《汽車電氣設備構(gòu)造與維修》全套課件

項目1汽車電氣設備的認知目錄CONTENTS任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具任務1.1汽車電氣設備概述知識目標12汽車電氣設備的發(fā)展概況。汽車電氣設備的組成和特點。3常用汽車電氣系統(tǒng)檢測工具及儀器的使用。了解熟悉掌握汽車電氣設備概述任務1.1任務1.1汽車電氣設備概述任務導入

2016年2月10日，王先生到某品牌4S店選購車輛，銷售人員介紹了車輛的參數(shù)、配置和價格等信息，但是王先生想具體了解車上裝備了哪些電氣設備。作為汽車銷售人員，我們該了解汽車電氣設備的哪些基本知識呢？

自汽車問世一百多年以來，汽車的發(fā)展給整個世界和人類的生活帶來了巨大的變化，汽車技術也取得了令人矚目的成就。汽車電氣設備是汽車的重要組成部分，隨著汽車技術的進步，汽車電氣設備的結(jié)構(gòu)、技術日新月異，特別是電子技術在汽車上的廣泛應用，在解決汽車行車安全、乘坐舒適、節(jié)能減排等方面起著越來越重要的作用。1.1.1汽車電氣設備的發(fā)展概況20世紀50年代以前，限于電子技術的發(fā)展，汽車結(jié)構(gòu)以機械設備為主，電氣設備在汽車上應用較少，只是一些必備的電源和用電設備。20世紀五六十年代，隨著電子技術的進步，汽車上開始采用電子設備，主要標志是交流發(fā)電機，采用二極管整流技術，將交流電變?yōu)橹绷麟?，減少了發(fā)電機的質(zhì)量和體積，提高了發(fā)電機的可靠性。之后，又采用電子式電壓調(diào)節(jié)器替代傳統(tǒng)的觸點式電壓調(diào)節(jié)器，使發(fā)電機輸出的電壓更加穩(wěn)定，并大大減少了維護的工作量。進入20世紀70年代，電子技術首先應用于點火系統(tǒng)中，出現(xiàn)了電子控制點火系統(tǒng)，點火任務1.1汽車電氣設備概述提前電子控制系統(tǒng)，使點火能量大大提高，點火時刻的控制更加精確，提高了汽車的動力性，降低了汽車的排放污染。隨后又出現(xiàn)了電子控制燃油噴射系統(tǒng)（EFI）、電子控制自動變速器（ECT）和制動防抱死系統(tǒng)（ABS）等。20世紀80年代以后，汽車電子裝置越來越多，如駕駛輔助裝置、安全警報裝置、通信娛樂裝置等，特別是計算機技術的發(fā)展，給汽車電子控制技術帶來了一場技術革命，電控技術廣泛應用于汽車各總成，使汽車的整體性能得到了大幅度提升。21世紀，汽車電子技術進入飛速發(fā)展的重要階段，超微型電子計算機，超高效電動機以及集成電路的大規(guī)模微型化，車載網(wǎng)絡通信系統(tǒng)、車載互聯(lián)通信系統(tǒng)、智能導航系統(tǒng)、汽車駕駛輔助系統(tǒng)等主動安全系統(tǒng)大量出現(xiàn)在汽車上，為汽車技術發(fā)展指明了新的發(fā)展方向。任務1.1汽車電氣設備概述1.1.2汽車電氣設備的組成現(xiàn)代汽車的電氣設備種類和數(shù)量都很多，但總體來說，可以分為三大部分，即電源、用電設備及汽車電氣線路。任務1.1汽車電氣設備概述1.電源汽車電源包括蓄電池、發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器。發(fā)動機不工作時由蓄電池供電，發(fā)動機啟動后，由發(fā)電機供電，同時給蓄電池充電。調(diào)節(jié)器的作用是在發(fā)電機工作時，保持其輸出電壓的穩(wěn)定。2.用電設備（1）啟動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)用來啟動發(fā)動機，主要包括啟動機及其控制電路。（2）點火系統(tǒng)點火系統(tǒng)用來產(chǎn)生電火花，點燃汽油機氣缸中的可燃混合氣。它有傳統(tǒng)點火系統(tǒng)與電子點火系統(tǒng)之分，主要包括點火線圈、點火器、分電器和火花塞等。任務1.1汽車電氣設備概述（3）照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)用來提供車輛夜間安全行駛必要的照明，主要包括車外和車內(nèi)照明燈具等。（4）信號裝置信號裝置用來提供安全行車所必需的信號，包括音響信號和燈光信號兩類。（5）儀表及報警系統(tǒng)儀表及報警系統(tǒng)用來監(jiān)測發(fā)動機及汽車的工作情況，使駕駛員能夠通過儀表及報警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機及汽車運行的各種參數(shù)及異常情況，確保汽車正常運行。它主要包括車速里程表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、水溫表、燃油表、機油壓力表、氣壓表及各種報警燈等。任務1.1汽車電氣設備概述（6）輔助電氣系統(tǒng)輔助電氣系統(tǒng)包括電動風窗刮水器、風窗洗滌器、空調(diào)器、低溫啟動預熱裝置、汽車音響、點煙器、車窗玻璃電動升降器、電動座椅、防盜裝置等。輔助電氣設備有日益增多的趨勢，主要向舒適、娛樂、保障安全等方面發(fā)展。車輛的豪華程度越高，輔助電氣設備就越多。（7）汽車舒適系統(tǒng)汽車舒適系統(tǒng)包括汽車空調(diào)、汽車音響導航系統(tǒng)、汽車通信系統(tǒng)等，為汽車的駕乘人員提供舒適性功能。任務1.1汽車電氣設備概述（8）汽車電子控制系統(tǒng)汽車電子控制系統(tǒng)主要指利用計算機控制的各個系統(tǒng)，包括電控燃油噴射系統(tǒng)、電控點火系統(tǒng)、電控自動變速器、制動防抱死系統(tǒng)、電控懸架系統(tǒng)以及各個電子控制系統(tǒng)之間的車載網(wǎng)絡通信等。3.汽車電氣線路任何電氣設備和電控裝置要想獲得電源供電，汽車電氣線路的連接必不可少。汽車電氣線路主要包括中央接線盒、保險裝置、繼電器、電線束及插接件、電路開關等，使全車電路構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。它們的選用和裝配直接影響到用電設備的運行情況。1.低壓

汽車電氣系統(tǒng)的額定電壓主要有12V和24V兩種。汽油車普遍采用12V電源，柴油車多采用24V電源（一般由兩個12V蓄電池串聯(lián)而成）。汽車運行中的電壓，一般12V系統(tǒng)的為14V，24V系統(tǒng)的為28V。今后48V的車載電氣系統(tǒng)將會逐漸使用到汽車上。1.1.3汽車電氣設備的特點任務1.1汽車電氣設備概述2.直流

現(xiàn)代汽車發(fā)動機是靠電力啟動機啟動的，直流串激式電動機必須由蓄電池供給直流電，而向蓄電池充電又必須用直流電源，所以汽車電氣系統(tǒng)為直流系統(tǒng)。3.單線制

單線連接是汽車線路的特殊性，它是指汽車上所有電氣設備的正極均采用導線相互連接，而所有的負極則直接或間接通過導線或車身金屬部分相連，即搭鐵。任何一個電路中的電流都是從電源的正極出發(fā)經(jīng)導線流入用電設備后，再由電氣設備自身或負極導線搭鐵，通過車架或車身流回電源負極而形成回路。由于單線制導線用量少，線路清晰，接線方便，因此廣為現(xiàn)代汽車所采用。任務1.1汽車電氣設備概述4.負極搭鐵

采用單線制時，蓄電池的一個電極需接至車架上，俗稱“搭鐵”。蓄電池的負極接車架稱之為負極搭鐵，反之則稱為正極搭鐵。負極搭鐵有利于火花塞點火，對車架金屬的化學腐蝕較輕，對無線電干擾較小。我國標準規(guī)定傳統(tǒng)燃料型汽車線路統(tǒng)一采用負極搭鐵。5.兩個電源

蓄電池和發(fā)電機兩個供電電源。蓄電池是輔助電源，在汽車未運轉(zhuǎn)時向有關用電設備供電；發(fā)電機是主電源，當發(fā)動機運轉(zhuǎn)到一定轉(zhuǎn)速后，發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到規(guī)定的發(fā)電轉(zhuǎn)速，開始向有關用電設備供電，同時對蓄電池進行充電。兩者互補可以有效地使用電設備在不同的情況下都能正常工作，同時延長了蓄電池的供電時間。任務1.1汽車電氣設備概述6.并聯(lián)連接

各用電設備均采用并聯(lián)，汽車上的兩個電源之間以及所有用電設備之間，都是并聯(lián)連接。汽車在使用中，當某一支路用電設備損壞時，并不影響其他支路用電設備的正常工作。任務實施任務實施1.1汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具任務1.2任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具任務導入

2016年4月3日，劉先生駕駛車輛來到4S店反映車輛近光燈不亮，維修技師在檢查燈泡良好后初步懷疑前照燈開關或連接線路出現(xiàn)故障，為了排除故障，作為汽車維修人員，我們該學會使用哪些常用的汽車電氣系統(tǒng)檢測工具？

測試燈（無源試燈）由一個12V的燈泡和導線組成，用于測試是否有電壓，結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。在將一條引線接地后，用另一條引線沿電路接觸不同的點，檢測是否有電壓。如果燈泡亮，表明測試點有電壓。該測試燈的局限性在于它不能顯示出被檢電路點的電壓值是多少。另外還有一種是有源試燈，由燈泡、電池與串聯(lián)連接的導線組成，用于檢測導通性或接地情況，結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。有源試燈同無源測試燈類似，只是自帶一個電池電源，連接到一條導線上的兩端上時，試燈內(nèi)燈泡點亮。切勿用有源試燈測試帶電電路，否則會損壞試燈。1.2.1

測試燈任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具圖1.1測試燈任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具圖1.2有源試燈

跨接線是一根測試導線，如圖1.3所示，用于接通電路和斷開電路。當使用跨接線時，用已知良好的導線來代替懷疑有故障的電路部分。它可使電流“繞過”被懷疑部分是斷路的電路部分，從而使電路形成回路，因此，其作用相當于導通性測試。1.2.2跨接線任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具圖1.3跨接線

如果連接好跨接線后電路工作正常，不連接跨接線時工作不正常，則表示所跨過的部位存在開路故障?？缃泳€僅用于旁通電路的非電阻性部件，如開關、連接器和導線段等。只要使用得當，跨接線可以成為一種簡單、有效的測試工具。特別注意：切勿將跨接線直接跨接在用電設備兩端，否則將燒損其他相關電路元件。任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具

汽車專用萬用表是一種數(shù)字多用儀表，如圖1.4所示，其外形和工作原理與通用萬用表幾乎沒有區(qū)別，只是增加了幾個汽車專用項目測試功能?？蓽y量交直流電壓與電流、電阻、頻率、電容、占空比、溫度、閉合角、轉(zhuǎn)速等；同時具有一些新功能，如自動斷電、自動變換量程、模擬條圖顯示、峰值保持、數(shù)據(jù)鎖定、電池測試等。為實現(xiàn)某些功能，汽車萬用表還配有一些附件，如熱電偶適配器、熱電偶探頭、電感式拾取器及AC/DC感應式電流鉗等。1.2.3汽車專用萬用表任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具1—顯示器；2—功能按鈕；3—測試項目（功能）選擇開關；4—測量溫度插座；5—測量電壓、電阻、頻率、閉合角、占空比及轉(zhuǎn)速公用插座；6—公共接地插座；7—測量電流插座圖1.4汽車專用萬用表

（1）信號頻率測試。測試項目選擇開關置于頻率（Freq）擋，黑線（自汽車萬用表COM插孔引出）搭鐵，紅線（自汽車萬用表Hz插孔引出）接被測信號線，顯示屏顯示被測頻率。（2）溫度檢測。測試項目選擇開關置于溫度（Temp）擋，按下功能按鈕（℃/℉），黑線搭鐵，探針線插頭端插入汽車萬用表溫度測量插孔，探針端接觸被測物體，顯示屏顯示被測溫度。（3）點火線圈一次側(cè)電路閉合角檢測。測試項目選擇開關置于閉合角（Dwell）擋，黑線搭鐵，紅線接點火線圈負線接柱，發(fā)動機運轉(zhuǎn)，顯示屏顯示點火線圈一次側(cè)電路閉合角。任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具汽車萬用表的使用方法如下：

（4）占空比測量。測試項目選擇開關置于頻寬比（DutyCycle）擋，黑線搭鐵，紅線接電路信號，發(fā)動機運轉(zhuǎn)，顯示屏顯示脈沖信號的頻寬比。（5）轉(zhuǎn)速測量。測試項目選擇開關置于轉(zhuǎn)速（r/min）擋，轉(zhuǎn)速測量專用插頭插入搭鐵插孔與公用插孔中，感應式轉(zhuǎn)速傳感器（汽車萬用表附件）夾在某一缸的點火高壓線上，發(fā)動機運轉(zhuǎn)，顯示屏顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速。（6）啟動機啟動電流測量。測試項目選擇開關置于“400V”擋（1mV相當于1A的電流，即用測量電流傳感器電壓的方法來測量啟動機啟動電流），把霍爾電流傳感器夾在蓄電池正極導線上，其引線插頭插入電流測量插孔，按下最小/最大功能按鈕，拆下點火高壓線，用啟動機轉(zhuǎn)動曲軸2～3s，顯示屏顯示啟動電流。任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具

（7）氧傳感器測試。拆下氧傳感器線束連接器，測試項目選擇開關置于“4V”擋，按下DC功能按鈕，使顯示屏顯示“DC”，再按下最小/最大功能按鈕，將黑線搭鐵，紅線與氧傳感器相連；然后以快怠速（2000r/min）運轉(zhuǎn)發(fā)動機，使氧傳感器溫度達到360℃以上。此時，如混合氣濃，氧傳感器輸出電壓為0.8V；如混合氣稀，氧傳感器輸出電壓為0.1～0.2V。當氧傳感器溫度低于360℃時（發(fā)動機處于開環(huán)工作狀態(tài)），氧傳感器無電壓輸出。（8）噴油器噴油脈寬測量。測試項目選擇開關置于占空比擋，測出噴油器工作脈沖頻率的占空比后，再把測試項目選擇開關置于頻率擋，測出噴油器工作脈沖頻率，然后按公式計算噴油器噴油脈寬。任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具

汽車用示波器實際上是一個高阻值的伏特計，它可以將電壓的任何變化以曲線的形式在顯示器上顯示出來。它能夠?qū)﹄娐飞系碾妳?shù)進行連續(xù)式圖形顯示，是分析復雜電路上電信號波形變化的專業(yè)儀器。汽車示波器通常有兩個或兩個以上的測試通道，同時對多路電信號進行同步顯示，具有高速動態(tài)分析各信號間相互關系的優(yōu)點。通常汽車示波器設有測試菜單，只需要選擇要測試的傳感器或執(zhí)行器的菜單就可以自動進入測量。電子存儲示波器還具有連續(xù)記憶和重放功能，便于捕捉間歇性故障。同時也可以通過一定的軟件與PC連接，將采集的數(shù)據(jù)進行存儲、打印和再現(xiàn)。值得注意的是，各公司生產(chǎn)的示波器外形和功能操作都不相同，如圖1.5和圖1.6所示，具體操作見隨機附帶的使用說明。1.2.4汽車示波器任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具1—電源開關；2—鍵盤；3—顯示屏幕；4—測量輸入；5—屏幕背景燈開關及亮度對比調(diào)整；6—鎳鉻電池（內(nèi)裝）；7—鍵盤；8—屏幕；9—信號輸入插座；10—接打印機或個人電腦；11—交流電源適配器或直流電源插座；12—護套圖1.5Fluke98汽車示波器任務1.2汽車電氣系統(tǒng)常用檢測工具1—電源開關；2—LCD顯示屏；3—左手柄；4—LCD背光按鈕；5—右手柄；6—轉(zhuǎn)輪；7—YES按鈕；8—NO按鈕圖1.6VANTAGEMT2400汽車示波器任務實施任務實施1.2請在此處輸入所需標題基礎測試一、填空題1.現(xiàn)代汽車電氣設備主要由——、——和——組成。2.汽車電氣設備的兩個電源指的是——和——。3.常用的汽車電氣系統(tǒng)檢測工具有——、——和——。二、選擇題1.汽車電源系統(tǒng)包括蓄電池、（）、調(diào)節(jié)器等。A.啟動機

B.發(fā)電機

C.電動刮水器

D.電動門窗2.小型乘用車的電氣設備額定電壓為（）V。A.12

B.6

C.24

D.48請在此處輸入所需標題基礎測試3.電動后視鏡屬于汽車電氣系統(tǒng)的（）系統(tǒng)。A.啟動

B.電源

C.燈光信號

D.輔助電氣4.用跨接線短路法，可用于檢查（）。A.用電設備的絕緣性能

B.線路有無短路現(xiàn)象

C.線路有無斷路現(xiàn)象

D.B或C三、判斷題1.汽車多功能萬用表可以測量汽車上一些特有的參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、閉合角、頻率、壓力、時間和溫度等。（）2.短路是指電路中存在電流繞過部分負載的故障。（）3.汽車電源系統(tǒng)由啟動機、發(fā)電機及調(diào)節(jié)器組成。（）請在此處輸入所需標題基礎測試四、簡答題1.汽車電氣設備的特點有哪些？2.汽車萬用表的功能有哪些？項目2汽車電源系統(tǒng)的檢修目錄CONTENTS任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.3汽車電源系統(tǒng)故障診斷知識目標12蓄電池與交流發(fā)電機的工作原理和作用。蓄電池與交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和型號含義。3蓄電池充電方法、蓄電池的使用與維護方法及常見故障的檢查方法；交流發(fā)電機及相關電路的分析方法，電源電路常見故障的診斷方法。了解熟悉掌握汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務導入

2017年2月8日，王先生駕駛一輛某品牌轎車，在發(fā)動車輛行駛5km后，汽車加速無力而后自然熄火，嘗試再次啟動失效，啟動幾乎無反應，車輛燈光、喇叭等均不能正常工作。在呼叫4S店現(xiàn)場救援后，維修人員更換蓄電池，車輛工作正常，重新上路后不久，車輛故障再現(xiàn)，同時儀表上充電指示燈點亮，于是車輛不得不運回4S店進行檢修，經(jīng)維修技師檢查發(fā)現(xiàn)該車電源系統(tǒng)存在故障。作為汽車維修人員，我們該搜集這個故障的哪些維修資料呢？汽車電源系統(tǒng)主要有兩個直流電源——發(fā)電機與蓄電池，這兩個電源并聯(lián)，為汽車在各種情況下提供電能，如圖2.1所示。在發(fā)動機不工作及啟動階段，汽車蓄電池作為一種儲存電能靜態(tài)電源，蓄電池中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，為全車用電設備及啟動機提供電力支持；蓄電池的能量是有限的，不能滿足汽車長時間連續(xù)供電的需求，在發(fā)動機正常工作時，交流發(fā)電機作為汽車的主要電源，由發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電，與發(fā)電機調(diào)節(jié)器互相配合工作，為除啟動機外的用電設備供電，同時蓄電池將剩余的電能轉(zhuǎn)化為化學能，存儲起來，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.1汽車電源系統(tǒng)構(gòu)成1.汽車蓄電池（1）蓄電池的作用④當發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時，蓄電池將一部分電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，即充電。①啟動發(fā)動機時，給啟動機、發(fā)動機電控系統(tǒng)、儀表等用電設備供電。②當發(fā)電機過載或發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，協(xié)助發(fā)電機向用電設備供電。③當發(fā)電機不發(fā)電時，由蓄電池向用電設備供電。⑤相當于一個大電容，能吸收瞬時過電壓，防止電網(wǎng)波動引起電氣設備工作不穩(wěn)定。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理2.1.1電源系統(tǒng)部件的作用、功能及類型（2）蓄電池的分類目前汽車上常用的蓄電池類型有：普通鉛酸蓄電池、免維護蓄電池、干荷電蓄電池、膠體電解質(zhì)蓄電池等。2.交流發(fā)電機（1）交流發(fā)電機的類型及特點發(fā)電機有直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩種。直流發(fā)電機曾經(jīng)在汽車上使用過，目前已淘汰?，F(xiàn)在汽車廣泛使用的是交流發(fā)電機，交流發(fā)電機具有發(fā)電性能好、使用壽命長、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，以硅整流交流發(fā)電機應用最為普遍。（2）交流發(fā)電機的功能整體式交流發(fā)電機有三個主要功能：一是發(fā)電，由發(fā)動機帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在定子線圈中產(chǎn)生交流電流；二是整流，利用整流電路將定子線圈產(chǎn)生的交流電整流為直流電，為汽車上的用電設備提供電源；三是調(diào)節(jié)電壓，利用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)發(fā)電機的電壓，在發(fā)電機轉(zhuǎn)速和負載發(fā)生變化時使供電電壓保持穩(wěn)定。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理3.電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機端電壓受轉(zhuǎn)速和負載變化的影響較大，因此必須配用電壓調(diào)節(jié)器來控制電壓。電壓調(diào)節(jié)器的功用是：在發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機上的負載發(fā)生變化時自動控制發(fā)電機的輸出電壓，使其保持恒定，防止因發(fā)電機的電壓過高而造成用電設備的損壞和蓄電池過充電，同時也防止發(fā)電機電壓過低而導致用電設備不能正常工作和蓄電池充電不足。（1）電壓調(diào)節(jié)器的功能任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器按工作原理可分為觸點式和電子式調(diào)節(jié)器兩大類。觸點式又可分為單級觸點式和雙級觸點式；電子式又可分為晶體管式和集成電路式。其基本原理都是通過改變勵磁電流的大小來控制電壓的。觸點式電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)復雜，質(zhì)量和體積大，觸點易燒蝕，壽命短，對無線電干擾大，雖然采取了一些措施，但仍具有一定的機械慣性和磁慣性，觸點開閉動作遲緩，可靠性不高，目前已被淘汰。（2）電壓調(diào)節(jié)器的類型任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理1.蓄電池的結(jié)構(gòu)（1）普通鉛酸蓄電池普通鉛酸蓄電池（以下簡稱蓄電池）一般由六個單體電池串聯(lián)而成，如圖2.2所示。它主要由極板、隔板、電解液、殼體、聯(lián)條及極樁等組成。圖2.2蓄電池的結(jié)構(gòu)1—極樁連接端；2—加液孔蓋；3—蓄電池蓋；4—熔合縫；5—極樁；6—防護板；7—內(nèi)穿壁式聯(lián)條；8—正極板；9—隔板；10—負極板；11—殼體2.1.2電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理分類及構(gòu)成：極板分正極板和負極板兩種，均由柵架和填充在其上的活性物質(zhì)構(gòu)成。作用：蓄電池在充、放電過程中，電能和化學能的相互轉(zhuǎn)換，就是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液中硫酸的化學反應來實現(xiàn)的?；钚晕镔|(zhì)及顏色區(qū)分：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)是海綿狀純鉛（Pb），呈青灰色。柵架的作用：容納活性物質(zhì)并使極板成形，其結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。新結(jié)構(gòu)：為了降低蓄電池的內(nèi)阻，改善蓄電池的啟動性能，有些蓄電池采用了放射形柵架。圖2.4所示為桑塔納轎車蓄電池放射型柵架的結(jié)構(gòu)。①極板。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理極板組：為增大蓄電池的容量，將多片正、負極板分別并聯(lián)焊接，組成正、負極板組，裝在單體內(nèi)，如圖2.5所示。由于正極板的機械強度低，單面工作會因兩側(cè)活性物質(zhì)體積變化不一致，而造成極板拱曲、活性物質(zhì)脫落等不良現(xiàn)象，因而在每個單體電池中負極板的數(shù)量總比正極板多一片。安裝要求：安裝時正、負極板相互嵌合，中間插入隔板。圖2.3柵架的結(jié)構(gòu)任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.4放射型柵架的結(jié)構(gòu)圖2.5極板組1—負極板；2—隔板；3—正極板任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理作用：為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池內(nèi)部正、負極板應盡可能地靠近；為了避免彼此接觸而短路，正、負極板之間要用隔板隔開。隔板的結(jié)構(gòu)如圖2.6所示。材料要求：隔板材料應具有多孔性和滲透性，且化學性能要穩(wěn)定，既要耐酸性，又要抗氧化性好。材料：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。安裝要求：安裝時隔板上帶溝槽的一面應面朝正極板。新結(jié)構(gòu)：在新型蓄電池中，將微孔塑料隔板制成袋狀緊包在正極板外部，可進一步防止活性物質(zhì)脫落，避免極板內(nèi)部短路并使組裝工藝簡化。②隔板。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理作用：用來盛放電解液和極板組。材料：由耐酸、耐熱、耐震、絕緣性好并且有一定力學性能的材料制成。結(jié)構(gòu)特點：殼體為整體式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部由間壁分隔成六個互不相通的單體組成，底部有突起的肋條以擱置極板組。肋條之間的空間用來積存脫落下來的活性物質(zhì)，以防止在極板間造成短路。極板裝入殼體后，上部用與殼體相同材料制成的電池蓋密封，如圖2.7所示。在電池蓋上對應于每個單體的頂部都有一個加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，也可用于檢查電解液液面高度和測量電解液相對密度。正常使用時，加液孔用加液孔蓋密封。③殼體。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理電池蓋上有兩個極樁，分別為正極樁和負極樁。正極樁用“+”表示或涂上紅顏色，負極樁用“-”表示，涂上藍顏色或不涂顏色（圖2.7）。④極樁。圖2.6隔板的結(jié)構(gòu)圖2.7殼體的結(jié)構(gòu)1—殼體；2—負極樁；3—加液孔蓋；4—正極樁；5—電池蓋任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理作用：電解液在電能和化學能的轉(zhuǎn)換過程（即充電和放電）的電化學反應中起離子間的導電作用并參與化學反應。成分：它由純硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，其密度一般為1.24～1.30g／mL。注意：電解液的純度是影響蓄電池的性能和使用壽命的重要因素。安全警示：電解液有較強的腐蝕性，避免接觸到皮膚和衣物。⑤電解液。（2）免維護蓄電池免維護蓄電池又稱MF蓄電池。這種蓄電池因無酸液外泄，因而極樁腐蝕輕、自行放電少，在車上或儲存時不需要補充充電，在合理使用過程中無須添加蒸餾水。免維護蓄電池的結(jié)構(gòu)具有如下特點：①極板柵架采用鉛鈣合金或低銻合金，減少了析氣量和耗水量，自放電也大大減少。②采用袋式聚乙烯隔板，將極板包住，減小了極板上活性物質(zhì)的脫落，同時也防止了極板短路。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理③在氣孔蓋的內(nèi)部設置了一個氧化鋁過濾器，它既可以使H2和O2順利溢出，又可防止水蒸氣和H2SO4氣體散失，因此減少了電解液的消耗。④單體電池間的連接條采用穿壁式連接，減小了內(nèi)阻。通過蓄電池蓋觀察鏡觀察，如果相對密度計頂部的圓點呈綠色，說明蓄電池荷電充足（存電65%以上）；如果圓點呈黑色，說明蓄電池荷電不足，需充電；如果圓點呈白色或無色，說明蓄電池電壓很低，已無法正常工作，應予以更換。⑤采用聚丙烯塑料外殼，底部無筋條，降低了極板的高度，增加了上部的容積，使電解液增多。⑥由于免維護蓄電池無加液孔，無法用吸式密度計測量其電解液的密度，故一般內(nèi)置一相對密度計，如圖2.8所示。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.8內(nèi)置式相對密度計任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理2.交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)汽車用的交流發(fā)電機多采用三相同步交流發(fā)電機，主要部件由轉(zhuǎn)子、定子、電刷組件、整流二極管、前后端蓋、風扇及帶輪等組成。轉(zhuǎn)子用來建立磁場，定子中產(chǎn)生的交變電動勢經(jīng)過二極管整流器整流后輸出直流電。JF132型交流發(fā)電機的組件如圖2.9所示。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理1—后端蓋；2—電刷架；3—電刷；4—電刷彈簧壓蓋；5—硅二極管；6—散熱板；7—轉(zhuǎn)子；8—定子總成；9—前端蓋；10—風扇；11—皮帶輪圖2.9JF132型交流發(fā)電機的組件（1）轉(zhuǎn)子交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生磁場，它主要由兩塊爪極、磁場繞組、滑環(huán)及轉(zhuǎn)子軸等組成，如圖2.10所示。兩塊六爪磁極被壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，其內(nèi)腔裝有磁軛，磁軛上面繞有磁場繞組。磁場繞組兩端的引線分別焊在與軸絕緣的兩個滑環(huán)上?；h(huán)與裝在后端蓋內(nèi)的兩個電刷相接觸，兩個電刷裝在與端蓋絕緣的電刷架內(nèi)，通過彈簧力使其與滑環(huán)保持接觸。當發(fā)電機工作時，兩電刷通過引線分別接在兩個螺釘接線柱上，一個接線柱是為發(fā)電機的勵磁接線柱F，另一個是搭鐵接線柱。這兩個接線柱與直流電源連通，可為磁場繞組提供定向電流并產(chǎn)生軸向磁通，使兩塊爪極被分別磁化為N極和S極，從而形成犬牙交錯的磁極對并沿圓周方向均勻分布。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，定子便產(chǎn)生交流電動勢。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理1—滑環(huán)；2—轉(zhuǎn)子軸；3—爪極；4—磁軛；5—磁場繞組圖2.10交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子（2）定子交流發(fā)電機的定子又稱電樞，是產(chǎn)生和輸出交流電的部件，由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵芯由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組的接法有三角形和Y形（星形）兩種，一般多采用Y形連接，Y形連接如圖2.11所示。每相繞組的首端分別與整流器的硅二極管相連，作為交流發(fā)電機的輸出端。每相繞組的尾端連接在一起，形成中性點。這樣，三相繞組中產(chǎn)生大小相等、相位差120°電角度的對稱電動勢。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.11交流發(fā)電機Y形（星形）連接方式

（3）電刷

電刷和電刷架裝在后端蓋上，兩個電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，電刷借助彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。目前國產(chǎn)交流發(fā)電機的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種電刷架可直接從發(fā)電機外部進行拆裝，稱其為外裝式，如圖2.12（a）所示；另一種則不能直接在發(fā)電機外部進行拆裝，稱其為內(nèi)裝式，如圖2.12（b）所示，內(nèi)裝式若需要更換電刷，必須將發(fā)電機拆開。按交流發(fā)電機電刷引線的搭鐵接法不同，分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型。搭鐵電刷的引出線用螺釘直接固定在后端蓋上（標記“-”），通過交流發(fā)電機外殼直接搭鐵的稱之為內(nèi)搭鐵型；任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理如果搭鐵電刷的引出線與機殼絕緣接到后端蓋外部的接線柱上（標記“F2”），通過調(diào)節(jié)器構(gòu)成回路的稱之為外搭鐵型，如圖2.13所示。對于內(nèi)搭鐵的交流發(fā)電機，磁場繞組直接通過交流發(fā)電機的外殼搭鐵，其中一根引線接至后端蓋上的磁場接線柱“F”（或“磁場”），另一根直接與發(fā)電機外殼上的搭鐵接線柱“-”（或“搭鐵”）連接；對于外搭鐵交流發(fā)電機的磁場繞組通過電壓調(diào)節(jié)器后（交流發(fā)電機的外部）再搭鐵，電刷引線必須分別與發(fā)電機后端蓋“F+”（或“F1”）和“F-”（或“F2”）接線柱相連。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.12電刷架的結(jié)構(gòu)任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.13交流發(fā)電機的搭鐵形式

（4）前后端蓋

前后端蓋用鋁合金制成，鋁合金為非導磁材料，可減少漏磁并具有輕便、散熱性能良好等優(yōu)點。端蓋包括驅(qū)動端蓋、整流端蓋以及安裝在其上的軸承、軸承蓋等零部件。后端蓋裝有電刷架，兩個電刷借彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。發(fā)電機前端裝有帶輪，由發(fā)動機通過皮帶帶動。在帶輪后面裝有風扇，靠風扇的離心作用，給發(fā)電機強制通風。前后端蓋用3～4個螺栓與定子緊固在一起。（5）風扇風扇安裝在前端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)軸上，在發(fā)電機工作時，隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)軸一同運轉(zhuǎn)，對發(fā)電機進行冷卻。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理（6）整流器交流發(fā)電機的整流器的作用是將定子繞組產(chǎn)生的三相交流電變成直流電輸出。交流發(fā)電機的整流器大多由六只硅二極管組成，如圖2.14所示。外殼為負極、中心引線為正極的二極管，稱為正極管，管殼底上有紅色標記；外殼為正極、中心引線為負極的二極管，稱為負極管，管殼底上注有黑色標記。安裝二極管的散熱板稱為整流板，通常用合金制成，便于散熱?，F(xiàn)代汽車用交流發(fā)電機都有兩塊整流板，一塊是正整流板（裝在外側(cè)），安裝三只正極管；另一塊是負整流板（裝在內(nèi)側(cè)），安裝三只負極管。兩者絕緣地安裝在一起，并用尼龍或其他絕緣材料制成的墊片隔開固定在后端蓋上。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.14二極管及整流板的安裝任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理1.蓄電池的型號根據(jù)中華人民共和國機械行業(yè)標準《鉛蓄電池名稱、型號編制與命名方法》（JB2599—2012）規(guī)定，蓄電池的型號由三部分組成：2.1.3電源系統(tǒng)部件的型號任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

第1部分為串聯(lián)的單體電池數(shù)，用阿拉伯數(shù)字表示，其標準電壓是這個數(shù)字的2倍。

第2部分為蓄電池類型和特征，常用漢字的第一個字母表示。其中第1個字母為蓄電池類型，如“Q”為啟動用蓄電池；第二個字母為蓄電池特征代號，如“A”表示干荷電式，具有兩種特征時應按順序?qū)蓚€代號并列標示，各代號的含義見表2.1。

第3部分為蓄電池的額定容量，我國目前規(guī)定采用20h放電率的容量，用阿拉伯數(shù)字表示，其單位為A·h。有時在額定容量后面用一個字母表示特殊性能，如：G—高啟動率、S—塑料外殼，D—低溫啟動性能好。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理2.國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標準《汽車電氣設備產(chǎn)品型號編制方法》（QC/T73—1993）的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機的型號表示方法如下：

第1部分為產(chǎn)品代號。交流發(fā)電機的產(chǎn)品代號有JF、JFZ、JFB及JFW四種，分別表示交流發(fā)電機、整體式交流發(fā)電機、帶泵交流發(fā)電機和無刷交流發(fā)電機。

第2部分為電壓等級代號。用1位阿拉伯數(shù)字表示，1—12V；2—24V；6—6V。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

第3部分為電流等級代號。用1位阿拉伯數(shù)字表示，其含義見表2.2。

第4部分為設計序號。按產(chǎn)品的先后順序，用1或2位阿拉伯數(shù)字表示。

第5部分為變型代號。交流發(fā)電機以調(diào)整臂的位置作為變型代號。從驅(qū)動端看，在中間不加標記，Y—右邊；Z—左邊。表2.2電流等級代號電流等級代號１２３４５６７８９電流/A～1920～2930～3940～4950～5960～6970～7980～89≥90任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理1.蓄電池的工作原理及容量（1）蓄電池工作原理①蓄電池的靜止電動勢。蓄電池的靜止電動勢Ej與極板的片數(shù)、大小無關，僅與電解液的密度有關，其關系式為Ej=0.85+25式中Ej——靜止電動勢，V；

ρ25——25℃時電解液的相對密度，g/cm3。2.1.4電源系統(tǒng)部件的工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理實測的電解液相對密度，應轉(zhuǎn)換成25℃時電解液的相對密度，轉(zhuǎn)換關系式為25=

t+0.00075（t-25）式中ρt——實測時電解液的相對密度，g/cm3；

t——實測時電解液的溫度，℃。由于蓄電池工作時，電解液密度一般在1.12～1.30g/cm3的范圍內(nèi)變化，所以每個單體電池的電動勢也相應地在1.97～2.15V變化。

②放電過程。

當蓄電池的極板浸入電解液時，正、負極板與電解液相互作用，在正、負極板間將會產(chǎn)生約2.1V的靜止電動勢。此時若接入負載，在電動勢的作用下，電流就會從蓄電池的正極經(jīng)外電路流向蓄電池的負極，這一過程稱為放電，蓄電池的放電過程是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。放電時，在電位差的作用下，電流從正極流出，經(jīng)過燈泡流回負極，使燈泡發(fā)光。正極板上的正四價鉛離子與電子結(jié)合生成正二價鉛離子，進入電解液再與硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鉛（附著在正極板上）；負極板上，正二價鉛離子也同硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鉛（附著在負極板上）。正極板上的二氧化鉛（PbO2）和負極板上的鉛（Pb）都與電解液中的硫酸（H2SO4）任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理反應生成硫酸鉛（PbSO4），分別沉附在正、負極板上。電解液中硫酸（H2SO4）逐漸減少，而水（H2O）逐漸增加，密度逐漸下降，如圖2.15所示。蓄電池放電終了的特征是：a.單體電池電壓下降到放電終止電壓。b.電解液密度下降到最小許可值。放電終止電壓與放電電流的大小有關。放電電流越大，允許的放電時間就越短，放電終止電壓也越低，詳見表2.3。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.15鉛酸蓄電池放電與充電原理

③充電過程。

充電時，蓄電池的正、負極分別與直流電源的正、負極相連，當充電電源的端電壓高于蓄電池的電動勢時，在電場的作用下，電流從蓄電池的正極流入，負極流出，這一過程稱為充電。蓄電池充電過程是電能轉(zhuǎn)換為化學能的過程。充電時，正極板上，正二價鉛離子失去兩個電子而成為正四價鉛離子，再與水反應生成二氧化鉛，附著在正極板上，電位升高；負極板上，正二價鉛離子得到兩個電子生成一個鉛分子而附著在負極板上；從正、負極板上電離出來的硫酸根離子與水中的氫離子結(jié)合生成硫酸。正、負極板上的硫酸鉛（PbSO4）分別還原成二氧化鉛（PbO2）和鉛（Pb），電解液中的硫酸（H2SO4）逐漸增多，而水（H2O）逐漸減少，密度逐漸上升，如圖2.15所示。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

當充電接近終了時，PbSO4已基本還原成PbO2和Pb，這時，過剩的充電電流將電解水，使正極板附近產(chǎn)生的氧氣（O2）從電解液中逸出，負極板附近產(chǎn)生的氫氣（H2）從電解液中逸出，電解液液面高度降低。因此，普通鉛酸蓄電池需要定期補充蒸餾水。蓄電池充足電時的標志：a.電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)。b.電解液的密度和蓄電池的端電壓上升到規(guī)定值，且在2～3h內(nèi)保持不變。綜上所述，鉛酸蓄電池的充、放電化學反應方程式為任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O放電充電（2）蓄電池的容量及其影響因素①蓄電池的容量。蓄電池的容量是標志蓄電池對外放電能力、衡量蓄電池性能優(yōu)劣以及選用蓄電池的最重要的指標。蓄電池容量是指在規(guī)定的放電條件下，完全充電的蓄電池所能輸出的電量。蓄電池容量C等于放電電流If與放電時間tf的乘積：C＝If·tf。蓄電池的容量分為額定容量、儲備容量和啟動容量等。這里只介紹常用的額定容量。將充足電的蓄電池，在電解液溫度為（25±5）℃的條件下，以20h放電率（即放電電流為0.05C20）連續(xù)放電至單體電池平均電壓降到1.75V時，輸出的電量稱為蓄電池的額定容量，用C20表示。單位為A·h。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理6-Q-100型蓄電池，其“100”就是額定容量。它是在電解液溫度為（25±5）℃的條件下，以If=5A（0.05C20=0.05×100=5A）的電流連續(xù)放電至單體電池平均電壓降到1.75V時，若放電時間tf≥20h，則其容量C＝If·tf≥100A·h，達到額定容量，為合格產(chǎn)品；若放電時間小于20h，則其容量低于額定容量，為不合格產(chǎn)品。例②影響蓄電池容量的因素。a.結(jié)構(gòu)因素。蓄電池極板的表面積越大，極板片數(shù)越多，參加反應的活性物質(zhì)就越多，容量就越大；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，容量也越大。b.使用因素。（a）放電電流。放電電流越大，PbSO4堵塞孔隙的速度也越快，導致極板內(nèi)層大量的活性物質(zhì)不能參與反應，蓄電池的實際輸出容量減小。（b）電解液的溫度。溫度低時，電解液黏度增加，離子運動速度慢，電解液向極板孔隙內(nèi)層滲入困難，使蓄電池的容量下降。因此，冬季在寒冷地區(qū)使用啟動機啟動汽車時，應特別注意蓄電池的保暖。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理（c）電解液的密度。適當增加電解液密度，可以提高蓄電池的電動勢，增強電解液的滲透能力，并減少電解液的電阻，使蓄電池容量增大。但密度過大，將使其黏度增加、滲透能力降低、內(nèi)阻增大、端電壓及容量減小。另外，電解液密度過高，蓄電池自行放電速度加快，并對極板柵架和隔板的腐蝕作用加劇，縮短了蓄電池的使用壽命。鉛蓄電池電解液的密度應根據(jù)用戶所在地區(qū)的氣候條件而定。冬季使用的電解液，在不致結(jié)冰的條件下，盡可能使用密度稍低的電解液。（d）電解液的純度。電解液中一些有害雜質(zhì)沉附于極板上形成局部電池產(chǎn)生自放電，對蓄電池的容量和使用壽命有很大的影響，為此，電解液應用化學純硫酸和蒸餾水配制。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理2.交流發(fā)電機的工作原理及勵磁方式（1）交流電動勢的產(chǎn)生交流發(fā)電機的工作原理如圖2.16所示。交流發(fā)電機定子的三相繞組按一定的規(guī)律嵌套在發(fā)電機的定子槽內(nèi)，彼此互差120°電角度。當轉(zhuǎn)子磁場繞組接通直流電源時，轉(zhuǎn)子的爪極被磁化為N極和S極。其磁力線由N極出發(fā)，穿過轉(zhuǎn)子與定子之間很小的氣隙進入定子鐵芯，最后又通過氣隙回到S極。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于定子繞組與磁力線有相對的切割運動，而且三相定子繞組在空間分布上互差120°，因此在三相定子繞組中產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位相差120°的正弦電動勢eA、eB、eC，如圖2.17（a）所示，其波形如圖2.17（b）所示。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.16交流發(fā)電機的工作原理圖2.17三相橋式整流電路及其電壓、電流波形三相繞組所產(chǎn)生的感應電動勢可用下列方程式表示（2）整流原理將交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變成直流電稱為整流。常見的整流電路有六管交流發(fā)電機的整流電路和九管交流發(fā)電機的整流電路。①六管交流發(fā)電機的整流電路。六管交流發(fā)電機的整流裝置實際是一個由六個硅整流二極管組成的三相橋式整流電路，如圖2.17（a）所示。三個二極管VD2、VD4、VD6的負極分別與發(fā)電機三相繞組的始端相連，它們的正極連接在一起，組成共陽極組接法，三個二極管的導通原則是在某一瞬間負極電位最低的二極管導通。三個二極管VD1、VD3、VD5的正極分別與發(fā)電機三相繞組的始端相連，它們的負極連接在一起，組成共陰極組接法，三個二極管的導通原則是在某一瞬間正極電位最高的二極管導通。每個時刻有兩個二極管同時導通，其中一個二極管任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理在共陰極組，另一個在共陽極組，同時導通的兩個管子總是將發(fā)電機的電壓加在負荷兩端，如圖2.17（c）所示。當t＝0時，C相電位最高，而B相電位最低，所對應的二極管VD5、VD4均處于正向?qū)?。由于二極管的內(nèi)阻很小，因此此時發(fā)電機的輸出電壓等于B、C繞組之間的線電壓。在t1～t2時間內(nèi)，A相的電位最高，而B相電位最低，故對應VD1、VD4處于正向?qū)?。同理，交流發(fā)動機的輸出電壓可視為A、B繞組之間的線電壓。在t2～t3時間內(nèi)，A相電位最高，而C相電位最低，故VD1、VD6處于正向?qū)?。同理，交流發(fā)動機的輸出電壓可視為A、C繞組之間的線電壓。以此類推，周而復始，在負載上便可獲得一個比較平穩(wěn)的直流脈動電壓。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

②九管交流發(fā)電機的整流原理。

九管交流發(fā)電機的特點是除了常用的六個整流二極管外，又增加了三個功率較小的二極管。三個功率較小的二極管用來供給交流發(fā)電機磁場電流，故又稱之為磁場二極管。采用磁場二極管后，可以省去繼電器，利用充電指示燈（或稱為蓄電池放電警告燈）即可指示發(fā)電機工作情況的好壞。九管交流發(fā)電機充電系統(tǒng)的電路如圖2.18所示。交流發(fā)電機工作時，定子三相繞組產(chǎn)生的三相交流電，經(jīng)六個（VD1～VD6）二極管組成的三相橋式整流電路整流后，輸出直流電壓UB給蓄電池和用電設備供電。由三個磁場二極管VD7、VD8、VD9和三個共陽極組二極管VD2、VD4、VD6組成的三相橋式整流電路整流后的直流電壓供給發(fā)電機所需的磁場電流。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

充電指示燈由蓄電池端電壓與磁場二極管輸出端L的電壓的差值控制。在發(fā)電機不工作時，電壓的差值等于蓄電池電壓，指示燈亮。在發(fā)電機工作時隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，電壓的差值逐漸減小，指示燈亮度減弱。當發(fā)電機電壓達到蓄電池充電電壓時，發(fā)電機開始自勵，此時指示燈因兩端的電位相等而熄滅，表示發(fā)電機已經(jīng)正常工作。當發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低或發(fā)電機有故障時，發(fā)電機輸出電壓降低，電壓的差值逐漸增大，指示燈點亮，以提醒駕駛員。同時在發(fā)動機停止工作時，充電指示燈點亮可以提醒駕駛員及時關斷點火開關。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.18九管交流發(fā)電機充電系統(tǒng)的電路圖（3）勵磁方式汽車用交流發(fā)電機的勵磁方法是由他勵方式到自勵發(fā)電的一個過程。由于汽車用交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的剩磁較弱，不能利用磁極的剩磁自勵發(fā)電，因此需要外接直流電源。交流發(fā)電機只有在較高轉(zhuǎn)速時，才能自勵發(fā)電。交流發(fā)電機在低速運轉(zhuǎn)時，采用他勵方式，即由蓄電池提供勵磁電流，增強磁場，發(fā)電機發(fā)電，滿足汽車上用電的要求。發(fā)電機的發(fā)電電壓隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而上升。當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓，一般發(fā)電機的轉(zhuǎn)速達到1000r/min左右時，勵磁電流便由發(fā)電機自身供給，此時的勵磁方式稱為自勵。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理3.電壓調(diào)節(jié)器的工作原理根據(jù)電磁感應原理，發(fā)電機的感應電動勢為EΦ=C1nΦ，其中C1為發(fā)電機的結(jié)構(gòu)常數(shù)，因此，交流發(fā)電機端電壓的高低，取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n和磁極磁通Φ。要保持電壓恒定，在轉(zhuǎn)速n升高時，應相應減弱磁通Φ，這可以通過減少勵磁電流來實現(xiàn)；在轉(zhuǎn)速n降低時，應相應增強磁通Φ，這可以通過增大勵磁電流來實現(xiàn)。（1）晶體管式電壓調(diào)節(jié)器晶體管式電壓調(diào)節(jié)器是利用晶體管的開關特性，來控制發(fā)電機的磁場電流，使發(fā)電機的輸出電壓保持恒定。下面以JFT106型晶體管電壓調(diào)節(jié)器為例進行分析。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

JFT106型晶體管電壓調(diào)節(jié)器屬于負極外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器，其電路原理圖如圖2.19所示。該調(diào)節(jié)器共有“＋”“F”和“－”三個接線柱，其中“＋”接線柱與發(fā)電機磁場繞組的“F2”接線柱連接后經(jīng)熔斷器接至點火開關，“F”接線柱與發(fā)電機磁場繞組的“F1”接線柱連接，“－”接線柱搭鐵。該調(diào)節(jié)器由電壓敏感電路和兩級開關電路組成。電路中R1、R2、R3和穩(wěn)壓管VD1構(gòu)成了電壓敏感電路，穩(wěn)壓管VD1為穩(wěn)壓元件，R1、R2、R3為構(gòu)成分壓器，將交流發(fā)電機的端電壓進行分壓后加在穩(wěn)壓管VD1的兩端；隨時感受著發(fā)電機端電壓的變化。當穩(wěn)壓管VD1上的電壓低于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)壓值時，VD1穩(wěn)壓管截止；當穩(wěn)壓管VD1上的電壓高于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)定電壓時，穩(wěn)壓管VD1導通?？梢姡妷好舾须娐房梢苑浅ｌ`敏地感受出交流發(fā)電機端電壓的變化。晶體三極管VT6、VT7、VT8組成復合大功率三級開關電路，利用其開關特性控制磁場電路的接通或斷開。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

①接通點火開關，啟動發(fā)動機，蓄電池通過分壓器R1、R2、R3將電壓加在穩(wěn)壓管VD1兩端，此時電壓低于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)定電壓值，VD1截止，則VT6截止，VT7、VT8導通，這時蓄電池經(jīng)大功率三極管VT8供給勵磁電流，勵磁電路為：蓄電池“+”→點火開關S→調(diào)節(jié)器磁場接線柱F2→發(fā)電機磁場繞組→調(diào)節(jié)器磁場接線柱F1→VT8→搭鐵→發(fā)電機負極。由蓄電池提供發(fā)電機的勵磁電流，處于他勵狀態(tài)。②發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸升高，發(fā)電機轉(zhuǎn)速隨之逐漸升高。當發(fā)電機端電壓高于蓄電池端電壓時，發(fā)電機給用電設備供電，并且給蓄電池充電，勵磁回路也由發(fā)電機供電，此時由他勵轉(zhuǎn)為自勵。由于此時轉(zhuǎn)速較低，加在穩(wěn)壓管VD1兩端的電壓仍然低于穩(wěn)壓管VD1的穩(wěn)定電壓值，VD1依然截止，輸出電壓未達到調(diào)節(jié)電壓值，VT6仍然截止，VT7、VT8仍然導通，因此發(fā)電機的端電壓可以隨轉(zhuǎn)速和自勵電流的增大而升高，逐漸提高輸出電壓。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理

③發(fā)動機轉(zhuǎn)速進一步升高，直到轉(zhuǎn)速升至一定值使輸出電壓達到調(diào)壓值時，經(jīng)分壓器加至穩(wěn)壓管VD1兩端的電壓達到穩(wěn)定電壓值，VD1反向擊穿導通，使VT6導通，VT7、VT8截止，斷開了勵磁電路，發(fā)電機端電壓下降。當發(fā)電機端電壓下降到調(diào)壓值以下時，經(jīng)分壓器加至穩(wěn)壓管VD1兩端的電壓又低于穩(wěn)定電壓值，使VT6又截止，VT7、VT8又導通，又一次接通了勵磁電路，發(fā)電機端電壓又上升。如此循環(huán)反復，自動調(diào)控發(fā)電機的端電壓，使其保持恒定。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.19JFT106型晶體管電壓調(diào)節(jié)器電路原理圖（2）集成電路電壓調(diào)節(jié)器集成電路電壓調(diào)節(jié)器又稱IC電壓調(diào)節(jié)器，是將二極管、三極管的管心都集成在一塊基片上，這樣就實現(xiàn)了電壓調(diào)節(jié)器的小型化，將其裝在發(fā)電機內(nèi)部，減少了外部線，縮小了整個充電系統(tǒng)的體積。下列為某車型的集成電路電壓調(diào)節(jié)器，該發(fā)電機調(diào)節(jié)器裝于發(fā)電機內(nèi)部，構(gòu)成整體式交流發(fā)電機，如圖2.20所示。該調(diào)節(jié)器工作過程如下：T1控制勵磁回路的接通和斷開；T2控制充電指示燈的接通和斷開。調(diào)節(jié)器根據(jù)各個檢測點的信號控制T1、T2的基極電壓。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理圖2.20夏利轎車用整體式交流發(fā)電機電路原理圖

①點火開關S接通且發(fā)動機未轉(zhuǎn)動時，蓄電池端電壓經(jīng)接線柱IG輸入單片集成電路，使三極管T1、T2均有基極電流流過，于是T1、T2同時導通。T1導通，發(fā)電機由蓄電池進行他勵，磁場繞組中有電流流過，電流流向為：蓄電池“+”→接線柱B→磁場繞組→T1→搭鐵→蓄電池“-”；T2導通時，充電指示燈亮，充電指示燈電路為：蓄電池“+”→點火開關S→充電指示燈→T2→搭鐵→蓄電池“-”，表示發(fā)電機不發(fā)電。②發(fā)動機運轉(zhuǎn)后，發(fā)電機輸出電壓逐漸升高，發(fā)電機由他勵轉(zhuǎn)為自勵，并向蓄電池充電。P點檢測的是定子繞組的輸出電壓，反映發(fā)電機的輸出電壓情況。由P點輸入單片集成電路的發(fā)電機的輸出電壓，發(fā)電機運轉(zhuǎn)后，輸出電壓逐漸升高直到高于蓄電池電壓而小于調(diào)節(jié)電壓時，任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理使三極管T1繼續(xù)導通，T2截止。T1導通，磁場繞組中仍有電流流過，發(fā)電機的端電壓可以隨轉(zhuǎn)速和自勵電流的增大而升高，逐漸提高輸出電壓，勵磁電路與上述相同；T2截止，故充電指示燈會熄滅，表示發(fā)電機工作正常。

③當發(fā)電機電壓隨轉(zhuǎn)速升高到調(diào)節(jié)電壓時，單片集成電路通過P點檢測出該電壓，于是T1由導通變?yōu)榻刂?，磁場繞組中電流中斷，發(fā)電機電壓下降。當電壓下降到低于調(diào)節(jié)電壓時，單片集成電路使T1又導通，如此反復，使發(fā)電機輸出電壓被控制在規(guī)定電壓范圍內(nèi)。單片集成電路檢測各點的信號，當各點信號消失或者超出檢測范圍，判斷此時電路出現(xiàn)了異常后，控制VT2導通，點亮充電指示燈。任務2.1汽車電源系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與工作原理任務實施任務實施2.1汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測任務2.2任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測任務導入

2016年11月3日，車主鄭先生來到某汽車4S店反映，他的汽車燈光不太亮、喇叭不太響，可能是電源系統(tǒng)充電不足。作為汽車維修人員，接到檢測任務，要求檢查蓄電池的技術狀況、對交流發(fā)電機的工作性能進行檢測，必要時應對蓄電池及交流發(fā)電機進行維護。那么我們該怎樣對這些電源系統(tǒng)部件進行維護和檢測呢？要想延長汽車電源系統(tǒng)部件的使用壽命，就必須正確使用和維護蓄電池及交流發(fā)電機，以保持其良好的技術狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（1）蓄電池使用注意事項任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測2.2.1蓄電池的使用維護與檢測1.蓄電池的使用與維護①蓄電池內(nèi)有腐蝕性較強的硫酸，請務必遠離兒童。安裝、檢查等操作時應采取防護措施。如酸液濺到皮膚或衣物上，應立即用5%的蘇打水擦洗，再用大量清水沖洗，嚴重時應立即送往醫(yī)院治療。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測②不要連續(xù)使用啟動機。每次啟動時間應不超過5s，連續(xù)兩次啟動之間應間隔15s以上，連續(xù)三次啟動不成功時，應查明原因，排除故障后再啟動。在嚴寒地區(qū)冬季冷啟動時應預熱，以減少啟動阻力矩。③蓄電池充電和使用時，有大量的氫、氧氣體產(chǎn)生。不能接近明火或高溫熱源，否則可能造成爆炸事故。高溫季節(jié)嚴禁蓄電池在陽光下直接暴曬。④跨接啟動其他車輛或用其他車輛跨接啟動本車時，需先斷開點火開關，才能裝拆跨接蓄電池的連接線。⑤在車身上使用電弧焊之前，應先切斷點火開關，才能拆下蓄電池的連接線。⑥蓄電池安裝應牢固、可靠，以防行車時振動和移位。（2）蓄電池拆裝注意事項任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測①拆裝、移動蓄電池時，應輕搬輕放，嚴禁在地上拖拽。②安裝前應確認蓄電池型號和車型相符，電解液密度和高度應符合規(guī)定。③安裝時必須將蓄電池固定在托架上，塞好防振墊，以免汽車行駛時蓄電池振動。④極樁上應涂抹凡士林或潤滑油，以防腐蝕；極樁卡子與極樁要求接觸良好。⑤不要將蓄電池的正、負極短路或接反，以免造成電擊或火災事故。⑥拆下蓄電池充電或更換蓄電池后，連接應牢固，搭鐵要可靠，以免燒損ECU中的線路，或因發(fā)熱而起火。⑦拆下蓄電池時，應先拆負極后拆正極；安裝蓄電池時，應先接正極后接負極。（3）蓄電池維護要點任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測①保持蓄電池外表面的清潔干燥，及時清除極樁和電纜卡子上的氧化物，并確定蓄電池極樁上的電纜連接牢固。清潔蓄電池時，最好從車上拆下蓄電池，殼體可用刷子蘸取蘇打水溶液清洗；托架可先用膩子刀刮凈厚的腐蝕物，再用蘇打水溶液清洗，然后用水沖洗，干燥后涂上防腐漆；對極樁和電纜卡子，可先用蘇打水溶液清洗，再用專用清潔工具進行清潔。清潔后，在電纜卡子上涂上凡士林或潤滑油防止腐蝕。②保持加液孔蓋上通氣孔的暢通，定期疏通。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測③定期檢查并調(diào)整電解液液面高度，液面不足時，應及時補充蒸餾水。④定期使用密度計或高率放電計檢查蓄電池的放電程度，當冬季放電超過25%，夏季放電超過50%時，應及時將蓄電池從車上拆下進行補充充電。⑤根據(jù)季節(jié)和地區(qū)的變化及時調(diào)整電解液的密度，以保證蓄電池的性能及防止電解液結(jié)冰。⑥冬季給蓄電池添加蒸餾水時，必須在蓄電池充電前進行，以免水和電解液混合不均而引起結(jié)冰。⑦冬季蓄電池應經(jīng)常保持在充足電的狀態(tài)，以防電解液密度降低而結(jié)冰，引起外殼破裂、極板彎曲和活性物質(zhì)脫落等故障。為了延長蓄電池的使用壽命，必須經(jīng)常使之保持良好的技術狀況。蓄電池的技術狀況一般通過外觀檢查、電解液液面高度檢查和放電程度檢查，視情進行必要的維護。（1）蓄電池外觀的檢查任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測2.蓄電池技術狀況的檢查①檢查蓄電池外殼是否破裂，電解液有無滲漏。②檢查蓄電池正、負極樁是否臟污或有氧化物。③檢查加液孔蓋是否有破裂，電解液有無滲漏，通氣孔是否暢通。（2）電解液液面高度的檢查任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測①玻璃管測量法。a.打開加液孔蓋。b.如圖2.21（a）所示，將玻璃管伸入單體電池中，并與極板的防護板接觸。用拇指堵住管的上端口，然后提出液面。為防止酸液外滴，注意玻璃管不得離開蓄電池加液孔上方。c.測量玻璃管內(nèi)液體的高度，此高度即為高出極板的電解液液面高度。其值應為10～15mm。若電解液液面過低，應及時添加蒸餾水；若液面降低是濺出所致，應補加相應密度的電解液。

②液面高度指示線法。

對于采用工程塑料外殼的蓄電池，可從蓄電池外殼側(cè)面直接觀察電解液液面高度，如圖2.21（b）所示。正常的液面高度應介于兩標線之間。③加液孔觀察法。有些蓄電池在電解液加液孔下方的標準液面位置設有方形孔，如圖2.21（c）所示。通過觀察，如果液面在方孔下方，說明液面過低；如果與方孔平齊，為正常；如果呈圓形，說明液面過高。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測圖2.21檢查電解液液面高度任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測（3）蓄電池放電程度的檢查任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測①使用密度計測量電解液的相對密度。通過測量電解液密度可以判斷蓄電池的放電程度。相對密度每下降0.01g/cm3，相當于蓄電池放電6%。電解液的相對密度可用專用密度計測量，如圖2.22所示。具體測量步驟如下：a.打開加液孔蓋。b.將橡皮管插入電解液，捏緊密度計的橡皮球，再慢慢放松，待吸入的電解液達玻璃管高度的2/3時（密度計內(nèi)的密度芯漂浮起來），再慢慢地將密度計提出液面。注意：密度計不得離開蓄電池加液孔上方，以防電解液外滴。圖2.22電解液相對密度的測量任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測1—橡皮管；2—密度芯；3—玻璃管；4—橡皮球

c.按照液柱凹面水平線讀取浮子桿上刻度線的數(shù)值，即為電解液的相對密度。讀數(shù)時，要求密度計刻度線與眼睛平齊。也可粗略地根據(jù)密度芯的紅、綠、黃顏色區(qū)段估計出密度是否正常。

d.測量密度時，應同時測出電解液的溫度，并將測量的密度值換算成25℃時的相對密度。

e.依次檢查每個單體的電解液密度，各單體的相對密度差應小于0.01g/cm3。

f.將所測量的密度值與充電終了時的電解液密度值進行比較，根據(jù)密度下降量判斷蓄電池的放電程度。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測

②使用高率放電計測量蓄電池的放電程度。

對于聯(lián)條外露式蓄電池，由于其單體電池的極樁外露，因而使用3V高率放電計進行測量。由于該類蓄電池已被淘汰，故其放電程度的檢測方法在此不做介紹。對于穿壁式和跨越式蓄電池，由于單體電池極樁不外露，因而應使用12V高率放電計進行放電程度的檢查，其測量方法如圖2.23所示。具體步驟如下：a.用力將放電計觸針緊壓在蓄電池正、負極樁上，保持5～10s。b.讀取放電計上電壓值。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測（a）如果蓄電池電壓能穩(wěn)定在10.6～11.6V，說明荷電充足。蓄電池放電程度的判斷方法如下：（b）如果蓄電池電壓能保持在9.6V以上，說明蓄電池性能良好，但荷電不足。（c）如果蓄電池電壓迅速下降，說明蓄電池已損壞。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測圖2.2312V高率放電計目前，汽車廣泛使用免維護蓄電池。免維護蓄電池在使用過程中一般不需要充電，一旦蓄電池使用至無電，應直接予以更換。但仍有少數(shù)汽車采用普通蓄電池或干荷電蓄電池，對于這些蓄電池，必要時仍然需要充電作業(yè)。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測3.蓄電池的充電（1）充電設備蓄電池是直流電源，必須用直流電源對其進行充電。汽車上的充電設備是由發(fā)動機驅(qū)動的交流發(fā)電機。充電間多采用硅整流充電機，如圖2.24所示。①充電機的正極接蓄電池的正極，充電機的負極接蓄電池的負極。

②接通電源，打開電源開關。

③若對12V蓄電池充電，應按下12V按鍵；若為兩只12V串聯(lián)的蓄電池充電，則按下24V按鍵。④將電流調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到初充電或補充充電要求的數(shù)值（詳見后述內(nèi)容），按充電規(guī)范進行充電。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測圖2.24硅整流充電機任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測（2）充電方法蓄電池的充電方法主要有恒壓充電、恒流充電和脈沖快速充電三種。①恒壓充電。恒壓充電是指在充電過程中，充電電源電壓保持恒定的充電方法。恒壓充電的接線方法如圖2.25所示。在恒壓充電初期，充電電流較大，因而充電時間較短，且不需要照管和調(diào)整充電電流，適用于補充充電。由于充電電流不可調(diào)節(jié)，因此不適用于初充電和去硫化充電。②恒流充電。恒流充電指充電電流保持恒定的充電方法，廣泛用于初充電、補充充電和去硫化充電等。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測圖2.25恒壓充電的接線方法

a.同容量不同電壓蓄電池恒流充電接線方法。如需將容量相同、電壓不同的蓄電池同時充電，可按圖2.26所示的方法接線。此法適用于大容量的充電機對大批量蓄電池的充電。b.不同容量不同電壓的蓄電池恒流充電接線方法。將額定容量相同且放電程度相同的蓄電池串聯(lián)起來，并使各串聯(lián)組單體電池數(shù)相等，然后將各串聯(lián)組并聯(lián)到充電機上去。各電池的容量盡可能相同，否則充電電流應以小容量的蓄電池來計算。其接線方法如圖2.27所示。為縮短充電時間，充電過程通常分為兩個階段。第一階段采用較大的充電電流，使蓄電池的容量得到迅速恢復，當蓄電池電量基本充足，單體電池電壓達到2.4V，電解水開始產(chǎn)生任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測氣泡時，轉(zhuǎn)入第二階段，將充電電流減小一半，直到電解液密度和蓄電池端電壓達到最大值且在2～3h內(nèi)不再上升，蓄電池內(nèi)部劇烈冒出氣泡時為止。恒流充電的適應性強，可任意選擇和調(diào)整充電電流的大小，有利于保持蓄電池的技術性能和延長使用壽命；其缺點是充電時間長，要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。③脈沖快速充電。脈沖快速充電必須用脈沖快速充電機進行，其充電電流波形如圖2.28所示。脈沖快速充電的過程：先用0.8～1倍額定容量的大電流進行恒流充電，使蓄電池在短時間內(nèi)充至額定容量的50%～60%，當單體電池電壓升至2.4V，開始冒氣泡時，由充電機的控任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測制電路自動控制，開始脈沖快速充電，首先停止充電25ms（稱為前停充），然后再放電或反向充電，使蓄電池反向通過一個較大的脈沖電流（脈沖深度一般為充電電流的1.5～3倍，脈沖寬度為150～1000μs），然后再停止充電40ms（稱為后停充），以后的過程為：正脈沖充電→前停充→負脈沖瞬間放電→后停充→正脈沖充電……循環(huán)進行，直至充足電。脈沖快速充電的優(yōu)點是充電時間可大大縮短（新蓄電池充電僅需5h，補充充電只需1h）；缺點是對蓄電池的壽命有一定的影響，并且脈沖快速充電機結(jié)構(gòu)復雜，價格昂貴，適用于電池集中、充電頻繁、要求應急的場合。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測圖2.26同容量不同電壓蓄電池恒流充電接線方法任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測圖2.27不同容量不同電壓的蓄電池恒流充電接線方法圖2.28脈沖快速充電的電流波形任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測（3）充電種類①初充電。初充電指對新的或更換極板后的蓄電池進行的第一次充電。其操作步驟是：a.按蓄電池制造廠的規(guī)定和本地區(qū)的氣溫條件，加注一定密度的電解液（加注前，電解液溫度不得超過30℃），放置4～6h，使極板浸透，并調(diào)整液面高度至規(guī)定值。b.將蓄電池的正、負極分別與充電機的正、負極相連。c.采用兩階段恒流充電法充電時，第一階段充電電流為額定容量的1/15，待電解液中有氣泡冒出、單體電池電壓達2.4V時，轉(zhuǎn)入第二階段，將電流減小一半，直至蓄電池充足電為止。充電過程中應注意測量電解液的溫度，當溫度超過40℃時，應將電流減半，如溫度繼續(xù)上升達45℃時，應停止充電，待冷卻至35℃以下時再充電。d.充好電的蓄電池應檢查電解液的密度，如不符合規(guī)定，應用蒸餾水或1.4g/cm3的稀硫酸進行調(diào)整，并調(diào)整液面高度至規(guī)定值。調(diào)整后，再充電2h，直到電解液密度符合規(guī)定為止。不同型號鉛蓄電池的初充電電流值見表2.4。②補充充電。補充充電是指對使用中的蓄電池在無故障的前提下，為保持或恢復其額定容量而進行的正常的保養(yǎng)性充電。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測汽車用普通蓄電池應每隔1～2個月從車上拆下來進行一次補充充電，使用中，如發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，必須及時進行補充充電：a.電解液相對密度降至1.15g/cm3以下。b.冬季放電量超過25%，夏季超過50%。c.前照燈燈光比平時暗淡，啟動無力。補充充電可采用恒壓充電或兩階段恒流充電。汽車上蓄電池的充電采用恒壓充電法充電。充電間多采用兩階段恒流充電法充電。采用兩階段恒流充電法進行補充充電時，應先用額定容量的1/10的電流進行充電，當單體電池電壓達到2.4V以上時，將電流減半后至充足為止。不同型號鉛蓄電池的補充充電電流值參見表2.4。任務2.2汽車電源系統(tǒng)部件使用維護與檢測③去硫化充電。