1、 自从自从18861886年世界上第一部汽车在德国问世以来，已经过去一百余年世界上第一部汽车在德国问世以来，已经过去一百余 年了。汽车发展的历史就是一部人类运用现代交通工具的发展史。百年了。汽车发展的历史就是一部人类运用现代交通工具的发展史。百 年来，汽车的发展给整个世界和人类生活带来巨大而深刻的变化，汽年来，汽车的发展给整个世界和人类生活带来巨大而深刻的变化，汽 车工业本身也取得了令人瞩目的进步。当今的中国，汽车已进入千家车工业本身也取得了令人瞩目的进步。当今的中国，汽车已进入千家 万户，“汽车化”已经成为当代物质文明与进步的象征，成为一个国万户，“汽车化”已经成为当代物质文明与进步的象征，
2、成为一个国 家工业发展的重要标志。家工业发展的重要标志。 当今世界，由于电子技术的飞速发展，尤其是微型计算机的当今世界，由于电子技术的飞速发展，尤其是微型计算机的 发展，使汽车上原来的纯机械控制部分，分别由以微机为核心的自动发展，使汽车上原来的纯机械控制部分，分别由以微机为核心的自动 控制系统代替，汽车发生了革命性的变化。汽车微电子技术的应用已控制系统代替，汽车发生了革命性的变化。汽车微电子技术的应用已 成为世界汽车制造业发展的重要标志。随着科学技术的进步，汽车电成为世界汽车制造业发展的重要标志。随着科学技术的进步，汽车电 子技术也已形成一个新的学科子技术也已形成一个新的学科汽车电子学，其研究
3、的对象之一是汽车电子学，其研究的对象之一是 应用电子技术实现汽车机件的电子化，即“机电一体化”，其次是总应用电子技术实现汽车机件的电子化，即“机电一体化”，其次是总 成或整车自动检测、自动诊断和自动控制。国内外汽车专家一致认为，成或整车自动检测、自动诊断和自动控制。国内外汽车专家一致认为， 今后汽车业的竞争就是汽车电子技术的竞争，并预言汽车业将成为电今后汽车业的竞争就是汽车电子技术的竞争，并预言汽车业将成为电 子技术最大的用户之一。子技术最大的用户之一。 第第1 1章章 概述概述 1.1 1.1 汽车电子技术的现状与发展汽车电子技术的现状与发展 汽车的电子技术始于上世纪汽车的电子技术始于上世纪
4、 70 70 年代末期，自年代末期，自70709090年代大致上经年代大致上经 历了三个发展阶段。历了三个发展阶段。 第一阶段为第一阶段为19741974年以前，汽车电子产品由分立元件和集成电路年以前，汽车电子产品由分立元件和集成电路ICIC组组 成，如交流发电机、电压调节器、电子闪光器、电子喇叭、间歇刮水装成，如交流发电机、电压调节器、电子闪光器、电子喇叭、间歇刮水装 置、汽车收放音机、数字钟等。置、汽车收放音机、数字钟等。 第二阶段为第二阶段为1974197419821982年，以集成电路以及年，以集成电路以及1616位以下的微处理器在位以下的微处理器在 汽车上的应用为标志。其产品有电子燃
5、油喷射系统、自动门锁、程控驾汽车上的应用为标志。其产品有电子燃油喷射系统、自动门锁、程控驾 驶、限速及定速控制、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死系统、车驶、限速及定速控制、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死系统、车 辆导航、撞车及防盗报警、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自辆导航、撞车及防盗报警、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自 动巡航控制、无线频率显示、数字转速及车速计、故障自诊断系统、自动巡航控制、无线频率显示、数字转速及车速计、故障自诊断系统、自 动计程计、电子耗油计、数字式仪表等电子产品。这期间最主要的是汽动计程计、电子耗油计、数字式仪表等电子产品。这期间最主要的是汽 车电
6、子燃油喷射技术的发展和防抱死车电子燃油喷射技术的发展和防抱死(ABS)(ABS)技术的成熟，出现了机电一体技术的成熟，出现了机电一体 化。但限于当时的电子技术，机电一体化程度还并不十分理想。化。但限于当时的电子技术，机电一体化程度还并不十分理想。 第三阶段为第三阶段为1982198219901990年，微机在汽车上的应用日趋可靠成熟，并年，微机在汽车上的应用日趋可靠成熟，并 向智能化方向发展。此时开发产品有：胎压控制、牵引力控制、全轮转向智能化方向发展。此时开发产品有：胎压控制、牵引力控制、全轮转 向控制、声音合成与识别器、电子负荷调节器、蜂窝式电话、自动后视向控制、声音合成与识别器、电子负荷
7、调节器、蜂窝式电话、自动后视 镜系统、道路状况指示器、集成线束等。镜系统、道路状况指示器、集成线束等。 第第1 1章章 概述概述 1.1 1.1 汽车电子技术的现状与发展汽车电子技术的现状与发展 经历半个多世纪的发展后，汽车在机械结构方面经历半个多世纪的发展后，汽车在机械结构方面 已经非常完善，靠改变传统的机械结构和有关结构已经非常完善，靠改变传统的机械结构和有关结构 参数来提高汽车的性能已临近极限。由于日益增强参数来提高汽车的性能已临近极限。由于日益增强 的安全、节能与净化要求和激烈的市场竞争，下列的安全、节能与净化要求和激烈的市场竞争，下列 技术将在现代汽车上获得应用和发展。技术将在现代汽
8、车上获得应用和发展。 传感器、微处理机、执行机构和配用系统、软传感器、微处理机、执行机构和配用系统、软 件技术、多通道传输技术、集成化技术、光导纤维、件技术、多通道传输技术、集成化技术、光导纤维、 汽车车载电子网络。汽车车载电子网络。 随汽车电子技术的进步，将促使各子系统控制随汽车电子技术的进步，将促使各子系统控制 走向集中化，以此形成计算机集中控制系统，这一走向集中化，以此形成计算机集中控制系统，这一 系统除中心电脑外，还包括大量的微处理器、传感系统除中心电脑外，还包括大量的微处理器、传感 器和执行机构，组成一个庞大而复杂的信息交换和器和执行机构，组成一个庞大而复杂的信息交换和 电控系统。电
9、控系统。 第第1 1章章 概述概述 1.1 1.1 汽车电子技术的现状与发展汽车电子技术的现状与发展 现代汽车的电气设备种类和数量都很多，但总现代汽车的电气设备种类和数量都很多，但总 的来说，可以大致分为三大部分，即电源、用电设的来说，可以大致分为三大部分，即电源、用电设 备和全车电路及配电装置。备和全车电路及配电装置。 1.2.1 1.2.1 电源电源 汽车电源有两个：蓄电池和交流发电机及与其汽车电源有两个：蓄电池和交流发电机及与其 配套的调节器。配套的调节器。 发动机不工作时由蓄电池供电，发动机达到某发动机不工作时由蓄电池供电，发动机达到某 一转速后，由发电机供电。在发电机向用电设备供一转
10、速后，由发电机供电。在发电机向用电设备供 电的同时，也给蓄电池充电。调节器的作用是在交电的同时，也给蓄电池充电。调节器的作用是在交 流发电机工作时，保持其输出电压的稳定。流发电机工作时，保持其输出电压的稳定。 第第1 1章章 概述概述 1.2 1.2 汽车电气设备的组成汽车电气设备的组成 1.2.2 1.2.2 用电设备用电设备 用电设备主要由以下几个系统组成。用电设备主要由以下几个系统组成。 1、起动系统、起动系统 起动系统主要包括起动机及其控制电路。用来启动发动机。起动系统主要包括起动机及其控制电路。用来启动发动机。 2、点火系统、点火系统 点火系统用来产生电火花，点燃汽油机气缸中的可燃混
11、合气。目前汽车上采点火系统用来产生电火花，点燃汽油机气缸中的可燃混合气。目前汽车上采 用的点火系有传统点火系、电子点火系和微机控制点火系之分。用的点火系有传统点火系、电子点火系和微机控制点火系之分。 传统点火系包括蓄电池、点火开关、点火线圈和附加电阻、分电器（断电器、传统点火系包括蓄电池、点火开关、点火线圈和附加电阻、分电器（断电器、 配电器、容电器、点火提前调节装置）、火花塞、高压导线等。配电器、容电器、点火提前调节装置）、火花塞、高压导线等。 电子点火系包括蓄电池、点火开关、点火线圈、信号发生器、点火控制器、电子点火系包括蓄电池、点火开关、点火线圈、信号发生器、点火控制器、 点火器、火花塞
12、、高压导线等。点火器、火花塞、高压导线等。 微机控制点火系包括蓄电池、点火开关、传感器（包括曲轴位置、凸轮轴位微机控制点火系包括蓄电池、点火开关、传感器（包括曲轴位置、凸轮轴位 置等）、发动机控制电脑、执行器（包括点火线圈、点火控制器、火花塞等）。置等）、发动机控制电脑、执行器（包括点火线圈、点火控制器、火花塞等）。 3、照明系统、照明系统 照明系统包括车外和车内的照明灯具，提供车辆夜间安全行驶必要的照明。照明系统包括车外和车内的照明灯具，提供车辆夜间安全行驶必要的照明。 4、信号装置、信号装置 信号装置包括音响信号和灯光信号两类，提供安全行车所必需的信号。信号装置包括音响信号和灯光信号两类，
13、提供安全行车所必需的信号。 第第1 1章章 概述概述 1.2 1.2 汽车电气设备的组成汽车电气设备的组成 5、仪表及报警装置、仪表及报警装置 用来监测发动机及汽车的工作情况，使驾驶员能够通过仪表及报警用来监测发动机及汽车的工作情况，使驾驶员能够通过仪表及报警 装置，及时发现发动机及汽车运行的各种参数及异常情况，确保汽车正装置，及时发现发动机及汽车运行的各种参数及异常情况，确保汽车正 常运行。它主要包括车速里程表、发动机转速表、水温表、燃油表、电常运行。它主要包括车速里程表、发动机转速表、水温表、燃油表、电 压（电流）表、机油压力表、气压表及各种报警灯等。压（电流）表、机油压力表、气压表及各种
14、报警灯等。 6、辅助电器、辅助电器 辅助电器包括散热器风扇、风窗清洁装置（刮水器、洗涤器、除霜辅助电器包括散热器风扇、风窗清洁装置（刮水器、洗涤器、除霜 装置）、空调、低温起动预热装置、汽车音像、电动车窗、电动后视镜、装置）、空调、低温起动预热装置、汽车音像、电动车窗、电动后视镜、 中央门锁、电动座椅、防盗装置等。辅助电气设备有日益增多的趋势，中央门锁、电动座椅、防盗装置等。辅助电气设备有日益增多的趋势， 主要向舒适、娱乐、保障安全等方面发展。车辆的豪华程度越高，辅助主要向舒适、娱乐、保障安全等方面发展。车辆的豪华程度越高，辅助 电气设备就越多。电气设备就越多。 7、汽车电子控制系统、汽车电子
15、控制系统 汽车电子控制系统主要指利用微机控制的各个系统，包括电控燃油汽车电子控制系统主要指利用微机控制的各个系统，包括电控燃油 喷射系统、电控点火系统、电控自动变速器、制动防抱死装置、电控悬喷射系统、电控点火系统、电控自动变速器、制动防抱死装置、电控悬 架系统、安全气囊等。电控系统的采用可以使汽车上的各个系统均处于架系统、安全气囊等。电控系统的采用可以使汽车上的各个系统均处于 最佳工作状态，达到提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，降低最佳工作状态，达到提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，降低 汽车排放污染的目的。汽车排放污染的目的。 第第1 1章章 概述概述 1.2 1.2 汽车电气设
16、备的组成汽车电气设备的组成 1.2.3 1.2.3 全车电路及配电装置全车电路及配电装置 全车电路及配电装置包括中央接线盒、保险装全车电路及配电装置包括中央接线盒、保险装 置、继电器、电线束及插接件、电路开关等，使全置、继电器、电线束及插接件、电路开关等，使全 车电路构成一个统一的整体。车电路构成一个统一的整体。 由于现代汽车所采用的电控系统越来越多，所由于现代汽车所采用的电控系统越来越多，所 占的比重越来越大，且汽车电控装置往往都自成系占的比重越来越大，且汽车电控装置往往都自成系 统，将电子控制与机械装置相结合，形成了较为典统，将电子控制与机械装置相结合，形成了较为典 型的机电一体化系统，因
17、此本教材除了涉及传统电型的机电一体化系统，因此本教材除了涉及传统电 气设备中的电子控制装置外，仅对诸如电控燃油喷气设备中的电子控制装置外，仅对诸如电控燃油喷 射、电子控制自动变速器、制动防抱死等系统进行射、电子控制自动变速器、制动防抱死等系统进行 简单介绍。简单介绍。 综上所述，电气设备的组成如图综上所述，电气设备的组成如图11所示。所示。 第第1 1章章 概述概述 1.2 1.2 汽车电气设备的组成汽车电气设备的组成 第第1 1章章 概述概述 1.2 1.2 汽车电气设备的组成汽车电气设备的组成 1 1、低压电源、低压电源 汽车电气设备系统的额定电压有汽车电气设备系统的额定电压有12V12V
18、和和24V24V两种。目前汽油发动机普遍采用两种。目前汽油发动机普遍采用12V12V，而柴油，而柴油 发动机则多采用发动机则多采用24V24V。随着汽车用电设备功率的增加，电压有向。随着汽车用电设备功率的增加，电压有向42V42V发展的趋势。发展的趋势。 2 2、直流电源、直流电源 汽车上的电源之一是蓄电池，系直流电源，汽车起动系统采用的是直流串励式电动机，汽车上的电源之一是蓄电池，系直流电源，汽车起动系统采用的是直流串励式电动机， 必须由蓄电池供电，且蓄电池放电后必须用直流电对其进行充电。同时直流电易于存储，必须由蓄电池供电，且蓄电池放电后必须用直流电对其进行充电。同时直流电易于存储， 所以
19、汽车上采用直流电。所以汽车上采用直流电。 3 3、单线制、单线制 汽车的底盘和发动机都是金属制造的，具有良好的导电性，可以将其作为共用零线使汽车的底盘和发动机都是金属制造的，具有良好的导电性，可以将其作为共用零线使 用。电源到用电设备就只需用一根导线连接，称为单线制。用。电源到用电设备就只需用一根导线连接，称为单线制。 由于单线制导线用量少，且线路清晰，安装方便，因此广为现代汽车所采用。由于单线制导线用量少，且线路清晰，安装方便，因此广为现代汽车所采用。 4 4、负极搭铁、负极搭铁 采用单线制时，蓄电池一个电极须接至车架上，俗称“搭铁”。负极搭铁可以减轻对采用单线制时，蓄电池一个电极须接至车架
20、上，俗称“搭铁”。负极搭铁可以减轻对 车架的电化学腐蚀，减小无线电干扰。在个别情况下，对于某些电器设备为了保证其工作车架的电化学腐蚀，减小无线电干扰。在个别情况下，对于某些电器设备为了保证其工作 的可靠性，有时也需采用双线制。此外，某些不能靠车体形成可靠回路的地方，也采用双的可靠性，有时也需采用双线制。此外，某些不能靠车体形成可靠回路的地方，也采用双 线制。根据我国线制。根据我国QT/T413QT/T413- -20022002汽车电器设备基本技术条件汽车电器设备基本技术条件的规定，汽车电系做成单线的规定，汽车电系做成单线 制时，应使其负极搭铁。制时，应使其负极搭铁。 第第1 1章章 概述概述
21、 1.3 1.3 汽车电气设备的特点汽车电气设备的特点 4 4、负极搭铁、负极搭铁 采用单线制时，蓄电池一个电极须接至车架上，俗称“搭铁”。若蓄电池的采用单线制时，蓄电池一个电极须接至车架上，俗称“搭铁”。若蓄电池的 负极接车架就称“负极搭铁”，反之则称为“正极搭铁”。负极搭铁可以减轻对负极接车架就称“负极搭铁”，反之则称为“正极搭铁”。负极搭铁可以减轻对 车架的电化学腐蚀，减小无线电干扰。由于单线制节省导线、线路清晰、安装和车架的电化学腐蚀，减小无线电干扰。由于单线制节省导线、线路清晰、安装和 检修方便，且电器也不需与车体绝缘，因此现代汽车均采用单线制。但在个别情检修方便，且电器也不需与车体
22、绝缘，因此现代汽车均采用单线制。但在个别情 况下，对于某些电器设备为了保证其工作的可靠性，有时也需采用双线制。此外，况下，对于某些电器设备为了保证其工作的可靠性，有时也需采用双线制。此外， 某些不能靠车体形成可靠回路的地方，也采用双线制。根据我国某些不能靠车体形成可靠回路的地方，也采用双线制。根据我国QT/T413QT/T413- -20022002 汽车电器设备基本技术条件汽车电器设备基本技术条件的规定，汽车电系做成单线制时，应使其负极搭的规定，汽车电系做成单线制时，应使其负极搭 铁。铁。 第第1 1章章 概述概述 1.3 1.3 汽车电气设备的特点汽车电气设备的特点 了解蓄电池的分类和选择
23、方法。了解蓄电池的分类和选择方法。 了解蓄电池结构、充放电原理。了解蓄电池结构、充放电原理。 掌握蓄电池的充放电方法。掌握蓄电池的充放电方法。 掌握蓄电池的正确使用、性能检测、故障排除方掌握蓄电池的正确使用、性能检测、故障排除方 法。法。 了解交流发电机的结构及类型。了解交流发电机的结构及类型。 掌握交流发电机的正确使用、性能检测、故障排掌握交流发电机的正确使用、性能检测、故障排 除方法。除方法。 了解电压调节器的工作原理。了解电压调节器的工作原理。 掌握调节器的性能检测、故障排除、替代方法。掌握调节器的性能检测、故障排除、替代方法。 掌握充电系统的故障排除方法。掌握充电系统的故障排除方法。
24、第第2 2章章 电源系统电源系统 2.1.1 2.1.1 电源系统的组成电源系统的组成 汽车电源系统主要由蓄电池、交流发电机及与其配套的电压调节器等组成。汽车电源系统主要由蓄电池、交流发电机及与其配套的电压调节器等组成。 其功用是为用电设备提供电能；当提供的电能大于用电设备耗电时储存电能。其功用是为用电设备提供电能；当提供的电能大于用电设备耗电时储存电能。 根据交流发电机和调节器内部电路搭铁形式的不同，其外部电路连接方式有根据交流发电机和调节器内部电路搭铁形式的不同，其外部电路连接方式有 2 2种，如图种，如图2 2- -1 1所示。所示。 电源系统电路连接特点：蓄电池与交流发电机并联，蓄电池
25、“电源系统电路连接特点：蓄电池与交流发电机并联，蓄电池“+”+”极与交流极与交流 发电机输出（端子符号发电机输出（端子符号+B+B、+ +、A A、电枢）端直接相连，通常将其称为充电系主电、电枢）端直接相连，通常将其称为充电系主电 路；发电机励磁电流（在点火开关接通情况下）由调节器控制，通常将其称为充路；发电机励磁电流（在点火开关接通情况下）由调节器控制，通常将其称为充 电系控制电路；充电指示灯指示充电系统工作情况。电系控制电路；充电指示灯指示充电系统工作情况。 2.1 2.1 汽车电源系统的组成汽车电源系统的组成 a）内搭铁式）内搭铁式 b）外搭铁式）外搭铁式 2.1.2 2.1.2 电源系
26、统各部件在汽车上的位置电源系统各部件在汽车上的位置 电源系统各部件在汽车上的安装位置如图电源系统各部件在汽车上的安装位置如图2 2- -2 2所示。蓄电所示。蓄电 池安装在发动机罩内靠近右前端（面对小型轿车）的位置；池安装在发动机罩内靠近右前端（面对小型轿车）的位置； 发电机安装在发动机前端，由发动机用皮带带动；外置调节发电机安装在发动机前端，由发动机用皮带带动；外置调节 器安装在发动机罩内墙板上，内置调节器安装在发电机内部。器安装在发动机罩内墙板上，内置调节器安装在发电机内部。 2.1 2.1 汽车电源系统的组成汽车电源系统的组成 图图2 2- -2 2 电源系统各部件的汽车上的位置电源系统
27、各部件的汽车上的位置 2.2.1 2.2.1 蓄电池的功用和种类蓄电池的功用和种类 1 1、蓄电池的功用、蓄电池的功用 蓄电池功用有：蓄电池功用有： 1 1）发动机启动时，向起动机和点火系统供电；）发动机启动时，向起动机和点火系统供电； 2 2）发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电；）发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电； 3 3）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来；）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来； 4 4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电；）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电； 5 5）蓄电池相当于一个大
28、电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保）蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保 护电子元件，保持汽车电气系统电压稳定。护电子元件，保持汽车电气系统电压稳定。 2 2、蓄电池的种类、蓄电池的种类 蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也 能将电能转换为化学能。能将电能转换为化学能。 蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类。蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类。 汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的是启动发动机。车用蓄电池汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的是启动发动机。车用蓄电池 可分为以
29、下可分为以下4 4种：湿荷电蓄电池、干荷电蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄种：湿荷电蓄电池、干荷电蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄 电池。电池。 2.2 2.2 蓄电池蓄电池 1 1、蓄电池的功用、蓄电池的功用 蓄电池功用有：蓄电池功用有： 1 1）发动机启动时，向起动机和点火系统供电；）发动机启动时，向起动机和点火系统供电； 2 2）发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电；）发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电； 3 3）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来；）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来； 4 4）发电机过载时，协助发电
30、机向用电设备供电；）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电； 5 5）蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保）蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保 护电子元件，保持汽车电气系统电压稳定。护电子元件，保持汽车电气系统电压稳定。 2 2、蓄电池的种类、蓄电池的种类 蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也 能将电能转换为化学能。能将电能转换为化学能。 蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类。蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类。 汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的是启动
31、发动机。车用蓄电池汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的是启动发动机。车用蓄电池 可分为以下可分为以下4 4种：湿荷电蓄电池、干荷电蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄种：湿荷电蓄电池、干荷电蓄电池、少维护蓄电池和免维护蓄 电池。电池。 2.2.1 2.2.1 蓄电池的功用和种类蓄电池的功用和种类 1 1、蓄电池的构造、蓄电池的构造 蓄电池由于其极板的主要成分是铅，故称铅蓄电池。由蓄电池由于其极板的主要成分是铅，故称铅蓄电池。由 于其电解液是稀硫酸，又称铅酸蓄电池。汽车上的蓄电池主于其电解液是稀硫酸，又称铅酸蓄电池。汽车上的蓄电池主 要用于启动发动机，又称启动型铅酸蓄电池，简称蓄电池，要用于启动发动机
32、，又称启动型铅酸蓄电池，简称蓄电池， 俗称“电瓶”。目前汽车上采用的蓄电池可以分为普通铅蓄俗称“电瓶”。目前汽车上采用的蓄电池可以分为普通铅蓄 电池、干荷电蓄电池和免维护蓄电池等。电池、干荷电蓄电池和免维护蓄电池等。 蓄电池由正极板、负极板、隔板、电解液、外壳、蓄电蓄电池由正极板、负极板、隔板、电解液、外壳、蓄电 池盖、极桩等组成，如图池盖、极桩等组成，如图2 2- -3 3所示。所示。 2.2.2 2.2.2 蓄电池的结构蓄电池的结构 1 1）极板）极板 极板是蓄电池的核心，在蓄电池充、放电过程中，电能与化学能的转换就是通过正、极板是蓄电池的核心，在蓄电池充、放电过程中，电能与化学能的转换就
33、是通过正、 负极板上的活性物质与电解液中的硫酸进行电化学反应来实现的。负极板上的活性物质与电解液中的硫酸进行电化学反应来实现的。 蓄电池极板分正、负极板，由栅架和活性物质组成。活性物质填充在铅锑合金铸成的蓄电池极板分正、负极板，由栅架和活性物质组成。活性物质填充在铅锑合金铸成的 栅架上，正极板上的活性物质是褐色的二氧化铅（栅架上，正极板上的活性物质是褐色的二氧化铅（PbO2PbO2），负极板上的活性物质是青灰色），负极板上的活性物质是青灰色 海棉状铅（海棉状铅（PbPb）。目前，国产蓄电池极板厚度在）。目前，国产蓄电池极板厚度在1.61.62.4mm2.4mm之间。之间。 由于单片极板上的活性
34、物质数量少，所存储的电量少，为了增大蓄电池的容量，通常由于单片极板上的活性物质数量少，所存储的电量少，为了增大蓄电池的容量，通常 将多片正、负极板分别并联，用横板焊接。安装时，正负极板相互嵌合，中间插入隔板，将多片正、负极板分别并联，用横板焊接。安装时，正负极板相互嵌合，中间插入隔板， 组成正、负极板组，如图组成正、负极板组，如图2 2- -3 3所示。同时，横板上铸有极桩，以便连接各个单格电池。所示。同时，横板上铸有极桩，以便连接各个单格电池。 在每个单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片。在每个单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片。 2 2、隔板、隔板 为避免正、负二极板彼此接触而导
35、致短路，正负极板间用绝缘的隔板隔开。隔板具有为避免正、负二极板彼此接触而导致短路，正负极板间用绝缘的隔板隔开。隔板具有 多孔性，以利电解液渗透，减小蓄电池内阻。此外，其化学稳定性要好，具有耐酸和抗氧多孔性，以利电解液渗透，减小蓄电池内阻。此外，其化学稳定性要好，具有耐酸和抗氧 化性。化性。 常用隔板的材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料（聚氯乙烯、酚醛树脂）、玻璃纤维等，常用隔板的材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料（聚氯乙烯、酚醛树脂）、玻璃纤维等， 隔板厚度为隔板厚度为1mm1mm左右。左右。 隔板安装时，带槽的一面面向正极板，且沟槽必须与外壳底部垂直。因为正极板在充、隔板安装时，带槽的一面面向正极板
36、，且沟槽必须与外壳底部垂直。因为正极板在充、 放电过程中化学反应剧烈，沟槽既能使电解液上下流通，也能使气泡沿槽上升，还能使脱放电过程中化学反应剧烈，沟槽既能使电解液上下流通，也能使气泡沿槽上升，还能使脱 落的活性物质沿槽下沉。落的活性物质沿槽下沉。 近年来，出现了袋式的微孔塑料隔板，它将正极板紧紧套在里面，起到了良好的分隔近年来，出现了袋式的微孔塑料隔板，它将正极板紧紧套在里面，起到了良好的分隔 作用，既减小了蓄电池尺寸，又增大了极板面积，使蓄电池容量增大。作用，既减小了蓄电池尺寸，又增大了极板面积，使蓄电池容量增大。 2.2.2 2.2.2 蓄电池的结构蓄电池的结构 3 3、电解液、电解液
37、电解液的作用是与极板上的活性物质发生电化学反应，进行电能和化学能的电解液的作用是与极板上的活性物质发生电化学反应，进行电能和化学能的 相互转换。用密度为相互转换。用密度为1.84g/cm3的化学纯硫酸和密度为的化学纯硫酸和密度为1g/cm3的蒸馏水按一定比的蒸馏水按一定比 例配制而成。例配制而成。 电解液的密度一般为电解液的密度一般为1.231.30gcm3，使用时密度应根据地区、气候条，使用时密度应根据地区、气候条 件和制造厂的要求而定，见表件和制造厂的要求而定，见表2-l。 适应不同气温的电解液密度适应不同气温的电解液密度 表表2 2- -1 1 地区气候条件 完全充足电的蓄电池 在25时
38、的密度 地区气候条件 完全充足电的蓄电池 在25时的密度 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季温度低于-40 1.30 1.26 冬季温度高于-20 1.26 1.23 冬季温度高于-40 1.28 1.24 冬季温度高于0 1.23 1.23 冬季温度高于-30 1.27 1.24 2.2.2 2.2.2 蓄电池的结构蓄电池的结构 4 4、外壳、外壳 蓄电池外壳用于盛放电解液和极板组，早期生产的蓄电池大都采用耐酸、耐蓄电池外壳用于盛放电解液和极板组，早期生产的蓄电池大都采用耐酸、耐 热、耐震、绝缘性能好的硬橡胶制成，但由于近年来发展的聚丙烯塑料其韧性、热、耐震、绝缘性能好的硬橡胶制成，但由于近年来发
39、展的聚丙烯塑料其韧性、 强度、耐酸、耐热等方面的性能优于硬橡胶，且制作工艺简单，生产效率高，外强度、耐酸、耐热等方面的性能优于硬橡胶，且制作工艺简单，生产效率高，外 形美观、透明、成本低，又便于观察液面高度，因此，现已逐步取代硬橡胶。形美观、透明、成本低，又便于观察液面高度，因此，现已逐步取代硬橡胶。 一组蓄电池正负极板产生的电动势为一组蓄电池正负极板产生的电动势为2V2V，为获得，为获得6V6V或或12V12V电动势，蓄电池需电动势，蓄电池需 要将三组或六组极板串联起来，因此在制造蓄电池外壳时，将整个壳体制成三个要将三组或六组极板串联起来，因此在制造蓄电池外壳时，将整个壳体制成三个 或六个互
40、不相通的单格，安装三组或六组极板，形成或六个互不相通的单格，安装三组或六组极板，形成6V6V或或12V12V的蓄电池。的蓄电池。 为防止极板上的活性物质脱落后造成短路，在每个单格的底部有突起的肋条为防止极板上的活性物质脱落后造成短路，在每个单格的底部有突起的肋条 以搁置极板组。肋条间的空隙用来积存脱落下来的活性物质。以搁置极板组。肋条间的空隙用来积存脱落下来的活性物质。 5 5、蓄电池盖、蓄电池盖 蓄电池盖用来封闭蓄电池。蓄电池盖有硬质橡胶的或聚丙烯塑料压制而成的。蓄电池盖用来封闭蓄电池。蓄电池盖有硬质橡胶的或聚丙烯塑料压制而成的。 硬质橡胶盖用于每个单格一个电池盖的蓄电池，聚丙烯塑料盖用于整
41、体式蓄电池。硬质橡胶盖用于每个单格一个电池盖的蓄电池，聚丙烯塑料盖用于整体式蓄电池。 整体式蓄电池盖的结构形式虽多，但一般都只留一对极桩孔和与单格数相等的注整体式蓄电池盖的结构形式虽多，但一般都只留一对极桩孔和与单格数相等的注 液口。蓄电池盖与外壳配合严密，使各单格完全隔开。整体式电池盖的可拆修性液口。蓄电池盖与外壳配合严密，使各单格完全隔开。整体式电池盖的可拆修性 较差。较差。 6 6、联条、联条 联条用于连接蓄电池各单格。传统的联条安装在蓄电池外壳之外，不仅浪费联条用于连接蓄电池各单格。传统的联条安装在蓄电池外壳之外，不仅浪费 材料、容易损坏，还导致蓄电池自放电，所以这种连接方式正被穿壁式
42、联条所取材料、容易损坏，还导致蓄电池自放电，所以这种连接方式正被穿壁式联条所取 代。采用穿壁式联条连接单格电池时，所用联条尺寸很小，并设在蓄电池内部。代。采用穿壁式联条连接单格电池时，所用联条尺寸很小，并设在蓄电池内部。 2.2.2 2.2.2 蓄电池的结构蓄电池的结构 7 7、极桩、极桩 蓄电池各单格电池串联后，两端的正负极桩穿出电池盖，用于连接外电路。蓄电池各单格电池串联后，两端的正负极桩穿出电池盖，用于连接外电路。 正极桩标“”号或涂红色，负极桩标“”号或涂蓝色、绿色等。蓄电池极桩正极桩标“”号或涂红色，负极桩标“”号或涂蓝色、绿色等。蓄电池极桩 用铅锑合金浇铸。用铅锑合金浇铸。 8 8
43、、防护板、防护板 通常由一片布满小孔的通常由一片布满小孔的lmmlmm厚橡胶板或塑料板制成，盖在极板组的上面，保厚橡胶板或塑料板制成，盖在极板组的上面，保 护极板不被碰伤，还能防止落入异物使极板短路。护极板不被碰伤，还能防止落入异物使极板短路。 9 9、加液孔盖、加液孔盖 加液孔盖可以防止电解液溅出和方便加注电解液。加液孔盖上有通气孔，便加液孔盖可以防止电解液溅出和方便加注电解液。加液孔盖上有通气孔，便 于排出蓄电池内因化学反应产生的于排出蓄电池内因化学反应产生的H2H2和和O2O2，以免发生事故，如果在孔盖上安装氧，以免发生事故，如果在孔盖上安装氧 过滤器，还可避免水蒸气的溢出，减少水的消耗
44、。过滤器，还可避免水蒸气的溢出，减少水的消耗。 1010、封口料、封口料 填充在蓄电池盖与外壳之间缝隙里的易熔材料就是封口料。其作用是密封间填充在蓄电池盖与外壳之间缝隙里的易熔材料就是封口料。其作用是密封间 隙，防止电解液溢出。封口料必须耐酸、耐温、耐寒、具有粘性，软化点应高于隙，防止电解液溢出。封口料必须耐酸、耐温、耐寒、具有粘性，软化点应高于 100100，在零下，在零下6060时也不开裂。时也不开裂。 聚丙烯塑料外壳与整体式盖之间，可以直接加热熔合，不必使用封口料。聚丙烯塑料外壳与整体式盖之间，可以直接加热熔合，不必使用封口料。 2.2.2 2.2.2 蓄电池的结构蓄电池的结构 1 1、
45、国产蓄电池型号和规格、国产蓄电池型号和规格 按按JB2599JB2599- -8585起动型铅蓄电池标准起动型铅蓄电池标准规定，国产蓄电池的型号共分为规定，国产蓄电池的型号共分为3 3段段5 5 部分，其排列及含义如下：部分，其排列及含义如下： 第第1 1部分表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示。部分表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示。3 3表示表示3 3个单格，额定个单格，额定 电压为电压为6V6V；6 6表示表示6 6个单格，额定电压为个单格，额定电压为12V12V。 第第2 2部分表示蓄电池的类型，用汉语拼音字母表示。部分表示蓄电池的类型，用汉语拼音字母表示。Q Q表示起动用蓄电池
46、；表示起动用蓄电池；M M 表示摩托车用铅蓄电池；表示摩托车用铅蓄电池；JCJC表示舰船用铅蓄电池；表示舰船用铅蓄电池；HKHK表示航空用铅蓄电池。表示航空用铅蓄电池。 第第3 3部分表示蓄电池特征，用汉语拼音字母表示（无字为干封普通极板铅蓄部分表示蓄电池特征，用汉语拼音字母表示（无字为干封普通极板铅蓄 电池）。有两种特征时顺序将两个代号并列标示，各代号含义见表电池）。有两种特征时顺序将两个代号并列标示，各代号含义见表2 2- -2 2。 特征代号 蓄电池特征 特征代号 蓄电池特征 特征代号 蓄电池特征 A 干荷电 J 胶体电解液 D 带液式 H 湿荷电 M 密封式 Y 液密式 W 免维护 B
47、 半密封式 Q 气密式 S 少维护 F 防酸式 I 激活式 铅蓄电池特征代号铅蓄电池特征代号 表表2 2- -2 2 2.2.3 2.2.3 蓄电池的型号和选用蓄电池的型号和选用 第第4 4部分表示蓄电池的额定容量，我国目前规定采用部分表示蓄电池的额定容量，我国目前规定采用20h20h放电率的额定放电率的额定 容量，不带容量单位。容量，不带容量单位。 第第5 5部分表示蓄电池的特殊性能，用汉语拼音字母表示。部分表示蓄电池的特殊性能，用汉语拼音字母表示。G G表示高起表示高起 动率；动率；S S表示塑料槽；表示塑料槽；D D表示低温起动性好。表示低温起动性好。 2 2、进口蓄电池型号和含义、进口蓄电池型号和含义 从不同国家进口的蓄电池均根据进口国标准生产，这些标准有：从不同国家进口的蓄电池均根据进口国标准生产，这些标准有：LECLEC 国际（国际标准）、国际（国际标准）、BSBS（VBSVBS系列英国标准）、系列英国标准）、DINDIN（PZSPZS系列德国标准）、系列德国标准）、 JISJIS（日本标准）、（日本标准）、BCIBCI（美国标准）等。下面举几例说明进口蓄电池型（美国标准）等。下面举几例说明进口蓄电池型 号和含义。号和含义。 3 3、蓄电池的选
