第一章、蓄電池準時,不缺席Punctual禁止抽煙Safe認真聽,不玩手機Careful不吵鬧,不睡覺Active保潔凈,不吃食Clean規范著裝Uniform主要內容認識汽車電氣系統蓄電池構造與型號工作原理和特性蓄電池的容量蓄電池的充電常見故障維護與使用免維護蓄電池汽車電源系統包括蓄電池、交流發電機及調節器。在汽車裝備的蓄電池和發電機這兩個電源中，蓄電池是輔助電源，發電機是主要電源。當汽車的發動機不工作時，由蓄電池供電；當發動機工作時，由發電機供電。調節器是一種電壓調節裝置，其功用是在發電機轉速變化時自動調節發電機的輸出電壓并使之保持穩定。

汽車電氣系統的組成1電源系統現代汽車電氣系統由電源系統、起動系統、點火系統、照明與信號系統、信息顯示系統、輔助電氣系統、空調系統以及汽車電氣設備總線路組成。概述汽車起動系統包括起動機及其控制裝置，用來起動發動機。起動系統汽油發動機裝備有點火系統，其功用是產生高壓電火花，點燃汽缸內的可燃性氣體。而柴油發動機在壓縮沖程末期，吸入缸內的溫度已經超過柴油的燃點，從噴油器噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就會立刻燃燒，因此不需要裝備點火系統。點火系統汽車照明系統包括車內外各種照明燈，用以提供夜間或霧天安全行車必需的燈光照明。汽車信號系統包括轉向信號燈、轉向指示燈、閃光器、制動信號燈、倒車燈、喇叭等，用來提供安全行車所必需的信號。照明與信號系統汽車空調系統包括制冷、采暖、通風、空氣加濕裝置等，用來保持車內適宜的溫度和濕度，從而保持車內空氣清新。空調系統汽車電氣設備總線路包括汽車導線、線束、連接器、各種控制開關、保護裝置、中央繼電器集線盒等，將全車線路構成了一個整體。汽車電氣設備總線路（1）直流由于汽車上的蓄電池是直流電源，且蓄電池放電后必須采用直流電源對其充電，故汽車上的發電機也必須輸出直流電。因此，汽車上采用直流電。

汽車電氣系統的特點2汽車電氣系統具有以下四個特點：（2）低壓汽車電氣系統標稱電壓有12V，24V兩種，汽油車普遍采用12V電氣系統，柴油車大多采用24V電氣系統。采用低壓電氣系統的主要優點是安全。（3）單線制單線制是指從電源到用電設備只用一根導線連接，并利用汽車發動機、底盤和車身等金屬機件作為各種用電設備的另一根公用導線。任何一個用電設備中的電流都是從電源的正極出發，經導線流入用電設備后，通過金屬機件流回電源負極形成回路。（4）負極搭鐵搭鐵是指采用單線制時，將蓄電池的一個電極連接到發動機、底盤和車身等金屬機件上。若蓄電池的負極與金屬機件連接，則稱為負極搭鐵；反之，若蓄電池的正極與金屬車體連接，則稱為正極搭鐵。我國汽車行業標準中規定，汽車電氣系統統一為負極搭鐵。§1-1、概述蓄電池（俗稱“電瓶”）是一種將化學能轉換成電能的裝置，是可逆的低壓直流電源。一、蓄電池的分類鉛酸蓄電池鎳堿蓄電池普通蓄電池免維護蓄電池干荷電蓄電池膠體蓄電池鐵鎳蓄電池鎘鎳蓄電池二、蓄電池的作用在發動機起動時，向起動機、點火系統等主要用電設備供電。在發動機不運行或低速運行時，蓄電池向各種用電設備供電。當用電設備過多、用電量超過發電機的供電能力時，蓄電池協助發電機向各種用電設備供電。穩定電壓的作用。蓄電池相當于一個大電容，可以吸收電路中瞬間的過電壓，以保護用電設備。§1-2、蓄電池的構造與型號一、蓄電池的構造

汽車常用的蓄電池為鉛酸蓄電池，12V的蓄電池由6個單格蓄電池串聯而成，每個單格蓄電池的標稱電壓為2V，充滿電時為2.1V。

鉛酸蓄電池由極板、隔板、電解液和殼體組成。1、極板與極板組蓄電池的極板分為正極板和負極板，它們都以鉛—銻合金澆鑄成的柵架為骨架，在柵架上填充活性物質制成極板。極板結構活性物質正極板上的活性物質是深棕色的二氧化鉛(PbO2)，負極板上的活性物質是海綿狀、青灰色的純鉛(Pb)。普通型放射型

目前，蓄電池采用的柵架有二種，一種為普通型，另一種為放射型。其中放射型柵架具有輸出電流大、內阻小的特點，在新型蓄電池中采用。極板組單格蓄電池極板組12V蓄電池極板組

為了增大蓄電池的容量，每個單格蓄電池都由多個正、負極板組成極板組。每個正極板都處于兩片負極板之間，使正極板兩側充、放電均勻。正、負極板之間裝有絕緣隔板，以防止極板之間短路。隔板應具有多孔性，以便電解液的自由滲透。隔板采用耐酸性和抗堿性的木質、微孔橡膠、微孔塑料及浸樹脂紙質材料制成。

近年來，還將微孔塑料隔板做成袋狀，緊包在正極板的外部，防止活性物質的脫落。2、隔板電解液是由化學純的硫酸（H2SO4）和蒸餾水（H2O）按一定比例配制而成的硫酸水溶液（密度為1.24～1.31克/立方厘米）。64%蒸餾水H2O+36%硫酸H2SO4=電解液密度：1.000密度：1.835密度：1.265

電解液密度對蓄電池的容量和壽命影響大。密度大可以提高蓄電池的容量，減少結冰的危險；但粘度增加，流動性變差，使蓄電池的容量下降，而且腐蝕作用增強，降低極板和隔板的壽命。3、電解液

殼體采用耐酸、耐熱和耐震的硬橡膠或聚丙稀塑料制成整體式結構，殼體內分成６個互不相通的單格，每個單格內裝有極板組和電解液組成一個單格的蓄電池。

殼體的底部有凸起的筋，用來支撐極板組，并使極板上脫落下來的活性物質落入凹槽中，防止極板短路。4、殼體二、蓄電池的規格型號

蓄電池的型號按JB/T2599-1993《鉛酸蓄電池產品型號編制方法》的規定，組成如下：ⅠⅡⅢ額定容量（安·時/A·h）類型和特征Q—起動型A—干荷電式W—免維護式單格蓄電池個數例如：6-QA-1056-QAW-100§1-3、蓄電池的工作原理與特性一、蓄電池的工作原理蓄電池是一個化學電源，其充電與放電過程是一種可逆的化學反應。1、電動勢的建立

在正極板處，PbO2與硫酸作用而生成帶正電荷的鉛離子(Pb4+)沉浮在正極板上，使正極板具有約2V的正電位。

在負極板處，鉛電離為鉛離子（Pb2+）和電子(2e)，鉛離子轉移到電解液中，2個電子留在負極板上，使負極板具有約-0.1V的負電位。+2V-0.1V2.1V正、負極板上生成硫酸鉛（PbSO4），電解液中水份增加。隨著放電的進行，電解液密度減小。

接上負載后的化學反應2、蓄電池的放電在外電源的作用下，迫使２個電子從正極板返回負極板，形成從正極板流向負極板的充電電流。極板上的硫酸鉛還原成氧化鉛和鉛，電解液中的水份還原成硫酸。隨著充電的進行，電解液中硫酸的成份增加，電解液密度增大。3、充電過程過放電：蓄電池若是在放電過程中，超過電池放電的終止電壓值（單格電池電壓降至1.75V），還繼續放電時就可能會造成電池內阻升高，正、負極活性物質的可逆性遭到損壞，使電池的容量產生明顯減少。二、蓄電池的工作特性1、內阻蓄電池的內阻由極板電阻、電解液電阻、隔板電阻及聯條電阻等四部分組成。反映了蓄電池的負載能力。在相同條件下，內阻越小，輸出電流就越大，負載能力越強。2、放電特性

放電特性是將充足電的蓄電池，在以20h放電率的電流連續放電過程中，端電壓U、電動勢E和電解液密度γ隨放電時間的變化規律。

密度γ隨著放電的進行而直線下降，因此，在使用中可以根據電解液的密度γ來判斷蓄電池的放電程度。

靜止電動勢Ej與電解液的密度變化相似，單格蓄電池的放電終止電壓1.75V（10.5V）。3、充電特性

充電特性是指在恒電流充電過程中，蓄電池的端電壓U、電動勢E和電解液密度γ隨時間變化的規律。

隨著充電的進行，電動勢逐漸升高，電解液密度增大，充滿電后，單格蓄電池的電壓為2.1V（12V.6）。

我們可以根據蓄電池的開路端電壓的大小，來判斷其充電情況：§1-4、蓄電池的容量及影響因素一、蓄電池的容量C（教材P10）蓄電池的容量是指在放電允許范圍內，蓄電池輸出的電量：

C＝Ｉf×tf

（安時/A·h）1、額定容量C20

充足電的蓄電池，在電解液溫度為25oC時，以20h放電率的電流連續放電到規定的終止電壓(10.5V左右）時，蓄電池所輸出的電量C20。2、起動容量

起動容量表征蓄電池在接起動機時的供電能力，并根據使用條件分為常溫起動容量和低溫起動容量。常溫起動容量——在電解液溫度為25oC時，以5分鐘放電率的電流，連續放電到9V（12V蓄電池）時，蓄電池所輸出的容量。低溫起動容量——在電解液溫度為-18oC時，以5分鐘放電率的電流，連續放電到6V（12V蓄電池）時，蓄電池所輸出的容量。二、影響蓄電池容量的因素

蓄電池的容量越大，所存貯的電能越多。蓄電池容量的大小，與放電電流、電解液的密度及極板結構等有關。①放電電流增大，蓄電池的端電壓和容量下降；

②溫度越低，蓄電池的容量下降，額定容量是在25oC時測得；

③電解液密度增大，可以減少內阻，提高容量，但不能過大；

④增大極板面積和片數，可以增大容量。采用簿型極板、增加極板的片數，可以在不增大蓄電池體積的情況下，提高蓄電池的容量。§免維護蓄電池免維護蓄電池又叫作MF（Maintenance-Free）蓄電池，在其使用過程中不需做任何維護或只需較少的維護工作。對于汽車用蓄電池來講，免維護蓄電池是指在合理的使用期限內不需添加蒸餾水的蓄電池.1．免維護蓄電池的結構特征（1）新型安全的通氣裝置和氣體收集器或催化劑。從檢視窗口觀察，綠點，表明蓄電池工作情況良好；看不到綠點而檢視窗口顯示為淡綠色，說明電解液相對密度降低，蓄電池充電不足，應及時充電；檢淺黃色或說明蓄電池已無法正常工作，必須更換蓄電池。（2）袋式微孔塑料隔板部分，降低極板組的高度，使極板上部的容積增大33%，同時電解液的貯存量也相對增加。（3）穿壁式貫通連接，聚丙烯塑料熱壓外殼和整體式電池蓋，殼體內壁薄、量輕，體積小。2．免維護蓄電池的使用特點在整個使用過程中不需補充蒸餾水。自由放電少，存放電損失少。使用壽命長。接線極柱腐蝕小。內阻小，起動性能好。主要缺點是極板制造工藝復雜，價格高。免維護蓄電池真的不需要維護嗎？（1）經常檢查電眼的顏色。綠色為電量充足；黑色為電量不足,需進行補充充電；灰色或淡黃色為電解液不足,因為免維護蓄電池無法加液,應該立即更換蓄電池。（2）要保持蓄電池表面清潔。在蓄電池極柱蓋周圍常會有黃白色糊狀物，要及時清除，以免影響極柱與接線柱之間的導通性。清理干凈后,將蓄電池表面擦拭干凈,在極柱及接線柱上抹上黃油,保證極柱不被氧化。（3）蓄電池要在車上安放牢靠檢查蓄電池在車上是否固定牢固，外殼表面否有磕碰傷，,以防在行駛中因振動而使蓄電池連線脫落,避免供電中斷。（4）長期不用的汽車每隔一個月左右應將汽車發動起來,中等轉速運行20分鐘左右。蓄電池沒電了怎么辦？如何檢查普通蓄電池的放電程度（1）用密度計測量電解液的密度。（2）用高功率放電計測量放電電壓。如何檢查免維護蓄電池的放電程度（1）檢查電眼。（2）使用蓄電池檢測儀檢測。§1-5、蓄電池的充電一、充電方法新蓄電池、使用中的蓄電池及修復后的蓄電池等，由于技術狀況不同，采用的充電步驟和規范也不同。

常用的充電方法有定流充電、定壓充電和脈沖快速充電等三種。1、定流充電

在充電過程中，充電電流保持為恒定值的充電方法稱為“定流充電”。

可以將不同電壓值、容量相近的蓄電池串聯起來充電。如果容量不同，應按容量小的蓄電池來決定充電電流。

定流充電的特點：定流充電有較大的適應性，可以根據需要選擇充電電流，但充電時間長，而且需要經常調節充電電流。一般適用于新蓄電池和故障修復蓄電池的初充電。

定流充電的方法：定流充電時，隨著蓄電池電動勢的提高，要保持充電電流恒定，必須提高充電電壓；當單格電壓上升到2.4V時，應將電流減半后再充電，直到單格電壓上升到2.7V，端電壓和電解液密度在2-3小時內保持不變為止。2、定壓充電

在充電過程中，始終保持充電電壓不變的充電方法稱為“定壓充電”。

定壓充電時，可以將相同電壓值的蓄電池并聯起來一起充電。定壓充電電流

定壓充電在充電初期，由于蓄電池的電動勢較低，因而充電電流大；隨著電動勢的升高，充電電流逐漸減小，在接近充電終了時，充電電流已降低到很小值。

定壓充電的特點：充電過程中電解液無沸騰現象，可以減少水分的損失；在充電4～5小時后，量容可達90%～95%，縮短了充電的時間。定壓充電方法適用于蓄電池的補充充電，不適用于新蓄電池和故障蓄電池的初充電，汽車上發電機對蓄電池的充電為定壓充電。3、快速充電

定流和定壓充電的時間長，消耗的電能多，給使用帶來不方便。利用快速充電，完成一次初充電，只需5小時左右；完成一次補充充電約1小時左右。

快速充電具有充電時間短、空氣污染小、節省能量和去硫化效果明顯等特點，已被廣泛應用。二、充電種類

新蓄電池、使用中的蓄電池及修復后的蓄電池等，由于技術狀況不同，采用的充電步驟和規范也不同。充電種類有：初充電、補充充電、去硫化充電、鍛煉循環充電和預防硫化與均衡充電等。其中常用的為初充電和補充充電兩種。1、初充電

新蓄電池和修復后的蓄電池的首次充電，稱為初充電，初充電采用定流充電方法。初充電的特點是充電電流小，充電時間較長。當蓄電池的電量不足時，必須進行補充充電。2、補充充電補充充電可以采用定壓充電或定流充電方法，如采用定流充電，其充電過程與初充電相似，分為兩個階段，充電電流按補充充電的電流規范進行，充電時間在13-16小時。§1-6、蓄電池的常見故障一、極板硫化（教材P15）蓄電池長期處于充電、放電狀態，在極板上會生成一層白色的粗晶粒的硫酸鉛，在正常充電時，不能轉化為二氧化鉛和鉛，稱為“硫酸鉛硬化”，簡稱“硫化”。極板硫化的蓄電池的特征為：充電快，放電也快。產生的原因：詳見教材P15。二、自行放電/自放電

充足電的蓄電池，放置不用而逐漸失去電量，稱為“自行放電”。如果每晝夜自行放電損失的容量＜2%，為正常自行放電；如果每晝夜自行放電損失的容量＞2%，則為自行放電故障。產生自行放電的原因

1、電解液中含有雜質或極板材料中含有雜質，不同雜質之間形成電位差，引起局部放電。

2、蓄電池蓋上有電解液，使正、負極形成通路。

3、長期不用，硫酸下沉，電解液上下部分濃度不等，形成電位差引起自行放電。

4、極板上活性物質脫落而沉積在殼體的底部，造成極板之間短路。三、極板活性物質脫落

活性物質從正極板上脫落下來，沉積在蓄電池的底部，在充電時可以看到褐色物質從底部升起。正極板上活性物質脫落后，使蓄電池的容量下降，且充電時不易恢復，嚴重時會造成極板短路或自行放電。

造成正極板上活性物質脫落的原因（1）充電時電流過大，溫度過高，經常過充電等使活性物質松浮而脫落。（2）放電電流過大、過放電等使極板拱曲，也會造成活性物質脫落。四、內部短路

當蓄電池隔極損壞或極板上脫落下來的大量活性物質沉積在蓄電池底部時，都會造成蓄電池內部極板之間的短路。蓄電池內部極板的短路，使蓄電池的端電壓明顯下降，充電時電解液溫度明顯升高，而端電壓和電解液密度上升緩慢，充電末期氣泡較少或產生氣泡太遲。§1-7、蓄電池的維護與使用一、蓄電池的維護（教