汽车电气结构与基础教学课件作者徐燕单元一.ppt

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1、单元一　汽车电源系统第一节　汽车蓄电池第二节　汽车交流发电机第三节　电源系统的使用与维护返回第一节　汽车蓄电池一、汽车用蓄电池的作用和基本要求１．汽车用蓄电池的作用汽车蓄电池作为汽车上的两个电源之一，在汽车上与发电机并联，其主要作用有：（１）起动发动机时，向起动系统、点火系统，以及收音机、点烟器及常用灯光等供电。（２）当发动机低速运转，发电机电压低于蓄电池的充电电压时，由蓄电池向用电设备供电。（３）储蓄电能：当发动机中、高速运转，发电机电压高于蓄电池的充电电压时，蓄电池将发电机的剩余电能储存起来。下一页返回第一节　汽车蓄电池（４）过载返回送

2、电：当发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。（５）电容器功能：蓄电池还可以吸收电路中的瞬时过电压，保持汽车电气系统电压的稳定，保护电子元件。２．汽车用蓄电池的基本要求汽车用蓄电池最基本的功能是必须能够满足起动发动机的需要，即在短时间内（５～１０ｓ），可供给起动机强大的电流（一般为２００～８００Ａ，有些柴油机可达１５００Ａ），故对汽车用蓄电池的基本要求是：容量大，内阻小，有足够的起动能力和连续供电能力。上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池二、起动型铅酸蓄电池的结构蓄电池的种类很多，下面以起动型铅酸蓄电池为例介绍其结构。起动型铅酸蓄电池由

3、３只或６只单格电池串联而成，如图１－２所示，每只单格电池电压约为２Ｖ，串联成６Ｖ或１２Ｖ以供汽车选用。它主要由极板、隔板、电解液、外壳、联条和极柱等组成，下面分别加以介绍。１．极板极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中硫酸的化学反应来实现。上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池极板分正、负极板两种，它由栅架和活性物质组成，如图１－３所示。１）栅架栅架用于容纳活性物质，并使极板成型，一般由铅锑合金浇铸而成，如图１－４所示。铅锑合金中，一般加入６％～８.５％的锑，以提高栅架的机械强度并改善其

4、浇注性能。但锑会加速氢的析出而使电解液的消耗加剧，甚至会引起蓄电池自放电和栅架的膨胀、溃烂，缩短蓄电池的使用寿命。因此，栅架正向低锑，甚至无锑的铅钙锡合金发展。上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池２）活性物质活性物质就是极板上的工作物质，为充放电过程提供不可缺少的离子。正极板上的活性物质为深棕色的二氧化铅（ＰｂＯ２），负极板上的活性物质为青灰色的海绵状纯铅（Ｐｂ）。将一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得到２.１Ｖ左右的电动势。为增大蓄电池的容量，常将多片正、负极板分别并联，用横板焊接成正、负极板组。安装时，正、负极板组相互嵌合安装，中间插

5、入隔板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池。上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池由于正极板活性物质比较疏松，且正极板处的化学反应比负极板上的化学反应剧烈，反应前后活性物质体积变化较大，为防止因正极板拱曲和活性物质脱落，在每个单格电池中，负极板的片数总比正极板多一片。国产负极板的厚度为１.８ｍｍ，正极板的厚度为２.２ｍｍ。国外大多采用薄型极板，厚度为１.１～１.５ｍｍ。薄型极板对提高蓄电池的比容量（极板单位尺寸所提供的容量）和改善起动性能都是很有利的。２．隔板上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池为了使蓄电池结构尽量紧凑，正、负极应尽可能靠近，但又得

6、避免其相互接触而造成短路，所以必须采用隔板加以绝缘。由于电化学反应在液体中进行，有离子迁移运动，为使电解液渗透，隔板应具有多孔性和良好的耐酸性，故一般采用微孔塑料、微孔橡胶、木质材料和玻璃纤维等材料，如图１－５所示。木质隔板因原料丰富、制作简单、价格便宜曾得到广泛应用，但因其耐腐蚀性能差，已被淘汰。近年来，由于人造材料工业的不断发展，其价格大幅下降，且微孔橡胶和微孔塑料隔板耐酸性好、强度高、使用寿命长，而玻璃纤维隔板具有多孔性好、成本低廉等优点，故在实际使用中得以普及。上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池隔板一面平滑，另一面有凹槽，为保证正极

7、板在充放电过程中化学反应剧烈时电解液顺利地上下流通，安装时带凹槽的一面应朝向正极板，这样能保证活性物质脱落时能沿槽迅速沉至底。３．电解液电解液一般由密度为１.８４ｇ／ｃｍ３的专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，它是蓄电池发生化学反应的主要物质，为电化学反应提供必要的离子。电解液的配制应严格选用ＧＢ４５５４—１９８４规定的二级专用硫酸和蒸馏水，且配置时要把浓硫酸缓慢倒入蒸馏水中，并不断搅拌。上一页下一页返回第一节　汽车蓄电池电解液的密度一般为１.２４～１.３３ｇ／ｃｍ３，电解液密度过低，冬季易结冰；电解液密度过高，电解液黏度增加，蓄电池的内阻

8、增加，而加速隔板、极板的腐蚀，使其使用寿命缩短。故应根据本地区气候条件和制造厂的要求合理选用，如表１－１所示。电解液相对密度值，随温度的变化而变化，一般温度每升高１℃，相对密度变