汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電器與控制系統(tǒng)檢修：課題一 蓄電池

課題一蓄電池通過本課題的學(xué)習(xí)，你應(yīng)能：1、熟悉蓄電池的功用、分類。2、掌握蓄電池的構(gòu)造與工作原理3、掌握蓄電池的拆裝、檢查方法。4、能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行充電和簡單的故障診斷與排除。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

任務(wù)一蓄電池的構(gòu)造與檢測蓄電池的功用蓄電池（俗稱“電瓶”），是汽車上的兩個(gè)電源之一，在汽車上與發(fā)電機(jī)并聯(lián)，共同向用電設(shè)備供電。蓄電池在車上的安裝位置如圖所示。蓄電池是一種既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，也能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的可逆低壓直流電源：當(dāng)蓄電池放電時(shí)，將其儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能；當(dāng)蓄電池充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來，直到化學(xué)能儲(chǔ)存滿時(shí)充電結(jié)束。汽車上蓄電池的功用如下：（1）在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，向啟動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電。（2）在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低的情況下向用電設(shè)備供電。（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)超載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。（4）蓄電池存電不足，而發(fā)電機(jī)負(fù)載又較少時(shí)，它可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(即充電)。（5）過載保護(hù)。蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大容量電容器，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載發(fā)生比較大的變化時(shí)，能夠保持汽車電氣系統(tǒng)電壓的相對(duì)穩(wěn)定。同時(shí)，還可吸收發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬間過電壓，保護(hù)汽車電子元件不被損壞，所以，發(fā)電機(jī)不允許脫開蓄電池運(yùn)轉(zhuǎn)。蓄電池的分類汽車上所使用的蓄電池主要是為了滿足啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要，所以，通常稱為啟動(dòng)型蓄電池。啟動(dòng)型蓄電池在短時(shí)間內(nèi)可提供強(qiáng)大的啟動(dòng)電流（一般為200～600A，最大可達(dá)1000A）。根據(jù)電解液的不同，啟動(dòng)型蓄電池的分類與特點(diǎn)如表1-1所示。蓄電池的結(jié)構(gòu)汽車蓄電池由3只或6只單格電池串聯(lián)而成，每只單格電池電壓約為2V，串聯(lián)成6V或12V以供汽車選用，普通鉛酸蓄電池主要由極板、隔板、電解液、外殼、聯(lián)條等組成，如圖所示。1．極板極板是蓄電池的核心，分正極板和負(fù)極板。蓄電池極板由柵架和活性物質(zhì)組成，如圖1所示，活性物質(zhì)填充在鉛銻合金鑄成的柵架上。蓄電池充、放電過程中，電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。2．隔板隔板的作用是將相互緊靠的正負(fù)極板隔開，防止相互接觸而短路，如圖2所示。隔板材料應(yīng)具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板有木質(zhì)隔板、微孔橡膠隔板、微孔塑料隔板、玻璃纖維隔板和紙板等。隔板通常一面帶有溝槽，安裝時(shí)，有溝槽面應(yīng)對(duì)著正極板，且與底部垂直，以便于電解液的流通、脫落活性物質(zhì)的下沉及氣泡的逸出。123．電解液電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)，由純凈硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成。蓄電池電解液的密度一般為1.24～1.31g/cm3，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，如表所示。對(duì)于透明塑料容器的蓄電池，可以通過觀察液面高度指示線檢查電解液的液面高度，如圖所示。4．外殼蓄電池的外殼是用來盛放電解液和極板組的。它必須耐酸、耐溫、耐寒、抗振，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，一般采用橡膠或塑料制成。一個(gè)整體的外殼分成若干個(gè)單格。汽車用蓄電池電壓多為6V和12V兩種規(guī)格，6V蓄電池內(nèi)分三個(gè)單格，12V蓄電池分為六個(gè)單格。5．聯(lián)條聯(lián)條的作用是將單體電池串聯(lián)起來，提高整個(gè)蓄電池的端電壓。單體電池的串聯(lián)方式有傳統(tǒng)外露式、內(nèi)部穿壁式和跨越式三種，如圖所示。

a）傳統(tǒng)外露式b）穿壁式c）跨越式6．極樁極樁有圓錐形和L形等型式，如圖所示。為便于識(shí)別，在正極樁的上方或旁邊標(biāo)刻有“+”（或P）、負(fù)極樁的上方或旁邊標(biāo)刻有“-”（或N）標(biāo)記，或者在正極樁上涂紅色油漆。

a）圓錐形極樁b）L形極樁蓄電池的工作原理蓄電池的工作原理就是化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而向外供電時(shí)，稱為放電過程；當(dāng)蓄電池與外界直流電源相連而將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來時(shí)，稱為充電過程。蓄電池充電過程和放電過程如圖所示。（1）電動(dòng)勢(shì)的建立（2）蓄電池的放電過程（3）蓄電池的充電過程（4）鉛酸蓄電池充放電后電解液的變化

a）放電開始b）放電結(jié)束c）充電結(jié)束蓄電池的檢查與維護(hù)1．蓄電池的檢查（1）蓄電池外殼的檢查蓄電池外殼出現(xiàn)裂紋，除了用肉眼觀察之外，還可用以下方法檢查：①將蓄電池殼注滿電解液，然后擱置24h，察看其有無滲漏痕跡。②也可將蓄電池加注稀硫酸溶液(相對(duì)密度為1.1)至離蓄電池外殼上邊緣2mm，然后將蓄電池放入充滿相同相對(duì)密度的稀硫酸溶液的容器中，并使蓄電池殼內(nèi)與容器中的液面高度一樣。將一個(gè)電極與電源相連，另一個(gè)電極與電壓表相連，此時(shí)若電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即表明外殼有滲漏，反之說明其外殼完好。還可用相同方法檢查蓄電池相鄰單格之間的隔板是否完好。（2）蓄電池電壓的測量如圖1所示，用萬用表電壓擋測量蓄電池的電壓，應(yīng)為12V左右。（3）蓄電池電壓降的檢測在檢查蓄電池工作性能的時(shí)候，可以通過檢測蓄電池電壓降的方法進(jìn)行判斷。①檢測蓄電池電壓降時(shí)，可用萬用表分別測量蓄電池正、負(fù)電極極樁與對(duì)應(yīng)導(dǎo)線間的電壓降，測得的電壓應(yīng)不大于0.5V(理想狀態(tài)為0V)。②如果電壓大于0.5V，說明蓄電池極樁與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線之間的電阻過大，原因是極樁與導(dǎo)線接觸不良(不緊固或有氧化物析出)，應(yīng)清理蓄電池極樁(蓄電池極樁上的氧化物如圖2所示)，并重新緊固蓄電池導(dǎo)線。12（4）通過觀察孔判斷蓄電池技術(shù)狀況全密封型免維護(hù)蓄電池，內(nèi)部安裝有電解液密度計(jì)（俗稱電眼），如圖1所示。通過頂端的檢查孔觀察其顏色可判斷蓄電池的技術(shù)狀況，如圖2所示。綠色：表示蓄電池的技術(shù)狀況良好。黑色：表示電解液密度偏低，應(yīng)對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。淺黃色：表示電解液液面過低，蓄電池已不能繼續(xù)使用。12（5）電解液液面高度的檢查①對(duì)于透明或半透明塑料殼體的蓄電池，可以直接通過外殼上的液面線檢查。如圖1所示，殼體前側(cè)面上標(biāo)有最高液位和最低液位線，電解液液面應(yīng)保持在高、低液位線之間，電解液不足時(shí)應(yīng)加注蒸餾水。②對(duì)于不能通過外殼上的液面線進(jìn)行檢測的蓄電池，可以用玻璃管測量液面高度。檢測方法見圖2，將玻璃管垂直插入蓄電池的加液孔中，直到與保護(hù)網(wǎng)或隔板上緣接觸為止，然后用手指堵緊管口并將管取出，管內(nèi)所吸取的電解液的高度即為液面高度，其值應(yīng)為10～15mm。12（6）電解液密度的檢測用密度計(jì)測試電解液密度是最直接的一種測試方法。測量蓄電池電解液密度時(shí)，蓄電池應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。蓄電池充、放電或加注蒸餾水后，應(yīng)靜置0.5h后再測量。測量方法如圖1所示，吸取蓄電池中的電解液，直到浮子浮起，然后檢查浮子高度和浮子刻線之間的關(guān)系，可讀出高度的數(shù)值，也可通過浮子彩色標(biāo)記來判斷蓄電池放電程度。①電解液處于黃色區(qū)域，說明電量充足如右圖所示。②電解液處于綠色區(qū)域，說明電量比較充足。③電解液處于紅色區(qū)域則蓄電池必須充電。（7）電池端電壓的檢測用高功率放電計(jì)測量放電電壓。方法如下：將高功率放電計(jì)的紅色鱷魚夾與蓄電池的正極相連，黑色鱷魚夾與蓄電池的負(fù)極相連，按壓高功率放電計(jì)測試開關(guān)并保持5s后放開，待測試儀上的指針靜止不動(dòng)后讀出讀數(shù)，如圖1所示，此讀數(shù)即為蓄電池的端電壓。①如電壓＞11.5V，則表明蓄電池良好。②如電壓為9.5～11.5V，則說明蓄電池較好。③如電壓＜9.5V，則說明蓄電池需要充電或存在故障。2．蓄電池的維護(hù)（1）蓄電池的日常維護(hù)（2）蓄電池儲(chǔ)存（3）蓄電池正負(fù)極性的識(shí)別（4）蓄電池使用時(shí)的注意事項(xiàng)（5）蓄電池維護(hù)作業(yè)內(nèi)容①蓄電池的加液方法②蓄電池的補(bǔ)液方法③電解液密度的調(diào)整方法3．蓄電池的更換（1）擰松負(fù)極接頭螺母打開隔熱棉兩個(gè)固定紐扣，可以看到正負(fù)極接頭上面紅黑兩個(gè)絕緣罩，翻開絕緣罩就可以看到鎖緊螺母,如圖1所示。（2）拆開負(fù)極接頭用扳手或六角套筒分別擰開負(fù)極的緊固螺母，再用一字螺絲刀慢慢撬開緊固塊，接著即可拔出負(fù)極接頭。如圖2所示。（3）拆開正極接頭用相同的方法拆開正極接頭，如圖3所示。（4）拆開鎖緊帶擰開用于固定蓄電池的鎖緊帶的螺母，松開鎖緊帶，進(jìn)而將蓄電池取出，如圖4所示。（5）安裝新的蓄電池按照拆卸時(shí)的相反步驟安裝。如圖5所示123451

任務(wù)二蓄電池的充電與故障診斷蓄電池的充電1．充電種類蓄電池的充電種類有初充電、補(bǔ)充充電和去硫化充電等。2．充電方法蓄電池的充電方法有定流充電、定壓充電和脈沖快速充電三種。定流充電時(shí)蓄電池的連接定壓充電時(shí)蓄電池的連接3．充電作業(yè)蓄電池的充電作業(yè)方法通常有恒壓充電、恒流充電和脈沖快速充電三種，目前比較流行的充電方法是脈沖快速充電。蓄電池的充電作業(yè)根據(jù)使用情況，分初充電和補(bǔ)充充電兩種工藝過程。充電機(jī)連接蓄電池與充電機(jī)故障診斷與排除1．外殼裂損、變形與封口膠破裂汽車行駛中，由于強(qiáng)烈的震動(dòng)或擊傷，會(huì)使蓄電池外殼破裂；另外蓄電池發(fā)熱，氣體壓力過大或電解液冰凍膨脹也會(huì)使外殼變形或封口膠破裂。封口膠裂口可以重新填補(bǔ)，外殼破裂需換新。2．極板硫化蓄電池長期充電不足或放電后長時(shí)間未充電，極板上會(huì)逐漸生成一層白色粗晶粒的硫酸鉛，在正常充電時(shí)不能轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和海綿狀鉛，這種現(xiàn)象稱為“硫酸鉛硬化”，簡稱“硫化”。這種粗而堅(jiān)硬的硫酸鉛晶體導(dǎo)電性差、體積大，會(huì)堵塞活性物質(zhì)的細(xì)孔，阻礙了電解液的滲透和擴(kuò)散，使蓄電池的內(nèi)阻增加，啟動(dòng)時(shí)不能供給大的啟動(dòng)電流，以至不能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于已硫化的蓄電池，較輕者可按過充電方法進(jìn)行處理，較嚴(yán)重者可用小電流充電法或去硫化充電法消除硫化。3．自行放電充足電的蓄電池，放置不用會(huì)逐漸失去電量，這種現(xiàn)象稱為蓄電池的“自行放電”。若一晝夜容量損失不超過0.7％時(shí)，屬于正常自放電。鉛蓄電池的正常自放電是由于蓄電池本身因素所造成的一種不可避免的現(xiàn)象。若一晝夜自行放電量超過了2％～3％時(shí)，則屬于故障性自放電，這主要是由于使用維護(hù)不當(dāng)所造成的。造成故障性自放電的原因很多，因此，為減少自放電，電解液的配制應(yīng)符合要求，并使液面不致過高，使用中還應(yīng)經(jīng)常保持蓄電池表面的清潔。自行放電嚴(yán)重的蓄電池，可將它完全放電或過度放電，使極板上的雜質(zhì)進(jìn)入電解液，然后將電解液傾出，用蒸餾水將電池仔細(xì)清洗干凈，最后灌入新電解液重新充電。4．極板活性物質(zhì)大量脫落活性物質(zhì)脫落一般多發(fā)生在正極板上，其特征為電解液中有沉淀物，充電時(shí)電解液有褐色物質(zhì)自底部上升，但電壓上升快，電解液沸騰現(xiàn)象比正常蓄電池出現(xiàn)得早，充電時(shí)間大大縮短，放電容量卻明顯下降。因此，若使用不當(dāng)，如充、放電電流過大，使電解液溫度太高，或經(jīng)常過