第一章汽車電器及電子設(shè)備概述與蓄電池.ppt

1、汽車電器及電子設(shè)備,主講,袁鵬平 ,傳統(tǒng)電器設(shè)備,傳統(tǒng)電器設(shè)備的組成 1、充電系統(tǒng)（電源系統(tǒng)） 2、起動(dòng)系統(tǒng) 3、點(diǎn)火系統(tǒng) 4、照明信號(hào)系統(tǒng) 5、儀表系統(tǒng) 6、其他輔助電器,1、汽車電器設(shè)備的組成 （1）充電系有發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器、蓄電池等，汽車用電設(shè)備的電源；,（2）起動(dòng)系主要指起動(dòng)機(jī)，其任務(wù)是起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；,（3）點(diǎn)火系分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞等，其功能是產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣；,（4）照明信號(hào)設(shè)備包括各種照明燈和信號(hào)燈以及喇叭、蜂鳴器等。其任務(wù)是保證各種運(yùn)條件是的人車安全；,照明信號(hào)系統(tǒng),頭燈（前照燈）（Head Lamp） 霧燈（Fog Lamp） 倒車燈（Back Up Lam

2、p） 室內(nèi)燈（Room Lamp） 儀表燈（Meter Lamp） 車幅燈（Clearance Lamp） 駐車燈（Parking Lamp） 牌照燈（License Plate Lamp）,指示用,尾燈（Tail Lamp） 方向指示燈（Turn Signal Lamp） 剎車燈（Brake Lamp）,照明用,警告燈,油壓警告燈（Oil Pressure Warning Lamp） 充電警告燈（Charge Warning Lamp） 油量警告燈（Fuel Level Warning Lamp） 遠(yuǎn)光指示燈（High Beam Indicator） 駐車剎車使用燈（Parking Brak

3、e Lamp） 冷卻水溫警告燈（Water Temperature Lamp） 阻風(fēng)門使用燈（Chock Lamp）,（5）儀表燃油表、機(jī)油壓力表、水溫表、車速表；,燃油表,水溫表,車速表,發(fā)動(dòng)機(jī)速度表,（6）輔助設(shè)備電動(dòng)刮水器、擋風(fēng)玻璃洗滌設(shè)備、防無(wú)線電干擾設(shè)備等。,2、汽車電器設(shè)備的特點(diǎn),（1）低電壓汽車用電源電壓有6V、12V和24V三種，以12V和24V居多； （2）直流電源主要從蓄電池從充電角度來(lái)考慮； （3）單線制汽車上所有用電設(shè)備是并聯(lián)的，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤等金屬機(jī)體，作為各種電器的公用電路，由用電器到電源只需一條導(dǎo)線； （4）負(fù)極搭鐵我國(guó)JB515-64汽車、拖拉機(jī)用電設(shè)備技術(shù)條

4、件中規(guī)定的。,3、汽車電子信號(hào)的五大類型,(1)直流(DC)信號(hào) 在汽車中產(chǎn)生直流(DC)信號(hào)的傳感器或電源裝置有-蓄電池電壓或控制電腦(PCM)輸出的傳感器參號(hào)電壓。模擬傳感器信號(hào)-發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度傳感器、燃油溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、廢氣溫再循環(huán)壓強(qiáng)和位置，翼板式或熱絲式空氣流量計(jì)、真空和節(jié)氣門開關(guān)，以及通用汽車、克萊斯勒汽車和亞洲汽車的進(jìn)氣壓力傳感器。 (2)交流(AC)信號(hào) 在汽車中產(chǎn)生交流(AC)信號(hào)的傳感器和裝置有：車速傳感器(VSS)、防滑制動(dòng)輪速傳感器、磁電式曲軸轉(zhuǎn)角(CKP)和凸輪軸(CMP)傳感器、從模擬壓力傳感器(MAP)信號(hào)得到的發(fā)動(dòng)機(jī)真空平衡波形、

5、爆震傳感器(KS)。,(3)頻率調(diào)制信號(hào) 在汽車中產(chǎn)生可變頻率信號(hào)的傳感器和裝置有：數(shù)字式空氣流量計(jì)、福特?cái)?shù)字式進(jìn)氣壓力傳感器、光電式車速傳感器(VSS)、霍爾式車速傳感器(VSS)、光電式凸輪軸和曲軸轉(zhuǎn)角(CKP)傳感器、霍爾式凸輪軸(CAM)和曲軸轉(zhuǎn)角(CKP)傳感器。 (4)脈寬調(diào)制信號(hào) 在汽車中產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)的電路或裝置有：初級(jí)點(diǎn)火線圈、電子點(diǎn)火正時(shí)電路、廢氣再循環(huán)控制(EGR)、凈化、渦輪增壓和其它控制電磁閥、噴油嘴、怠速控制馬達(dá)和電磁閥。 (5)串行數(shù)據(jù)(多路)信號(hào) 若汽車中具備有自診斷能力和其它串行數(shù)據(jù)送給能力的控制模塊，則串行數(shù)據(jù)是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦(PCM)，車身控制電腦(B

6、CM)和防滑制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)或其控制模塊產(chǎn)生,第一講 電源系統(tǒng),為了能安全和舒適的駕駛，車輛裝有許多電氣裝置。車輛不但在行駛時(shí)要用電，停車時(shí)也用電。因此汽車電源系統(tǒng)有蓄電池作為電源，并有充電系統(tǒng)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行來(lái)發(fā)電。充電系統(tǒng)向所有的電器設(shè)備供電并對(duì)蓄電池充電,電源系統(tǒng)整體圖,汽車電源系統(tǒng),發(fā)電機(jī) 調(diào)節(jié)器（裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)） 蓄電池 放電警告燈 點(diǎn)火開關(guān)等。,作用,蓄電池、發(fā)電機(jī)與汽車用電設(shè)備都是并聯(lián)的。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電和向蓄電池充電；起動(dòng)時(shí)，蓄電池向起動(dòng)機(jī)供電；放電警告燈用來(lái)指示蓄電池的充放電狀況；調(diào)節(jié)器的作用是使發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速變化時(shí)，能保持其輸出電壓恒定,電源系統(tǒng)電路示

7、意圖,第一章 蓄電池,汽車蓄電池是一種儲(chǔ)存電能的裝置。一旦連接外部負(fù)載或接通充電電路，它便開始了能量轉(zhuǎn)換過程，在放電過程中，蓄電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。在充電過程中，電能被轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。,第一節(jié) 蓄電池的作用、構(gòu)造與型號(hào),一、蓄電池的作用,一、鉛酸蓄電池的作用,(1)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，向起動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系供電； (2)在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低時(shí)，向用電設(shè)備供電； (3)當(dāng)用設(shè)備同時(shí)接入較多，發(fā)電機(jī)超載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電； (4)蓄電池存電不足，而發(fā)電機(jī)負(fù)載又較少時(shí)，將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)（充電）。 (5）蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大容量電容器，起到了整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定器的作用，能夠緩和電氣系統(tǒng)中

8、的沖擊電壓，保護(hù)汽車上的電子設(shè)備；,二、蓄電池的構(gòu)造,1、極板組 2、隔板 3、殼體 4、聯(lián)條 5、加液孔蓋 6、電解液,加液孔蓋,加液孔蓋,殼體,極柱,觀察區(qū),觀察區(qū),隔板,極板組,蓄電池外殼,加液孔蓋,聯(lián)條,電解液,電解液是用專用硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，一般比重為1.241.30。,電解液比重對(duì)蓄電池的影響,電解液比重小，易結(jié)冰，蓄電池的容量小 電解液比重過大，由于其粘度增加，其容量反而下降，而且縮短其壽命。 電解液的密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠的要求而定。,電解液比重對(duì)蓄電池的工作影響很大,不同地區(qū)和氣溫條件下的電解液比重,蓄電池一般分隔為三個(gè)或六個(gè)單格，每個(gè)單格電池的標(biāo)稱電

9、壓為2V，將三個(gè)或六個(gè)單格電池串聯(lián)后制成一只6V或12V蓄電池總成。目前裝有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車上使用的是有6個(gè)單格電池組成的12伏蓄電池，裝有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車上使用的是有兩個(gè)12伏蓄電池串聯(lián)而成的24伏電源電池。隨著汽車上用電設(shè)備的增加目前汽車電源電壓有升高的趨勢(shì)，可能會(huì)是36伏或則48伏,三、蓄電池的類型與編號(hào),蓄電池的型號(hào)一般都標(biāo)注在外殼上，其型號(hào)的編制由五部分組成。,1,2,3,4,5,1蓄電池單格數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，常用的有3和6。 2蓄電池的用途，用漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母表示，Q為起動(dòng)型，M為摩托車用，JC為船用，HK為飛機(jī)用等。 3如A為干式荷電極板，無(wú)字為干封普通極板鉛蓄電池。 42

10、0h率放電額定容量，用數(shù)字表示。單位為Ah。 5特殊性能，用漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母表示，如G為高起動(dòng)率；塑料槽用“S”；用“D”表示低溫啟動(dòng)性好。,蓄電池特征代號(hào),國(guó)產(chǎn)部分車型的蓄電池型號(hào)和主要性能,例子,如3-Q-105表示蓄電池由3個(gè)單格組成，額定電壓為6V，額定容量為105Ah的起動(dòng)用鉛蓄電池。 6-QA-105表示蓄電池由6個(gè)單格組成，額定電壓為12V，額定容量為105Ah的起動(dòng)用干荷電極板，高起動(dòng)率鉛蓄電池。,第二節(jié) 蓄電池的工作原理,化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化：當(dāng)蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而向外供電時(shí)，稱為放電過程；當(dāng)蓄電池與外界直流電源相聯(lián)而將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)時(shí)，稱為充電過程,充電

11、過程,蓄電池充電過程和放電過程,蓄電池的工作原理,Pb+ PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,放電,充電,當(dāng)蓄電池充足電時(shí),正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，負(fù)極板上的活性物質(zhì)是純鉛。,第三節(jié) 蓄電池的工作特性,蓄電池的工作特性主要包括： 蓄電池的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻以及充、放電特性。,1、靜止電動(dòng)勢(shì),靜止電動(dòng)勢(shì)是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)(不充電也不放電)，正負(fù)極板之間的電位差(即開路電壓)，用E0表示。它的大小與電解液的相對(duì)密度和溫度有關(guān),2、內(nèi)阻,蓄電池的內(nèi)電阻大小反映了蓄電池帶負(fù)載的能力。在相同的條件下，內(nèi)電阻越小，輸出電流越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。蓄電池的內(nèi)電阻為極板電阻、電解液電阻、隔板電阻、

12、連條和極柱電阻的總和，用R0表示 蓄電池內(nèi)阻與電解液比重和溫度有關(guān)，通常在比重為1.2左右時(shí)，硫酸電離度最好，內(nèi)阻最小,3、蓄電池的充電特性 Uc=E+IcRn,蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓Ue和電解液密度等參數(shù)隨充電時(shí)間變化的規(guī)律。以一定的充電電流Ic向一只完全放電的蓄電池進(jìn)行充電，在充電過程中，每隔一定時(shí)間測(cè)量其單體電他的端電壓Uc、電解液密度和溫度，便可得到該蓄電池的充電特性曲線。,充電終了的三個(gè)標(biāo)志,（1）電解液呈“沸騰”狀（因析出氫氣和氧氣所致）； （2）電解液相對(duì)密度上升至最大值，且23h內(nèi)不再上升； （3）端電壓上升至最大值（2.7V），且23h內(nèi)不再升高

13、。,4、放電特性 Uf=E-IfRn,蓄電池的放電特性是指在恒流放電過程中，蓄電池的端電壓Uf和電解液相對(duì)密度等參數(shù)隨時(shí)間而變化的規(guī)律。將一只完全充足電的蓄電池以20h放電率的電流進(jìn)行恒流放電，在放電過程中，每隔一定時(shí)間測(cè)量其單體電池的端電壓Uf和電解液相對(duì)密度，便可得到該蓄電池的放電特性曲線。,放電終止的標(biāo)志,（1）單格電池電壓下降到放電終止電壓值（以20h放電率放電時(shí)，此值為1.75V）。 （2）電解液相對(duì)密度下降到最小許可值，約為1.11。,第四節(jié) 蓄電池的容量,一、蓄電池容量 蓄電池的容量是指在放電允許的范圍內(nèi)蓄電池輸出的電量，即 Q= Iftf 蓄電池的容量與放電電流的大小及電解液的

14、溫度有關(guān)，其標(biāo)稱形式有兩種： 1、額定容量Qe 2、起動(dòng)容量,2、啟動(dòng)容量 啟動(dòng)容量表示蓄電池在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的供電能力，分為低溫啟動(dòng)容量和常溫啟動(dòng)容量。（1）低溫啟動(dòng)容量電解液在18時(shí)，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至單格電壓下降至1V所放出的電量。持續(xù)時(shí)間應(yīng)在2.5min以上。,（2）常溫啟動(dòng)容量電解液在30時(shí)，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至單格電壓下降至1.5V所放出的電量。持續(xù)時(shí)間應(yīng)在5min以上。 例如，3-Q-90型蓄電池在25以270A電流放電5min電池的端電壓降到4.5V，其起動(dòng)容量為2705/60=22.5Ah,蓄電池的容量是標(biāo)志蓄電池對(duì)外放電能力、衡量蓄電池質(zhì)量的優(yōu)劣以及選用

15、蓄電池的最重要指標(biāo)。,二、影響蓄電池容量的因素 1、放電電流 放電電流越大，蓄電池的容量越小，這是因?yàn)榉烹娺^程中，正負(fù)極板上的PbO2和Pb與H2SO4發(fā)生反應(yīng)生成的PbSO4使極板孔隙縮小， H2SO4的滲入困難，放電電流越大，化學(xué)反應(yīng)速度越快， PbSO4堵塞極板孔隙加快， H2SO4的滲入越困難，其實(shí)際輸出的容量越小。,2、電解液溫度 在一定的放電電流下，溫度越低則容量越小。 蓄電池的額定容量是在+30C時(shí)的容量，溫度每降低1 ，緩慢放電時(shí)的容量約減少1 % ，迅速放電時(shí)約減少2 %,3、電解液比重 提高電解液比重，可以提高鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和容量。但電解液比重過大，又導(dǎo)致粘度增加和內(nèi)阻增

16、大，蓄電池容量反而減小。冬季在電解液不結(jié)冰的前提下，可能采用稍低些的電解液比重,第五節(jié) 蓄電池的維護(hù)與檢查,一、維護(hù) （1）經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵污物，電解液濺到蓄電池表面時(shí)，應(yīng)用抹布蘸10%濃度的蘇打水或堿水擦凈，電極樁和電線夾頭上出現(xiàn)氧化物時(shí)應(yīng)及時(shí)清除。 （2）經(jīng)常疏通加液孔蓋上的通氣孔。 （3）檢查各單格內(nèi)電解液的液面高度，如發(fā)現(xiàn)不足及時(shí)補(bǔ)充。 （4）根據(jù)當(dāng)時(shí)的季節(jié)，及時(shí)調(diào)整電解液密度。 （5）放完電的蓄電池在 24h內(nèi)應(yīng)及時(shí)充電。 （6）停駛車輛的蓄電池，每?jī)蓚€(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。 （7）常用車輛的蓄電池，放電程度冬季達(dá)25、夏季達(dá)50%時(shí)即應(yīng)充電，必要時(shí)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。 （8）拆卸蓄電池電纜時(shí)，應(yīng)先拆下蓄電池負(fù)極，再拆下蓄電池正極；安裝蓄電池電纜時(shí)，應(yīng)先安裝蓄電池正極，再安裝蓄電池負(fù)極，以免拆卸過程中造成蓄電池?cái)嗦贰?二、 蓄電池的正確使用,（1）不要連續(xù)使用起動(dòng)機(jī)。每次起動(dòng)的時(shí)間不得超過5s，如果一次未能起動(dòng)，應(yīng)停頓15s以上再作第二次起動(dòng)，連續(xù)三次起動(dòng)不成功者，應(yīng)查明原因，排除故障后再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 （2）安裝和搬運(yùn)蓄電池時(shí)，應(yīng)輕搬輕放，不可敲打或在