发布于 04-18 16:50:22
（1）蓄电池爆炸的现象及产生的原因
蓄电池在充放电的过程中，水被分解产生大量H2和O2（图3-16），当这些气体不能及时从蓄电池内排出，或其遇到火花被点燃时，就会引起蓄电池爆炸。产生蓄电池爆炸的具体原因有以下几点。
图3-16 蓄电池充电过程中的气体释放
①加液盖通气孔堵塞引起蓄电池内部压力变化过快
a.若蓄电池极板严重硫化，在此情况下充电，单格电压及电解液温度会迅速升高，气泡产生快且剧烈；若加液盖通气孔堵塞，迅速膨胀的气体将会引起蓄电池爆炸。
b.蓄电池过充电时，也会使电解液温度迅速升高，产生的大量气体受热剧烈膨胀，如这时加液盖通气孔堵塞，将会使电池内部压力过大，导致蓄电池爆炸。
c.若蓄电池加液盖通气孔部分堵塞，拆卸蓄电池正极柱时，不小心搭铁，导致蓄电池短时大电流放电，也会产生蓄电池爆炸。
②长时间大电流放电 由于冬季温度过低，电解液黏度大、渗入极板孔隙的速度减慢，因此蓄电池内阻增大。在放电时，内阻产生的电压降也相应加大，这样将会引起电解液温度迅速升高。另外，在经过大电流放电后，PbO2变成PbSO4时体积增大且机械强度增加，引起极板翘曲。如大电流放电时间过长，致使蓄电池单格内膨胀剧烈而使蓄电池爆炸。
③可燃混合气被点燃 蓄电池在充电时，产生大量的H2和O2。若蓄电池连线不牢固，或在活接头处连线接触不良，或在拆卸蓄电池正极接柱时，不小心搭铁，都有可能产生电火花，再若这时周围环境通风不畅，混合气浓度达到了着火临界值，产生的火花将点燃可燃混合气，从而引起蓄电池爆炸。
（2）防止蓄电池爆炸应采取的对策
①定期清洗疏通加液盖通气孔。新蓄电池在启用时，一定要疏通加液盖通气孔。定期清洗蓄电池表面时，要把加液盖旋紧，防止污水、杂质落入电解液内。
②防止极板严重硫化。定期检查电解液液面高度和电解液密度，液面应以高出隔板上缘10～15mm为宜，不足时应添加蒸馏水，只有确知液面降低是由于电解液溅出所造成的，才允许添加密度相同的电解液，因为蓄电池在工作中，蒸发消耗的只是水。
③每次使用起动机时间不大于15s，连续2次启动时，中间至少要间隔30s，以避免蓄电池过度放电。
④蓄电池充电时，如果电解液温度超过40℃，应减小充电电流，当温度超过50℃时，应停止充电。另外，在充电过程中，应注意周围环境的通风以降低可燃混合气浓度。
⑤在使用蓄电池时防止电火花产生。要求蓄电池安装牢固，导线接头与蓄电池极桩连接紧固。蓄电池极柱和电线夹头，如产生硫酸盐和氧化物，应及时刮除，并涂以黄油，防止蓄电池极柱和电线夹头锈蚀。
引起蓄电池爆炸原因有多种，蓄电池要做到正确使用，才能更好地预防蓄电池爆炸。
日常使用中应该对蓄电池进行定期检查，那么通过哪些方法可以发现蓄电池的容量不足呢？
①万用表 使用万用表检查只能检查蓄电池的电压，不能作为容量的测试，有些已经损坏的蓄电池进行电压测试时，其电压都会有12V，其损坏原因并不是蓄电池的单格损坏，而是极板孔隙堵塞，造成的容量不足，故而不会造成蓄电池的电压下降。
②经验 有经验的维修人员可以通过启动时发动机的转速，判断蓄电池还能不能继续使用，但是由于这种判断过于主观，判断依据无法告知车主，且判断正确与否与维修人员的水平有直接关系，故而无法推广使用。
③观察窗 免维护蓄电池上面有观察窗，可以通过观测里面的颜色判断蓄电池的好坏。但是这种观测只是通过蓄电池里面的电解液密度和液面高度进行的一种粗略判断，只能判断蓄电池是否损坏，但不能判断蓄电池的冷启动容量是否足够或能否继续使用。这里要区分“没坏”和“能用”的区别，观察窗显示没坏的蓄电池并不一定能用。
④时间 蓄电池能否继续使用可通过使用时间来判断，这种方法过于主观。因为不同的车主有不同的驾驶习惯，相同使用时间的汽车也有着不同的车况，所以蓄电池的使用寿命也会有很大的区别，但这种方法可以大致判断蓄电池的技术状况。
⑤测试仪 用蓄电池测试仪能较好地检测出蓄电池的启动容量，从而判断蓄电池能否正常使用。
判断蓄电池容量是否充足的简单方法可以帮助我们快速判断蓄电池的容量及使用寿命。
（1）继电器引起的漏电
①故障现象 一辆捷达轿车，蓄电池刚充足电，放置1天后，出现起动机运转无力、喇叭声音弱、前照灯灯光很暗的现象。
②故障检查与排除 检查蓄电池电解液液面高度基本正常。启动发动机，测量发电机输出电压为13.8V，基本正常。由此怀疑蓄电池有自放电现象，且较严重，故决定更换蓄电池。
在拆装蓄电池时，发现接线柱有强烈的电火花，而此时点火开关处于断开状态。由此说明，电路中有用电器漏电或短路之处。
用电流钳夹在蓄电池负极，测试暗电流，电流为800mA，说明有漏电现象。逐一拔掉不经过点火开关的用电器（散热器风扇、点烟器、收音机、制动灯、门灯、小灯等）的熔断丝，观察漏电电流并不减少；拔下所有熔断丝，漏电电流还是不减少。逐一拔掉所有继电器，当拔掉12号位置进气歧管预热继电器后，漏电电流消失，手摸该继电器表面发热严重。
拆开发热的继电器，发现其内部烧蚀黏结。更换新的继电器J81，漏电消失，蓄电池不再亏电，故障排除。
③故障分析 进气预热电路如图3-17所示，接通点火开关后，如果发动机冷却液温度低于60℃，温度开关F35闭合，继电器J81通电工作，其内触点闭合，30号电线上的电压经继电器内闭合的触点到进气管预热加热电阻N51，加热器开始加热。当继电器内触点烧蚀黏结后，加热器N51一直处在工作状态，从而造成了蓄电池亏电故障。
图3-17 捷达轿车进气预热电路图
（2）用电器引起的漏电
①故障现象 一辆丰田老花冠轿车放置三四天后，出现蓄电池亏电的现象，无法启动。
②故障诊断流程 观察蓄电池相对密度计观察孔，呈黑色，初步诊断为蓄电池失效。换新蓄电池后能正常启动，但放置三四天故障依旧。断开蓄电池搭铁线，并在搭铁线和蓄电池负极桩头之间连接5W的试灯，试灯亮。逐一拔掉各个熔断丝，当将第4个熔断丝拔出时，试灯熄灭，蓄电池停止亏电。第4个熔断丝所涉及的用电器有：室内灯、阅读灯、点烟器、钟表、收音机、后备厢灯。
关闭所有车门、车内外灯、点烟器、钟表、收音机，并断开点火开关，用数字万用表测量第4个熔断丝所消耗的电流为0.42A。根据P=UI公式，计算其功率P=12V×0.42A=5.04W。通过资料查阅全车灯泡功率，其功率与后备厢照明灯接近。检查后备厢灯，发现后备厢灯烧坏，灯开关座下陷，即使关掉后备厢盖，灯泡仍会接通，灯泡已烧坏发白，但灯丝未断。更换新灯泡并修复开关座，故障排除。
③故障原因分析 车主介绍，后备厢灯开关原装的损坏了，后来重新改装。改装电路如图3-18所示。后备厢灯泡功率刚好是5W。由于后备厢照明灯与室内灯、阅读灯、点烟器的电路一样，线路是由第4个熔断丝控制点火开关的，是不经过后备厢触点灯开关座下陷，形成闭合回路，使得后备厢灯一直处在工作状态。容量为45A·h的蓄电池，放置3天，则蓄电池容量消耗0.3A×72h=21.6A·h，消耗蓄电池容量接近额定容量的50％，当然无法启动。
图3-18 丰田老花冠轿车后备厢灯改装电路图
蓄电池漏电的原因除了自身的技术状况不良外，更多的是汽车车身控制电器异常工作，各类电路短路、搭铁等造成的。
为了满足多功能和自动控制的需要，现代汽车装备的电器设备越来越多，因此蓄电池对保障汽车运行起到越来越重要的作用。
（1）蓄电池的特殊功能
蓄电池的常规功能是为汽车起动机、点火系统和信号系统提供电能。除了众所周知的提供直流电和存储电能外，蓄电池还有一个鲜为人知的功能，那就是吸收和衰减瞬时尖峰电压脉冲，这种功能称之为“电容功能”。正因为如此，蓄电池是汽车上最大的电容器。性能不良的蓄电池不但无法使起动机正常运转，而且会缩短发电机和起动机的使用寿命。
（2）蓄电池的使用寿命
在过去，汽车蓄电池大多数只能使用2～3年。现如今，许多原装蓄电池可以使用7年或者更长的时间。蓄电池使用寿命的明显延长，归功于优良的制作材料和先进的制造工艺以及电控单元对充电系统的精确控制。例如，博世公司开发的启停系统采用了增强型AGM玻璃纤维隔板蓄电池（图3-19），其使用寿命提高至普通蓄电池的3倍，同时低温性能提升约25％。
图3-19 博世公司的AGM玻璃纤维隔板蓄电池
（3）蓄电池容量的表示方法
①中国和欧洲采用“安·时”（A·h）是指蓄电池在低于规定电压之前，能够以一定的电流值连续放电的小时数，即“放电电流×放电时间”。
②美国采用“冷启动电流”（CCA）。CCA是指蓄电池在-17.8℃（0℉）时，电压高于7.2V之前能够连续提供的电流量。
③有的国家采用“启动电流”（CA）。CA是指蓄电池在0℃（32℉）时，电压高于7.2V之前能够连续提供的电流量。
（4）消除蓄电池的“浮电”
对于状况较差的蓄电池，采用电解液密度法测试电容量时，电解液的密度会显示蓄电池的电容量偏低，而对刚充满电的蓄电池测试，电解液的密度会显示蓄电池的电容量偏高（不管实际的存电量如何）。换句话说，刚充满电的蓄电池，测出的存电量总是高于实际的存电量，这就是蓄电池的“浮电”。因此，比较可行的方法是，将刚充满电的蓄电池放置4h，然后再测量电解液的密度，这样能够真实反映蓄电池的存电量。
如果嫌4h太长，可以采取以下快速消除“浮电”的方法：使喷油器和点火系统都不工作，然后接通起动机15s，等待30s，再接通起动机15s，随后等待2min，让蓄电池的状态稳定以后，再测试电解液的密度。
（5）自制蓄电池电缆的接头
蓄电池电缆的接头很容易被腐蚀，但是不一定要更换整根电缆，维修人员可以自行制作电缆的接头，这样可以节省维修费用。最好采用电缆接头制作专用工具，这套组件中包含压接钳、割线钳和割刀。接头做好后，再套上一段收缩比为4/1的热缩管，使水分无法进入，还可有效地隔绝腐蚀性酸蒸气。另外，建议不要使用不锈钢制作蓄电池电缆的接头，因为它容易腐蚀，不如铝质接头好。
（6）蓄电池的正确维护措施
①使用小一字槽螺钉旋具和吸尘器，将蓄电池极桩处大块的腐蚀物刮除，再把蓄电池的连线拆开，采用少量热的食用苏打水清洁蓄电池壳、极桩和电缆的接头。
②对清洁后的极桩和电缆接头采取化学保护措施——涂抹一层薄薄的介电润滑脂。电缆连接到蓄电池极桩后，其外层可以涂凡士林，不宜喷射防锈剂，因为多余的防锈剂会渗入电缆的接头内，这样会影响导电。
③经常检查和保持电解液液面的合理高度（图3-20）。
图3-20 检查蓄电池电解液的液位
1—蓝色（正常）；2—红色（电解液不足）；3—白色（需要充电）
新型免维护蓄电池的各方面性能参数与普通蓄电池有诸多的不同，在使用过程中更要注意其各方面的特征，以便延长其使用寿命。
①造成发动机怠速不稳 对于装用怠速控制阀的发动机，在闭环控制状态下蓄电池亏电，会引起怠速偏离设定值，使发动机怠速不稳定。这是由于在蓄电池电压过低的情况下，发动机ECU的怠速学习值容易丢失的缘故。此时需要进行节气门组件与发动机ECU之间的匹配，操作起来比较麻烦。
②减少实际喷油量 由于喷油器针阀的机械惯性、电磁线圈的磁滞性及磁路效率的影响，任何喷油器从电脉冲施加给电磁线圈到针阀开启都需要一个“开阀时间”（图3-21），它是不喷射燃油的无效时间，这一时间的长短受流过喷油器电磁线圈电流大小的影响，因此喷油器针阀实际打开的时间要比ECU控制喷油器通电的时间晚，这意味着针阀打开的延续时间比ECU计算的时间短，致使喷油量不足。蓄电池的电压越低，这种滞后的时间越长，对喷油时的影响就越大。
图3-21 喷油器喷油的滞后时间
③削弱点火能量 这是由于电源的电压越低，点火线圈蓄能的时间越长，点火器闭合的时间相对较短，如图3-22所示。
图3-22 蓄电池亏电削弱点火能量
④造成电子防盗系统失灵 其现象是：用遥控器发出解除防盗信号时，轿车没有正常的反应，车门不能打开，汽车无法启动。这种现象在冬季的早晨时有发生，这是由于在低温条件下蓄电池容量不能达到电子防盗系统接收器的启动电压引起的。
⑤导致音响系统锁死 例如宝马车系的电子音响系统具有防盗功能，如果音响电源电压低于5V，音响系统将被锁死，显示屏上会出现“防盗”字样。当电源电压恢复正常后，再要开机，必须输入原先设定的密码，否则音响系统不能激活。如图3-23所示为福特嘉年华音响（TB-9121）被锁死的指示，屏幕总是在两图间交替的闪烁，其解锁的方法把点火开关打开（只要能开音响就行），把音响打开1h（就让它闪），什么也别动，1h后就自动转换为4个零，依次按下面的数字键开始输密码，再按快进键就可以解锁。
图3-23 福特嘉年华音响（TB-9121）被锁死的指示
⑥使自动变速器不能进入超速挡，或者P位锁止功能无法解除 另外，还将造成ABS系统不能进入工作状态，巡行控制系统无法正常工作。
⑦导致电控单元控制混乱，给故障检测造成麻烦 目前越来越多的轿车电子控制系统采用CAN数据总线交换信息，而且它们之间传递的是数字信号或高精度的模拟信号。CAN数据总线对电压特别敏感，如果工作电压低于10.5V，会造成某些对工作电压要求高的控制模块暂时停止工作，使汽车的多路信息传输系统出现短暂无法通信的现象。例如发动机ECU或者防盗控制模块瞬间从车载网络系统中退出，使发动机ECU与防盗控制模块之间的通信中断，随之记录防盗系统激活的故障码，并且表现出与防盗系统锁死相同的故障现象，往往使故障诊断陷入困境。
⑧造成底盘部分性能受影响 包括自动变速器不能进入超速位、P位锁止功能无法解除、ABS不能进入工作状态、巡航控制系统无法正常工作以及安全气囊指示灯一直点亮。
电控汽车的车载网络系统相当于一个高度智能化的计算机系统，它由大量的传感器、执行器、ECU及连接器等组成，它们之间传递的是数字信号或高精度的模拟信号，这些电子控制器件对电压和电流特别敏感，若汽车蓄电池亏电，会对汽车的各项性能及其故障检测造成非常严重的影响。
（1）在检测前要确认蓄电池的存电量是否充足
在电控汽车的故障诊断中，有时出现这样的现象：用电脑故障诊断仪查看数据流，只能观察到怠速状态下的数据流，发动机稍一加速，故障诊断仪就与车上的ECU失去通信，数据流也随之消失。既然在静态下（点火开关处于ON位，而不启动发动机）用故障诊断仪能够进入数据流读取界面，而启动发动机后故障诊断仪回到了初始界面（退出了检测状态），说明车上的ECU及通信线路没有问题，是蓄电池亏电的缘故，因为故障诊断仪本身也是一台微机，它的正常工作也需要稳定的电源供应。由于启动发动机时消耗了大量的蓄电池电能，造成蓄电池电压暂时下降，才导致故障诊断仪在发动机启动瞬间回到了初始界面，因此，在检测电控系统前应当使蓄电池充足电，以保证故障诊断顺利进行。
在电控汽车上，一般有这样几条电源线进入ECU，一条是常接电源，即接蓄电池正极的火线（如大众车系电路图中的30号线），它不经过点火开关，始终向ECU的存储器提供电能，使ECU得以保存发动机在运转过程中的自学习适应值及故障信息；另外一条电源线经过点火开关（如大众车系中的15号线），向ECU提供平常实际使用的电源电压，在故障检测时应当注意这一问题。
（2）检查电气系统的“睡眠模式”是否起作用
在电控汽车上，数字式石英钟，电子调谐式收放机及ECU存储器等在点火开关处于OFF位及所有电器开关关断的情况下，蓄电池会有少量的电流流出。静态下检测蓄电池放电电流的方法是：首先关断车上所有的用电设备，将点火开关转至OFF位，拆下蓄电池的负极线，把万用表的正表笔接触拆掉的负极线，负表笔接触蓄电池负极极桩，然后观察万用表的指针，若略有摆动，说明车上的电子钟等小功率用电设备在耗电。
所谓“睡眠模式”，是指在发动机熄火一段时间后，汽车进入一种用电量非常小的状态（低能耗模式），静态下的放电电流不超过0.05A。若静态下蓄电池的放电电流过大，说明电控汽车的“睡眠模式”失效。
（3）经常保持充电系统正常工作
如果断开车身上所有的电器开关，蓄电池电压为13.6～13.7V；接通前照灯开空调后，蓄电池电压降为12.4～12.5V，或者仪表盘上的充电指示常亮不灭，说明蓄电池的电压过低，应当检查充电系统是否有问题，其检查顺序是：熔断器→电压调节器→相关线束→发电机，主要检查发电机是否发电、电压调节器调整的电压是否过低、充电线路是否接触不良或断路等。
（4）减小蓄电池电能的无谓损耗
其措施如下。
①发动机熄火后不要让点火钥匙长时间停留在ON位（图3-24）。因为在点火开关接通的情况下，蓄电池将持续向发电机的磁场绕组和电压调节器放电。这样不仅白白消耗蓄电池的电能，时间长了还会烧毁发电机的磁场绕组。另外，电压调节器必须受点火开关的控制，否则在发动机停转期间，电压调节器中控制磁场电流的大功率管将始终导通，使该功率管的工作负荷接近最大，不仅会使电压调节器的使用寿命大大缩短，而且还会导致蓄电池亏电。
图3-24 点火开关的ON挡位置
②消除外电路的短路和漏电故障。
③减少蓄电池的自放电。
④作业完成后，不要忘记关断汽车上所有用电器的开关。
⑤必要时对电控系统进行匹配。在对亏电的蓄电池维修以后，需要对汽车的电子控制系统重新进行设定，这些设定包括：怠速设定、节气门的设定、加速踏板的设定、电子防盗器的匹配等。蓄电池亏电以后的匹配，其实并不是针对实质性故障，而是一种标准操作程序。
⑥尽量避免汽车非正常断电，蓄电池非正常断电会产生与蓄电池亏电类似的故障现象。
预防蓄电池亏电的措施要综合使用，关键在于平时养成良好的用车习惯。
