项目三汽车充电系统基本结构、工作原理及检修方法1概要.ppt

项目三 汽车电源系统基本结构、工作原理及检修方法 重、难点： 1.蓄电池、发动机、电压调节器的结构、检修、更换。 2.充电系统故障检修方法。 汽车电源系统组成 组成：启动用蓄电池、交流发电机、电压调节器、点火开关、充电指示灯、易容线 。 图3.1　汽车充电系统组成 汽车电源系统组成 汽车用蓄电池是什么样的结构？它是如何工作的？常见故障有哪些？如何检测、维修与更换？ 任务一 蓄电池基本结构、工作 原理及检修方法 一. 起动型蓄电池结构及工作原理 （1）蓄电池的功用 蓄电池与发电机共同构成了车辆的电源系统，二者并联向用电设备供电，保证车辆正常运行。 蓄电池的作用如下： ①发动机起动时，向起动机和点火系统供电； ②未启动发电机前，向电气设备提供电能； ③发电机不发电或发电量不足时，蓄电池向用电设备供电； ④发电机正常发电时，蓄电池储存电能； ⑤充当稳压器，当发电机转速和用电负载发生较大变化时，可保持电路电压的相对稳定，同时吸收电路中随时出现的瞬时高电压，以保护用电设备不被损坏，尤其是电子元件不被击穿。 （2）铅酸型普通蓄电池的构造 组成：主要由极板组、隔板 、电解液 、壳体及极柱、联条、加液孔盖等。 图3.3　蓄电池结构 12V蓄电池：由6个2V单格电池组成，6个单格电池串联。 图3.3　蓄电池内部结构 外壳用来储存电解液和存放极板组，外壳应该具有耐酸、耐热、耐寒、耐震及绝缘性能好特点，材料一般为硬橡胶或工程塑料。 极板组分正极板和负极板，均由栅架和填充在其上的活性物质构成，不同的蓄电池具有不同的材料。 正极板上的活性物质是呈深棕色的二氧化（PbO2），负极板上的活性物质是呈青灰色海绵状的纯铅（Pb）。 各组成功能 隔板材料：具有多孔性结构，可让电解液自由渗透。 电解液：一般用相对密度为1.84的纯净硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，密度一般在1.24～1.30g/cm3的范围内。硫酸标准见GB 4554—84规定，蒸馏水标准见ZBK 84004—89的规定。 加液孔盖：孔盖上有通气孔，加装一个氧化铅过滤器，可以加液，也可以避免水蒸气逸出，减少水的消耗，新蓄电池在使用时应注意将通气孔打通。 （3）铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池工作原理：蓄电池工作是一个充、放电过程。 电能与化学能的相互转换就是通过极板上的活性物质与电解液中的硫酸进行化学反应来实现的。 a.放电过程原理 当蓄电池与外部负载连接时,蓄电池通过发生在浸在电解液中的两块正负极板之间的化学反应产生电流,此电流驱动外部负载,将化学能转换成电能。 负极板: Pb-2e? Pb2+ 　　Pb2++S?? PbSO4 附在负极板上。 放电时化学反应总方程式为: PbO2+Pb+2H2SO4? 2PbSO4+2H2O 电解液中: H++OH-? H2O S?? 减少 蓄电池放电终了的特征为:单个电压降到放电终止电压,并且电解液密度降到最小终止值。 图3.6　蓄电池放电特性 蓄电池放电为恒流放电，蓄电池端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf变化如图 第一阶段，开始放电阶段（2.1V~2.0V），电压下降较快 第二阶段，相对稳定阶段（2.0V~1.85V） 第三阶段，迅速下降阶段（1.85V~1.75V）。 放电终止标志为：单格电池电压下降到放电终止电压值（以20h放电率放电时，此值为1.75V）；电解液相对密度下降到最小许可值，约为1.11。 过放电对蓄电池十分有害，易使极板损坏。 b.充电过程原理 图3.7　蓄电池充电原理 使用充电装置将直流电压加在蓄电池上，当这个电压高于蓄电池电压时，电流从蓄电池的正极流入、负极流出此时，在蓄电池内部会发生电化学反应，从而将电能转换成化学能。 充电过程中，电流为恒流，蓄电池端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf变化。 充电结束表现特征为：端电压和电解液密度上升到最大，且在2h小时内不上升；电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。 b.充电原理 三个阶段： 第一阶段是开始充电阶段（2. 0V~2. 1V），端电压迅速上升；第二阶段是稳定上升阶段（2. 1V~2. 3V）； 第三阶段是迅速上升阶段（2. 3V~2. 7V）。 长时间过充电易加速极板活性物质的脱落，使极板过早损坏，因此必须避免过充电。 图3.8　蓄电池充电特性 （4）蓄电池的型号及类型 按照行业标准JB/ T 2599—1993 的规定，蓄电池产品型号分为三部分，其排列形式是：“□-□□-□□”，它所表示的含义见下表。 蓄电池的型号 （5）蓄电池的容量 蓄电池在规定条件下（规定放电温度、放电电流和终止电压）放出的电量称为蓄电池的容量，单位：安培小时