汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修 課件全套 機械 項目1-6 汽車電氣設(shè)備檢修基礎(chǔ)知識 -輔助電器系統(tǒng)常見故障的檢修

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修項目一汽車電氣設(shè)備檢修基礎(chǔ)知識

汽車電氣設(shè)備是汽車的重要組成部分之一,其性能好壞直接影響汽車的動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性、舒適性以及排放等性能。汽車電氣設(shè)備是現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的一個重要標志,其科技含量已成為衡量現(xiàn)代汽車檔次的重要指標之一。本項目通過對汽車電氣設(shè)備組成及特點的認知、汽車電氣設(shè)備檢修工具的使用兩個任務(wù)的學習,使學生了解汽車電氣設(shè)備的組成、電氣設(shè)備的特點及其發(fā)展趨勢,掌握汽車電氣設(shè)備檢修工具的使用。概述知識目標：1）能夠描述汽車電氣設(shè)備的組成。2）能夠描述汽車電氣設(shè)備的特點。

3）能夠描述汽車電氣檢修工具的組成。

4）能夠描述汽車電氣檢修工具的組成。技能目標：1）能使用驗電筆驗電。2）能使用萬向表測量電阻、電壓等參數(shù)。

3）能使用鉗形電流表測量電參數(shù)。

4）能使用蓄電池測試儀測試蓄電池狀態(tài)學習目標5）能使用汽車故障診斷儀與車輛連接讀取車輛故障碼。學習目標素質(zhì)目標：1）培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和工匠精神。

2）培養(yǎng)安全意識和團隊協(xié)作精神。

3）培養(yǎng)自我管理和自主學習能力。汽車電氣示意圖汽車電氣設(shè)備組成及特點的認知任務(wù)一

張先生到4S店準備買一輛東風本田CRV汽車,4S店的銷售人員為他介紹了車輛的組成及特點,現(xiàn)在需要為張先生介紹該車型的電氣設(shè)備。如果請你來為張先生介紹,你該如何介紹呢?問題導(dǎo)入問題導(dǎo)入

一、汽車電氣設(shè)備的組成

汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給整個世界都帶來了巨大的變化。汽車是由發(fā)動機、底盤、車身和電氣系統(tǒng)四部分組成,其中汽車電氣系統(tǒng)已變得越來越重要。雖然汽車的種類繁多,但電氣設(shè)備的組成和設(shè)計都遵循一定的規(guī)律。

現(xiàn)代汽車所裝備的電氣設(shè)備,按其用途可大致歸納并劃分為以下幾個部分:電源系統(tǒng)、用電系統(tǒng)、全車電路及配電裝置。

1、電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)包括蓄電池、發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器，如圖1-1-1所示。前兩者是并聯(lián)工作，發(fā)電機是主電源，蓄電池是輔助電源。發(fā)電機調(diào)節(jié)器的作用是在發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高時,自動調(diào)節(jié)發(fā)電機知識學習圖1-1-1電源系統(tǒng)的輸出電壓使之保持穩(wěn)定。

2、用電系統(tǒng)

汽車上用電系統(tǒng)大致可分為以下幾類。

1）起動系統(tǒng)：主要機件是起動機，其任務(wù)是起動發(fā)動機，如圖1-1-2所示。

2）點火系統(tǒng)：它是汽油發(fā)動機的組成部分，包括電子點火系統(tǒng)或傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的全部組件。其任務(wù)是產(chǎn)生高壓電火花,按發(fā)動機的工作順序點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣,如圖1-1-3所示。知識學習圖1-1-2起動系統(tǒng)圖1-1-3點火系統(tǒng)3）照明系統(tǒng)

包括車內(nèi)外各種照明燈以及保證夜間安全行車所必需的燈光，其中以前照燈最為重要。如圖1-1-4所示。軍用車輛一般還會增設(shè)防空照明設(shè)備。

4）信號系統(tǒng)

主要用來保證安全行車所必要的信號，包括電喇叭、蜂鳴器、閃光器及各種信號燈。如圖1-1-5所示。

5）輔助電器

包括電動刮水器、低溫起動預(yù)熱裝置、空調(diào)器、收音機、點煙器、防盜裝置、

玻璃升降器、

座椅調(diào)節(jié)器等。

輔助電器有日益增多的趨勢,如圖1-1-6如圖。知識學習圖1-1-5信號系統(tǒng)圖1-1-4照明系統(tǒng)6）儀表系統(tǒng)

用來檢測發(fā)動機和其他裝置的工作情況，包括電壓表、電流表、水溫表、油壓表、燃油表、車速表、里程表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表和各種警告燈等，如圖1-1-7所示。

7）電子控制系統(tǒng)

主要指由微機控制的裝置，如圖1-1-8所示。其組成包括電子控制點火裝置、電子控制燃油噴射裝置、電子控制防抱死制動裝置、電子控制自動變速裝置等，分別用來提供汽車的動力性、經(jīng)濟性、安全性、以及實現(xiàn)排氣凈化和操縱自動化等。知識學習圖1-1-6輔助電器圖1-1-7輔助電器3、全車電路及配電裝置

全車電路及配電裝置包括中央接線盒、熔斷裝置、繼電器、電線束及插接件、電路開關(guān)等,構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體,以保證線路工作的可靠性和安全性,如圖1-1-9所示。知識學習知識學習

二、汽車電氣設(shè)備的特點1、低壓

汽車電氣設(shè)備的額定電壓有12V、24V兩種,汽油車普遍采用12V電壓,而柴油車多采用24V電壓。用電設(shè)備電壓在0.9~1.25倍額定電壓范圍內(nèi)變動時應(yīng)能正常工作。

2、直流

汽車電氣設(shè)備均采用直流電壓,這是由于發(fā)動機的起動機為直流串勵式電動機,其工作時必須由蓄電池供電,蓄電池消耗電能后又必須用直流電來充電,所以汽車上的發(fā)電機也必須輸出直流電。

3、單線制

普通的電氣系統(tǒng)必須用兩條導(dǎo)線,一條為電源線,另一條為搭鐵線,這樣才能構(gòu)成知識學習要有一條公共的電源線和一條公共的搭鐵線,而汽車的底盤及發(fā)動機是由金屬制造的,具有良好的導(dǎo)電性能,用汽車的金屬機體作為一條公共搭鐵線,可以達到節(jié)約導(dǎo)線、

簡化電氣線路、便于安裝維修的目的。

4、負極搭鐵

由于汽車采用單線制,所以電氣系統(tǒng)的兩條線路中的一條必須用汽車的金屬機體代替。在接線時,電源的一極或用電設(shè)備的一極要與金屬機體相連,這樣的連接稱為搭鐵。按照國際通行的做法和我國國家標準的規(guī)定,汽車電氣系統(tǒng)一定為負極搭鐵。知識學習

三、汽車電氣設(shè)備的發(fā)展歷程及趨勢

自汽車問世100多年來，汽車的發(fā)展給人類的生活帶來了巨大的變化，汽車技術(shù)也取得了令人矚目的進步。

汽車電氣設(shè)備是汽車的重要組成部分,隨著汽車技術(shù)的進步,汽車電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)與性能也在不斷進步,特別是電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,在解決汽車節(jié)能降耗、行車安全及減少排放污染等方面起著越來越重要的作用。

1、汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷程

在汽車發(fā)展的最初階段,汽車上除點火系統(tǒng)以外幾乎沒有電氣設(shè)備,點火系統(tǒng)也只是采用磁電機點火方式,汽車的安全性無法得到保證。直到美國通用汽車公司在1910年發(fā)明了蓄電池點火系統(tǒng)和電氣起動系統(tǒng)，才使汽車在安全性和和操縱性方面有了明顯的改善,汽車電氣設(shè)備從此進入第一個迅速發(fā)展階段。知識學習

汽車電氣設(shè)備的第二個迅速發(fā)展階段是20世紀60年代初至70年代末,其主要特征是電子裝置代替機械部件。

汽車電氣設(shè)備的第三個迅速發(fā)展階段是20世紀80年代至20世紀末,其主要特征是微機開始在汽車上獲得應(yīng)用,并實現(xiàn)了對諸多功能的集中控制,主要表現(xiàn)在三個方面：一、是部分電氣設(shè)備實現(xiàn)微機控制；二是發(fā)動機和底盤上的許多機械部分實現(xiàn)微機控制；三是微機控制新設(shè)備不斷出現(xiàn)。

2、汽車電氣未來的發(fā)展趨勢

進入21世紀以來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，汽車的電氣設(shè)備也發(fā)生了很大的變化。很多新的技術(shù)也應(yīng)用到了汽車上,未來汽車電氣電子行業(yè)也會越來越重視汽車的環(huán)保性、安全性。

知識學習

未來,汽車電氣電子設(shè)備行業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域?qū)⒓性谙冗M安全電子產(chǎn)品、信息娛樂系統(tǒng),以及混合動力汽車的動力電子產(chǎn)品及其他先進的改善燃油經(jīng)濟性和降低碳排放的發(fā)動機控制系統(tǒng)。汽車電氣的發(fā)展必然會推動電氣行業(yè)的發(fā)展,電子技術(shù)在汽車行業(yè)的有效運用也在不斷地推動著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以一定要重視汽車行業(yè)和電氣行業(yè)的完美結(jié)合,才能從根本上促進科技的發(fā)展,推動社會經(jīng)濟的不斷進步。

判斷題1）采用負極搭鐵的車輛，蓄電池的正極與車體直接相連。（）

2）電路及配電裝置包括中央配電盒、電路開關(guān)、熔斷裝置、電線束和插接器等。（）3）線束就是將汽車上走向相同的各類導(dǎo)線包扎在一起，構(gòu)成像電纜一樣的一束線。（）

4）汽車電氣設(shè)備可分為電源，用電設(shè)備和電路及配電裝置三部分。（）5）汽車上裝有兩個電源，即蓄電池和發(fā)電機。（）課堂練習汽車電氣設(shè)備檢修工具的使用任務(wù)二

張先生駕駛的車輛為別克威朗，一天張先生在駕駛過程中,發(fā)現(xiàn)蓄電池故障指示燈亮起，于是便把車輛開到4S店檢修。你知道如何規(guī)范地使用汽車電氣設(shè)備的檢修工具進行檢測嗎？問題導(dǎo)入問題導(dǎo)入

一、驗電筆的使用

驗電筆又稱低壓驗電器,是檢驗導(dǎo)線和電氣設(shè)備是否帶電的一種電工常用檢測工具。驗電筆有螺絲刀式和數(shù)顯式兩種，如圖1-2-1，圖1-2-2所示。

1、驗電筆的組成

驗電筆由氛泡、電阻器、彈簧、筆身和筆尖組成。氖泡裝在驗電筆中,在電場激發(fā)下能產(chǎn)生透射力很強的輝光。

2、驗電筆的使用

使用驗電筆時,用中指和拇指持驗電筆筆身,食指接觸筆尾金屬體或筆掛。當帶電體與體與接地之間電位差大于60V時，氖泡產(chǎn)生輝光，證明有電。知識學習圖1-2-1螺絲刀式驗電筆圖1-2-2數(shù)顯式驗電筆3、使用注意事項1）使用驗電筆之前應(yīng)先檢查測電筆內(nèi)有無安全電阻，然后檢查驗電筆是否有損壞、受潮或進水現(xiàn)象。檢查合格后方可使用。

2）在使用驗電筆檢查電氣設(shè)備是無帶電之前，要先將驗電筆在有電源的部位檢查一下氛泡能否正常發(fā)光,如能正常發(fā)光,方可使用。

3）在明亮的光線下使用驗電筆測量帶電體時，應(yīng)注意避光，以免因光線太強而不易觀察氖泡是否發(fā)光，造成誤判。

4）螺絲刀式驗電筆前端金屬體較長，應(yīng)加裝絕緣套管，避免檢查時造成短路或觸電事故。

5）使用完畢后，要保持驗電筆清潔，并放置在干燥處，嚴防碰摔。知識學習

二、萬用表的使用

數(shù)字萬用表具有顯示清晰、讀取方便、靈敏度高、準確度高、過載能力強、便于攜帶、使用方便等優(yōu)點。數(shù)字萬用表主要由液晶顯示屏、檔位功能選擇鈕、各種插孔等組成。

檔位功能旋鈕可以調(diào)節(jié)萬用表的檔位,使其在電阻檔

(Q)、交流電壓檔(V~)、直流電壓檔、交流電流檔(A~)、直流電流檔和晶體管檔等檔位之間進行轉(zhuǎn)換,如圖1-2-3所示。知識學習圖1-2-3萬用表的結(jié)構(gòu)1、數(shù)字萬用表測量電阻2、數(shù)字萬用表測量交直流電壓

3、數(shù)字萬用表測量交直流電流

4、數(shù)字萬用表測量晶體管5、萬用表使用注意事項

三、鉗形電流表的使用

鉗形電流表又稱電流鉗,如圖1-2-4所示為電流鉗實物圖。電流鉗是一種不需斷開電路就可直接測電路交流電流的攜帶式儀表,在電氣檢修中使用非常方便,應(yīng)用相當廣泛。

1、電流鉗的結(jié)構(gòu)與工作原理

電流鉗實質(zhì)上是由一只鐵心有開口的電流互感器、

鉗形(動鐵心)扳手和一只整流知識學習式磁電系電流表所組成。如圖1-2-5所示為電流鉗結(jié)構(gòu)示意圖。

測量電流時,按動扳手,打開鉗口,將被測載流導(dǎo)線置于穿心式電流互感器的中間,當被測導(dǎo)線中有交變電流通過時,交流電流的磁通在互感器二次繞組中感應(yīng)出電流,該電流通過電磁式電流表的線圈,使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),在表盤標度尺上指出被測電流值。

2、電流鉗的使用方法

1）測量前要機械調(diào)零2）選擇合適的量程，先選大量程后選小量程或根據(jù)技術(shù)參數(shù)估算

3）當使用最小量程測量，其讀數(shù)還不明顯時，可將被測導(dǎo)線繞幾匝，匝數(shù)要以鉗口中央的匝數(shù)為準，則讀書=指示值x量程/滿偏x匝數(shù)

4）測量時，應(yīng)使被測導(dǎo)線處在鉗口的中央，并使鉗口閉合緊密，以減少誤差。如圖1-2-6所示。知識學習5）測量完畢，要將轉(zhuǎn)換開關(guān)放在最大量程處。

3、電流鉗使用注意事項

1）在使用之前，一定要檢查鉗形電流表的外觀狀態(tài)，查看其絕緣是否符合規(guī)定的標準，并且進一步確保絕緣層不存在破損的狀態(tài)。

2）電流鉗的手柄必須要保持清潔干燥的狀態(tài)，如果指針沒有在零位上，還需要自行調(diào)整零的位置。鉗口一定要保證緊密接合,如果指針存在晃動的情況,則可以重新開閉一次鉗口。知識學習3）被測線路的電壓要低于電流鉗的額定電壓。

4）測高壓線路電流時，要戴絕緣手套，穿絕緣鞋，站在絕緣墊上。

5）鉗口要閉合緊密，不能帶電換量程。

四、蓄電池檢測儀的使用

蓄電池檢測儀是針對汽車蓄電池的工作能力進行判斷的專業(yè)分析檢測設(shè)備,既可以檢測安裝于車內(nèi)的蓄電池,也可檢測未安裝的蓄電池，如圖1-2-7所示。

如果在車輛上使用蓄電池檢測儀進行檢測,需確認斷開所有負載,鑰匙不要處于點火位置并且將車門關(guān)閉。

（1）測試前準備

（2）蓄電池檢測步驟知識學習

五、汽車故障診斷儀的使用

汽車故障診斷儀又稱汽車故障自檢終端、汽車解碼器,是用于檢測汽車故障的便攜式智能汽車故障自檢儀。用戶可以使用它迅速地讀取汽車電控系統(tǒng)中的故障,并通過液晶顯示屏顯示故障信息,查明發(fā)生故障的部位及原因。

1、汽車故障診斷儀功能

汽車故障診斷儀是維修中非常重要的工具,一般具有以下功能:讀取故障碼、清除故障碼、讀取發(fā)動機動態(tài)數(shù)據(jù)流、示波、元件動作測試以及匹配、設(shè)定和編碼等功能,還具有英漢辭典、計算器及其他輔助功能。2、汽車故障診斷儀診斷原理

汽車故障診斷儀用于診斷汽車電子控制系統(tǒng)的傳感器、執(zhí)行器狀態(tài)以及ECU的工作是否正常。知識學習它通過判斷ECU的輸入、輸出電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi)變化，可以判斷電子控制工作是否正常。

3、汽車故障診斷儀的組成

下面以上汽通用汽車故障診斷儀為例，介紹汽車故障診斷儀的組成。如圖1-2-9所示為上汽通用汽車故障診斷以。

上汽通用汽車故障診斷儀還配套有交流/直流電源、車輛接口、USB電纜線、網(wǎng)線、電池等配件。上汽通用汽車故障診斷儀的接口及指示燈如圖1-2-10所示。知識學習圖1-2-9上汽通用汽車故障診斷儀圖1-2-10上汽通用汽車故障診斷儀接口及指示燈4、汽車故障診斷儀的使用

汽車故障診斷儀大都隨機帶有使用手冊,按照其說明很容易操作。一般來說有以下幾步:在車上找到診斷座;選用相應(yīng)的診斷接口;根據(jù)車型,進入相應(yīng)診斷系統(tǒng);讀取故障碼;查看數(shù)據(jù)流;診斷維修之后清除故障碼。

下面以上汽通用汽車故障診斷儀為例,介紹汽車故障診斷儀的使用方法。(1)診斷儀與汽車連接

使用網(wǎng)線將診斷計算機與診斷儀連接,再將網(wǎng)線的另一端與診斷儀連接,診斷儀通過數(shù)據(jù)線纜與車輛的OBD接口連接,如圖1-2-11所示。知識學習圖1-2-11診斷儀與汽車連接(2)打開診斷系統(tǒng)軟件

單擊如圖1-2-12所示的圖標，進入診斷系統(tǒng)軟件，如果當前的計算機上沒有診斷系統(tǒng)軟件,或者診斷系統(tǒng)軟件版本有更新時,系統(tǒng)會提示安裝或更新。

（3）配置車輛信息如圖1-2-13所示，單極用戶圖標以開始配置車輛。圖1-2-13中各功能圖標的含義如下：知識學習圖1-2-12打開診斷系統(tǒng)軟件圖1-2-13單擊用戶圖標開始配置車輛1)菜單欄：診斷系統(tǒng)軟件的所有頁面都有會顯示菜單欄

2）菜單鍵：用戶可通過其下拉菜單選擇相應(yīng)的操作

3）箭頭鍵：箭頭鍵用于選擇上、下、左、右各方位來查看參數(shù)列表

4）執(zhí)行鍵：用于選擇“開始”“返回”或“繼續(xù)”

5）狀態(tài)欄：診斷系統(tǒng)軟件的所有頁面都會出現(xiàn)狀態(tài)欄，狀態(tài)欄用于顯示當前系統(tǒng)電壓、診斷儀連接、主數(shù)據(jù)庫、更新提示以及當前用戶

6）全部的應(yīng)用程序包：用來添加新的診斷軟件以便增加和更新診斷信息

7）檢查是否有更新:用來將新版本的軟件從TIS2web下載到個人計算機上以進行診斷軟件更新

8）結(jié)束：關(guān)閉應(yīng)用軟件以結(jié)束對話知識學習圖1-2-13單擊用戶圖標開始配置車輛如圖1-2-14所示為“認知”頁面，認證頁面主要用于配置車輛。診斷系統(tǒng)軟件偵測到的任何診斷儀都會顯示在列表中?！霸\斷系統(tǒng)軟件選擇”允許用戶選擇即將使用的診斷儀,單擊高亮顯示的診斷儀以選擇可用的診斷儀,然后單擊“連接”?！败囕v識別碼”允許手動輸入。若單擊

“讀取車輛識別………”,診斷系統(tǒng)軟件將自動識別當前連接的車輛?！败囕v識別”允許用戶手動選擇車輛制造商、型號和型號年份。一旦輸入了診斷儀選擇、VIN及車輛識別信息，就完成了配置車輛。知識學習圖1-2-14配置車輛信息(4)故障碼讀取、刪除操縱，開始按鈕用于啟動故障診斷應(yīng)用程序，單擊“車輛診斷”選項，如圖1-2-15所示。

在進入車輛診斷模塊后,系統(tǒng)界面顯示"車輛診斷故障代碼(DTC)信息"列表,如圖1-2-16所示,單擊

"繼續(xù)"進人下一頁面。

如圖1-2-17為車輛診斷故障代碼(DTC)信息。

在這個界面可以進入如下操作:知識學習圖1-2-15進入車輛診斷圖1-2-16“車輛診斷故障代碼信息”列表圖1-2-17車輛診斷故障代碼信息1）單擊“車輛診斷故障代碼（DTC）信息”選項，該選項用來查看已設(shè)置的DCT。2）車輛診斷列表:顯示ECU名稱和當前存儲的DTC的數(shù)量3）車輛診斷故障代碼(DTC)信息:該頁面顯示DTC狀態(tài)、ECU名稱、ECU狀態(tài)及DCT數(shù)量。如果有新的DCT被設(shè)置、出現(xiàn)多個DCT、當前DCT狀態(tài)改變以及DCT被刪除，頁面的顯示狀態(tài)將發(fā)生變化。單擊下拉菜單以過濾DCT。4）

DTC顯示:列表顯示DTC詳細說明、癥狀和狀態(tài),用戶可以單擊并查看，也可以使用下拉菜單和選擇模塊來過濾DCT。

如果要清除車輛故障診斷代碼

(DTC),單擊清除DTC按鈕,出現(xiàn)如圖1-2-18所示頁面。知識學習圖1-2-18清除DCT界面

首先單擊"清除DTC",選擇參數(shù),在"選擇參數(shù)"列表中,用戶可以通過單擊"添加全部"或"添加"按鈕,來添加一個ECU或者所有ECU。如果選擇了"清除DTC",將彈出車輛DTC信息頁面。有些ECU只能被同時選擇清除,已選擇的ECU顯示在頁面的右側(cè)和左側(cè)。DTC在清除時將被突出顯示。

清除完車輛故障診斷代碼(DCT）后，單擊“退出”按鈕將返回到“車輛診斷”頁面。知識學習

判斷題1）驗電筆是檢驗導(dǎo)線和電氣設(shè)備是否帶電的一種電工常用檢測工具。（）

2）電阻能帶電測量。（）3）電流鉗是一種斷開電路就可直接測電路交流電流的攜帶式儀表。（）

4）使用蓄電池檢測儀，如果在車輛上進行檢測，無須斷開所有負載，鑰匙處于點火位置并且車門打開。（）5）汽車故障診斷儀用于診斷汽車電子控制系統(tǒng)的傳感器、執(zhí)行器狀態(tài)以及ECU的工作是否正常。（）課堂練習汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修項目二電源系統(tǒng)常見故障的檢修汽車電源系統(tǒng)向全車所有的用電設(shè)備供電,一般有蓄電池和發(fā)電機兩個電源。這兩個電源配合使用,確保汽車的正常行駛。如果汽車缺少了電源系統(tǒng),將無法起動,用電設(shè)備也都無法工作,比如夜間行駛沒有照明、夏季車內(nèi)無法使用空調(diào)制冷等，這都是我們無法接受的。因此,無論是從安全還是舒適度來考慮,電源系統(tǒng)都是必不可少的。一般來說,汽車電源系統(tǒng)主要由蓄電池、發(fā)電機、電壓調(diào)節(jié)器及充電指示裝置等組成，如圖2-0-1所示。其主要作用就是給汽車個用電設(shè)備提供低壓直流電能。概述線束點火開關(guān)儀表盤發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器蓄電池圖2-0-1汽車電源系統(tǒng)組成知識目標：1）能夠描述蓄電池的基本結(jié)構(gòu)與基本工作原理2）能描述蓄電池的分類與功用3）能闡述蓄電池的容量、工作特性及影響因素4）能夠描述發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)與基本工作原理5）能讀懂汽車電源系統(tǒng)電路圖技能目標：1）能根據(jù)蓄電池上的標記，說明蓄電池的型號、容量等參數(shù)的表示方法。2）能在車輛上查找蓄電池、發(fā)電機等部件，并能準確描述其安裝位置。學習目標3）能對不同的汽車蓄電池實施就車充電和拆下充電。4）能使用蓄電池檢測儀判斷不同蓄電池的技術(shù)狀態(tài)。5）能熟練分析與排除汽車電源系統(tǒng)常見故障。學習目標素質(zhì)目標：1）培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和工匠精神。2）培養(yǎng)安全意識和團隊協(xié)作精神。3）培養(yǎng)自我管理和自主學習能力。蓄電池的檢查及維護任務(wù)一

車主王先生像往常一樣準備開車出門，卻發(fā)現(xiàn)他駕駛的別克威朗轎車無法起動并聽見起動機有輕微的“嗒嗒”聲，將點火開關(guān)置于ON檔，儀表不顯示。經(jīng)4S店維修接待接車診斷，初步判斷是蓄電池虧電。

為了確定故障原因，現(xiàn)需你對“車輛蓄電池做進一步檢測。接車與填寫接車問診表。問題導(dǎo)入問題導(dǎo)入

一、蓄電池的功用

蓄電池是一種將電能以化學能的形式儲存并可將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。蓄電池是汽車上的兩個電源之一,通常被看作汽車電氣系統(tǒng)的心臟,它是一種可逆直流電源,其功能如下:

1）起動發(fā)動機。當起動發(fā)動機時，向起動系統(tǒng)和點火系統(tǒng)供電；

2）備用供電。在發(fā)電機不發(fā)電時或電壓較低時，由蓄電池向用電設(shè)備供電（如起動發(fā)動機時，向起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、收音機、點煙器及常用燈光等供電)，如圖2-1-1所示。知識學習圖2-1-1蓄電池供電

蓄電池在發(fā)電機不發(fā)電時為

起動機、

點火系統(tǒng)和其他用電設(shè)

備供電,或在用電需求超過發(fā)電機供電能力時協(xié)助發(fā)電機供電

3）儲存電能。當發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，發(fā)電機電壓高于蓄電池的充電電壓時，蓄電池將發(fā)電機發(fā)出的多余電能存儲起來（充電)，如圖：2-1-2所示。4）協(xié)同供電。當發(fā)電機過載時，協(xié)助發(fā)電機向用電系統(tǒng)供電。5）穩(wěn)定電源電壓。蓄電池起到整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定器的作用。它可以吸收電路中的瞬時電壓，緩和電氣系統(tǒng)的沖擊電壓，保持汽車電氣系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護汽車上的電子元件，如圖2-1-3所示。知識學習圖2-1-2蓄電池充電發(fā)電機

發(fā)電機正常工作時,蓄電池將

發(fā)電機發(fā)出的多余電能儲存起來

圖2-1-3蓄電池穩(wěn)壓發(fā)電機發(fā)電機蓄電池知識學習

二、蓄電池的結(jié)構(gòu)及型號

1、普通鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)

汽車蓄電池一般由3個或6個單格電池串聯(lián)而成，每單格的額定電壓為2Ve蓄電池主要由極板、隔板、殼體、連接條、電解液、極柱等組成，如圖·2-1-4·所示。圖

2-1-4

普通蓄電池結(jié)構(gòu)（1）極板極板是蓄電池的核心部分，蓄電池充放電的化學反應(yīng)主要是依。靠極板上的活性物質(zhì)與電解液進行的。極板分為正極板和負極板，均由柵架和活性物質(zhì)組成，都以鉛一銻合金鑄成的柵架為骨架，在柵架上填充活性物質(zhì)制成。將涂上鉛膏后的生極板先經(jīng)熱風干燥，再放入稀硫酸中進行充電便得到正極板和負極板。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2)，呈深棕色；負極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛(Pb)，呈灰色。柵架的作用是固結(jié)活性物質(zhì)，一般由鉛一銻合金鑄成，具有良好的導(dǎo)電性、耐蝕性和一定的機械強度。普通蓄電池柵架含銻量為5%~7%；干荷電蓄電池柵架含銻量為1.5%~2.3%。目前，蓄電池采用的柵架有普通型和放射型。現(xiàn)代汽車蓄電池采用放射型柵架，它具有輸出電流大、內(nèi)阻小等特點，能改善蓄電池的起動性能。為了增大容量，一將多片正、負極板分別并聯(lián)，用匯流條焊接起來，便分別組成了正、負極板組。匯流條（橫板）上連有極柱，各片間留有空隙。安裝時,各片正、負極板相互嵌合，中間插入隔板后裝入蓄電池單格內(nèi)，便形成了單格電池。知識學習知識學習

注意：正、負極板均做成極板組,以提高容量。在每個單格電池中,正極板的片數(shù)要比負極板少一片,這樣每片正極板都處于兩片負極板之間,可以使正極板兩側(cè)放電均勻,避免因放電不均勻造成極板拱曲。

單格蓄電池中的正、負極板之間用隔板隔開交替排列,隔板由多孔絕緣材料制成,用極板連接條將所有正極和所有負極分別連接。每個單格蓄電池提供

2.1V的電壓。

把6個單格電池串聯(lián)起來后，就構(gòu)成了可以給汽車電氣系統(tǒng)提供12.6V電壓的汽車蓄電池，即通常標稱的12v蓄電池。（2）隔板隔板安裝在正、負極之間，其作用是使正、負極板盡量靠近而又不至于接觸短路,以縮小蓄電池的體積。

隔板材料應(yīng)具有多孔性和滲透性,

且具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板材料有木質(zhì)隔板、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維和紙板等。其中,木質(zhì)隔板耐酸性較差;微孔橡膠隔板性能最好但成本較高;微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、成本低,因此被廣泛采用。近年來,還將微孔塑料隔板做成袋狀,

緊包在正極板的外部,可防止活性物質(zhì)的脫落。（3）電解液電解液在蓄電池的化學反應(yīng)中起到離子間導(dǎo)電的作用，并一參與蓄電池的化學反應(yīng)。蓄電池的電解液是用高純度的硫酸和蒸餾水按規(guī)定比例（質(zhì)量分數(shù)36%的硫酸、64%的水）配制而成的。電解液的密度一般為1.24~1.31g/cm3。配制電解液必須使用耐酸的器皿，切記：只能將硫酸慢慢地倒一入蒸餾水中，并不斷攪拌。知識學習知識學習電解液的密度對蓄電池的工作有重要影響，其密度大可減少結(jié)冰的危險，一并提高電池的容量；但密度過大，則黏度增加，反而降低了蓄電池的容量，縮短使用壽命。電解液的密度應(yīng)隨地區(qū)和氣候條件而定，表2-1-1（下頁）列出了不同地區(qū)和氣溫下的電解液的密度。另外，電解液的純度也是影響蓄電池性能和使用壽命的重要因素之一。

注意：電解液不允許用工業(yè)硫酸和自來水、并水、河水等配制，因其雜質(zhì)多，易引起自放電，從而影響蓄電池的壽命。知識學習表2-1-1不同氣溫下電解液密度氣候條件(冬季溫度)完全充足電的蓄電池25℃時電解液的密度/(g-cm-3)冬季夏季低于-40℃地區(qū)1.301.26告高于-40℃地區(qū)1.281.25高于-30℃地區(qū)1.271.24高于-20℃地區(qū)1.261.23高于0℃地區(qū)1.241.23知識學習（4）外殼外殼多采用硬橡膠或聚丙烯塑料制成，用來盛放電解液和極板組。制造殼體的材料必須耐酸、耐溫、耐寒、抗振動，并具有足夠的機械強度。底部有凸起的筋條支撐極板組，凸筋之間的空間用來容納極板脫落的活性物質(zhì)，以防極板短路。常用的殼體材料有硬質(zhì)橡膠、瀝青塑料和工程塑料等，目前國內(nèi)普遍采用工程塑料殼體。這種殼體美觀透明，耐酸、耐蝕、質(zhì)量小、強度高。

殼體為整體式結(jié)構(gòu)，殼內(nèi)間壁分成3個或6個互不相通的單格。單格蓄電池之間均用鉛質(zhì)連接條串聯(lián)。

注意：每個單格電池設(shè)有一個液孔，可加注電解液或檢測電解液密度?？咨w上設(shè)有通氣孔，便于排出蓄電池內(nèi)部的氣體，防止殼體脹裂，發(fā)生事故。知識學習

殼體的底部有凸起的筋,

用來支撐極板組,并使極板上脫落下來的活性物質(zhì)落入凹槽中,防止極板短路。（5）極柱各單格蓄電池串聯(lián)后，兩端的正、負極柱穿出電池蓋，分別形一成蓄電池的正、負極柱。正極柱較粗，標有“+”（或P，涂紅色）；負極柱較細，標有“-"（或N，涂藍色、綠色)。

極柱有側(cè)極柱、頂極柱和“L”形極柱等形式。頂極柱是蓄電池裝配后鑄上的，“L”形極柱是蓄電池裝配后焊接上去的。知識學習

2、免維護蓄電池結(jié)構(gòu)

免維護蓄電池又稱MF蓄電池，免維護是指在電池壽命內(nèi)，不需要對蓄電池進行加注蒸餾水、檢測電解液液面高度、檢測電解液密度等維護作業(yè)。免維護蓄電池的主要組成部分與普通蓄電池類似，如圖2-1-5所示。免維護蓄電池特點如下：1）柵架材料采用鉛鈣合金，既提高了柵架的機械強度，又減少了蓄電池的耗水量和自放電。免維護蓄電池的壽命為普通電池的兩倍，可以達到4年，所以普遍應(yīng)用于現(xiàn)在的汽車。知識學習2）采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既可避免正極板上的活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。因此，殼體底部不需要凸起的肋條.降低了極板組的高度，增大了極板上方的容積，使電解液貯存量增多。3）蓄電池內(nèi)部安裝有電解液密度計，可自動顯示蓄電池的存電狀態(tài)和電解：液液面的高低。如果密度計的觀察窗呈綠色，表明蓄電池存電充足，可正常使用；若顯示深綠色或黑色，表明蓄電池存電不足，需補充充電；若顯示淺黃色，表明蓄電池已接近報廢。

4）采用了新型安全通氣裝置和氣體收集器，在孔蓋內(nèi)部設(shè)置了一個氧化鋁過濾器，可阻止水蒸氣和硫酸氣體通過，同時又可以使氫氣和氧氣順利逸出。通氣塞中裝有催化劑鈀，可促使氫、氧離子重新結(jié)合成水回到蓄電池中。知識學習3、蓄電池的型號

按照標準JB/T2599-2012的規(guī)定，蓄電池的產(chǎn)品型號由三部分組成，其排列如圖2-1-6所示。

第一部分表示串聯(lián)的單格電池數(shù)，用阿拉伯數(shù)字表示，蓄電池的額定電壓是該數(shù)字的2倍。例如，6表示6個單格電池，額定電壓為12V。

第二部分表示蓄電池的類型和特征,用漢語拼音大寫首字母表示。第一個大寫字母表示蓄電池的類型，如“Q”表示起動用鉛酸蓄電池，知識學習“M”表示摩托車用;第二個字母表示蓄電池的特征，干封普通極板蓄電池可省略不寫，A”表示干荷電,“H”表示濕荷電,“W”表示免維護,“S”表示少維護,“J”表示膠體電解液。

第三部分表示蓄電池的額定容量和特殊性能。我國目前規(guī)定采用20h放電率的額定容量，用數(shù)字表示，單位為Ah（安陪·小時)；特殊性能用大寫字母一表示，如“G”表示高起動率,“S”表示塑料槽,“D”示低溫起動性好。以蓄電池的型號6-QA-100AH為例，表示該蓄電池由6個單格組成，一額定電壓為12V，額定容量為100A·h，是采用塑料整體式外殼的起動干荷電蓄電池。知識學習

三、蓄電池的原理

汽車蓄電池是一種存儲電能的裝置,

一旦連接外部負載或接通充電電路,

便開始進行化學能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。蓄電池在工作過程中有放電和充電

兩個過程,

并且蓄電池的充放電過程是可逆的。1、放電過程

當蓄電池充滿電時，正極板活性物質(zhì)為二氧化鉛（PbO2),負極板的活性物。質(zhì)為海綿狀純鉛（Pb）；放電時，蓄電池與外電路接通后，電流在極板電勢差的作用下，從正極流出，經(jīng)過燈泡流回負極，使燈泡發(fā)光。2、充電過程

充電時,在放電后的蓄電池上接一個充電器。當充電器電壓高于蓄電池電

動勢時電流將從蓄電池正極流入,負極流出。這時正、負極板發(fā)生的反應(yīng)與放

電過程相反。知識學習

四、蓄電池的容量及影響因素1.蓄電池的容量

蓄電池的容量標志著蓄電池對外供電的能力,是蓄電池的主要性能參數(shù)。

在規(guī)定的放電條件下,完全充足電的蓄電池,在允許的放電范圍內(nèi)所輸出的電量稱為蓄電池的容量,用c表示,即C=Iftt。式中,c表示蓄電池的容量,單位為A·h;If表示放電電流,單位為A;t表示放電時間,單位為h。

蓄電池的容量與放電電流的大小以及電解液的溫度有關(guān)。蓄電池出廠時規(guī)定的額定容量是在一定的放電電流、一定的終止電壓和一定的電解液溫度下測得的。知識學習(

1

)

額定容量

額定容量是檢驗蓄電池質(zhì)量的重要指標之一,

GB/T

5008.1-2005標準規(guī)定,以20h放電率的放電電流在電解液初始溫度為(25±5)℃、密度為(1.28±0.01)

g/cm3

(25℃)的條件下,連續(xù)放電到規(guī)定的單格終止電壓1.75V,蓄電池所輸出的電量,稱為蓄電池的額定容量,記為C2n。例如,6-QA-105型蓄電池,在電解液初始溫度為25℃時,以5.25A的放電電流持續(xù)放電20h,

單格電壓降到1.75v,其額定容量c2n=5.25x20Ah=105A·h。(2)額定儲備容量

額定儲備容量是國際上通用的另一種蓄電池容量表示方法,

它是指充足電的蓄電池在電解液溫度為25℃條件下,以25A電流放電到單格終止電壓1.75v時所能維持的時間。其符號為cn,單位為min。知識學習

（3）起動容量起動容量表示蓄電池在發(fā)動機電力起動時的供電能力，用一倍率和持續(xù)時間表示。起動容量有兩種規(guī)定:常溫起動容量和低溫起動容量。1)常溫起動容量。

常溫起動容量為電解液初始溫度25℃時,以5min放電率的電流放電,放電5min至單格電池電壓降至1.5v時所輸出的電量。5min放電率的電流在數(shù)值上約為其額定容量的3倍。例如,對于6-Q-100型蓄電池,C20=100Ah,在電解液初始溫度為25℃時,以3C20A=3×100A=300A的電流放電5min,單格電池電壓降至1.5v,蓄電池端電壓降至1.5x6v-9v,其起動容量為(300x5/60)Ah=25Ah。知識學習2)低溫起動容量。

低溫起動容量為電解液初始溫度-18℃時,以5min放電率的電流放電,放電2.5min至單格電池電壓降至IV時所輸出的電量。2.影響蓄電池容量的因素

分析表明,蓄電池容量的大小與放電允許范圍內(nèi)實際參加化學反應(yīng)的活性物質(zhì)的數(shù)量有極大的關(guān)系,因此蓄電池的容量與極板的構(gòu)造、放電電流、電解液的溫度、電解液的密度等因素有關(guān)。1）極板的構(gòu)造。蓄電池極板的表面積（指活性物質(zhì)的真實表面積）越大，極板片數(shù)越多,參加反應(yīng)的活性物質(zhì)就越多,容量就越大。知識學習另外,極板越薄,活性物質(zhì)的多孔性越好,則電解液向極板內(nèi)部的滲透越容易,活性物質(zhì)利用率就越高,輸出容量也就越大。2）放電電流

放電電流越大，蓄電池的容量就越低。因為放電電流越大，單位時間所消耗的硫酸越多,

極板孔隙內(nèi)由于硫酸消耗較快造成孔隙內(nèi)電解液

密度下降較快,故大電流放電時,極板表面活性物質(zhì)的孔隙極易被生成的硫酸鉛堵塞,使孔隙內(nèi)實際參加化學反應(yīng)的活性物質(zhì)的數(shù)量下降。因此,隨著放電電流的增加,

蓄電池的容量會減小。知識學習

由于發(fā)動機起動時屬于大電流放電,如果長時間接通起動機,就會使蓄電池的端電壓急速下降至終止電壓,輸出容量減少,且使蓄電池過早損壞。因此,在起動時應(yīng)注意一次起動時間應(yīng)不超過5s，連續(xù)兩次起動應(yīng)間隔15s以上，使電解液充分滲透到極板孔隙內(nèi)層,以提高極板孔隙內(nèi)活性物質(zhì)的利用率和再次起動的端電壓,延長蓄電池的使用壽命。3）電解液的溫度。

電解液溫度較低時，電解液的黏度增大，致使?jié)B透能力下降,造成容量降低。此外,溫度越低,

電解液的溶解度與電離度也越低,加劇了容量的下降。溫度每下降1℃，容量下降約為1%（小電流放電）或2%（大電流放電）。知識學習因此，適當提高蓄電池的溫度（小于40℃），將有利于提高蓄電池的容量及起動性能。在寒冷地區(qū)冬季起動汽車時,由于低溫和大電流放電,

蓄電池端電壓下降較多,容易造成起動困難,故應(yīng)安裝蓄電池保溫裝置。4）電解液的密度適當增加電解液的密度，可減小內(nèi)阻，有利于提高電解液的滲透能力，使蓄電池的容量增加。但密度較高時,由于電解液的黏度增加使內(nèi)阻增加,引起滲透能力降低從而導(dǎo)致容量下降。此外,電解液密度較高時,

易造成極板硫化而導(dǎo)致容量下降。

實踐證明,電解液密度偏低,有利于提高放電電流和容量以及延長蓄電池的使用壽命,冬季在電解液不結(jié)冰的前提下,也應(yīng)盡可能采用密度較低的電解液。知識學習5）電解液的純度

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。電解液中的一些有害雜質(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。知識學習

五、蓄電池常見故障的檢修蓄電池的故障主要是由于接觸點因受腐蝕引起接觸不良、電線絕緣層損壞或者電氣設(shè)備內(nèi)部短路等造成的。蓄電池放電故障的診斷與排除流程如圖2-1-7所示。知識學習蓄電池故障包括外部故障和內(nèi)部故障。常見的外部故障有外殼破裂、封膠·干裂、極柱螺栓和螺母腐蝕等；常見的內(nèi)部故障有極板硫化、自行放電、極板活性物質(zhì)大量脫落、極板短路、極板柵架腐蝕等。1.蓄電池的外部故障

蓄電池的外部故障通過檢視即可發(fā)現(xiàn)。

（1）外殼破裂1）故障原因：

①蓄電池固定螺母擰得過緊。

②行車劇烈振動。

③碰撞或敲擊。知識學習

④電解液結(jié)冰。2）檢查方法：檢查電解液液面高度及蓄電池底部的潮濕情況，如果電解液液面過低、蓄電池底部有潮濕現(xiàn)象，則可以判定蓄電池外殼破裂。3）排除方法：蓄電池外殼破裂輕者可修補，重者應(yīng)更換。

（2）封膠干裂1）故障原因：

①蓄電池質(zhì)量低劣。

②蓄電池受到撞擊。2）排除方法：輕者可清潔干燥后，用噴燈噴裂紋處烤熱熔封；重者可將封膠清除干凈，重新封口。知識學習3）極柱螺栓和螺母腐蝕1）故障原因：

①蓄電池質(zhì)量不佳，使用時有電解液溢出。

②蓄電池充電電流過大，導(dǎo)致電解液揮發(fā)過快。③蓄電池的使用時間過長，電解液揮發(fā)，慢慢與極柱發(fā)生反應(yīng)。2）排除方法：極柱螺栓和螺母產(chǎn)生的腐蝕物，可用竹片刮去，再用5%的e堿溶液擦拭，·然后用清水清洗，待干燥后在極柱和接線端表面涂上凡士林；嚴重腐蝕的應(yīng)更換極柱螺栓與螺母。知識學習

（4）蓄電池爆炸1）故障原因：蓄電池充電后期，電解液中的水分解為氫氣和氧氣，如果氣一體不能及時逸出，遇明火即迅速燃燒，從而引起爆炸。2）預(yù)防措施：保持蓄電池加液螺塞通氣孔暢通：蓄電池連接應(yīng)可靠，以免松動引起火花。嚴禁蓄電池周圍有明火；蓄電池連接應(yīng)可靠,以免松動引起火花。

2.蓄電池的內(nèi)部故障

蓄電池的內(nèi)部故障一般可通過觀察電解液及極板的情況,或借助檢查工具檢查蓄電池的端電壓等性能參數(shù)予以判斷。知識學習

（1）極板碗化極板上生成白色粗品粒硫酸鉛的現(xiàn)象叫“硫酸鉛硬化”，簡稱極板硫化。1）故障現(xiàn)象①極板表面有較厚的白霜,嚴重時打開加液孔蓋即可看見。②放電時,容量明顯降低,端電壓下降很快。③放電時,內(nèi)阻大,

電壓急劇下降,不能持續(xù)供給起動電流。

④充電時，內(nèi)阻大，單體電池的充電電壓高達2.8V以上，密度上升慢，溫度上升快,過早出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象。知識學習2）產(chǎn)生硫化的原因：①蓄電池長期充電不足或放電后不及時充電,溫度變化時,硫酸鉛發(fā)生再

結(jié)晶。②蓄電池液面過低,極板上部發(fā)生氧化后與電解液接觸,生成粗晶粒硫酸鉛。③電解液密度過高、電解液不純或氣溫變化劇烈。

④電解液密度過高,使硫酸鉛溶解困難。3）排除方法①硫化不嚴重時,采用去硫化充電法充電。②硫化嚴重時,報廢蓄電池。知識學習（2）自放電充足電的蓄電池，在無負載狀態(tài)下，電量自行消失的現(xiàn)象稱為自行放電,簡稱自放電。蓄電池的自放電是不可避免的,由于粗晶粒硫酸鉛導(dǎo)電性差,正常充電很難還原,晶粒粗,體積大,

堵塞活性物質(zhì)孔隙,使內(nèi)阻增大。1）故障現(xiàn)象：

完全充足電的蓄電池，長期放置不用就會產(chǎn)生自放電。自放4電是不可避免的，若每晝夜容量下降不超過2%，則屬正常自放電；如果充足電的蓄電池在30天之內(nèi)每晝夜容量降低超過2%,則稱為故障性自放電。2）故障原因：

①電解液中含雜質(zhì)過多,其中金屬微粒與極板之間形成局部電池,使正、

負極板上活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U,從而使蓄電池失去容量。知識學習②蓄電池外殼不清潔,其表面有微電流流過,引起自放電。③蓄電池長期放置不用,使電解液下部的密度比上部的高,極板的上、下之間出現(xiàn)電位差,引起自放電。3）排除方法①使用時應(yīng)保持蓄電池外表的清潔,特別應(yīng)注意清除極柱處的氧化物和酸垢。②當蓄電池需加水時,一定要加蒸餾水。

③每月進行一次補充。知識學習

④自放電嚴重的蓄電池，應(yīng)將其完全放電或過充電，使極板上的雜質(zhì)進入電解液，然后倒出，用蒸餾水清洗，再加入新的電解液重新充電。

（3)極板活性物質(zhì)大量脫落活性物質(zhì)的脫落主要指二氧化鉛脫落，這也一是蓄電池過早損壞的主要原因之一，極板活性物質(zhì)脫落一般多發(fā)生在正極板上。1）故障現(xiàn)象：充電時，電解液中有棕色物質(zhì)自底部上升，單體蓄電池端電壓上升快，電解液過早出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象，而電解液密度不能達到規(guī)定的最大值；放電時，蓄電池容量明顯下降。2）故障原因：充電電流過大、過度充電時間過長、低溫長時間大電流放電一等；另外，蓄電池受到劇烈震動時，也會引起極板活性物質(zhì)脫落。知識學習3）排除方法：

①不可過充電，單體電池電壓充至：SV時，應(yīng)停止充電。

②充電電流不宜過大，尤其是充電后期應(yīng)減小充電電流，使氣泡不至于過分劇烈地逸出。

③不可過放電，放電時電解液溫度不宜過低。

④對活性物質(zhì)脫落嚴重的，應(yīng)拆開蓄電池，更換極板。

（4）極板短路1）故障現(xiàn)象：充電過程中，電解液溫度迅速上升，單體蓄電池端電壓與電解液密度上升緩慢；放電時，蓄電池容量明顯下降。即充電電壓很低或為零，密度上升很慢或不上升，充電中氣泡很少或無氣泡。知識學習2）故障原因：活性物質(zhì)脫落、極板拱曲等。3）排除方法：找出短路所在的單體，拆開修理，或更換新隔板等。

（5)極板柵架腐蝕極板柵架腐蝕主要是指正極板柵架腐蝕，是蓄電池喪失工作能力的主要原因之一。1）故障現(xiàn)象：極板呈腐爛狀態(tài)；活性物質(zhì)以塊狀堆積在兩隔板之間；蓄電池的容量降低。2）故障原因：主要是氧化所致。課堂練習二、判斷題1.當發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，蓄電池協(xié)助發(fā)電機向全車用電設(shè)備供電。（）2.將蓄電池的正負極板各插入一片到電解液中,“即可獲得:12v的電動勢。（)3.在一個單格蓄電池中，負極板的片數(shù)總比正極板多一片。()4.在放電過程中，正負極板上的活性物質(zhì)都轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U。()5.在放電過程中，蓄電池的放電電流越大，其容量就越大。()發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與檢修任務(wù)二車主李先生駕駛一輛別克威朗轎車，在行駛途中發(fā)現(xiàn)儀表盤上的充電指示燈熄滅，晚上打開前照燈后，充電指示燈時亮時滅，若開前照燈時間過長，則第二4天早上蓄電池虧電嚴重。電機發(fā)電量不足。于是李先生將愛車開到4S店進行檢查，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)一你知道如何對發(fā)電機進行檢查嗎？問題導(dǎo)入問題導(dǎo)入

一、交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)及原理

發(fā)電機可分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機,目前所有的汽車均采用交流發(fā)電機。

1、交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)

交流發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、電刷、端蓋、帶輪等組成,整體式交流發(fā)電機還包括電壓調(diào)節(jié)器，如圖2-2-1所示。知識學習外罩

散熱片

整流器

定子

風扇

前端蓋電刷后端蓋轉(zhuǎn)子軸承帶輪圖

2-2-1

發(fā)電機的結(jié)構(gòu)

（1）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成，如圖2-2-2·所示。轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組

(轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛。集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成,

集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣,

兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。知識學習軸承

風扇爪極風扇

轉(zhuǎn)子軸軸承電刷組件集電環(huán)磁場繞組圖2-2-2

轉(zhuǎn)子

當兩個集電環(huán)通入直流電時

(通過電刷

),磁場繞組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成六對相互交錯的磁極。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。交流發(fā)電機的磁路為：磁軛→N極→轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙→定子→定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙→S極→磁軛知識學習繞組木楔

定子鐵心圖2-2-3

定子（2）定子定子又稱電樞，被固定在發(fā)電機內(nèi)部，是三相同步交流發(fā)電機產(chǎn)生三相交流電的主要部件。它由鐵心、木楔和三相繞組組成，如圖2-2-3所示。定子鐵心則由相互絕緣的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)置有三相繞組，繞組是用高強度漆包線繞制呈星形連接。（3）整流器整流器的功用是將三相繞組產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。整流器由正、負整流板組成，每個整流板上安裝3~4個二極管。

外殼為正極、中心引線為負極的二極管，叫負極管；外殼為負極、中心引線為正極的二極管，叫正極管，如圖2-2-4所示。知識學習負整流板安裝孔負極管絕緣墊正極管正整流板負整流板B正整流板電樞接柱安裝孔圖

2-2-4

整流器總成實物圖(4)端蓋及電刷組件

端蓋一般分成兩部分,即前端蓋和后端蓋,起支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造,一是可有效地防止漏磁,二是鋁合金散熱性能好。后端蓋上裝有電刷組件。

電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧等組成,

如圖2-2-5所示。

電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入勵磁繞組。知識學習

電刷架

電刷

電刷彈簧

圖2-2-5

電刷組件(5)帶輪與風扇

交流發(fā)電機的前端裝有帶輪,內(nèi)部裝有風扇,

由發(fā)動機的傳動帶通過帶輪驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸和風扇一起旋轉(zhuǎn)。

發(fā)電機工作時,定子繞組和勵磁繞組中都會有熱量產(chǎn)生,

若溫度過高會燒壞導(dǎo)線的絕緣部分,導(dǎo)致發(fā)電機不能正常工作,為了提高散熱能力,有的發(fā)電機還裝有兩個風扇

(前、

后各一個)。知識學習

圖2-2-6

電磁感應(yīng)現(xiàn)象知識學習2.交流發(fā)電機的工作原理（1）交流發(fā)電機的電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當勵磁繞組通以直流電時，轉(zhuǎn)子上的磁極會被磁化，磁力線從轉(zhuǎn)子的N極出發(fā)，穿過轉(zhuǎn)子和定子之間的細微氣隙，進人定子鐵心，最后回到相鄰的s極，通過磁軛構(gòu)成一個完整的回路；當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁力線切割定子線圈，在線圈內(nèi)產(chǎn)生交變電動勢，如圖·2-2-6所示。導(dǎo)線圖2-2-6

電磁感應(yīng)現(xiàn)象(

2

)交流發(fā)電機的發(fā)電原理

發(fā)電機定子的三相繞組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機的定子槽中,內(nèi)部有一個轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上安裝著爪極和勵磁繞組當外部電路通過電刷使勵磁繞組通電時,便產(chǎn)生磁場,使爪極被磁化為N極和S極。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁通交替地在定子繞組中變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，定子的三相繞組中便產(chǎn)生三相交變的感應(yīng)電動勢，這就是交流發(fā)電機的發(fā)電原理，如圖2-2-7所示。

知識學習圖2-2-7發(fā)電機的發(fā)電原理（3)交流發(fā)電機的整流原理交隨發(fā)電機定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是三相交流電，是通過6個二極管組成的三相橋式整流電路整流為直流電的。當發(fā)動機起動后，發(fā)電機定子三相繞組產(chǎn)生三相交流電動勢，輸送到整流器的二極管，由于二極管具有單向?qū)ㄐ?，當給二極管加上正向電壓時二極管導(dǎo)通，當給二極管加上反向電壓時二極管截止，二極管依次循環(huán)導(dǎo)通，當3個正二極管負極端連接在一起時，正極端電位最高者導(dǎo)通；當3個負二極管正極端連接在一起時，負極端電位最低者導(dǎo)通，如圖2-2-8所示，使得負載得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓。知識學習圖2-2-8二極管的導(dǎo)通原則1）當t=0時，C相電位最高，而B相電位最低，所對應(yīng)的二極管VDs、VD4均處于正向?qū)ā?)在ti~t2時間內(nèi)，A相電位最高，而B相電位最低，故對應(yīng)的VD、VD44處于正向?qū)ā?/p>

3)在t2~t3時間內(nèi)、A相電位最高，而C相電位最低，故對應(yīng)的VD4、VD64處于正向?qū)ā?個二極管導(dǎo)通與截止依次循環(huán)，周而復(fù)始，在負載電阻兩端就可得到一個比較平穩(wěn)的直流脈動電壓，如圖2-2-9所示。知識學習圖

2-2-9

整流過程(4)交流發(fā)電機的勵磁方式

汽車上使用的交流發(fā)電機必須給勵磁繞組通電才會有磁場產(chǎn)生而發(fā)電,否則將不能發(fā)電。將電流引入勵磁繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁。交流發(fā)電機勵磁方式有他勵和自勵兩種。1）他勵。在發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時（發(fā)動機未達到怠速轉(zhuǎn)速)，自身不能發(fā)電，需要蓄電池供給發(fā)電機勵磁繞組電流，使勵磁繞組產(chǎn)生磁場來發(fā)電。這種由蓄電池供給磁場電流發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電，如圖2-2-10所示。2）自勵。當發(fā)電機能對外供電時，就可以把自身發(fā)的電供給勵磁繞組，這一種自身供給磁場電流發(fā)電的方式稱為自勵發(fā)電，如圖2-2-11所示。知識學習交流發(fā)電機勵磁過程是先他勵后自勵。當發(fā)動機達到正常怠速轉(zhuǎn)速時，發(fā)電機的輸出電壓一般高出蓄電池電壓1~2V以便對蓄電池充電，此時，由發(fā)電一機自勵發(fā)電。知識學習

二、電壓調(diào)節(jié)器的作用及原理1、電壓調(diào)節(jié)器的作用電壓調(diào)節(jié)器是把發(fā)電機輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)裝置，其功能是在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，控制發(fā)電機輸出電壓，使其保持恒定，防止發(fā)電機輸出電壓過高而燒壞用電設(shè)備和導(dǎo)致蓄電池過量充電，同時也防止發(fā)電機輸出電壓過低而導(dǎo)致用電設(shè)備工作失常和蓄電池充電不足。

2、電壓調(diào)節(jié)器的工作原理根據(jù)電磁感應(yīng)原理，發(fā)電機的感應(yīng)電動勢為EΦ=C1nΦ，即感應(yīng)電動勢EΦ與發(fā)電機轉(zhuǎn)速n和磁通量成正比。發(fā)電機的空載電壓U=EΦ=C1nΦ。發(fā)電機在汽車上是按固定的傳動比由曲軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，其轉(zhuǎn)速n隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而在很大范圍內(nèi)變化。知識學習如果要在轉(zhuǎn)速n變化時維持發(fā)電機輸出電壓恒定，就必須相應(yīng)地改變磁極磁通量Φ。因為磁極磁通量Φ取決于磁場電流的大小，所以在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時,只要自動調(diào)節(jié)磁場電流,就能使發(fā)電機電壓保持恒定。電壓調(diào)節(jié)器就是利用自動調(diào)節(jié)磁場電流使磁極磁通量改變這一原理來調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓的。

在一個電路中調(diào)節(jié)電流的方法一般有三種:一是通過更改電路中的電壓;

二是更改電路中的電阻值;三是控制電路的通與斷。電壓調(diào)節(jié)器采用的是后兩種方法。電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)磁場電流的方法是通過觸點開閉,使磁場電路的電阻改變,從而來調(diào)節(jié)磁場電流;電子式電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)磁場電流的方法是利用功率管的開關(guān)特性,

使磁場電流接通與切斷,從而調(diào)節(jié)磁場電流。知識學習電壓調(diào)節(jié)器除了要具有調(diào)節(jié)磁場電流的功能外，還必須要有感知發(fā)電機電壓變化的裝置，一也就是說先要感知發(fā)電機電壓的變化，根據(jù)這個變化再決定怎么調(diào)節(jié)磁場電流。電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器中感知發(fā)電機電壓變化的元器件是線圈。電子式電壓調(diào)節(jié)器中感知發(fā)電機電壓變化的元器件是穩(wěn)壓管。電子式電壓調(diào)節(jié)器工作原理：在發(fā)電機電壓較低的情況下，穩(wěn)壓管處于截止狀態(tài)，此狀態(tài)經(jīng)放大器放大，給VT1晶體管的基極一個高電位信號，使VT1晶體管導(dǎo)通，勵磁電流可以通過VT1晶體管流人發(fā)電機勵磁繞組，使發(fā)電機電一壓上升；當電壓上升到調(diào)節(jié)器電壓調(diào)整值時，穩(wěn)壓管被擊穿，此信號經(jīng)放大器放大后給-VT1晶體管的基極一個低電位信號，使VT1晶體管截止，切斷了勵磁電流，發(fā)電機無勵磁電流，電壓便下降、使VTI品體管再導(dǎo)通。如此反復(fù)，使一發(fā)電機的發(fā)電電壓穩(wěn)定在正常的范圍內(nèi)，如圖2-2-12所示。知識學習如果發(fā)電機不發(fā)電，僅僅依靠蓄電池供電，因本身電量有限，汽車很快就不能工作。當發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)電機不發(fā)電或電量不足時，應(yīng)首先判斷故障是發(fā)生在.發(fā)電機的內(nèi)電路還是外電路。若初步確定故障在發(fā)電機內(nèi)部，則應(yīng)將發(fā)電機從車上拆下，對其進行檢測、修理。知識學習圖

2-2-12電子式電壓調(diào)節(jié)器工作原理

三、發(fā)電機的電路發(fā)電機的勵磁電路根據(jù)其控制方式的不同可分為調(diào)節(jié)器控制和微機控制兩種。（1）調(diào)節(jié)器控制勵磁電路：由蓄電池供給磁場電流而發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電。發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時，自身不能發(fā)電，需蓄電池供給發(fā)電機勵磁繞組電流，一他勵繞組產(chǎn)生磁場來發(fā)電。他勵勵磁電流的走向為：蓄電池“+”→點火開關(guān)→調(diào)節(jié)器→發(fā)電機F→勵磁繞組→搭鐵→”-“，如圖2-2-13所示。知識學習圖2-2-13他勵發(fā)電知識學習隨著轉(zhuǎn)速的提高（一般在發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到怠速時，發(fā)電機定子繞組的電動勢逐漸升高并能使整流器二極管導(dǎo)通。當發(fā)電機的輸出電壓大于蓄電池電壓時，發(fā)電機就能對外供電了。當發(fā)電機能夠?qū)ν夤╇姇r，就可以將自身發(fā)的電供給勵磁繞組，這種自身供給磁場電流發(fā)電的方式稱為自勵發(fā)電。自勵勵磁電流的走向為：發(fā)電機“+”一點火開關(guān)→調(diào)節(jié)器→發(fā)電機F→勵磁繞組→搭鐵→“-”，如圖2-2-14所示。不同的汽車勵磁電路各不相同，但有一個共同特點式勵磁電路都必須由點火開關(guān)控制。知識學習

（2)微機控制勵磁電路微機控制的交流發(fā)電機其輸出電壓由微機進行控制，不但限制發(fā)電機最高電壓，而且還可以避免怠速時發(fā)電機電壓過低。交流發(fā)電機由點火開關(guān)、自動切斷繼電器和電子控制單元（ECU)共同控制。如·圖2-2-15所示，發(fā)電機勵磁繞組的一端B接自動切斷繼電器（即ASD繼電器）的常開觸點87，由自動切斷繼電器控制實現(xiàn)與電源正極的連接與斷開；勵磁繞組的另一端C接電子控制單元（ECU）由ECU控制搭鐵。點火開關(guān)不是直接串聯(lián)在勵磁電路中控制勵磁電路、而是與ASD繼電器的線圈串聯(lián)，通過。A5D繼電器間接控制勵磁電路。發(fā)電機的輸出端A與蓄電池正極及ECU均相連。ECU上與電源系有關(guān)的連接點有5個：3個檢測點和2個控制點。3個檢測點分別是蓄電池電壓檢測點3、ASD檢測點57和發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測點（圖中未畫出）2個控制點分別是ASD繼電器控制點51和發(fā)電機勵磁控制點20。各檢測點和控制點的作用如下：段落樣式區(qū)加載項加載項1）蓄電池電壓檢測點。蓄電池或發(fā)電機通過蓄電池電壓檢測點3為ECU供電，即使在點火開關(guān)斷開時，蓄電池仍直接通過蓄電池電壓檢測點3向ECU中的存儲器等供電，以免存儲器中存儲的故障碼和發(fā)動機運行數(shù)據(jù)丟失。此外，一蓄電池電壓檢測點3的信號還有如下作用：①在發(fā)動機工作時，該信號可以表明發(fā)電機有無輸出電壓，并檢測電源電壓過高或過低故障。知識學習②ECU根據(jù)該信號電壓的高低調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，使發(fā)電機的輸出電一壓保持在規(guī)定值，起到調(diào)節(jié)器的作用；在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)該信號電壓的高低，通過控制發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電流量，以兔怠速時蓄電池放電，這是調(diào)節(jié)器無法實現(xiàn)的。③根據(jù)該信號電壓的高低，ECU對噴油器脈沖寬度和點兒無標題進行修正。2)ASD檢測點。利用ASD檢測點57，ECU檢測自動切斷繼電器電路工作是否正常。3）發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測點。它是ECU控制燃油噴射和點火系統(tǒng)的主要依據(jù)之一，通過該信號ECU還控制自動切斷繼電器的工作和發(fā)動