电源系统主要由蓄电池、发电机、调节器等组成。采用12V负极搭铁电气系统。一、蓄电池蓄电池为一可逆直流电源，它在汽车上与发电机并联。在发动机正常工作时，发电机的端电压都会高于蓄电池的端电压，由发电机单独向用电设备供电，同时若蓄电池存电不足时，发电机可对蓄电池进行充电，只有当发电机不工作或怠速运转时，用电设备才由蓄电池供电。当用电设备同时接入较多，发电机过载时，蓄电池会协助发电机供电。另外，蓄电池还相当于一个较大的电容器，能吸收电路中随时出现的瞬时过电压，以保护电子元件不被击穿，延长其使用寿命。(一)蓄电池的构造与型号蓄电池的构造如图4-1所示，每个单格的标称电压为2V，由若干单格电池串联组成蓄电池总成，以满足汽车用电设备的需要。蓄电池主要由下列各部分组成：1.极板极板是由栅架和铅膏涂料组成，其形状如图4-2(a)所示。栅架的结构如图4-2(b)所示，其材料多为铅锑合金。加锑能提高机械强度，但会缩短蓄电池的使用寿命。栅架的含锑量一般为5%-7%。为了提高蓄电池的寿命，近来已采用低锑合金栅架(含锑2%-3%)或铅—钙—锡合金栅架。铅膏由铅粉与稀***混合而成。为了提高多孔性，常在负极板的铅膏中加人少量的添加剂。极板分正极板和负极板两种，化学处理后铅膏转变为二氧化铅(PbO2)的为正极板，呈暗棕色；在负极板上铅膏转变成海绵状纯铅(Pb)，呈***。正负极板上的二氧化铅和纯铅又称为活性物质(参与化学反应的物质)。蓄电池放电是靠极板上的活性物质(PbO2、Pb)与电解液中的***进行化学反应生成***铅(PbS04)来实现的；而充电过程是把***铅在正负极板上分别还原为二氧化铅和纯铅。蓄电池的充放电过程，可用下列化学方程式表示。PbO2+Pb+2H2S042PbS04+2H2O；PbO2+Pb+2H2S042PbS04+2H2O可以看出：放电过程中***减少，电解液相对密度下降。可以用测量电解液相对密度来判断蓄电池的充放电程度。把正负极板各一片浸入电解液中，就可获得2V电动势，但是为了增大蓄电池的容量，常作成正负极板组，装在单格电池内。负极板数应比正极板数多一片，以使正极板都处于负极板之间，两侧放电均匀，否则，正极板单面工作会使两侧活性物质体积变化不*而造成极板拱曲，活性物质就易脱落。2.隔板为了减少蓄电池的内阻和体积，正负极板应尽量靠近，但彼此又不能接触而短路，故在相邻的正负极板之间应加绝缘隔板。隔板具有多孔性，以便电解液渗透，且化学性能要稳定，常用的隔板材料有木质的、微孔橡胶的、微孔塑料和塑料纤维的以及浸树脂纸质隔板等。微孔橡胶隔板，性能好，寿命长，但成本高；微孔塑料隔板和浸树脂纸质隔板等孔率高、孔径小、薄而柔韧，成本又低，因而使用渐多。近年来，还有将微孔塑料隔板作成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质脱落。3.外壳外壳是用来盛放电解液和极板组。壳体应耐酸、耐热及耐震。目前，外壳多用塑料(聚丙烯)制成。壳子底部的凸筋是用来支撑极板组的，当有活性物质脱落掉人凹槽中时，可防止正负极板短路，若用袋式隔板，可防止活性物质脱落而短路，故壳底无需凸筋，以降低壳体高度。4.连接条每个蓄电池都是由三个或六个单格电池组成，而单格电池之间又靠铅质连接条串联在一起。一般连接条是在盖子上面分别焊在相邻两个极桩上，这样不但浪费铅，而且使电池内阻加大，近来逐步被穿壁式内连接代替。5.电解液电解液是用纯***和蒸溜水按一定比例配制而成，一般比重为1.24-1.30(15℃)。一般工业***和普通水都含有大量杂质，加入蓄电池内会产生自行放电和污染极板，因此，必须使用专用***和蒸溜水配制的电解液。电解液的比重对蓄电池的工作有重要影响，比重大，可以减少结冰的***并提高蓄电池的容量，但比重过大，由于粘度增加，反而会降低蓄电池的容量，而且会缩短极板使用寿命。电解液比重应随地区和气候条件而定。表4-1列出了电解液比重与气温及放电率之间的关系。表4-1电解液的比重(15℃)与气温及放电率的关系气温放电率冬季气温低于-40℃的地区冬季气温在-40℃以上的地区冬季气温在-30℃以上的地区冬季气温在-20℃以上的地区冬季气温在0℃以上的地区冬季夏季冬季夏季冬季夏季冬季夏季冬季夏季全充电时1.311.271.291.261.281.251.271.241.241.23放电25%1.271.231.251.221.241.211.231.201.201.19放电50%1.231.191.211.181.201.171.191.161.161.16放电75%1.191.151.171.141.161.131.151.121.121.12全放电时1.151.121.131.101.121.101.111.091.091.096.蓄电池的型号规格按照我国机械部标准JB1058-77规定，铅蓄电池的型号由五部分组成，其含义如下：1)*部分是阿拉伯数字，表示该电池总成由几个单格电池组成。2)第二部分表示电池用途，汽车铅蓄电池是起动型的，用“起”字汉语拼音的*个字母“Q”来表示。3)第三部分表示极板类型，一般型可以省略不标。特殊极板用拼音字母表示，如干式荷电池用“A”表示，薄型极板用“B”表示。4)第四部分是额定容量，单位为安·时(A·h)，用阿拉伯数字表示。5)第五部分表示特殊性能，用字母表示，如高起动功率电池用“G”表示。例如：6-Q-80G型蓄电池含义为：6表示由6个单格电池组成，额定电压为12V；Q表示起动用铅蓄电池；极板类型为一般型；80表示额定容量为80A·hG表示为高起动功率电池。6-QA一100型蓄电池含义为：该电池由6个单格电池组成，额定电压为12V；是起动用铅蓄电池；采用干式荷电型极板；额定容量为100A·h。新型铅蓄电池有下列两种：1)免维护电池。免维护铅蓄电池(又称MF蓄电池)。从70年代后期进入市场以来，已得到迅速发展。它在合理使用过程中，不需添加蒸溜水，如市内短途车可行驶8万km，长途车可行驶40-48万km，不需进行维护；可用3-4年不必加水，电桩腐蚀较轻，蓄电池自放电少，在车上或贮存时，不需进行补充充电。依维柯车均采用免维护型蓄电池。2)干式荷电蓄电池。极板在干燥状态下，能够较长时间(2年)保持化学能一电能的蓄电池称为干式荷电蓄电池。它与普通铅蓄电池的主要区别是能够长期保持负极板上活性物质的海绵状态。正极板上的活性物质是二氧化铅，在空气中是很稳定的；而负极板上的活性物质是海绵状纯铅，在与空气、水接触时很容易被氧化，使极板的荷电性能下降。所以干式荷电蓄电池主要是负极板的制造工艺与普通铅蓄电池不同，它要采取有效措施，提高负极板的***化性能。(二)蓄电池的充电在蓄电池使用中，充电是一个重要的工作。新蓄电池和新修复的蓄电池，在使用之前的***充电称为初充电。其目的在于***蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢硫化和自放电而失去的电量，故初充电恰当与否，对蓄电池的使用性能极为重要。使用中的蓄电池也要进行补充充电。为了使蓄电池保持一定的容量和延长其使用寿命，还需定期进行过充电和锻炼充电。1.初充电首先按蓄电池制造厂规定，加注一定比重的电解液，电解液加入蓄电池之前，温度不得超过30℃，注入电解液后，应静置3-6h，此时，若液面因电解液渗入极板而降低时，应补充到高出极板上缘1.5mm。然后，将蓄电池正负极分别与充电机正负极相接，并按表4-2充电规范进行充电。因为新蓄电池在储存中，可能有一部分硫化，充电时易于过热，所以初充电一般电流较小。充电过程通常分两个阶段进行，*阶段充电至电解液中放出气泡，单格电压达2.4V为止；第二阶段将充电电流减半，继续充到电解液中剧烈放出气泡(沸腾)，电解液比重和电压连续3小时稳定不变为止。全部充电时间约60-70h。充电过程中，应经常测量电解液温度，当上升到40℃时，应将电流减半；如继续上升到45℃，则应停止充电，待冷至35℃以下时再充电。充电临近完毕时，应测量电解液比重，如不合乎规定，应用比重为1.40。的电解液或蒸溜水进行调整，调整后应再充电2h，直到符合规定为止。表4-2铅蓄电池的充电电流规范蓄电池型号额定容量（A·h）额定电压（V）初次充电补充充电*阶段第二阶段*阶段第二阶段电流(A)时间(h)电流(A)时间(h)电流(A)时间(h)电流(A)时间(h)6-Q-906-Q-1056-Q-120901051201267825-3534420-309.010.512.010-114563-52.补充充电蓄电池在车辆上使用时，常有充电不足现象，应根据需要进行补充充电，一般每月至少1次，如发现下列现象，必须随时进行补充充电。1)当电解液比重下降到1.15以下时。2)冬季放电超过25%，夏季超过50%。3)灯光比平时暗淡，起动机无力。4)单格电池电压降到1.7V以下时。补充充电规范按表4-2执行。3.预防硫化过充电蓄电池在使用中，常因充电不足而造成硫化，为预防起见，每隔3个月进行一次预防硫化过充电，即用平时补充充电的电流值将电池充足，中断1小时，再用1/2的补充充电电流值进行充电至沸腾为止。如此重复几次，直至刚接入充电，蓄电池立即沸腾为止。4.锻炼循环充电蓄电池在使用中常处于部分放电的情况，参加化学反应的活性物质有限，为迫使相当于额定容量的活性物质都参加工作，以避免活性物质长期不工作而收缩，可每隔3个月进行一次锻炼循环充电，即在正常充足电后，用20h放电率放完电，再正常充电后投入使用。(三)蓄电池的故障及其排除蓄电池的外部故障，有壳体或盖子裂纹、封口胶干裂、极桩松动或腐蚀等；内部故障有极板硫化、活性物质脱落、极板短路、自行放电、极板拱曲等。下面简单分析几种常见故障现象和原因以及排除方法。1.极板硫化蓄电池长期处于放电状态或充电不足状态下放置时，在极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒的***铅，正常充电时，它不能转化为PbO2和Pb，称为***铅硬化，简称硫化。这种粗晶粒的***铅会堵塞极板孔隙，使电解液渗入困难，容量降低，且硫化层导电性很差，内阻显著增大，起动性能和充电性能下降。蓄电池硫化主要表现在：极板上有白色的霜状物，蓄电池容量明显下降；用高率放电叉检查时，单格电压明显降低；充电时单格电压迅速升高到2.8V左右，但电解液比重上升不明显，且过早出现沸腾现象。硫化原因主要有：1)充电不足的蓄电池长期放置，当温度升高时，极板上一部分***铅溶于电解液中，在温度下降时，溶解度随之减小，部分***铅再结晶成粗大颗粒的***铅附在极板上，使之硫化。2)电池内液面过低，极板上部与空气接触而氧化(主要是负极板)，在汽车行驶过程中，由于电解液上下波动与极板氧化部分接触，也会生成粗晶粒的***铅，使极板上部硫化。3)电解液比重过大或不纯，气温变化大都能使极板硫化。补救方法：当硫化不严重时，可采用去硫充电法进行充电。即倒出电解液，灌入蒸溜水充分洗涤，反复清洗数次，***后灌入蒸溜水使液面高出极板1.5mm，用2-2.5A电流充电，并随时检查电液比重，如上升到1.15以上时，可加蒸溜水冲淡，继续充至比重不再上升，再进行放电，如此反复几次，***后一次充电时，应将比重调至规定值。当硫化严重时，应予以报废。实践表明，用快速充电机充电，对于消除硫化有显著效果。2.自行放电充足电的蓄电池，放置不用，会逐渐失去电量，这种现象称为自行放电。如每昼夜容量下降不大于2%，属正常的自放电，超过2%就是有故障了。自行放电的原因主要有：1)电解液不纯，杂质与极板之间以及沉附于极板上不同杂质之间形成电位差，通过电解液产生局部放电。2)蓄电池溢出的电解液堆积在盖板上，使正负极桩形成通路。3)极板活性物质脱落，下部沉淀物过多使极板短路。4)电池长期放置不用，***下沉，下部比重较上部大，极板上下部发生电位差引起自行放电等。发生自放电故障后，应倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，再用蒸馏水冲洗极板和隔板，然后重新组装，加入新的电解液重新充电。3.极板短路隔板损坏，极板拱曲或活性物质大量脱落都会造成极板短路。极板短路的特征是：充电电压低，比重上升很慢，充电中气泡很少，而且用***率放电叉测试时，单格电池电压很低或者为零。对于极板短路的蓄电池必须拆开，查明原因排除之。4.活性物质脱落活性物质脱落，主要是指正极板上PbO2的脱落，这是蓄电池早期损坏的主要原因之一。充电中，如正极板形成致密的PbO2层则不易脱落，实验证明，致密的PbO2层是在疏松的PbS04表面上形成的。所以PbO2脱落的主要原因是放电而不是充电。降低电解液比重，减小放电电流以及提高电解液温度，都有利于形成疏松的PbS04层，因而有利于防止活性物质脱落。反之，若采用高比重电解液，或者是低温大电流放电，都容易形成致密的PbS04层，加速活性物质脱落。负极板上活性物质脱落的主要原因是大电流过充电，产生大量的氢气和氧气，当氧气从负极板的孔隙向外冲出时，会使活性物质脱落。汽车行驶时的振动，也会加速活性物质脱落。处理方法：当沉淀物少时，可以清除后继续使用，沉淀物多时，应更换新极板。[TOP]二、发电机和调节器(一)工作原理依维柯轻型车选用14V45A及85A两种交流发电机。该车采用9管交流发电机充电系统(见图4-3)。其特点是发电机中除了一般常用的6只二极管外，又增加了3个功率较小的二极管，它专用来供给磁场电流，所以又称为磁场二极管。采用磁场二极管后，可以省去继电器，仅利用简单的充电指示灯即可表示发电机工作情况的好坏。在图4-3中，V7、V8、V9为磁场二极管。发电机工作时，在发电机定子的三相绕组中产生的三相交流电动势，经VI-V66个二极管所组成的三相全波桥式整流电路整流后，输出直流电压UB+向蓄电池充电和向用电设备供电。发电机的磁场电流则由三个磁场二极管V7、V8、V9和三个负极二极管V2、V4、V6组成的三相全波桥式整流电路整流后的直流电压UP+供给。电压调节器采用集成电路调节器，直接装在发电机内。充电指示灯的工作原理如下：接通开关K，畜电池电流经充电指示灯→调节器接线柱V+→电磁振动式调节器中的触点(或晶体管调节器中的大功率管)→调节器接线柱VF→发电机磁场绕组→搭铁，构成回路。此时充电指示灯发亮，指示发电机被激磁。发电机工作时，充电指示灯两端电压是由蓄电池电压与磁场二极管的输出端V+电压的差值所决定。随着发电机转速的升高，由于V+端电压***，故充电指示灯的亮度减弱。当发电机电压达到蓄电池充电电压时，发电机开始自激，此时充电指示灯因两端的电位相等而熄灭，表示发电机已经正常工作。当发电机转速降低或发电机有故障时，则接线柱V+端电压降低，由于指示灯两端的电位差增大，指示灯又发亮。这样利用该充电指示灯不仅可在停车后发亮警告驾驶员及时关掉电源开关，又可指示发电机的工作情况。在***发动机中，通常是利用点火开关对交流发电机的磁场电路和电压调节器磁化线圈的电路进行控制。停车时关掉点火开关，即可切断上述两个电路，防止蓄电池向其放电。但在柴油发动机中，上述两个电路是由电源开关控制的，由于驾驶员的疏忽，常发生忘记关断电源开关的情况，从而造成蓄电池长期通过发电机的磁场绕组和电压调节器的磁化线圈放电，使其有烧坏的***。为防止这一情况发生，在依维柯柴油车上，装有一组磁场继电器，其作用是当发动机熄火时能自动切断磁场电路。（二)构造拆卸图1.发电机及安装系统分解图如图4-4所示。2.发电机总成分解图如图4-5所示。3.发电机技术参数目前依维柯车选用上海汽车电机二厂生产的JFZ1714型和长沙汽车电器厂生产的JFZ1912型二种交流发电机，其技术参数如下：表4-3发电机技术参数[TOP]型号JFZ1714JFZ1912额定输出电流(A)4585额定输出电压(V)14***大连续转速(r/min)1500驱动侧轴承6303/2RS-C3整流子侧轴承62201/2RS-C3磁场线圈阻抗(25℃时)(Ω)2.9&plu***n;0.15电子电压调节器EL14V4C三、电源系统常见故障与排除电源系统常见故障主要表现是：1.蓄电池充电不足，表现为蓄电池电解液密度降低，起动机运转无力。2.蓄电池过充电，表现为电解液液面降低过快，水耗多。(一)故障检查方法1.目测检查当发生上述故障现象时，一般先采用目测检查，包括以下几个方面：1)蓄电池接柱的清洁情况和紧固状态。2)发电机、起动继电器等电线接头是否腐蚀或松动。3)所有导线绝缘外皮有无损坏开裂。4)发电机安装螺钉是否拧紧，搭铁是否良好，发电机皮带是否过松。)