学习情境六 冷起动困难的故障诊断与排除,知识一 冷起动困难故障的概述 知识二 排除冷起动困难故障的相关知识 知识三 冷起动困难故障相关部件的使用与保养,返回,知识一 冷起动困难故障的概述,电喷轿车冷起动困难是指在冷起动时， 要起动十多次才能着车， 起动后发动机工作一切正常， 无其他异常现象。但起动困难会大大缩短蓄电池和起动机的使用寿命。电子控制燃油喷射系统的发动机工作时， 通过控制系统不断地检测各传感器输入的信号， 按程序中设定的算法进行运算， 计算出最佳喷油量、最佳初级电路导通时间， 并转变成控制信号， 控制喷油器、点火线圈等执行机构工作， 以控制喷油量和点火提前角。从而使发动机在各种工况下都能获得最佳工作状态。,下一页,返回,知识一 冷起动困难故障的概述,从汽油发动机的工作原理可得， 要使发动机能顺利着车， 必须具备以下条件： 供给的混合气要符合工作状况所需的空燃比（浓度）； 工作时要有合适的汽缸压力和喷油压力； 点火时要有足够的电火花能量。 造成冷起动困难的主要原因有起动时蓄电池电压过低、喷油器故障、高压线故障、火花塞故障、燃油泵熔丝故障、燃油压力故障、汽缸压力故障等， 如果这些方面都正常， 那故障原因可能是混合气的浓度过稀所致。要检查空气滤清器、怠速电磁阀、节气门位置传感器、空气流量计、水温传感器等， 这些部件故障都有可能导致混合气浓度过稀。,上一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,一、概述 蓄电池（俗称“电瓶” ） 是一种将化学能与电能互相转换的装置， 是可逆的低压直流电源。蓄电池放电时， 将其储存的化学能转换为电能； 蓄电池充电时， 将电能转换为化学能储存起来， 直到化学能储存满时充电结束。 汽车上装有发电机与蓄电池两个直流电源， 蓄电池与发电机并联， 共同向全车用电设备供电。在发动机正常工作时， 由发电机向全车用电设备供电， 与此同时， 蓄电池处于充电状态， 由发电机给蓄电池充电。,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,蓄电池的作用如下。 （） 在发动机起动时， 给起动机提供大电流， 同时向点火系统、燃油喷射系统及发动机其他用电设备供电。 （） 在发电机不发电时， 由蓄电池向用电设备供电。 （） 当取下汽车钥匙时， 由蓄电池向时钟、发动机及车身的 存储器、电子音响系统及防盗报警系统等供电。 （） 当发电机超载时， 蓄电池协助发电机供电。 （） 当发电机正常发电时， 蓄电池可将发电机的电能转换为化学能储存起来（即充电）。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,（） 蓄电池相当于一个大容量电容器， 在发电机转速和负载变化较大时， 能够保持汽车电源电压的相对稳定。同时， 还可吸收电路中产生的瞬间过电压， 保护汽车电子元件不被损坏。 汽车上所使用的蓄电池主要是为了满足起动机的需要， 所以， 通常称之为起动型蓄电池。起动型蓄电池在短时间（ ） 内可提供强大的起动电流（一般为 ， 最大可达 ）。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,二、蓄电池的构造 普通铅酸蓄电池主要由极板、隔板、电解液、壳体、联条、极柱（桩） 等部分组成。蓄电池由单体电池组成， 蓄电池由 个单体电池串联而成， 每个单体电池电压为. ， 如图 所示。 （） 正、负极板。极板分为正极板和负极板两种，均由栅架和填充在其上的活性物质构成， 如图 所示。蓄电池充、放电过程中， 电能和化学能的相互转换就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,正极板上的活性物质是二氧化铅（ ）， 呈深棕色。 负极板上的活性物质是海绵状纯铅（）， 呈青灰色。 （） 栅架。作用是容纳活性物质并使极板成形， 一般由铅锑合金浇铸而成。其中含锑， 加入锑是为了提高栅架的机械强度并改善浇铸性能， 但加锑的副作用是引起蓄电池的自放电。 国产负极板的厚度为. ， 正极板的厚度为. （正极活性物质脱落和栅架腐蚀是决定蓄电池使用寿命的主要原因）。进口蓄电池普遍采用薄型极板， 正、负极板的厚度均在. 之间。薄型极板在相同体积的情况下可以提高蓄电池的容量， 改善蓄电池的起动性能。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,为了增大蓄电池的容量， 将多片正、负极板分别并联， 组成正、负极板组， 装在单体内， 如图 所示。由于正极板的机械强度差， 所以在每个单体中负极板组比正极板组多一片， 这样每一片正极板都处于两片负极板之间， 使其两侧放电均匀， 防止正极板弯曲变形。 （ ） 隔板。为了减小蓄电池的内阻和尺寸， 蓄电池内部正、负极板应尽可能地靠近，但为了避免彼此接触而短路， 正、负极板之间要用隔板隔开。隔板材料应具有多孔性和渗透性的特点， 且化学性能稳定， 即具有良好的耐酸性和抗氧化性。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,常用的隔板有木质隔板、微孔橡胶隔板、微孔塑料隔板、玻璃纤维隔板和纸板等。 （） 电解液。电解液由专用硫酸（密度为. ） 和蒸馏水按一定比例配制而成，密度一般为. （电解液的温度为 ）。配制电解液必须使用耐酸的器皿，切记只能将硫酸慢慢地倒入蒸馏水中， 并不断搅拌。 （） 壳体。蓄电池的壳体是用来盛放电解液和极板组的。要求应由耐酸、耐热、耐振、绝缘性好且有一定机械强度的材料制成， 一般采用橡胶或塑料制成。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,壳体内部由 个互不相通的单体组成， 底部有突起的肋条以便放置极板组。肋条之间的空间用来储存脱落下来的活性物质， 以防止在极板间造成短路， 极板装入壳体后， 上部用与壳体相同材料制成的电池盖密封。每个单体的顶部有一个加液孔， 用于添加电解液和蒸馏水， 也用于检查电解液液面高度和测量电解液密度等， 加液孔盖上设有通风孔， 以便蓄电池化学反应中产生的气体（氢气和氧气等） 能随时逸出。 （） 联条。联条的作用是将单体电池串联起来， 提高整个蓄电池的端电压。普通蓄电池联条的串联方式一般是外露式， 而新型蓄电池联条的串联方式是穿壁式， 如图 所示。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,三、蓄电池的工作原理 .电动势的建立 当正负极板各一片浸入电解液时， 通过活性物质与电解液反应的过程使负极板带负电，正极板带正电。当反应达到平衡时， 溶解便停止， 此时负极板具有负电位， 约为. 。正极板呈正电位。当达到平衡时， 约为. 。因此， 当外电路未接通时， 蓄电池的静止电动势约为. 。 .蓄电池的放电 当蓄电池接上负载后， 在电动势的作用下， 电流 从正极经过负载流往负极（即电子从负极到正极）。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,.蓄电池的充电 充电时， 应将蓄电池接直流电源（充电机）。当电源电压高于蓄电池电动势时， 在电源电压作用下， 电流从蓄电池正极流入， 负极流出（外电路电子是从正极流向负极）。 四、蓄电池的检修方法 .极板硫化 蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电， 极板上会逐渐生成一层白色大晶粒的， 这种现象称为硫酸铅硬化， 简称硫化。这阻碍了电解液的渗透和扩散， 使蓄电池的内阻增加， 起动时不能给起动机提供足够大的起动电流， 以致不能起动发动机。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,蓄电池极板硫化后的现象： 在充、放电时会有异常现象， 如放电时蓄电池容量下降很快， 用高率放电计检查时， 单体蓄电池端电压急剧降低； 充电时单体蓄电池端电压上升快，电解液温度迅速升高， 但密度却提高很慢， 且过早出现“沸腾” 现象。 产生极板硫化的主要原因如下。 （） 蓄电池长期充电不足， 或放电后没有及时充电。 （） 蓄电池内液面过低， 使极板上部与空气接触而发生氧化（主要是负极板）。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,（） 电解液密度过高、电解液不纯、环境温度温差较大等因素也能引起蓄电池极板硫化。平时要注意， 为了避免极板硫化， 蓄电池应经常处于充足电的状态， 放完电的蓄电池应及时进行补充充电， 电解液密度要选择恰当， 液面高度应符合规定。对于已经硫化的蓄电池极板， 轻者可用去硫化充电法消除极板硫化； 重者蓄电池应报废。 .自放电 充足电的蓄电池， 放置不用时会逐渐失去电量， 这种现象称为蓄电池的自放电。造成故障性自放电的原因有以下几个方面。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,（） 电解液中有杂质， 这些杂质在极板周围形成局部蓄电池而产生自放电。 （） 蓄电池内部短路引起的自放电。 （） 蓄电池盖表面不清洁， 如有电解液等， 会造成自放电， 还会使极桩腐蚀。 因此， 为了减少蓄电池的自放电， 电解液的配制应符合要求， 使用中还应经常保持蓄电池表面的清洁。 .极板活性物质大量脱落,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,极板活性物质脱落一般多发生在正极板上， 其特征为充电时电解液中有褐色物质自底部上升， 单体蓄电池端电压上升快， 电解液过早出现“沸腾” 现象， 而电解液密度不能达到规定的最大值； 放电时， 蓄电池容量明显下降。极板活性物质大量脱落的原因有充电电流过大、过充电时间过长、低温长时间大电流放电等。另外， 蓄电池受到剧烈振动时也会引起极板活性物质脱落。 .极板短路 极板短路的故障现象是： 充电过程中， 电解液温度迅速上升， 单体蓄电池端电压与电解液密度上升缓慢； 放电时， 蓄电池容量明显下降。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,极板短路的原因主要有： 隔板损坏； 活性物质在蓄电池底部沉积过多、极板弯曲及金属杂质落入正、负极板之间等。对于短路的蓄电池必须将其拆开， 查明原因， 排除故障。 五、蓄电池使用中技术状况的检查 .电解液液面高度的检查 电解液液面应高出极板 ， 液面高度可用玻璃管测量， 如图 所示。目前使用的新型蓄电池都是采用塑料透明壳体， 可以从蓄电池侧面观察液面高度， 蓄电池容器侧面有液面高度指示线， 电解液不足时应加注蒸馏水。注意： 除非确知液面降低是由于电解液溅出所致； 否则不允许加入硫酸溶液。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,.放电程度的检查 放电程度可以通过测量电解液密度得到， 如图 所示。根据实际经验， 电解液密度每下降. ， 相当于蓄电池放电， 所以根据所测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。 .起动性能的测试 蓄电池的主要作用是给起动机提供大电流， 所以蓄电池的主要性能也就是起动性能。高率放电计是模拟接入起动机负荷， 测量蓄电池在大电流（接近起动机起动电流） 放电时的端电压， 用以判断蓄电池的起动能力和放电程度， 如图 所示。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,测试时， 用力将高率放电计触针压紧蓄电池正、负极， 保持 ， 若蓄电池端电压能保持在. 以上， 说明该蓄电池性能良好， 但容量不足； 若稳定在. ， 说明蓄电池是充足电状态； 若蓄电池端电压迅速下降， 则说明蓄电池已损坏 .蓄电池极桩连接状态的测试 为保证蓄电池在车上能给起动机提供大电流， 除蓄电池本身的技术状况良好外， 蓄电池极桩与电缆线的连接非常重要， 极桩与电缆线的连接是否可靠可通过测量二者之间的压降来确定。,上一页,下一页,返回,知识二 排除冷起动困难故障的相关知识,如图 所示， 将电压表正表棒接到蓄电池的正极桩上， 负表棒接到正极桩电缆