【正文】 汽車(chē)電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維修 汽車(chē)電器 項(xiàng)目分析 知識(shí)要求 ?熟悉汽車(chē)電源系統(tǒng)的組成與功用。 ?熟悉蓄電池的結(jié)構(gòu)與工作原理，蓄電池的使用注意事項(xiàng)與常見(jiàn)故障； ?熟悉發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理； ?理解發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理； ?掌握汽車(chē)電源系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷方法。 能力要求 ?實(shí)車(chē)上能夠識(shí)別汽車(chē)電源系統(tǒng)各部件的安裝位置； ?能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行正確充電及對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)與檢 ?能正確拆裝發(fā)電機(jī)并進(jìn)行發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器檢測(cè)； ?會(huì)分析電源系統(tǒng)電路，能夠排除電源系統(tǒng)常見(jiàn)故障。 相關(guān)知識(shí) 蓄電池的類(lèi)型及型號(hào) 2 蓄電池的工作原理 4 蓄電池的結(jié)構(gòu) 3 汽車(chē)電源的組成及特點(diǎn) 3 1相關(guān)知識(shí) 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及工作原理 6 電壓調(diào)節(jié)器 8 交流發(fā)電機(jī)的類(lèi)型 3 7蓄電池的容量 3 5汽車(chē)電源的組成及特點(diǎn) ?蓄電池 ?交流發(fā)電機(jī) ?電壓調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)器 蓄電池 點(diǎn)火開(kāi)關(guān) 充電指示儀表 調(diào)整撐桿 三角皮帶 支架 發(fā)電機(jī) 蓄電池在汽車(chē)上的功用 ?（ 1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池向起動(dòng)系和點(diǎn)火系供電。 ?（ 2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓低于蓄電池充電電壓時(shí)，由蓄電池向用電設(shè)備供電。 ?（ 3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池充電電壓時(shí)，蓄電池將發(fā)電機(jī)的剩余電能諸存起來(lái)。 ?（ 4）當(dāng)發(fā)電機(jī)過(guò)載時(shí)，蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。 ?（ 5）蓄電池可以吸收電路中的瞬時(shí)過(guò)電壓，保持汽車(chē)電氣系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護(hù)電子元件。 蓄電池的類(lèi)型及型號(hào) ?蓄電池的類(lèi)型 ：普通鉛蓄電池、干荷電鉛蓄電池、濕荷電鉛蓄電池和免維護(hù)鉛蓄電池 ?蓄電池的型號(hào) ?第 1部分表示串聯(lián)的單格電池?cái)?shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字組成，其標(biāo)準(zhǔn)電壓是這個(gè)數(shù)字的 2倍。 ?第 2部分表示蓄電池的類(lèi)型和特征，用漢語(yǔ)拼音字母表示。其中，第 l部分字母表示蓄電池的類(lèi)型，如 “ Q”表示起動(dòng)用鉛蓄電池；第 2部分為蓄電池的特征代號(hào)，如 “ A”表示干荷電式。 ?第 3部分表示蓄電池的額定容量，我國(guó)目前規(guī)定采用 20 h放電率的容量安培小時(shí)數(shù) A?h。 串聯(lián)的單格電池 電池類(lèi)型 |電池特征 額定容量 |特殊性能 免維護(hù)蓄電池特點(diǎn) ?(1)柵架材料采用鉛鈣合金，既提高了柵架的機(jī)械強(qiáng)度，又減少了蓄電池的耗水量和自放電。 ?(2)采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既可避免正極板上的活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。因此殼體底部不需要凸起的肋條，降低了極板組的高度，增大了極板上方的容積，使電解液儲(chǔ)存量增多。 ?(3)蓄電池內(nèi)部安裝有電解液密度計(jì) (俗稱(chēng)電眼 )，可自動(dòng)顯示蓄電池的存電狀態(tài)和電解液液面的高低。如果密度計(jì)的觀察窗呈綠色，表明蓄電池存電充足，可正常使用；若顯示深綠色或黑色，表明蓄電池存電不足，需補(bǔ)充充電；若顯示淺黃色，表明蓄電池已接近報(bào)廢。 免維護(hù)蓄電池特點(diǎn) ?(4)采用了新型安全通氣裝置和氣體收集器，在孔蓋內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)氧化鋁過(guò)濾器，可阻止水蒸氣和硫酸氣體通過(guò)，同時(shí)又可以使氫氣和氧氣順利逸出。通氣塞中裝有催化劑鈀，可促使氫、氧離子重新結(jié)合成水回到蓄電池中。 1 2 3 4 5 6 7 蓄電池的結(jié)構(gòu) ?鉛蓄電池一般由 3個(gè)或 6個(gè)單格電池串聯(lián)而成，主要由極板、隔板、皂解液和外殼等組成。 1 2 3 6 4 5 7 8 9 1負(fù)極柱； 2加液孔蓋； 3正極柱； 4穿壁連接； 5匯流條； 6外殼； 7負(fù)極板；8隔板； 9正極板 極板 ?極板分為正極板和負(fù)極板，均由柵架和活性物質(zhì)組成 ?柵架的作用是固結(jié)活性物質(zhì)。柵架一般由鉛銻合金鑄成，具有良好的導(dǎo)電性、耐蝕性和一定的機(jī)械強(qiáng)度。 極板 ?正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛 (PbO2)，呈深棕色 ?負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀的純鉛 (Pb)，呈青灰色 ?將活性物質(zhì)調(diào)成糊狀填充在柵架的空隙里并進(jìn)行干燥即形成極板 ?將正、負(fù)極板各一片浸入電解液中，可獲得 2 V左右的電動(dòng)勢(shì)。 柵架 活性物質(zhì) 極板 ?為了增大蓄電池的容量，常將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)，組成正、負(fù)極板組 ?在每個(gè)單格電池中：正極板的片數(shù)要比負(fù)極板少一片，這樣每片正極板都處于兩片負(fù)極板之間，可以使正極板兩側(cè)放電均勻，避免因放電不均勻造成極板拱曲。 1 2 3 4 5 隔板 ?隔板插放在正、負(fù)極板之間，以防止正、負(fù)極板互相接觸造成短路。隔板應(yīng)耐酸并具有多孔性，以利于電解液的滲透。常用的隔板材料有木質(zhì)、微孔橡膠和微孔塑料等。其中，木質(zhì)隔板耐酸性較差；微孔橡膠隔板性能最好，但成本較高；微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、成本低，因此被廣泛采用。 電解液 ?電解液在蓄電池的化學(xué)反應(yīng)中起到離子間導(dǎo)電的作用，并參與蓄電池的化學(xué)反應(yīng)。電解液由純硫酸 (H2S04)與蒸餾水按一定比例配制而成，其密度一般為 ~ g／cm3。電解液的密度對(duì)蓄電池的工作有重要影響，密度大，可減少結(jié)冰的危險(xiǎn)并提高蓄電池的容量，但密度過(guò)大則黏度增加，反而會(huì)降低蓄電池的容量，縮短使用壽命 不同地區(qū)和氣溫下電解液的密度 氣候條件 完全充足電的蓄電池 25℃ 時(shí) 電解液的密度／ (g／ cm3) 冬季 夏季 冬季溫度低于 40℃ 的地區(qū) 冬季溫度高于 40℃ 的地區(qū) 冬季溫度高于 30℃ 的地區(qū) 冬季溫度高于 20℃ 的地區(qū) 冬季溫度高于 0℃ 的地區(qū) 殼體 ?殼體用于盛放電解液和極板組，應(yīng)該耐酸、耐熱、耐震。殼體多采用硬橡膠或聚丙烯塑料制成，為整體式結(jié)構(gòu)，底部有凸起的肋條以擱置極板組。 殼體 ?殼內(nèi)由間壁分成 3個(gè)或 6個(gè)互不相通的單格，各單格之間用鉛質(zhì)連條串聯(lián)起來(lái)，如圖所示。 1 2 3 6 4 5 7 8 9 1負(fù)極柱； 2排氣栓； 3正極柱； 4穿壁連接； 5匯流條； 6整體槽； 7負(fù)極板； 8隔板； 9正極板 殼體 ?殼體上部使用相同材料的電池蓋密封，電池蓋上設(shè)有對(duì)應(yīng)于每個(gè)單格電池的加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，以及測(cè)量電解液密度、溫度和液面高度。加液孔蓋上的通風(fēng)孔可使蓄電池化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體順利排出。 蓄電池的工作原理 ?蓄電池的靜止電動(dòng)勢(shì) ?將鉛蓄電池的正、負(fù)極板浸入電解液中，正、負(fù)極板與電解液相互作用，在正、負(fù)極板間就會(huì)產(chǎn)生約 V的靜止電動(dòng)勢(shì)。 ?蓄電池的放電 ?當(dāng)鉛蓄電池的正、負(fù)極板浸入電解液中時(shí)，在正、負(fù)極板間就會(huì)產(chǎn)生約 V的靜止電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)若接入負(fù)載，在電動(dòng)勢(shì)的作用下，電流就會(huì)從蓄電池的正極經(jīng)外電路流向蓄電池的負(fù)極 ?蓄電池的充電 ?充電時(shí)，蓄電池的正、負(fù)極分別與直流電源的正、負(fù)極相連，當(dāng)充電電源的端電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，在電場(chǎng)的作用下，電流從蓄電池的正極流入，從負(fù)極流出 蓄電池的工作原理 ?蓄電池放電終了的特征是： ?(1)單格電池電壓降到放電終止電壓； ?(2)電解液密度降到最小許可值。 ?蓄電池充足電的標(biāo)志是： ?(1)電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)； ?(2)電解液的密度和蓄電池的端電壓上升到規(guī)定值，且在 2～ 3 h內(nèi)保持不變。 蓄電池的容量 ?當(dāng)恒流放電時(shí)，蓄電池的容量等于放電電流與放電時(shí)間之積，即 C=Iftf 式中： C—— 蓄電池的容量，單位為 A?h； If一放電電流，單位為 A； tf一放電時(shí)間，單位為 h。 額定容量 ?GB／ ?1991標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以 20 h放電率的放電電流在電解液初始溫度為(25177。 5℃ )，相對(duì)密度為 (177。 )g／ cm3(25℃ )的條件下，連續(xù)放電到規(guī)定的單格終止電壓 V，蓄電池所輸出的電量，稱(chēng)為蓄電池的額定容量，記為 C20。 ?例如， 6?QA?60型蓄電池，在電解液初始溫度為 25℃ 時(shí)，以 3 A的放電電流持續(xù)放電20 h，單格電壓降到 V，其額定容量C20=3 20=60 A?h。 額定儲(chǔ)備容量 ?充足電的蓄電池在電解液溫度為 25℃ 的條件下，以 25 A電流放電到單格終止電壓 V時(shí)所能維持的時(shí)間。符號(hào)為 Cm，單位為min。 起動(dòng)容量 ?(1)常溫起動(dòng)容量。常溫起動(dòng)容量為電解液初始溫度 25℃ 時(shí)，以 5 min放電率的電流放電，放電 5 min至單格電池電壓降至 V時(shí)所輸出的電量。5 min放電率的電流在數(shù)值上約為其額定容量的 3倍。例如，對(duì)于 6?Q?100型蓄電池，C20=100 A?h，在電解液初始溫度為 25℃ 時(shí)，以 3 C20A=3 100=300 A的電流放電 5 min，單格電池電壓降至 V，蓄電池端電壓降至 6=9 V，其起動(dòng)容量為 300 5/60=25 A?h。 ?(2)低溫起動(dòng)容量。低溫起動(dòng)容量為電解液初始溫度 ?18℃ 時(shí)，以 5 min放電率的電流放電，放電 min至單格電池電壓降至 1 V時(shí)所輸出的電量。 影響蓄電池的容量的因素 ?1)結(jié)構(gòu)因素 ?蓄電池極板的表面積 (指活性物質(zhì)的真實(shí)表面積 )越大，極板片數(shù)越多，參加反應(yīng)的活性物質(zhì)就越多，容量就越大。另外，極板越薄，活性物質(zhì)的多孔性越好，則電解液向極板內(nèi)的滲透越容易，活性物質(zhì)利用率就越高，輸出容量也就越大。 影響蓄電池的容量的因素 ?2)使用因素 ?(1)放電電流。放電電流越大，蓄電池的容量就越小 ?(2)電解液溫度。放電電流一定的條件下，溫度降低則容量減小 ?(3)電解液密度。適當(dāng)提高電解液的密度，可加快電解液的滲透速度，提高蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和容量。但電解液密度過(guò)大又將導(dǎo)致黏度增加，內(nèi)阻增大，反而使蓄電池容量降低。 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及工作原理 ?交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造 ?汽車(chē)用交流發(fā)電機(jī)，多采用三相同步交流發(fā)電機(jī)，由 6只二極管構(gòu)成三相橋式全波整流器。 ?各國(guó)生產(chǎn)的交流發(fā)電機(jī)都大同小異，主要由定子、轉(zhuǎn)子、滑環(huán)、電刷、整流二極管、前后端蓋、風(fēng)扇及帶輪等組成。 ?轉(zhuǎn)子用來(lái)建立磁場(chǎng)，定子中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)過(guò)二