汽车电器-(交通运输)ppt课件

.,汽车电器,（交通运输）,.,概述一、电器设备的功用1、起动发动机2、汽油机的点火3、车辆的照明信号4、汽车的电子控制与调节,.,（1）ccs车速自控巡航系统（CruiseControlSystem）（2）ABS电子防抱制动系统（3）GPS自动定位系统,.,（4）主动和半主动悬架系统。（5）电子点火系统。（6）EFI、ECI电子控制汽油喷射系统。（7）汽车空调系统。,.,（8）汽车电话、声、像系统（9）防盗系统（10）中央门锁系统（11）安全气囊系统,.,二、电器设备的组成（一）电源1、蓄电池（化学电源）电能-化学能储存、电能、放电。,.,2、发电机（机械电源）机械能-电能（交流电）、整流、直流电。两电源并联使用，加调节器。,.,（二）用电设备1、起动机：直流电动机直流电机械能、起动发动机。,.,2、点火系统：传统点火系、电子点火系。3、照明灯、信号灯。,.,4、仪表（1）电流表：充电指示灯、电子显示系统（2）水温表：冷却温度指示灯（报警灯）、电子仪表板。,.,（3）机油压力表：机油压力（报警灯）、车速里程表。（4）气压表：制动管路失效（报警灯）、发动机转速。,.,（5）燃油表：油位报警灯、水位、油量。（6）车速里程表：平均油耗。,.,5、辅助装置（1）电动刮水器（自动刮水器）（2）除霜设备、洗涤器。（3）电动汽油泵。,.,（4）柴油机起动预热装置（5）电动车窗、中央门锁。6、汽车的电子控制与调节（与前相同）,.,三、特点1、低电压：12V（汽油机）、24V（柴油机），国际发展趋势还会逐步有42V。2、直流电：凡是电力起动的，都采用直流电。,.,3、并联：多数与电源并联（电压不变）4、单线制：利用机体导电。,.,第一章铅蓄电池思考题1、蓄电池充放电特性？2、蓄电池充放电方法？3、蓄电池容量的影响因素？1-1铅蓄电池的功用构造一、功用,.,.,4、发动机正常运转，用电负载较小，电池存电不足时，发电机供电，电池充电。,.,二、构造（一）极板组1、极板=栅架铅锑合金（68%），增加机械强度+活性物质铅膏（PbO+H2O+H2SO4_PbSO4+H2O）,.,栅架涂铅膏，干燥，加入H2SO4，充电20小时。（正极板、负极板）正极板PbO2，棕色，2V，正电位。负极板Pb，灰色，0.1V，负电位。,.,2、极板组（1）正负极板交错放置在电解液中（单格电池，2.1V。如6个单格，并联2.1V，串连12.6V）。,.,（2）正极板比负极板少一片。所以：负极板包围正极板。目的：正极板两侧放电一致，膨胀收缩一致，防止弯曲。,.,（3）正极板厚2.2mm负极板厚1.8mm国外：正极板厚1.5mm负极板厚1.1mm,.,应当尽量减少极板厚度，使其内部渗入H2SO4，比容量大，起动性能好。比容量：单位极板面积所能提供的容量。,.,（二）隔板作用：防止正负极板短路。特点：绝缘、耐酸、耐热、多孔。木质.微孔塑料，微孔橡胶。,.,安装方法：竖直槽对着正极板。（1）脱落物沿竖槽落入底部。（2）正极板处电解液多，易于流动。,.,（三）壳体耐热、酸、绝缘、透明、有一定机械强度（抗震动）硬橡胶：聚丙烯、塑料。1、电池盖：防尘、防电解液溅出。,.,2、护板：防止异物落入。3、底部突棱：（1）增加支承强度。（2）空隙存放脱落物，以防止堆积造成极板短路。,.,（四）电解液：纯H2SO4（93%）+蒸馏水，比重1.835。严控含铁量小于0.005，否则，自行放电。,.,电解液比重：取决于温度条件（1.241.30）（1）热：易蒸发水分，所以，比重应小些。（2）冷：易结冰，所以，比重应大些。但比重太大，极板硫化严重。比重太小，内阻大，水多，冬季结冰。,.,例：6QA90G6：单格数Q：用途代号，起动用，起动型电池。特点：内阻小，迅速供给起动机大电流200600A（汽油机），1000A（柴油机）,.,A：极板类型代号。其中A干荷电电池极板。H湿荷电电池极板。W免维护极板。,（P7表1-1）,.,90：额定容量A、H。G：特殊性能。其中：G高起动功率。D低温型。,.,干荷电铅蓄电池：极板组在干燥状态下，能够长期保存在制造过程中所得到的电荷。保存期（2年内）如需使用，加入符合规定密度的电解液15min后，不需初充电即可使用。,.,负极板Pb极易氧化。所以：在负极板的铅膏中加入松香、油酸、硬脂等防氧化剂。化成过程有深放电循环，使活性物质深化。,.,清水冲洗后，放入防氧化剂（硼酸、水杨酸）中浸渍处理。形成保护内膜，干燥（干燥罐中冲入惰性气体或抽真空）,.,12蓄电池的工作原理一、放电过程（一）极板在电解液中，少量溶解。1、正极PbO2+2H2SO4Pb4+（沉附在正极板）+2S04（离子状态）+H2O所以：正极板具有正电位。,.,2、负极Pb-2e(留在负极板上)Pb2+所以：负极板具有负电位0.1V。,.,（二）外电路接通、放电2e从负极-正极，If从正极-负极正极得e，Pb4+2ePb2+Pb2+S042PbSO4负极失e，Pb-2ePb2+Pb2+S042PbSO4,.,二、充电过程外加直流电源，Uc使Ic从负极-正极，2e从正极-负极。正极失e，Pb2+-2ePb4+负极得e，Pb2+2ePb,.,结论：1、充放电过程是互逆的化学反应。放电PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2o充电,.,2、放电过程中：硫酸浓度下降，水增加。充电过程中：硫酸浓度上升，水减少。正极板附近的硫酸增、减量是负极板的1.67倍。,.,3、放电终了时，只有20-30%的活性物质转化为PbSO4，堵塞极板，内部70-80%的活性物质，得不到硫酸，无法反应。所以：应提高极板的孔隙度，减少极板厚度。,.,1-3铅蓄电池的特性一、静止电动势Ej1、外电路断开时，蓄电池正负极之间的电位差。（不充电、不放电即：静止状态）,.,Ej=0.84+r25C0.84电动势常数r25C电解液在25C时的密度（298K）,.,r25C=rt+（t-25），（r288k=273+25C），可见，r越大，Ej上升，但不能随意加大r，硫化、腐蚀、自行放电。,.,rt实测密度。t实测温度。0.0075，密度温度系数,.,2、内阻Ro电解液与温度有关的密度极板活性物质隔板材料极桩接触电阻,.,Ro（20C时）=Ue/17.1c20Ue蓄电池额定电压。c20蓄电池额定容量。,.,二、放电特性：恒流放电时，蓄电池端电压Uf，电动势E和电解液密度r25C，随时间而变化的规律。,.,（一）r25C，直线下降所以：H2SO4耗量与H2O生成量与t成正比,r25C每下降0.04，放电约25%。,.,（二）（1）Ej与r15C成正比（2）Ej大于E，放电过程中，极板孔隙内的电解液密度小于容器内电液密度。,.,（三）UfUf=E-IfRO，所以：Uf小于E。（1）放电开始，下降较快，2.11至2.0。（极板孔隙内H2SO4迅速消耗，r下降迅速）,.,（2）后来均匀缓降，2.0至1.85，（容器内电解液在密度差作用下，渗入极板孔隙，r递减）,.,（3）放电临近终了，速降，1.85至1.75。穿透深度增加PbSO4,体积大（是PbO2的1.86倍，是Pb的2.68倍）堵塞极板孔隙，所以，电解液难以渗透，r速降。,.,（4）终止电压1.7V（r25C=1.11）停止放电：E上升至Ej（1.95V）。继续放电：产生粗结晶PbSO4，不易还原，损坏极板。,.,（5）放电电流越大，放电时间越短，终止电压越低。If=0.1c20，t=10小时，Uf=1.7VIf=3c20，t=1/12小时（5分钟），Uf=1.5V。,.,.,三、充电特性恒流充电过程中，Ej，Uc，r25C，随充电时间而变化的规律。（一）r25C直线上升，（在单位时间内生成的H2SO4是相同的）,.,（二）Ej随r25C而上升，但Ej容器中的浓度。,.,（三）Uc=E+IcRo，所以：E额定容量的12%，用负荷放电叉检查时，电压迅速下降。,.,2、原因：（1）电解液或极板有杂质，形成小电池局部放电。（2）隔板破裂，内部正负极短路。,.,（3）活性物质脱落太多，在底部堆积，使极板短路。（4）电池盖上存水或电解液极桩短路。（5）长期放置不用，H2SO4下沉，下部密度较大，极板上下部有电位差。,.,3、排除方法：完全放电，使极板杂质进入电解液后倒出，用蒸馏水冲洗极板，再换入电解液充电。,.,（三）活性物质脱落1、现象：充电时电解液混浊，有褐色物，r不能达到正常值，容量不足。,.,2、原因：（1）经常过度充电（气泡）：过度充电，使栅架过分氧化，造成活性物质与栅架松散剥离。压力或充电电流太大或温度太高（形成树状晶体Pbo2），使活性物质脱落。,.,（2）经常过度放电或放电电流太大。（3）排除方法：脱落量少的清除后再用，量大的更换新极板。,.,4、极板短路（1）现象：充电时，温度高、电压低、密度低，充电末期产生气泡少或产生气泡太晚。用放电叉检查时，单格电压速降至零。,.,（2）原因：极板短路A、隔板破裂B、极板拱曲：充放电电流太大，极板上活性物质体积变化不同引起。C、底部沉淀物太多,.,（3）排除方法：更换隔板或倒出电解液，用蒸馏水冲洗后再充电。,.,二、使用注意事项1、固定牢固、接触良好、外表清洁。安装电池：先接火线，后接搭铁线。拆下电池：先拆搭铁线，以防搭铁。,.,2、经常检查液面高度，高出极板10-15mm。过高：易洒出，腐蚀机体。过低：外露部分氧化。,.,3、根据气温条件，经常检查调整电液密度，并保持各单格密度一致。本地冬季当时的可接受I就会过充电。所以：缩短充电时间tc的有效方法，是使Ic尽快接近可接受电流。,.,2、充电极化问题：充电过程中，电池正负极之间的电位差Ej（2.1V），此种现象导致极化。（1）欧姆极化：Ic流经电池内阻Ro，造成电压降IcRo，停充后，欧姆极化即消失。,.,（2）浓差极化：极板孔隙内r孔隙外的r，造成极板电位上升，停充后，内外渗透。极板孔隙内r=孔隙外的r，浓差极化即可消失。,.,（3）电化学极化：充电终了时因为：电解水H+的聚集，产生附加电位差。所以：充电终了时的Ic越大，电化学极化越严重，产生附加电位差=0.33V。,.,3、脉冲快速充电（1）因为：充电初期可接受电流很大。所以：Ic=0.8-1.0C20定流充电，使电池在短时间之内达到容量的60%。,.,（2）当Uc单格=2.4V，并冒气泡时，再通过脉冲充电法消除极化。A、先停25ms，使欧姆极化消失，浓差极化也因扩散作用而部分消失。,.,B、反向充电脉宽1501000s，反向充电电流=正向电流的1.5-3倍。消除电化学极化的电荷积累和极板孔隙中形成的气体，并进一步消除浓差极化。,.,C、再停充25ms后再进行正脉冲充电，周而复始。优点：1、可缩短tc，初充电5h，补充充电只有0.51.5h。,.,2、空气污染少，省电。所以：在电池集中，充电频繁或应急部门多用此法。缺点：1、不能将电池完全充足。2、对电池寿命不利。,.,二、充电的种类（一）初充电新电池使用前，必须初充电。方法：（1）初充电电流=额定容量的1/15。T=25-30h,充至单格电压=2.32.4V时，放出气泡。,.,（2）上述电流减半，充至放出剧烈气泡，密度和电压2h不变，全部充电时间约6070小时。,.,（二）补充充电车辆使用时，常有充电不足的现象，一月一次补充充电，下列情况必须补充充电：1、密度降至1.15