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汽车电气设备故障解析

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:蓄电池的内部故障有极板硫化、自放电、极板短路和活性物质脱落等。这种粗而坚硬的PbSO4晶体导电性差、体积大,会堵塞活性物质的细孔,阻碍电解液的渗透和扩散,使蓄电池的内阻增加。处理方法 蓄电池应经常处于充足电状态;放完电的蓄电池应及时补充充电;电解液相对密度要恰当;液面高度应符合规定。4)将电解液密度调整至规定的值。因此,在检查和排除蓄电池自放电故障时,应先检查有无蓄电池外接电路的问题。

汽车电气设备故障解析

电池的内部故障有极板硫化、自放电、极板短路和活性物质脱落等。

1.极板硫化

(1)现象 极板上生成白色粗晶粒PbSO4,在正常充电时不能转化为PbO2和海绵状铅,这种现象称为“硫酸铅硬化”,简称“硫化”,主要发生在负极板上。这种粗而坚硬的PbSO4晶体导电性差、体积大,会堵塞活性物质的细孔,阻碍电解液的渗透和扩散,使蓄电池的内阻增加。放电时蓄电池容量明显下降,用高率放电计检查时,单格电压急剧降低;充电时单格电压上升快,电解液温度迅速升高,但密度增加很慢且达不到规定的值,并过早出现“沸腾”现象。

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图2-20 高率放电计

a)单格式电池高率放电计 b)12V整体式电池高率放电计

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图2-21 Delco牌蓄电池电解液液面高度和密度的检查

①—绿色 ②—黑色(暗区) ③—无色(亮区)

(2)主要原因

1)蓄电池长期充电不足或放电后不及时充电,温度变化时硫酸铅发生再结晶。这种再结晶过程形成难溶的粗晶体即为极板硫化。

2)电解液液面太低,使极板上部被氧化(主要是负极板),汽车行驶颠簸时,会使电解液不时地与极板上部已氧化了的部分接触而产生再结晶,形成硫化。

3)深度放电。深度放电是指在小电流长时间过放电,使极板深层的活性物质转变为PbSO4,而依靠汽车发电机向蓄电池充电,不可能使这部分PbSO4复原,久而久之就会变为粗晶体PbSO4

4)电解液相对密度过高、不纯、外部温度变化剧烈等都会造成极板的硫化。

(3)处理方法 蓄电池应经常处于充足电状态;放完电的蓄电池应及时补充充电;电解液相对密度要恰当;液面高度应符合规定。对于已硫化的蓄电池,较轻者可按过充电方法进行处理,较严重者可用小电流长时间过充电法或去硫化充电法消除硫化。

蓄电池轻度硫化,可用充电的方法予以消除:

1)倒出蓄电池电解液,并用蒸馏水冲洗两次,然后加注足量的蒸馏水。

2)接通电源,按额定容量值1/30A的电流进行充电。当密度上升至1.15g/mL时,倒出电解液,加注蒸馏水,再进行充电。如此反复,直至密度不再上升为止。

3)以额定容量值1/10A的电流进行放电,当单体电池电压下降到1.7V时,停止放电,然后以额定容量值1/10A的电流进行充电,接着再放电、再充电,直到容量达到额定容量的80%为止。

4)将电解液密度调整至规定的值。

2.自放电

(1)现象 在未接通外电路时,蓄电池的电能自行消耗即称为自放电。正常的情况下,自放电是不可避免的,但如果每昼夜蓄电池自行放电量大于2%Q(即蓄电池容量C),则属于自放电故障。蓄电池有自放电故障的表现为:充足电的蓄电池停放几天或几小时后就呈现电量不足的现象。

(2)主要原因

1)蓄电池盖表面有油污、尘土、电解液等而造成漏电。

2)壳体底部沉积物过多而造成正负极板间短路。

3)隔板破裂,造成正负极板短路。

4)电解液不纯,含有过多的金属杂质。

(3)自放电故障的排除 不同原因引起的自放电,其故障排除的方法不同:

1)检查蓄电池盖表面,若有不洁予以清洁。

2)注意观察蓄电池在充电时电解液是否呈现褐色,若是,则为壳体底部沉积物太多而造成自放电,需倒出全部电解液,并用蒸馏水将壳体内部冲洗干净,然后重新加注电解液,并充足电。

3)如果检查均正常或将其他造成自放电的故障原因排除后,自放电故障仍明显,则可能是电解液不纯。故障处理的方法为:先将蓄电池全放电或过度放电,以使杂质全部进入电解液,然后将电解液全部倾出,用蒸馏水冲洗壳体内部后,加注电解液并将其充足电。(www.xing528.com)

(4)注意事项 用电设备开关未关或电路有短路、漏电故障时,会出现与蓄电池自放电故障相同的现象。因此,在检查和排除蓄电池自放电故障时,应先检查有无蓄电池外接电路的问题。

由于数字石英钟、电子调谐(电台记忆)式收放机及电喷发动机计算机记忆内存等在点火开关关断时仍处于通电状态,因此,在点火开关关断及所有用电设备开关关断的状态下,检测到蓄电池的输出电流不为0或用电设备的电路电阻不为开路(电阻≠∞)是正常的,但电流不应大于1A,电阻应不小于100Ω。否则,说明电路或开关存在短路或漏电故障。

3.极板短路

(1)现象 开路电压较低,大电流放电时端电压迅速下降,无法起动。充电过程中,电压与电解液密度保持很低的数值就不再上升了或上升缓慢,充电后期很快沸腾但气泡很少,电解液温度迅速升高。

(2)主要原因 隔板损坏使正负极板相接触而短路;活性物质大量脱落在蓄电池底部沉积过多、金属导电物落入正负极板之间也会造成蓄电池内部极板短路。

处理方法:对于短路的蓄电池必须拆开,查明原因然后排除。

4.极板活性物质大量脱落

(1)现象 蓄电池充电时电解液会成为混浊褐色溶液,充电电压上升过快,电解液过早出现“沸腾”现象,而其密度达不到规定的最大值;放电时电压下降过快,容量明显不足。

(2)活性物质脱落的故障原因 正常使用期内蓄电池极板上活性物质脱落是有限的,造成极板上的活性物质早期脱落的原因有:

1)充电电流过大或长时间过充电,使大量的水电解,产生的气体在极板孔隙内产生压力,造成活性物质脱落。大电流充电还易使电解液温度过高,造成极板变形而使活性物质脱落,而过量的充电,还会使栅架过分氧化,造成活性物质与栅架松散剥离。

2)蓄电池长时间大电流放电,尤其是蓄电池低温长时间大电流放电,生成的PbSO4容易形成致密层,在充电时,PbO2会以树状的晶体生长,这种树状晶体很容易脱落。

3)过度放电,极板上PbSO4太多,体积膨胀而造成挤压,使活性物质脱落。

4)蓄电池极板组安装不良而松旷或蓄电池在车上安装不牢固,使极板组颠簸振动加剧,造成活性物质脱落。

5)冬季蓄电池放电后未及时充电,使电解液密度过低而结冰,导致活性物质脱落。

(3)故障处理措施 活性物质脱落较少时,可以倒出全部电解液,用蒸馏水冲洗后重新加注电解液,充电后继续使用。如果活性物质脱落过多,则需更换极板组或更换蓄电池。

5.极板拱曲

(1)现象 极板拱曲后会造成内部短路等故障,多发生于正极板。

(2)主要原因

1)极板充放电时各部分所引起的电化学反应强弱不匀,致使极板膨胀和收缩不一致。

2)经常大电流放电,使极板表面各部分电流密度不同而造成弯曲。过量放电后,PbO4充电时得不到恢复造成内部膨胀而导致极板拱曲。

3)电解液中含有杂质,整个极板的活性物质体积变化不一致造成极板拱曲。

处理方法:极板轻度拱曲时,可用木夹板夹紧校正,如极板拱曲严重,则应更换新极板。

6.富康轿车蓄电池的拆卸与安装

(1)蓄电池的拆卸 富康轿车蓄电池及相关附件的拆卸与分解如图2-22所示。

注意:在拆卸蓄电池电缆时,应先拆负极电缆,然后再拆正极电缆。

(2)蓄电池的安装 按与拆卸相反的顺序安装蓄电池及附件。在安装蓄电池电缆时,应先接正极电缆,然后再接负极电缆。

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图2-22 蓄电池及其附件

1—蓄电池 2—蓄电池支架 3—蓄电池盒 4—正极电缆 5—负极电缆 6—蓄电池压板拉杆 7—蓄电池压板 8—线束支架 9—电控盒支架 10—电控盒盖 11、12、13、14—电缆支承夹 15—蓄电池正极护套 16—垫圈 17—毛毡垫圈 18—螺栓 19—凸缘螺母 20—簧片螺母 21—螺母

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