動容量表示蓄電池接起動機時的供電能力，有常溫和低溫兩種起動容量。（1）常溫起動容量  常溫起動容量即電解液溫度為25時，以5min率放電的電流（3倍額定容量的電流）連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓（6V蓄電池為4.5V，12V蓄電池為9V）時，所輸出的電量，其放電持續(xù)時間應(yīng)在5min以上。例如，3-Q-90型蓄電池在25以270A電流放電5min電池的端電壓降到

39、4.5V，其起動容量為270×5/60=22.5Ah。（2）低溫起動容量  低溫起動容量，即電解液溫度為-18時，以3倍額定容量的電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓（12V蓄電池為6V，6V蓄電池為3V）時所放出的電量，其放電持續(xù)時間應(yīng)在2.5min以上。2.7.3  使用條件對蓄電池容量的影響  蓄電池的容量與放電電流、電解液的溫度、電解液的密度及極板的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。（1）放電電流對蓄電池容量的影響  放電電流過大時，化學反應(yīng)作用于極板表面，電解液來不及滲人極板內(nèi)部，就已被表面生成的硫酸鉛堵塞，致使極板內(nèi)部大量的活性物質(zhì)不能參加化學反應(yīng)，因而蓄電

40、池容量減小。相關(guān)鏈接：由于放電電流過大直接影響蓄電池的容量，汽車上規(guī)定每次使用起動機（蓄電池大電流放電）的時間不應(yīng)超過5S，再次起動時應(yīng)間歇1015s，以便使電解液充分滲透，使更多活性物質(zhì)參加反應(yīng)，否則會導(dǎo)致蓄電池容量減小，使用壽命縮短。      （2）電解液溫度對蓄電池容量的影響  溫度低時，電解液粘度增加，離子運動速度慢，另一方面，極板的收縮使得極板表面的孔隙縮小，電解液向極板孔隙內(nèi)層滲人困難，使得極板孔隙內(nèi)的活性物質(zhì)不能充分利用，使蓄電池的放電容量下降。冬季用起動機起動汽車時，放電電流大，溫度低，使蓄電池容量大大減小，這是冬季

41、起動時總感到蓄電池電量不足的主要原因之一。由于溫度對蓄電池的放電容量及端電壓影響較大，所以北方冬季要注意蓄電池的保暖工作。（3）電解液的密度對蓄電池容量的影響  在一定范圍內(nèi)，適當加大電解液密度，可以提高蓄電池的電動勢及電解液活性物質(zhì)向極板內(nèi)的滲透能力并減少電解液的電阻，而使蓄電池容量增加。但密度過大，將使其粘度增加，若密度超過某一值時，可使?jié)B透能力降低內(nèi)阻增大，端電壓及容量減小。另外，電解液密度過高，蓄電池自行放電速度加快，并對極板柵架和隔板的腐蝕作用加劇，縮短了蓄電池的使用壽命。一般情況下，采用密度偏低的電解液有利于提高放電電流和容量，同時也有利于延長鉛蓄電池的使用壽命。鉛蓄電池

42、電解液的密度，應(yīng)根據(jù)用戶所在地區(qū)的氣候條件不同而異，冬季使用的電解液，在不致結(jié)冰的條件下，盡可能使用密度稍低的電解液。（4）電解液的純度對蓄電池容量的影響  電解液的純度對蓄電池的容量有很大影響，因此電解液應(yīng)用化學純硫酸和蒸餾水配制。電解液中一些有害雜質(zhì)腐蝕柵架，沉附于極板上的雜質(zhì)形成局部電池產(chǎn)生自放電。如電解液中含有1的鐵，蓄電池在一晝夜內(nèi)就會放完電。所以使用純度不好的電解液明顯減小蓄電池的容量，縮短電池的使用壽命。 2.8  蓄電池使用與維護2.8.1  蓄電池的正確使用（1）不要連續(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，應(yīng)停頓1

43、5s以上再作第二次起動，連續(xù)三次起動不成功者，應(yīng)查明原因，排除故障后再起動發(fā)動機。（2）安裝和搬運蓄電池時，應(yīng)輕搬輕放，不可敲打或在地上拖拽。蓄電池在汽車上應(yīng)固定牢靠、以防行車時振動和移位。（3）冬季使用的注意事項 冬季使用蓄電池時應(yīng)特別注意保持其處于充足電狀態(tài)，以免電解液密度降低而結(jié)冰。  冬季補加蒸餾水，應(yīng)在充電前進行，以使蒸餾水較快的與電解液混合而不致結(jié)冰。  冬季蓄電池容量降低，因此在起動冷態(tài)發(fā)動機前，應(yīng)進行預(yù)熱，以減少起動阻力矩。 冬季氣溫低，充電較困難，因此可以適當調(diào)高調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓，以改善蓄電池的充電狀態(tài)，但仍需避免過量充電。（4）要經(jīng)常

44、檢查蓄電池的電解液和蓄電池的放電情況，如發(fā)現(xiàn)電解液不足或蓄電池充電不足，要及時進行補充和充電。2.8.2  蓄電池的維護     （1）經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵污物，電解液濺到蓄電池表面時，應(yīng)用抹布蘸10%濃度的蘇打水或堿水擦凈，電極樁和電線夾頭上出現(xiàn)氧化物時應(yīng)及時清除。（2）經(jīng)常疏通加液孔蓋上的通氣孔。（3）檢查各單格內(nèi)電解液的液面高度，如發(fā)現(xiàn)不足及時補充。（4）根據(jù)當時的季節(jié)，及時調(diào)整電解液密度。    （5）放完電的蓄電池在 24h內(nèi)應(yīng)及時充電。    （6）停駛車輛的蓄電池，每兩個月應(yīng)進

45、行一次補充充電。    （7）常用車輛的蓄電池，放電程度冬季達25、夏季達50%時即應(yīng)充電，必要時及時進行補充充電。（8）拆卸蓄電池電纜時，應(yīng)先拆下蓄電池負極，再拆下蓄電池正極；安裝蓄電池電纜時，應(yīng)先安裝蓄電池正極，再安裝蓄電池負極，以免拆卸過程中造成蓄電池斷路。2.9  蓄電池的充電無論是啟用新的蓄電池和修復(fù)的蓄電池，還是裝在車上使用的蓄電池以及存放的蓄電池都須對其進行充電，這對蓄電池的壽命有很大影響。2.9.1  充電方法    蓄電池的常規(guī)充電方法有定電流充電和定電壓充電兩種，非常規(guī)充電有脈沖快速充電。（1）

46、定電流充電  蓄電池在充電過程中，使其充電電流保持恒定不變，隨著蓄電池電動勢的逐漸提高，逐步增加充電電壓的方法叫定電流充電。當充到蓄電池單格電壓上升至2.4V（電解液開始冒氣泡）時，再將充電電流減小一半后保持恒定，直到蓄電池完全充足。    一般使用充電機，在充電工作間對蓄電池進行充電，常采用這種定電流充電法。因為它有較大適用性，可任意選擇和調(diào)整電流，適應(yīng)各種不同條件（新蓄電池的初充電，使用中的電池補充充電以及去硫充電等）下的蓄電池充電，其主要特點是充電時間長。（2）定電壓充電  在充電過程中，加在蓄電池兩端的充電電壓保持恒定不變的充電方法，稱

47、為定電壓充電。汽車上的發(fā)電機對蓄電池的充電即為定電壓充電。其特點是充電開始，充電電流很大，隨著蓄電池電動勢的不斷增高，充電電流逐漸減小。充電終了，充電電流將自動減小至零，因而不需要人照管。同時由于定電壓法充電速度快，45h內(nèi)蓄電池就可獲得本身容量的9095，比定電流充電時間的大大縮短。所以特別適合對具有不同容量的蓄電池進行充電。在定電壓充電過程中，充電電壓對充電的效果影響很大，如果充電電壓合適，蓄電池充足電后，充電電流可自動減小到0。如果充電電壓低，蓄電池將永遠也充不滿電，對蓄電池的使用壽命會產(chǎn)生很大的影響。如果充電電壓過高，在蓄電池充滿電后還會繼續(xù)充電，此時的充電即為過充電，過充電將會消耗電

48、解液中的水份，也會影響蓄電池的使用壽命。（3）脈沖快速充電法  脈沖快速充電，亦為分段充電法。整個充電過程為：正脈沖充電、停充（25ms）、負脈沖（瞬間）放電或反充、再停充一再正脈沖充電。    該充電方法顯著的特點是充電速度快，即充電時間大大縮短。一次初充電只需5h左右，補充充電僅需lh左右。采用這種方法充電，還可以使蓄電池容量增加，使極板“去硫化”明顯。但其缺點是充電速度快，析出的氣體總量雖減少，可其出氣率高，對極板活性物質(zhì)的沖刷力強，故易使活性物質(zhì)脫落，因而對蓄電池的使用壽命會有一定影響。2.9.2  充電種類2.9.2.1 初充電

49、60; 新蓄電池或修復(fù)后的蓄電池（更換極板）在使用之前的首次充電為初充電。具體操作步驟如下：（1）檢查鉛蓄電池外殼已破裂，擰下加液口蓋的螺塞，檢察通氣孔是否暢通。（2）按照不同季節(jié)和氣溫選擇電解液密度，將選擇好的溫度低于35的電解液從加液孔處緩緩加人蓄電池內(nèi)，液面要高出極板上沿15mm。（3）蓄電池加人電解液后，靜止68h，讓電解液充分浸漬極板。此時由于電解液滲透到極板內(nèi)部，容器里的電解液減少，液面下降，應(yīng)再加人電解液把液面調(diào)整到規(guī)定值。待電池內(nèi)溫度低于30時，將充電機的正極接到蓄電池的正極，充電機的負極接到蓄電池的負極，準備充電。因為新蓄電池在貯存中可能有一部分極板硫化，充電時容易過熱，所以

50、初充電的電流選用的較小，充電分兩個階段進行。第一階段的充電電流約為蓄電池額定容量的115，充電至電解液中有氣泡析出，端電電達到2.4V。第二階段充電電流約為蓄電池額定容量的 1/30。充電過程中，應(yīng)經(jīng)常測量電解液的密度和溫度。充電初期密度會有降低情況，不需要調(diào)整它，但要隨時以相同的電解液調(diào)正液面高度到規(guī)定值。如果充電時電解液的溫度上升到40時，要將充電電流減半；如果溫度繼續(xù)上升到45時，則應(yīng)停止充電，采用水冷或風冷的辦法實行人工降溫，待冷至35以下時再繼續(xù)充電。整個初充電大約需60h，初充電過程中，如減少充電電流則應(yīng)適當延長充電的時間。2.9.2.2  蓄電池的補充充電 

51、蓄電池在使用中，如果發(fā)現(xiàn)起動機運轉(zhuǎn)無力；燈光比平時暗淡，冬季放電超過25，夏季放電超過50，貯存不用已近一個月的蓄電池，都必須進行補充充電。另外，由于汽車上使用的蓄電池進行的是定電壓充電，不一定能使蓄電池充足，為了有效防止硫化，最好每 23個月進行一次補充充電。補充充電具體步驟如下：（1）從汽車上拆下蓄電池，清除蓄電池蓋上的臟污，疏通加液孔蓋上的通氣小孔，消除極樁和導(dǎo)線接頭上的氧化物。（2）檢查電解液的密度和液面高度，如果密度不符合規(guī)定要求，用蒸餾水或密度為1.4gcm3的稀硫酸調(diào)配，電解液液面應(yīng)高出極板上緣 15mm。（3）用高率放電計檢查各單格電壓的放電情況，要求蓄電池的各個單格電池讀數(shù)（

52、電壓值）基本一致。（4）將蓄電池正極接充電機正極，蓄電池負極接充電機負極，補充充電也應(yīng)按表2-5所示的充電規(guī)范進行，一共分二個階段：第一階段的充電電流約為蓄電池額定容量的110，充至單格電壓為2.3V2.4V；第二階段的充電電流約為容量的1/20，充至單格電壓為  2.52.7V，電解液達到規(guī)定值，并且在23h內(nèi)基本不變，蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，電解液呈“沸騰”狀態(tài)，此時表示電池電已充足，時間大約為15h。（5）將加液口蓋擰緊，擦凈蓄電池表面，便可使用。2.9.3  充電注意事項 （1） 嚴格遵守各種充電方法的充電規(guī)范（2） 充電過程中，要密切觀察各單格電池的電壓和密度變化，

53、及時判斷其充電程度和技術(shù)狀況。（3） 在充電過程中，密切注意電池的溫度。（4）初充電時應(yīng)連續(xù)進行，不能長時間間斷。（5） 配制和灌入電解液時，要嚴格遵守安全操作規(guī)則和器皿的使用規(guī)則。（6）充電時要經(jīng)常備用冷水、10蘇打溶液或 10的氨水溶液。（7）充電室要安裝通風裝置，并要嚴禁有明火。（8）充電設(shè)備不應(yīng)和蓄電池放置在同一工作間，充電時應(yīng)先接牢電池線，停止充電時應(yīng)先切斷電源，嚴防火花發(fā)生。 2.10 蓄電池的常見故障的診斷      2.10.1 極板硫化     （ 1 ）故障現(xiàn)象： 電池容量降低，用高率放電計檢測，單格電壓

54、迅速下降； 電解液的密度下降到低于規(guī)定的正常數(shù)值； 蓄電池在開始充電及充電完畢時電壓過高，可達 2.7V 以上； 蓄電池在充電時過早地產(chǎn)生氣泡，甚至一開始充電就有氣泡； 蓄電池在充電時電解液溫度上升得過快，易超過 45 ； 蓄電池放電時電壓下降過快（用低放電率放電），過早地降至終止電壓； 在極板上生成堅硬、不易溶解的白色大顆粒。     （ 2 ）故障原因 蓄電池在放電與半放電狀態(tài)下長期放置，由于硫酸鉛在晝夜溫度差存在情況下，不斷在電解液中有溶解與結(jié)晶兩個相反的過程交替發(fā)生，產(chǎn)生再結(jié)晶，經(jīng)過多次再結(jié)晶，便在極板上形成粗大的不易溶解的硫酸鉛晶體。 蓄電池經(jīng)常過量放電

55、或小電流深放電，從而在極板細小孔隙的內(nèi)層生成硫酸鉛，平時充電不易恢復(fù)。 電解液液面過低，極板上部的活性物質(zhì)露在空氣中被氧化，汽車行駛時電解液的波動使其接觸氧化了的活性物質(zhì)，生成粗晶粒的硫酸鉛。 初充電不徹底或不進行定期補充充電。蓄電池初充電不徹底或使用期間不進行定期補充充電，使其在半充電狀態(tài)長期使用，極板上的放電產(chǎn)物硫酸鉛長期存在，也會通過再結(jié)晶形成粗大的顆粒。 電解液不純或其他原因?qū)е滦铍姵刈孕蟹烹?，均會產(chǎn)生硫酸鉛，從而為硫酸鉛再結(jié)晶提供物質(zhì)基礎(chǔ)。     （ 3 ）故障排除 蓄電池出現(xiàn)輕度硫化故障，可用 2 3A 的小電流長時間充電，即過充電；或用全放、全充的

56、充放電循環(huán)方法使活性物質(zhì)還原。也可用去硫充電的方法消除。硫化嚴重的蓄電池，應(yīng)予報廢。     2.10.2 自行放電     （ 1 ）故障現(xiàn)象 充足電的蓄電池放置不用，逐漸失去電量的現(xiàn)象。普通蓄電池由于本身結(jié)構(gòu)的原因，會產(chǎn)生一定的自放電。如果使用中自放電在一定范圍內(nèi)，可視為正?，F(xiàn)象，如果超出一定范圍放電就應(yīng)視為故障。一般自放電的允許范圍在每晝夜在 1% 以內(nèi)，如果每晝夜放電超過 2% ，就應(yīng)視為故障。     （ 2 ）故障原因 電解液不純，電解液中的雜質(zhì)沉附于極板上產(chǎn)生局部放電。 蓄電池溢出的電解液堆

57、積在蓋板上，使正負極樁形成回路。 蓄電池長期放置不用，硫酸下沉，下部密度較上部大，極板上下部發(fā)生電位差引起自行放電等。 極板活性物質(zhì)脫落，下部沉淀物過多使極板短路。     （ 3 ）故障排除 發(fā)生自行放電故障后，應(yīng)倒出電解液，取出極板組，抽出隔板，再用蒸餾水沖洗極板和隔板，然后重新組裝，加入新的電解液重新充電。     2.10.3 蓄電池容量達不到規(guī)定要求    （ 1 ）故障現(xiàn)象 汽車起動時，起動機轉(zhuǎn)速很快地減慢，轉(zhuǎn)動無力； 按喇叭聲音弱、無力； 開啟大燈，燈光暗淡；     （

58、 2 ）故障原因 使用新蓄電池前未按要求進行初充電。 發(fā)電機調(diào)節(jié)器電壓調(diào)得過低，使蓄電池經(jīng)常充電不足。 經(jīng)常長時間起動起動機，造成大電流放電致使極板損壞。 電解液的相對密度低于規(guī)定值，或在電解液滲漏后，只加注蒸餾水，未及時補充電解液，致使電解液的相對密度降低。 電解液的相對密度過高或電解液液面過低，造成極板的硫化。     （ 3 ）故障排除 首先檢查蓄電池的外部，看外殼是否良好，有無裂紋，表面是否清潔，極板上是否有腐蝕及污物。如有，則為蓄電池外部自放電故障，根據(jù)相應(yīng)故障予以排除。 檢查蓄電池搭鐵接線，極柱的連接夾子有無松動，蓄電池接線極柱與極板連接處有無斷裂。如有，則為輸出電阻過大，電壓降低。 測量蓄電池的電解波密度，如電解液密度低，說明充電不足或新蓄電池未按要求經(jīng)過充、放電循環(huán)，使蓄電池未達到規(guī)定的容量。 檢查電液面高度，如果電液面高度不足，且在極板上有白色結(jié)晶物質(zhì)存