汽车构造与维修2

2．2一2．4 mm (薄) 正极板栅厚度 ：2.2－2.4 mm (厚)
1.6一1.8 mm (薄) 正极板片数：4一13片 负极板片数：5一14片
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2．隔板
常见的隔板材料有木材。微孔橡胶、微孔塑料、 玻璃纤维纸浆和玻璃丝棉等几类。
隔板为一厚度小于lmm ，安装时，应将带沟槽 的一面竖直朝向正极板。
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三、汽车电力设备的特点
1、采用直流电 2、采用低压电源 3、采用单线制 4、负极搭铁 5、设有保险装置 6、汽车线路有颜色和编号特征
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四、本课程的性质、任务
1、掌握汽车电气设备与相关电路的结构、基本工作 原理、使用和维修、检测和调试、故障判断与排 除等基本知识和技能。
电解液中的 H2SO4逐渐减少，而H2O逐渐增多，
电解液密度下降。
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2．2．3蓄电池的充电过程
正极板上： PbSO4→Pb2+＋SO42－
Pb2+－2e(外电力的作用) →Ph4+
Ph4+＋4OH－→Pb(OH)4 Pb(OH)4→PbO2 ＋H2O SO42－ ＋2H+→H2 SO4 总反应：PbSO4－2e＋2H2O＋SO42－→PbO2＋2 H2 SO4
隔板电阻主要取决于隔板的材料、厚度及多孔 性，在常用的隔板中，微孔塑料隔板的电阻较小。
电解液的电阻与电解液的温度和密度有关。温 度降低时会因电解液的粘度增大，渗透能力下降而 引起电阻增加。而电解液的密度过高或过低时，均 会导致电阻增大。
美国标准SAEJ546明确规定，12 V蓄电池在标 准负荷时的内阻为0.014 Ω。
注意：一次起动时间不应超过5S；连续两次起 动应间隔 15 S以上。
3．电解液的温度 4．电解液的密度
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2．5 蓄电池的充电
2．5．1蓄电池充电的方法
充电可分为定流充电、定压充电和快速充电三种 。
1．定流充电
在充电过程中，充电电流保持一定的充电方法称为定 流充电。
2、读懂汽车电路图，学会用电路图分析汽车电路的 基本工作情况；能根据具体电路进行故障判断和 排除；对常用的电气设备能够独立地完成拆装和 检修；能正确使用汽车电气设备维修中常用的工 具、设备、仪器、仪表。
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五、课程的学习方法和考核方法
1、课前预习，多做笔记，课后复习 2、理论与实践并重 3、考核 每个单元结束，布置一定的作业题，同时下发 一份复习资料。考核时采用理论与实践相结合的 方法 理论部分以书、作业、复习资料为基础 实践部分按系部实践操作考核标准执行。
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2．3．3蓄电池的充放电特性
1．蓄电池的放电特性
概念：蓄电池的放电 特性是指恒流放电时，
蓄电池端电压Uf、电 动势E和电解液密度 ρ25℃随放电时间变化
的规律。
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放电时，由于蓄电池内阻尼的影响，蓄电池端电 压Uf低于其电动势E，即
Uf＝ E一IfR0
当单格电池电压升至2．7V时，继续充电2－3h， 以保证蓄电池完全充电。
充电停止后，附加电位消失，单格电池电压又 迅速降至2．1V左右。
蓄电池充电终了的特征是：
①蓄电池的端电压上升至最大值（单个电池电压 为2.7 V），且2 h内不再变化。
②电解液的密度上升至最大值，且2h内基本不变。
③蓄电池剧烈地放出大量气泡，电解液沸腾。
②电解液密度下降至最小的许可值，大约为 2．11g／cm3。
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2．蓄电池的充电特性
概念：蓄电 池的充电特 性是指以恒 电流充电时， 蓄电池充电 电压、电动 势E及电解
液密度ρ25℃
等随充电时间 变化的规律。
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充电时：Uc＝ E＋ Ic R0 当蓄电池单格电池电压达到2．3－2．4 V时， 极接板近上终了Pb。SO4已基本被还原成活性物质，这时充电
性化等多方位发展。
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二、汽车电大设备的组成
分为三大部分：
•电源
•蓄电池、发电机及调节器
•用电设备
•起动系、点火系、照明系、信号装 •置、仪表及警报装置、辅助电器、 •电子控制系统等
•全车线路 •配电装置
•中央接线盒、保险装置、继电器、 •电线束及插接件、电路开关等
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2、定压充电
在充电过程中，直流电源电压保持不变的充电 方法称为定压充电。
采用定压充电时，应注意选择充电电压。电压 选择过高会造成充电初期充电电流过大和发生过充 电现象，造成极板损坏；电压选择过低则会使蓄电 池充电不足。一般单格电池充电电压定为2.5 V， 即蓄电池的充电电压应为（14．80±0．05）V（6 格电池）或（7.40±0.05）V（3格电池）。此外， 充电初期最大充电电流不应超过0．3 C20A，否则应 适当调低充电电压，待蓄电池电动势升高后再将充 电电压调整到规定值。
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2．兔维护铅蓄电池的使用特性
（1）使用中不需要加水 （2）自放电少，寿命长 （3）接线柱腐蚀较小 （4）起动性能好
2．2蓄电池的工作原理
2．2．1蓄电池电动势的建立
正极板上：
PbO2＋2H2O→Pb(OH)4 Pb(OH)4→Ph4+＋4OH－
•正极板的电极电位约为十2．0 V。
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2020/11/23
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第一章 绪 论
一、汽车电气设备的发展概况
20世纪50年代前---以机械为主，辅以必要的电器设备 20世纪60年代------电子技术得到逐步的应用 20世纪70年代------电子点火、电控喷油等多种控制 20世纪80年代后---通讯技术、安全技术、可靠性、人
3．电解液
电解液由密度为 1.84 g／cm3的纯硫酸和蒸馏 水配制而成，密度一般在 2．24－2．31 g／cm3， 使用时根据当地最低气温或制造厂的要求进行选择，
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4．外壳
常用的材料有硬质橡胶、沥青塑料。工程塑料。 我国目前已大量生产聚丙烯等工程塑料蓄电池外壳。
5．其他零部件
ρ25℃＝ρt＋β（t－25）
式中，ρt——实测的电解液密度； t——测量时电解液温度，单位为℃；
β——密度温度系数，取β＝0.000 75。
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2．3．2蓄电池的内阻
蓄电池的内阻大小反映了蓄电池带负载的能力。
极板电阻在完全充电状态下是很小的，但随着 蓄电池放电程度的增加，覆盖在极板表面的PbSO4 增多，极板电阻会随之增大。
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2．4影响蓄电池容量的因素
2．4．1蓄电池的容量
C＝ If t f
式中，C——蓄电池的容量，单位为A·h； If——放电电流，单位为A； t f——放电时间，单位为h。
1．额定容量
概念：GB 5008.1－1991标准规定，以 20 h放电率的 放电电流在电解液初始温度为（25±5）℃，密度 为(2．28±0.01)g／cm3（25℃）的条件下，连续 放电到规定的单格终止电压1．75 V，蓄电池所输 出的电量，称为蓄电池的额定容量，记为C20。
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正、负极板上的活性物质分别填充在铅锑合金 铸成的栅架上 ，铅占94％，锑占6％ 。
目前国内外已使用铅锑砷合金作板栅，可以减 缓腐蚀速度，提高硬度与机械强度，增强其抗变形 能力，延长蓄电池的使用寿命。 负极板栅厚度 ：1.6－1.8 mm (厚)
2．2．3 免维护铅蓄电池的特点
1.免维护铅蓄电池的结构特点 ①采用低锑合金或铅钙合金制作极板栅架 ；
②采用密封式压铸成型极桩 ；
③外壳为聚丙烯塑料热压而成，槽底没有肋条，
体积小，质量轻；
④隔板采用袋式聚氯乙烯隔板；
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⑤通气孔采用新型 安全通气装置 ；
⑥单格电池间的极 板组的连接条， 采用穿壁式贯通 连接，可减少内 阻。
当Uf从2.1V ↘ 1.85 V ↓1.75 V 时，立即停止放电。 放电停止后， Uf ↗1.95 V 。
一般来说，电解液密度每下降0．04 g／cm3， 蓄电池放电量大约为额定容量的 25％。
蓄电池放电终了的特征如下：
①单格电池电压下降至放电终止电压，以 20 h 放电率放电，单格电池电压降至 1．75 V。
（l）铅连接条 ：
有外露式、跨桥式和穿壁对焊式三种 （2）加注孔盖 ：
加注孔盖上有通气孔，下端有特制的隔板，其 作用是将通气孔与单格上面的空间部分地隔开，以 防汽车颠簸时，电解液从通气孔溅出。
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2．2．2蓄电池的型号
XX
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方法：⑴、充电电流大小 ：为C20的1／15－l／10； ⑵ 、当单格电压达2.4V时，充电电流减小一半，直到
充满为止。
特点：有较大的适应性，可以任意选择和调整充电电流，因 此可以对各种不同情况及状态的蓄电池充电。例如，新蓄 电池的初充电，使用中的蓄电池补充充电，去硫充电等。 定流充电的不足之处在于需要经常调节充电电流，充电时 间长。
负极板上的总反应：PbSO4＋2e＋2H+→Pb＋H2 SO4
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蓄电池充放电时的特征:
①放电时：（H2 SO4）↘,（H2O）↗,电解液密度↘ ②充电时： （H2 SO4）↗,（H2O）↘,电解液密度↗ ③在充放电时，电解液密度发生变化，主要是由于正
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2．额定储备容量
是指充足电的蓄电池在电解液温度为25℃条件 下，以25 A电流放电到单格终止电压1．75 V时所能 维持的时间。符号为Cm，单位为min。
3．起动容量
表示蓄电池在发动机电力起动时的供电能力， 用倍率和持续时间表示。起动容量有两种规定：常 温起动容量和低温起动容量。
字母表示其具有的特殊性能 第3部分表示蓄电池的额定容量 用阿拉伯数字组成 第2部分表示蓄电池的类型和特 征，用汉语拼音字母表示。 第1部分表示串联的单格电池数， 用阿拉伯数字组成
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例如：6－QAW－100S
表示由 6个单格串联而成，标准电压为12V，额定 容量100A·h的干荷电式免维护蓄电池，它采用了塑 料整体式外壳 。
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极板的电极电位约为一0．1V。 在静止状态下的电动势E。约为2.1V。 实际测定的结果是 EO＝ 2.044 V。
2．2．2蓄电池的放电过程
正极板上： Pb4+＋2e→Pb2+ Pb2+＋SO42－→PbSO4
负极板上：
Pb2+＋SO42－→PbSO4 Pb → 2e＋Pb2+
（2）低温起动容量 低温起动容量为电解液初始温度-18℃时，以
5min放电率的电流放电，放电2.5 min。至单相电 池电压降至1V时所输出的电量。
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2．4．2影响蓄电池容量的因素
影响蓄电池容量有以下四方面的因素。 1．极板的构造 2．放电电流 ： 放电电流越大，蓄电池的容量就越低。
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第二章 蓄电池
蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置
2．1蓄电池的构造与型号
2．1．1蓄电池的基本构造 由极板、隔板、外壳、电解液等部分组成 (如图) 1．极板 ：
正极板上的活性物质是二氧化铅，是棕红色 负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色
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（1）常温起动容量
常 温 起 动 容 量 为 电 解 液 初 始 温 度 25℃ 时 ， 以 5 min放电率的电流放电，放电5 min至单格电池电压 降至1．5 V时所输出的电量。
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例如：对于6－Q－100型蓄电池，C20＝100 A·h， 在电解液初始温度为25℃时，以3C20A＝3 ×100 A ＝300A的电流放电 5min，单格电池电压降至 1.5V， 蓄电池端电压降至1.5×6V＝9V， 其起动容量为（300×5／60）A·h＝25 A·h。
极板的活性物质发生化学反应的结果，因此要求正 极板处的电解液流动性要好。 ④放电终了时，极板上尚余有70％－80％的活性物质 没有起作用。
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பைடு நூலகம்
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2．3 蓄电池的工作特性
2．3．1蓄电池的静止电动势
E0＝0.84＋ρ25℃ 式中，E。——蓄电池的静止电动势，单位为V；
ρ25℃——25℃时电解液的密度。