能力目標
1.能對蓄電池技術狀況進行檢查和維護;
2.能通過現(xiàn)象判斷蓄電池的常見故障;
3.會對電力起動機進行拆裝、檢查和維護;
4.能通過現(xiàn)象判斷電力起動機的基本故障。
知識目標
1.挖掘機常用蓄電池的結(jié)構(gòu)與工作原理;
2.蓄電池技術狀況的檢查和維護;
3.蓄電池的常見故障及其排除方法;
4.起動機的結(jié)構(gòu)，工作原理及拆裝、檢查和維護;
5.起動機的基本故障。山東挖掘機
任務 1 1 ：鉛蓄電池構(gòu)造與原理認識
為了能安全和舒適的駕駛，挖掘機裝有許多電氣裝置。挖掘機不但在行駛時要用電，停車時也用電。因此挖掘機電源系統(tǒng)有蓄電池作為電源，并有充電系統(tǒng)，通過發(fā)動機運行來發(fā)
電。充電系統(tǒng)向所有的電器設備供電并對蓄電池充電。挖掘機電源系統(tǒng)主要包括：發(fā)電機、調(diào)節(jié)器(裝在發(fā)電機內(nèi))、蓄電池、放電警告燈、點火開關等。
蓄電池、發(fā)電機與挖掘機用電設備都是并聯(lián)的。在發(fā)動機正常工作時，發(fā)電機向用電設備供電和向蓄電池充電;起動時，蓄電池向起動機供電;放電警告燈用來指示蓄電池的充放
電狀況;調(diào)節(jié)器的作用是使發(fā)電機在轉(zhuǎn)速變化時，能保持其輸出電壓恒定。挖掘機蓄電池是一種儲存電能的裝置。一旦連接外部負載或接通充電電路，它便開始了能量轉(zhuǎn)換過程，在放電過程中，蓄電池中的化學能轉(zhuǎn)變成電能。在充電過程中，電能被轉(zhuǎn)變成化學能。
蓄電池的主要用途為：
(1)在起動發(fā)動機期間，它為起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和挖掘機的其它電氣設備供電;
(2)當發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)或低怠速運轉(zhuǎn)的時候，由它給挖掘機用電設備供電;
(3)當出現(xiàn)用電需求超過發(fā)電機供電能力時，蓄電池也參加供電;
(4)蓄電池起到了整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定器的作用，能夠緩和電氣系統(tǒng)中的沖擊電壓，保護挖掘機上的電子設備;
(5)在發(fā)電機正常工作時，蓄電池將發(fā)電機發(fā)出多余的電能存儲起來——充電。
在發(fā)動機起動后，當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速達到一定轉(zhuǎn)速時，車輛的電源系統(tǒng)即開始向蓄電池充電。
目前挖掘機上常用的蓄電池有：普通蓄電池、免維護蓄電池、封閉式免維護蓄電池等，
此外還有混合型蓄電池和重組式蓄電池。
掘機蓄電池由單個的單格電池組成。單格電池由正極板、負極板、隔板、電解液、電池蓋板、加液孔塞和電池外殼組成。
橫板上聯(lián)有極樁，各片間留有間隙。安裝時正負極板相互嵌和，中間插入隔板。在每個單格電池中，負極板的數(shù)量總比正極板多一片。
為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池內(nèi)部正負極板應盡可能的靠近，但為了避免彼此接觸造成短路，正負極板之間要用隔板隔開。隔板材料應具有多空性且化學性能
穩(wěn)定，以便電解液滲出，并具有良好的耐酸性和抗氧化性。
電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學反應的主要物質(zhì)，由化學純凈硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成。水的密度為 1 g/cm3 ，硫酸的密度為 1.84 g/cm3 ，兩者以不同的比例混合后形
成不同密度的電解液。
蓄電池電解液的密度一般為 1.24 g/cm3 ～1.30g/cm3 ，使用中密度應根據(jù)地區(qū)，氣候條件和制造廠的要求而定
不同地區(qū)和氣候條件下電解液的相對密度
氣候條件
完全充足電的蓄電池在 25℃時的電解液相對密度
冬季 夏季
冬季溫度低于零下 40℃的地區(qū) 1.30 1.26
冬季溫度在零下 40℃以上的地區(qū) 1.28 1.24
冬季溫度在零下 30℃以上的地區(qū) 1.27 1.24
冬季溫度在零下 20℃以上的地區(qū) 1.26 1.23
冬季溫度在零 0℃以上的地區(qū) 1.23 1.23
蓄電池的電解液和極板組裝在外殼中，外殼應耐酸、耐熱、耐震動沖擊。有硬橡膠外殼和聚丙烯塑料外殼兩種。
蓄電池的正負極板所能產(chǎn)生的電動勢大約為 2V，為了獲得更高的電動勢，通常要將多個 2V 的蓄電池單元串連起來，為此，在制造蓄電池外殼時，將一個整體的外殼分成若干個
單格，一般是將整個外殼分成 3 個或 6 個互不相通的單格，安裝 3 組或 6 組極板組，形成6V 或 12V 的蓄電池。
外殼的每個單格的底部制有凸起的肋條用來擱置極板組。肋條之間的空隙可以積存極板脫落的活性物質(zhì)，防止正、負極板短路。蓄電池各單格電池之間均用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)。聯(lián)條安
裝在蓋上是一種傳統(tǒng)的連接方式，不僅浪費材料，而且還使蓄電池內(nèi)阻增大，所以此種連接方式正在被穿壁式連接所取代。采用穿壁連接方式連接單格電池時，所用聯(lián)條尺寸很小，并設裝在蓄電池內(nèi)部。
每個單格電池都有一個加液孔，旋下加液孔蓋(圖 1-4)，可以加注電解液或檢測電解液密度;旋入孔蓋便可防止電解液濺出?？咨w上設有通氣孔，該小孔應保持暢通，以便隨時
排出蓄電池內(nèi)化學反應放出的氫氣(H 2 )和氧氣(O 2 )，防止外殼脹裂和發(fā)生事故。
蓄電池結(jié)構(gòu)
蓄電池蓋有硬橡膠蓋和聚丙烯耐酸塑料蓋兩種，前者與硬橡膠外殼配用，蓋子與外殼之間的縫隙用瀝青封口劑填封;后者與聚丙烯耐酸塑料外殼配用，其蓋子為整體結(jié)構(gòu)，與外殼
之間采用熱接合工藝粘合。 蓄電池外殼上還有正負極樁。
干式荷電鉛蓄電池與普通蓄電池的區(qū)別是極板組在干燥狀態(tài)的條件下，能夠較長時間(兩年)地保存在制造過程中所得到的電荷。如果干式荷電鉛蓄電池在規(guī)定的保存期內(nèi)需要
使用，只要加入符合規(guī)定密度的電解液，擱置 15～20 分鐘，調(diào)整液面高度和密度至規(guī)定標準后，不需要進行充電即可使用。
免維護蓄電池是目前普遍使用的鉛酸蓄電池，維護蓄電池的結(jié)構(gòu)特點：
(1)極板柵架采用鉛鈣錫合金材料制成，徹底消除銻的副作用。
極板柵架采用鉛低銻合金(含銻 2%—3%)材料制作的蓄電池稱為少維護蓄電池。銻的存在，不僅會在電化學反應中不斷地從正極板析出并遷移到負極板表面為自放電創(chuàng)造條件，
而且使蓄電池電動勢降低，充電電流增大，水的電解速度加快。
(2)采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既能避免活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。
(3)通氣孔塞采用新型安全通氣裝置，孔塞內(nèi)裝有氧化鋁過濾器和催化劑鈀。過濾器能阻止水蒸氣和硫酸氣體通過，避免其與外部火花接觸而發(fā)生爆炸，催化劑能促使氫氧離子
結(jié)合生成水再回到池內(nèi)而減少水耗。
如果相對密度計頂部的圓點呈綠色，蓄電池荷電充足(大約 65%充電);如果圓點模糊，蓄電池荷電不足，如果圓點呈黃色，給蓄電池再充電也無濟于事，如果此“眼睛”是透亮的，
是電解液不足。這兩種情況都必須更換蓄電池。
(4)外殼用聚丙烯塑料熱壓而成，槽底無筋條，極板組直接安放在殼底上，使極板上部容積增大 33%左右，電解液儲存量增大。
免維護蓄電池的使用特點
(1)在整個使用過程中無須補加蒸餾水，減少了維護工作量。
(2)電池蓋上設有安全通氣裝置，可阻止水蒸氣和硫酸氣體的通過，減少了電解液的消耗，并能減弱電樁和附近機件的腐蝕。
(3)自放電少，可儲存 2 年以上，使用壽命長，約為普通蓄電池的 4 倍。
(4)耐過充電性能好，免維護蓄電池的過充電電流，在充滿電時可接近零，減少了電和水的損耗。
(5)內(nèi)阻小，起動性能好。
蓄電池的型號、規(guī)格及選用
按照我國原機械工業(yè)部 JB2599-85《起動型鉛蓄電池標準》規(guī)定，其型號的編制由五部分組成，蓄電池的型號一般都標注在外殼上，蓄電池產(chǎn)品型號和含義如下：
1 — 2 3 — 4 5
第一部分表示蓄電池總成由幾個單個格電池組成，用阿拉伯數(shù)字表示。
第二部分表示蓄電池用途，用大寫字母表示，如挖掘機用蓄電池用“Q”表示，摩托車用蓄電池用“M”表示，船用鉛蓄電池用“JC”表示，飛機用鉛蓄電池用“HK”表示。
第三部分表示蓄電池特征，用大寫字母表示，干封普通極板鉛蓄電池可省略不寫，蓄電池特征代號見表 1-2。
第四部分表示 20h 放電率的額定容量，用阿拉伯數(shù)字表示，單位是 A·h(安培小時)。
第五部分表示特殊性能，用大寫字母表示(無字為一般性能蓄電池)，如薄型極板的高起動率電池用“G”表示。
蓄電池特征代號 表 1-2
特征代號 蓄電池特征 特征代號 蓄電池特征 特征代號 蓄電池特征
A 干荷電 J 膠體電解液 D 帶液式
H 濕荷電 M 密閉式 Y 液密式
W 免維護 B 半密閉式 Q 氣密式
S 少維護 F 防酸式 I 激活式
鉛酸蓄電池的基本工作原理：蓄電池的工作原理就是化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化。當蓄電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能而向外供電時，稱為放電過程;當蓄電池與外界直流電源相聯(lián)而將電
能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來時，稱為充電過程。
