模块二电源系统的检修

模块二 电源系统的检修 2电源系统的检修课题一 蓄电池的检测与维护课题二 蓄电池充电课题三 充电系统的检修3课 题 一 蓄电池的检测与维护4学习目标 1、掌握蓄电池的组成与结构2、了解蓄电池的工作原理3、掌握蓄电池的型号及性能参数4、掌握蓄电池的正确使用和维护方法5任务描述 一辆大众速腾在进行15000公里维护时，客户反应车辆搁置时间稍长时，次日早上就会出现起动困难的现象，怀疑是汽车电瓶出现问题。6知识准备 1 蓄电池的作用 2 蓄电池的分类 3 铅酸蓄电池的工作原理 4 蓄电池的构造 5 蓄电池的性能参数 6 蓄电池工作特性 7 免维护蓄电池 8 蓄电池的型号7蓄电池的作用蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也能将电能转换为化学能。蓄电池作为汽车电源之一，有非常重要的作用。对蓄电池的要求是：容量大，内阻小，有足够的启动能力。8蓄电池的分类目前蓄电池主要可分为两大类，即碱性蓄电池和酸性蓄电池。目前我们常见的车用蓄电池主要有三类，分别为干荷蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄电池。9铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池的工作过程就是化学能与电能的转换过程。放电时将化学能转换为电能供用电设备使用；充电时则将电能转换为化学能储存起来。正极板上带有活性物质PbO2，负极板上带有活性物质Pb，蓄电池壳体装有电解液H2SO4的水溶液，正负极板浸泡在电解液中，活性物质PbO2、Pb及电解液H2SO4的水溶液三者通过化学反应完成蓄电池的充放电过程10铅酸蓄电池的工作原理（1）铅酸蓄电池的电势的建立正极板+2.0VPbO2PbPb4+Pb2+图2-1-1 电动势的建立H2SO4负极板-1.0V11铅酸蓄电池的工作原理（2）铅酸蓄电池的放电过程 正极板PbO2PbPb2+Pb2+图2-1-2 放电过程H2SO4负极板PbSO4负载I2e12铅酸蓄电池的工作原理（3）铅酸蓄电池的充电过程正极板PbO2PbPb2+Pb2+图2-1-3 充电过程H2SO4负极板PbSO4I13蓄电池的构造 汽车常用的蓄电池供电电压为12V，是由6个单格蓄电池串联而成，每个单格蓄电池的标称电压为2V。主要由极板、隔板、电解液和外壳组成，其结构如图2-1-4所示。14蓄电池的构造图2-1-4 蓄电池的构造15蓄电池的构造1 极板和极板组（1）功能 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。16蓄电池的构造极板的组成图2-1-5 极板的组成17蓄电池的构造图2-1-8极板组1极板组总成 2负极板3隔板4正极板5极板联条18蓄电池的构造2 隔板图2-1-9 隔板19蓄电池的构造3 电解液 电解液是由纯硫酸（H2SO4）和蒸馏水（H2O）按一定比例配制而成的稀硫酸溶液（密度为1.241.31克/立方厘米）。电解液应符合标准，含杂质会引起自放电和极板溃烂，从而影响蓄电池寿命。20蓄电池的构造4 外壳 壳体用于盛装电解液和极板组，外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。21蓄电池的构造5 联条 联条的作用是将各单格电池串联起来。传统蓄电池的联条是外露式的，用铅锑合金铸造而成，耗材较多、电阻较大，已逐渐被穿壁式或跨接式取代。22蓄电池的构造6 极柱 极柱有锥台形和L形等形式。为便于识别，在正极柱的上方或旁边标刻有“+”或“P”，在负极柱上方或旁边刻有“”或“N”字样，或者在正极柱上涂红色油漆。23蓄电池的性能参数 5.1 静止电动势ES 蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。在密度为1.051.30g/cm3范围内 ES=0.85+25（V）其中，25（V）为25时电解液的相对密度25=T+0.0007（T-25）24蓄电池的性能参数图2-1-10 电解液电阻与密度的关系25蓄电池的性能参数 5.2 内阻 电流流过蓄电池时所受到的阻力称为蓄电池的内阻。26蓄电池的性能参数 5.3 蓄电池的容量 5.3.1 蓄电池容量概念蓄电池的容量标志着蓄电池对外供电的能力，一完全充足电的蓄电池，在允许的放电范围内所输出的电量称为蓄电池的容量，蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积：C If tf 27蓄电池的性能参数（1）额定容量（2）储备容量（3）起动容量28蓄电池的性能参数 5.3.2 影响蓄电池容量的因素（1）蓄电池本身的结构特征因素1）极板上活性物质的数量2）极板的厚度3）活性物质的孔率4）活性物质的真实表面积5）极板中心距29蓄电池的性能参数（2）使用条件因素1）放电电流2）电解液温度3）电解液密度30蓄电池工作特性 蓄电池的工作特性包括：静止电动势、内阻、充电特性和放电特性31蓄电池工作特性 6.1 放电特性32蓄电池工作特性 6.2 充电特性33免维护蓄电池 免维护蓄电池也叫MF（Maintenance-free）蓄电池，是现代汽车上广泛使用的一种蓄电池。图2-1-13 内装密度计示意图1绿色（充电程度为65或更高）2黑色（充电程度低于65）3浅黄色（蓄电池有故障）4蓄电池盖 5观察窗 6光学的荷电状况指示器 7绿色小球34蓄电池的型号 按照原机械工业部JB/T 25991993铅酸蓄电池 产品型号编制方法规定，我国蓄电池产品型号的编制和含义如下。额定容量（安时/Ah）类型和特征Q起动型A干荷电式W免维护式单格蓄电池个数图2-1-14 蓄电池型号35蓄电池的型号36任务实施 1 器材准备 汽车整车（或汽车电气实验台）比重计 蓄电池 汽车专用万用表 高率放电计 玻璃管37任务实施 2 实施步骤 2.1 蓄电池作业注意事项1）电解液有很强的腐蚀性 2）如果电解液从蓄电池中流出来，会造成皮肤损伤、酸侵蚀和车辆腐蚀。同时可能损坏关系到安全的汽车组件。3）充电时以及有时充电后在静置中由于再次放出气体所产生的氧氢混合气具有爆炸性。4）严禁由于磨擦、焊接、切割工作而产生的电火花和例如在蓄电池附近吸烟而引起的明火。5）只能在通风良好和合适的空间进行蓄电池方面的工作。38任务实施 2.2 蓄电池检查步骤1 查找蓄电池安装位置2 外观目检1）检查蓄电池固定是否牢靠 2）蓄电池壳体是否有损坏。3）蓄电池接线柱（蓄电池线路接头）是否有损坏（固定不牢或氧化）。3 检查蓄电池电眼（观察窗）4 蓄电池开路电压的测量5 电解液液面高度检测39任务实施图2-1-16 电解液密度的检测图2-1-17 高率放电计40任务实施 2.3 蓄电池的维护（1）保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。（2）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。（3）定期检查并调整电解液液面高度，液面不足时，应补加蒸馏水。（4）汽车每行驶1000km或夏季行驶56天，冬季行驶1015天，应用密度计或高率放电计检查一次蓄电池的放电程度，当冬季放电超过25，夏季放电超过50时，应及时将蓄电池从车上拆下进行补充充电。（5）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液，以调高电解液的密度（一般比夏季高0.020.04g/cm3为宜）。（6）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，以免水和电解液混合不均而引起结冰。（7）冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态，以防电解液密度降低而结冰，引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。感谢您的关注42课 题 二 蓄电池充电43学习目标 1 掌握蓄电池充电的方法；2 熟悉蓄电池充电的种类；3 能正确对蓄电池时行充电。44任务描述 蓄电池亏电是汽车维修工作中经常遇到的问题，这需要对蓄电池进行充电，本任务实施使我们学到蓄电池充电的方法、充电过程中要注意的事项及引起蓄电池亏电的原因和解决办法。45知识准备 1 充电方法 2 充电种类 3 蓄电池常见故障46充电方法 1.1 1.1 定电流充电定电流充电 指充电电流保持恒定的充电方法。广泛用于初指充电电流保持恒定的充电方法。广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。恒流充电的接线充电、补充充电和去硫化充电等。恒流充电的接线方法和充电特性曲线如图方法和充电特性曲线如图2-2-12-2-1所示所示47a)接线图 b)特性曲线图2-2-1 定电流充电充电方法48 1.2 定电压充电 蓄电池充电过程中，电源电压始终保持不变的充电方法称为定电压充电，连接方法和充电特性曲线如图2-2-2所示。充电方法49a）接线图 b）特性曲线图2-2-2 定电压充电充电方法50 1.3 快速充电1.3.1 脉冲快速充电图2-2-3 脉冲快速充电电流波形充电方法511.3.2 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称为智能快速充电法。充电方法52充电种类 2.1 初充电 对新蓄电池或修复后的蓄电池要进行首次充电，电初充电。通过初充电，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。初充电要求充电电流小，充电时间长，彻底充足电。53充电种类 2.2 补充充电 补充充电是指对使用中的蓄电池在无故障的前提下，为保持或恢复其额定容量而进行的正常的保养性充电。54 2.3 间歇过充电 间歇过充电是为了避免使用中的铅蓄电池极板硫化的一种预防性充电，汽车用铅蓄电池应每隔三个月进行一次。充电种类55 2.4 循环锻炼充电 蓄电池在使用中常处于部分放电的状态，参加化学反应的活性物质有限，为迫使相当于额定容量的活性物质都能参加工作，以避免活性物质由于长期不参与化学反应而收缩，每隔一段时间（如：3个月）应对蓄电池进行一次循环锻炼充电。充电种类56 2.5 去硫化充电 去硫化充电是消除极板硫化的充电工艺。充电种类57蓄电池常见故障 蓄电池的常见故障有外部故障，如：外壳裂纹、封口胶破裂、极桩腐蚀等；和内部故障，如：极板硫化、活性物质脱落、自行放电、极板短路等。58 3.1 极板硫化 蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会生成一层白色的粗晶粒硫酸铅，这种现象称为“硫酸铅硬化”，简称“硫化”。极板硫化使蓄电池的内阻增加，起动时不能供给足够的起动电流。故障特征故障原因排除方法蓄电池常见故障59 3.2 自行放电 充足电的蓄电池，在放置不用时，电能自行消耗而逐渐失去电量的现象，称为自行放电。蓄电池的自行放电是不可避免的。如果放电量太大就视为故障。故障特征故障原因排除方法蓄电池常见故障60 3.3 活性物质脱落 活性物质脱落主要是指正极板上的PbO2脱落，这是蓄电池过早损坏的原因之一。故障特征故障原因排除方法蓄电池常见故障61 3.4 极板短路 隔板损坏、极板拱曲或活性物质大量脱落，沉积在容器底部都会造成极板短路。故障特征故障原因排除方法蓄电池常见故障62任务实施任务实施 1 器材准备 汽车整车 蓄电池 比重计 汽车专用万用表 高率放电计 玻璃管 手工具63 2 实施步骤 2.1 蓄电池充电注意事项 2.2 蓄电池充电操作步骤（1）从车上拆下蓄电池。（2）清洁蓄电池外部的脏污以及极柱上的氧化物，疏通通气小孔，并拧下加液孔盖；检查电解液液面高度，若不足应补加蒸馏水；（3）连接充电机的正、负极到蓄电池的正、负极，准备充电；任务实施任务实施 64 2.2 蓄电池充电操作步骤（4）补充充电常采用两阶段定电流充电法，（5）充电完毕，关闭充电机，取下充电钳，将蓄电池装回汽车。（6）充电过程中记录 任务实施任务实施 感谢您的关注66课 题 三 充电系统的检修67学习目标学习目标 1 了解交流发电机的功用及分类；2 汽车发电机及电压调节器的组成及作用；3 了解电压调节器的工作原理；4 掌握电压调节器的检测方法；5 能综合运用所学知识进行发电机及调节器的检修。68任务描述任务描述 一辆雪铁龙爱丽舍汽车，发动机起动后电瓶充电指示灯常亮，说明汽车充电系统有问题，通过本任务的实施，我们能系统学习汽车用交流发电机的功用、结构、原理、检修等方面的知识，建立汽车充电系统分析解决问题的思路和能力。69知识准备知识准备1 1 发电机的功用和分类发电机的功用和分类 2 2 交流发电机的结构和工作原理交流发电机的结构和工作原理 3 3 电压调节器电压调节器 70发电机的功用和分类 1.1 发电机的功用 汽车电器设备采用双电源（蓄电池和发电机）供电，发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。71 1.2 发电机的分类（1）按总体结构分类1）普通交流发电机：2）整体式交流发电机：3）带泵交流发电机：4）无刷交流发电机：5）永磁交流发电机：发电机的功用和分类72（2）按整流器结构分类1）六管交流发电机：2）八管交流发电机：3）九管交流发电机：4）十一管交流发电机：发电机的功用和分类73（3）按磁场绕组搭铁方式分类1）内搭铁式交流发电机：2）外搭铁式交流发电机：发电机的功用和分类74 1.3发电机的型号1.产品代号2.电压等级代号3.电流等级代号4.设计序号5.变形代号图2-3-1 汽车交流发电机型号组成发电机的功用和分类75交流发电机的结构和工作原理 2.1 电磁感应原理图2-3-3 电磁感应2图2-3-2 电磁感应176 2.2 交流发电机的结构图2-3-5 发电机结构组成整 流器转子风扇定子电刷前 端盖后 端盖滑环交流发电机的结构和工作原理77图2-3-6 发电机分解图电刷定子轴承风扇轴承后端盖调节器组件转子轴前端盖交流发电机的结构和工作原理781 转子图2-3-7 转子的结构交流发电机的结构和工作原理79图2-3-8 转子磁场的产生交流发电机的结构和工作原理802 定子图2-3-9定子绕组交流发电机的结构和工作原理81图2-3-10 星形连接交流发电机的结构和工作原理823 端盖与电刷组件 端盖分前端盖(驱动端盖)和后端盖(整流端盖)，其作用是安装轴承和其他零部件，支撑转轴，封闭内部构件。交流发电机的结构和工作原理834 电刷组件 后端盖上安装有电刷组件，电刷组件包括电刷、电刷架和电刷弹簧。(a)外装式 (b)内装式图2-3-12 电刷组件交流发电机的结构和工作原理845 整流器 整流器的作用是将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电，并可阻止蓄电池电流向发电机倒流。（a）正负整流板 （b）整流板总成图2-3-13 整流器1正整流板 2负整流板 3正极管 4负极管 5绝缘垫交流发电机的结构和工作原理856 风扇和皮带轮 在发电机前端盖前安装有风扇和V形皮带轮，由发动机通过V形带驱动发电机带轮和转子转动。交流发电机的结构和工作原理86 2.3 交流发电机的工作原理 2.3.1 交流发电机的发电原理图2-3-14 交流发电机发电原理图整流器电刷转子（磁场）绕组定子绕组交流发电机的结构和工作原理87 2.3.2交流发电机的整流原理1 二极管的导通原则图2-3-15 二极管导通性原则交流发电机的结构和工作原理882 整流过程RL图2-3-16 整流原理ACB交流发电机的结构和工作原理893 中性点电压与八管整流器图2-3-17 中性点整流输出基本电路交流发电机的结构和工作原理902.3.3 交流发电机的励磁图2-3-18 交流发电机励磁电路交流发电机的结构和工作原理91图2-3-19 带励磁二极管的发电机基本电路1励磁绕组 2励磁二极管 3充电指示灯 4电压调节器 5负载交流发电机的结构和工作原理92电压调节器 3.1 电压调节器的分类（1）交流发电机电压调节器按工作原理可分为：1）触点式电压调节器2）晶体管电压调节器3）集成电路电压调节器4）电脑控制电压调节器93（2）按搭铁型式可分为：1）内搭铁型调节器：与内搭铁型交流发电机配套使用；2）外搭铁型调节器：与外搭铁型交流发电机配套使用。电压调节器94 3.2 电压调节器的调压原理 交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变。电压调节器95 3.3 电子电压调节器1外搭铁型电子调节器的基本电路图2-3-20 外搭铁式电子电压调节器基本电路电压调节器962 内搭铁式电子调节器图2-3-21 内搭铁式电子电压调节器基本电路电压调节器97 3.4 集成电路式电压调节器图2-3-22 集成电路调节器电路（a）发电机电压检测法的线路图 （b）蓄电池电压检测法的线路图电压调节器98 3.5微机控制的电压调节电路图2-3-24 计算机控制调压电路电压调节器99任务实施任务实施 1 器材准备 电器试验台（或发动机实验台架、汽车整车）硅整流交流发电机 电子电压调节器台钳及平台 蓄电池 万用表 游标卡尺或钢板尺 拉器100 2 实施步骤 2.1 原因分析造成充电指示灯常亮的原因归纳有以下几方面：（1）发电机传动皮带损坏或紧度不够；（2）发电机与蓄电池之间的导线断裂或接触不良；（3）仪表盘内部短路或充电指示灯线路故障；（4）发电机或电压调节器故障。任务实施任务实施 1012.2 故障排除步骤（1）起动发动机，分别在怠速和2000r/min下，用万用表检测蓄电池两极柱间电压（2）目测检查发电机与蓄电池之间连接情况，（3）检查皮带涨紧度及老化磨损情况，（4）从车上拆下发电机；（5）不解体检测发电机；（6）发电机的分解；（7）发电机的检修任务实施任务实施 感谢您的关注