Реферат: Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторных батарей
Министерство образования Республики Коми
УПО ПУ – 30
Письменная выпускная
Квалификационная работа
Тема: Техническое обслуживание и ремонт
аккумуляторных батарей.
Выполнил: Ермаков Александр Николаевич
Специальность: Автомеханик
Группа: 311
Преподаватель: ХолоповНиколай Петрович
Мастер П/О: Усатюк Леонид Григорьевич
Работа допущена
<img src="/cache/referats/9274/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1030">к защите с оценкой:
Преподаватель:
<img src="/cache/referats/9274/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1028">
<img src="/cache/referats/9274/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1029">Мастер:
г. Ухта 2001 г.
Бедный родственник.Хороший аккумулятор — это хорошо. А потомупослушаем Криса Грэма, который расскажет нам, как продлить срок его службы, атакже даст совет, на что в первую очередь следует обратить внимание при выборенового зарядного устройства.
Классификация аккумуляторов.
В среде автомобилистов бытует убеждение, что главный признак, по которому следует классифицировать аккумуляторы — это их размер. Но если мы вспомним, что эти размеры стандартизованы, то вынуждены будем признать, что данный критерий при выборе нового аккумулятора является практически бесполезным. С технической же точки зрения наиболее существенными являются три следующие показателя. Во-первых, это емкость, выраженная в ампер-часах (Ah). Она характеризует способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени. Например, емкость 40 ампер-час означает, что аккумулятор может давать ток в 1 ампер в течение 40 часов (или в 2 ампера в течение 20 часов и т.д.).
Во-вторых, пусковая мощность. А именно — величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд при температуре минус 18 градусов С. Этот показатель характеризует способность аккумулятора запускать холодный двигатель.
И, в-третьих, — резервная емкость. Этот параметр, особенно почитаемый в Америке, показывает интервал времени (в минутах), в течение которого аккумулятор способен давать ток 25А (т.е. в течение какого времени он сможет подменять собой вышедший из строя генератор).
В ближайшее время планируется введение девятизначных Европейских типовых номеров — ETN, призванных как-то упорядочить электрические характеристики, физические размеры и мощности аккумуляторов. Однако, в лучших традициях Брюсселя, вопрос прочно увяз в обсуждениях и согласованиях. Но проблема давно назрела, поскольку сейчас нередко можно столкнуться с ситуацией, когда два одинаково классифицированных аккумулятора разных производителей могут, например, сильно различаться по своему КПД.
В настоящее время в Великобритании принята трехзначная кодировка аккумуляторов. При том, что в большинстве стран Европы они маркируются пятизначным номером по стандарту DIN. Этот стандарт дает, в частности, удобный способ определения ампер-часовой характеристики. Если вычесть 500 из первых трех цифр номера, то вы получите искомое значение. Например, номер 54532 означает, что это аккумулятор емкостью 45 Ah.
Что там внутри?Да все то же самое, что и раньше,поскольку принципиально конструкция аккумуляторов остается неизменной снезапамятных времен: свинцовые пластины и кислота. Стандартный автомобильный аккумулятор состоит из шести 2-вольтовыхэлементов, что дает на выходе 12 вольт. Каждый элемент состоит из свинцовыхрешетчатых пластин, покрытых активным веществом и погруженных в кислотныйэлектролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, аположительные двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку,активное вещество вступает в химическую реакцию с сернокислотным электролитом,вырабатывая электрический ток. На пластинах при этом осаждается сульфат свинца,и электролит, соответственно, истощается. При зарядке эта реакция проходит вобратном направлении, и способность аккумулятора давать ток восстанавливается.
Автомобильный аккумулятор выполняет три функции: во-первых, он запускаетдвигатель, во-вторых, питает некоторые электрические устройства, например,сигнализацию и телефон, когда двигатель не работает. И, наконец, он«помогает» генератору, когда тот не справляется с нагрузкой.
Аккумулятор обычно соседствует сдвигателем. А как раз высокой температурыэтот агрегат не переносит.
Как отмечает Кейт Мак-Ивен, главныйинженер фирмы Lucas Yuasa Batteries Ltd., дальше может быть еще хуже.
Вот что он говорит по этому поводу:«Законы, ограничивающие уровень шума, заставляют производителей всетщательнее затыкать любые отверстия в отсеке двигателя, что приводит кповышению температуры в моторном отсеке. На сегодняшний день это, пожалуй,самая большая проблема для производителей аккумуляторов. Ведь верхний пределрабочей температуры этих устройств — 100 градусов С, дальше электролит простозакипает. Но даже если температура и не достигает рокового предела, а только кнему приближается, срок службы батарей все равно снижается в три-четырераза».
+,0Холостой режим.Простаивание автомобиля зимой в «пробках» — настоящая проблема для аккумулятора. Работающие одновременно вентилятор, фары, обогреватель заднего окна и стеклоочистители способны забрать больше тока, чем производит генератор. В фирме Lucas подсчитали, что за 45 минут такой работы средний аккумулятор может истощиться настолько, что повторный запуск выключенного двигателя окажется уже невозможным. Для восстановления потребуется не меньше 30 минут нормальной езды, прежде чем можно будет снова остановиться.
Казалось бы, следует просто убратьаккумулятор подальше от двигателя, но это ведет к дополнительным расходам.Придется тянуть к стартеру более длинный провод, который будет«съедать» часть энергии, что потребует увеличить мощностьаккумулятора. К тому же этот «ящик с кислотой» окажется тогда близкок пассажирскому отсеку, что небезопасно. И все же, фирмы Audi, BMW, Jaguar иRolls-Royse убрали аккумулятор из двигательного отсека, а недостатки наличиядополнительного провода уравновесились повышенной надежностью батареи. Вмоделях класса «супермини» аккумуляторы всегда находились вбагажнике.
Есть и другие решения. Например, вновой модели Peugeot 406 устанавливается аккумулятор с двойным корпусом. Междустенками прогоняется воздух, что предохраняет батарею от перегрева.
Отчего они выходятиз строя?Вообще-то, в самом аккумулятореломаться особенно нечему. Во всяком случае, причина большинства неисправностейсвязана не с собственными его дефектами, а с наличием дополнительного оборудования, например, сигнализации и телефона.Эти устройства особенно любят преподносить «сюрпризы» во времядлительных стоянок автомобиля, например, в аэропортах.
Крис Барретт, управляющий директорфирмы Hoppecke Batteries (UK) Ltd, поясняет: «Производители автомобилей вцелях экономии ставят самый „слабый“ аккумулятор, какой только можно,поэтому любая дополнительная электрическая нагрузка может привести кнеисправности».
Сам аккумулятор в процессе службы,конечно, изнашивается и, в концеконцов, выходит из строя. Это происходит вследствие коррозии пластин, обедненияих активного покрытия и истощения электролита. Тому способствует повышеннаятемпература, так что чаще всего повреждения происходят летом, а с первымморозцем начинается «веселая жизнь». Обычно срок службы батареисоставляет около четырех лет, но в большой степени зависит от режимаэксплуатации.
Однако если ваш аккумулятор вдруг началбарахлить, не спешите его выбрасывать. Кейт Мак-Ивэн предупреждает: «Нашопыт показывает, что огромное количество автомобильных аккумуляторов,считавшихся неисправными, были просто-напросто разряжены. Такой»простой" диагноз выгоден только не очень щепетильным продавцам.Попробуйте зарядить разряженный аккумулятор, причем как можно скорее. Чемдольше аккумулятор остается незаряженным, тем сильнее сульфатация пластин, итем проблематичнее будет его восстановление".
Аккумулятортребует заботы.Многие владельцы автомобилей бываютискренне удивлены, когда узнают, что аккумулятор тоже требует «техобслуживания». Это прискорбно,потому что капелька заботы и внимания могут сберечь кучу времени и денег.
Уход за аккумулятором чрезвычайно прости практически сводится лишь к регулярным проверкам уровня электролита. Низкийуровень может свидетельствовать об излишней зарядке, что обычно вызванонеисправностью генератора. Если же электролита недостает только в одном изэлементов, то выход из строя всего аккумулятора уже не за горами. В теплуюпогоду он еще кое-как поработает, но первые же холода его прикончат.
Несколько лет назад в большом ходу были«аккумуляторы, не требующие ухода», что конструктивно сводилось кглухой герметизации верхней крышки. Со временем мода эта прошла, поскольку, вслучае, если, по каким-то причинам, потеря электролита все же происходила,долить его уже было нельзя.
Доливая аккумулятор, помните об однойособенности. Во время зарядки уровень электролита сотворить несколькопревышается, поэтому доливать следует с учетом этого эффекта. А что можеткислота, попавшая на корпус батареи или на детали кузова, мы все прекраснознаем.
Меры безопасности при запуске от внешнего источника.
— Никогда не курите во время запуска двигателя от внешнего источника.
— Заправьте свободные части одежды и снимите с себя металлические украшения и предметы.
— Убедитесь, что автомобили не соприкасаются друг с другом.
— Не прикасайтесь сами к кузову автомобиля.
— Выключите все перед тем, как отсоединять кабель.
Вопросы безопасности.
Помните, что опасность возгорания кислорода и водорода, выделяющихся во время зарядки (а также после ее завершения), вполне реальна.
Хотя большинство серьезных производителей оборудуют крышки аккумуляторов ограничителями пламени, призванными предотвратить его попадание внутрь аккумулятора, подобная вероятность по-прежнему сохраняется. Правда, эксперты фирмы Hoppecke отрицают это, но, как говорится, береженого Бог бережет.
Помните также, что искра возникает не только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв.
Взрыв аккумулятора можно сравнить по мощности с выстрелом из ружья калибра 12 мм. Результат представляет собой жуткое зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. Например, в осторожной Америке в год бывает более десяти тысяч подобных случаев.
При том, что взрыв, вероятно, не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных очках.
Следующий момент, на который следуетобратить внимание, — вибрация. Послевысокой температуры и электрической перегрузки, это — основная причина износабатарей. Механизм данного воздействия прост: любая «болтанка»постепенно стряхивает активное вещество с пластин. Поэтому проследите, чтобыаккумулятор был прочно закреплен.
И,=наконец, проверьте клеммы. Они должны быть чистыми и хорошо затянутыми воизбежание искрения. Некоторые смазывают клеммы густой смазкой, другие считают,что это только способствует накоплению грязи, так что выбор за вами.
<img src="/cache/referats/9274/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">Что нам прогресс техническийготовит.В обозримом будущем переворота вобласти аккумуляторных технологий не ожидается. Свинцово-кислотные системыоказались столь удачны своим сочетанием пусковой эффективности, надежности истоимости, что трудно представить на их месте что-либо другое. Во всякомслучае, так считает Кейт Мак-Ивэн. «Эта технология сейчас просто внеконкуренции, — утверждает он, — и я не думаю, что ей появится какая-либоальтернатива. Что же касается возрастающих нагрузок на аккумуляторы, тоположение можно улучшить не повышением мощности батарей, а путем оптимизацииработы электрических систем автомобиля».
Фирма Lucas уже разрабатывает систему,не позволяющую аккумулятору разряжатьсяниже уровня, необходимого для запуска двигателя. Как только батареяразрядится до определенного предела, эта система сажает электрооборудованиеавтомобиля «на голодный паек». Камнем преткновения в этой системеявляется то, что при таком подходе могут отказать системы безопасности автомобиля.
Такой уровень технологии, которыйчастично уже существует, позволит уменьшить размеры батарей и улучшить ихконструкцию. Так, фирма Lucas уже выпустила аккумулятор, в котором электролитне плещется свободно внутри корпуса, а пропитывает специальный материал,напоминающий промокательную бумагу. Излишне говорить, насколько это практичнееи безопаснее.
Однако, такие зубры, как BMW,Rolls-Royce, Mercedes-Benz и Jaguar пошли другим путем. Они ставят наавтомобиль два аккумулятора. Одиниспользуется только для запуска двигателя — он больше ни к чему не подсоединен.Другой — «служебный» — питает все остальные системы. Такой подходобходится дороже, кроме того, не исключает возможности разряда служебнойбатареи при длительной работе сигнализации.
Заряжай!..Аккумулятор, безнадежно«севший» однажды морозным утром в понедельник, — вот нередкая причинакрушения стольких блестящих служебных карьер. Когда-то, в эпоху заводных ручек,еще можно было попытаться ухватить улетающую Судьбу за пятки — закатать рукавасмокинга и поработать, как следует ручкой. Теперь же, в Век гуманизма, мылишены и этой грубой возможности. Так что же делать?
Можно попытаться завести машину несколькими способами:«прикурить» от аккумулятора другого автомобиля (что может оказатьсяпроблематичным при современном уровне «накрученности» электроники);толкнуть машину или потянуть на буксире (но не при наличии каталитическогонейтрализатора); пойти и купить новую батарею.
Последний способ особенно плох, ибо вподавляющем большинстве случаев «севший» аккумулятор можновосстановить. При правильной перезарядке он в большинстве случаеввосстанавливается до исходного состояния и продолжает и дальше жить и бороться.
Не спеши.Прошли времена, когда аккумуляторпросто подключали к зарядному устройству и оставляли на ночь. Зарядкуаккумулятора нужно производить с определенной «скоростью», иначе васждут разные неприятности.
В идеале зарядный ток для обычнойсвинцово-кислотной батареи должен составлять 10% от ее ампер-часовойхарактеристики. Например, полностью разрядившийся аккумулятор емкостью 50ампер-часов следует заряжать при силе тока 5 ампер в течение десяти часов.Зарядка должна проходить со снятыми крышками.
И хочется быстрее, да нельзя. Это можетпривести к перегреву, а то и к закипанию электролита. Могут покоробиться ипластины, тогда аккумулятору — конец. Если же ваш аккумулятор герметичный,«не требующий ухода» (см. выше), то его приходится заряжать ещемедленнее — не более 2,5% от ампер-часовой характеристики. Так, в том жепримере полностью разрядившийся герметичный аккумулятор на 50 ампер-часовтребует тока зарядки 1,25 ампер в течение 40 часов. Для частично разрядившихсяаккумуляторов это время будет, конечно, меньше.
Большинство зарядных устройств снабженорегулятором зарядного тока. Особенно удобно, если есть режим «снижающейсязарядки». В этом случае по мере заряжения аккумулятора зарядный токавтоматически уменьшается, что позволяет предотвратить возможный перезаряд.
Крутые модели.Большинство зарядных устройств снабженообычным амперметром, показывающим силу тока, с которой идет зарядка. Послевключения стрелка прибора довольно быстро устанавливается и отслеживает текущеезначение тока, которое постепенно уменьшается в процессе зарядки — как ему иположено.
Общее правило здесь — чем медленнее заряжаешь, тем лучше.Однако не держите аккумулятор под зарядкой слишком долго. Относительноопределения момента, когда следует процесс закончить, мнения расходятся.Некоторые вычисляют необходимое для зарядки время и по его прошествии выключаютустройство, другие ждут, пока все элементы не начнут пузыриться, и выключаюттолько тогда.
Некоторые более мощные зарядныеустройства оборудованы функцией быстрой зарядки. Ее следует использовать толькопри чрезвычайных обстоятельствах, когда машину нужно завести как можно скорее.В этом режиме повышенный ток зарядки подается в течение определенногопромежутка времени, после чего устройство само отключается. Жизнь аккумулятораэто все равно сокращает.
Ждать некогда, ехать надо.При севшем аккумуляторе самым быстрым решениемявляется запуск двигателя от внешнего источника. Но для этого, помимо внешнегоисточника, нужен еще и кабель.Выпускаются самые разные типы стартовых кабелей, но автомобилисты считают их,как и аккумуляторы, излишней роскошью и покупают первый, попавшийся на глазакомплект, не задумываясь о качестве.
И это опять прискорбно, потому чтокачество зачастую бывает просто чудовищным — ведь в продажу поступает множество«левых», кустарно сделанных кабелей. Иногда, при первом жеиспользовании, изоляция (а то и сама жила) кабеля плавится (вспомним, что понему течет большой ток). Если такой кабель и уцелел, то все равно он будетгреться, отчего теряется энергия и возникает опасность пожара.
Порядок соединения.
1. Соедините красный кабель с клеммой (+) на заряженном аккумуляторе.
2. Соедините другой конец красного кабеля с клеммой (+) на севшем аккумуляторе.
3. Соедините черный кабель с клеммой (-) на заряженном аккумуляторе.
4. Соедините другой конец черного кабеля с чистой точкой заземления на блоке двигателя или на шасси, главное — подальше от аккумулятора, карбюратора, топливных шлангов и т.п. В момент подсоединения будьте готовы к небольшой искре.
5. Следите, чтобы оба кабеля не касались движущихся деталей.
6. Запустите автомобиль с заряженным аккумулятором и дайте ему поработать не менее одной минуты.
7. Попробуйте запустить автомобиль с севшим аккумулятором. Если двигатель не заведется, то подождите несколько минут и повторите попытку. Если же заведется, то дайте ему поработать несколько минут в таком положении.
8. Выключите автомобиль с заряженным аккумулятором.
9. При отсоединении кабеля следуйте описанной выше процедуре в обратной последовательности.
<img src="/cache/referats/9274/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">АККУМУЛЯТОРЫ:ЗИМНИЕ ИГРЫ В РУЛЕТКУ?Зима нечаяннонагрянет
В нашей стране зима всегда приходитнеожиданно. Не стал исключением и этот год. Первые же достаточно крепкие морозыдовольно отчетливо выявили все слабые стороны наших автомобилей. Наряду снеправильно подобранным маслом многим автовладельцам изрядно подпортили жизнь иаккумуляторные батареи. Однако, отдышавшись и придя в себя после первыхморозов, мы постепенно начинаем осознавать, что потеряно еще далеко не все. Ктому же, учитывая, что пословица «готовь сани летом» является для насруководством к действию с точностью до наоборот, попытаемся, хоть и сопозданием, но все же подготовить свой аккумулятор к достойной встрече зимы.Тем более что самые лютые морозы еще впереди. С чего же начать?
Перво-наперво замерим плотность электролита во всех банках без исключения.Норма 1.27-1.28 г/см3. У Вас далеко не так? Значит, снимаем батареюи ставим на зарядку. И это однозначно! Ни в коем случае не пытаемся повыситьплотность электролита добавлением концентрированной кислоты, какая бы низкая небыла его плотность. На моей памяти до сих пор случай с одним моим знакомым,который, замерив, плотность батареи, долго не мог поверить глазам своим — 1.2г/см3. Для него казалось невозможным, что он, автолюбитель состажем, мог так разрядить батарею. И долго метался по комкам, выискиваяконцентрат. Ему повезло — пробегав несколько дней, он так и не нашел требуемойжидкости. Это то его и спасло. Раздумывая, куда бы сбегать еще, он все-таки сбольшим трудом согласился поставить батарею на зарядку. И что же — плотностьэлектролита к концу зарядки поднялась до 1.27 г/см3. Ну а если бы онпоступил по-своему и все же долил в батарею электролит большей плотности, тоэто наверняка бы уменьшило срок службы батареи из-за более агрессивной среды.Желаемого же результата — повышения емкости батареи при этом не произойдет.
Техническоеотступление Назначение автомобильной аккумуляторной батареи понятно каждому мало-мальскисведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией — обеспечением запуска двигателя — мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая — реже применяемая, но от того не менее значимая — использование в качествеаварийного источника питания при выходе из строя генератора.
Все стартерные батареи,выпускаемые в настоящее время для автомобилей, являются свинцово-кислотными. Воснову их работы заложен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийсяпрактически неизменным принцип двойной сульфатации.
<img src="/cache/referats/9274/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1027">
Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (стрелка вправо) происходитвзаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин сэлектролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца,осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итогеплотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источникапроисходят обратные электрохимические процессы (стрелка влево), что приводит квосстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных — диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита.
Любая автомобильнаябатарея представляет из себя корпус — контейнер, разделенный на шестьизолированных ячеек — банок (см. рис.1).
<img src="/cache/referats/9274/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
Каждая банкаявляется законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банкенаходится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от другасепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженныепластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения,параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединениешести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин,как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцоваярешетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру стем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывалбольший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняетсвинец, в положительных — диоксид свинца.
Вес залитой АКБ емкостью55 Ач составляет около 16.5 кг. Эта цифра складывается из массы электролита — 5кг (что соответствует 4,5 л), массы свинца и всех его соединений — 10 кг, атакже 1 кг, приходящегося на долю бака и сепараторов.
Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемостибатареи. Определяется в лабораторных условиях. Батарея считаетсянеобслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации.Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течение годаи более при условии исправной работы регулятора напряжения.
На расход воды прямоевлияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин.Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механическойпрочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствуетрасщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание водыи снижение уровня электролита. В батареях предыдущего поколения содержаниесурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %.
Панацею от этой бедыфирмы видят в освоении т.н. гибридной технологии — замене сурьмы в одной изпластин на кальций. Кальций в решетке является веществом нейтральным поотношению к воде, не снижая при этом механической прочности решеток. А потомуразложения воды не происходит и уровень электролита остается неизменным.
Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации- а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по винерегулятора напряжения — составляет 4-5 лет.
Наиболее губительнымидля батарей являются глубокие разряды. Оставленные на ночь включенными световыеприборы, либо другие потребители способны разрядить ее до плотности 1.12 — 1.15г/см3, т.е. практически до воды, что приводит к главной бедеаккумуляторов — сульфатации свинцовых пластин. Пластины покрываются белымналетом, который постепенно кристаллизуется, после чего батарею практическиневозможно восстановить. Отсюда вытекает главный вывод — необходимо постоянноследить за состоянием батареи, периодически замерять ее плотность. Особенноактуально это в зимнее время. Следует отметить, что сульфатация в определенныхпределах — явление нормальное и присутствует всегда. (Вспомните — на основетеории двойной сульфатации построен принцип работы батарей.) Но при маломразряде и последующей зарядке батарея легко восстанавливается до исходногосостояния. Это возможно и при глубоком разряде батареи, но только в том случае,если следом сразу же последует заряд. Если же разряжать батарею длительноевремя, не давая ей «подпитки», то падение плотности ниже критическогозначения неизбежно приводит к образованию кристаллов сульфата свинца, невступающих в реакцию ни при каких обстоятельствах. А это означает, что началсянеобратимый процесс сульфатации.
Не менее опасен длябатареи и перезаряд. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения. Приэтом электролит начинает «кипеть» — происходит разложение воды накислород и водород, и понижение уровня электролита. Вот почему необходимоследить за зарядным напряжением. Естественно, это не составляет труда, если напанели приборов присутствует вольтметр. Ну а если его нет? В этом случае такжеможно довольно просто оценить зарядное напряжение. Для этого запустите, ипрогрейте двигатель, установив средние обороты и подключите тестер (в режимевольтметра) между "+" и «массой» аккумуляторной батареи.Нормальный зарядный режим батареи обеспечивается в диапазоне 14±0.5В. Еслинапряжение меньше — стоит проверить натяжение ремня, надежность контактныхсоединений цепей системы электроснабжения. Если же это не помогает — неисправность нужно искать в регуляторе напряжения. Впрочем, точно также виналожится на регулятор, если напряжение превышает 14.5В.
В последнее времяширокое распространение получили сепараторы карманного типа — т.н. конвертныесепараторы. Их название говорит за себя — в эти конверты помещают одноименнозаряженные пластины. Такая конструкция увеличивает срок службы батареи, так какосыпающаяся в процессе эксплуатации активная масса остается в конверте, темсамым предотвращается замыкание пластин.
<img src="/cache/referats/9274/image012.jpg" hspace=«10» vspace=«5» v:shapes="_x0000_i1030">
<img src="/cache/referats/9274/image014.jpg" hspace=«10» vspace=«5» v:shapes="_x0000_i1031">
Батарея, не эксплуатировавшаяся в течение длительного времени (4-5 мес.)нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такоеявление, как саморазряд. На графиках рис.2,3 показаны характеризующиесаморазряд величины для различных батарей. В первом случае — это падениенапряжения от времени хранения, во втором — снижение плотности.
Впрочем, зачастуюподзарядки требует и находящаяся в эксплуатации батарея. Плотность полностьюзаряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение — 12.5 В.О степени разряженности батареи судят по плотности электролита. Чем нижеплотность батареи, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 — 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженностибатареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке, в которойплотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее,позволим повторить ее еще раз — батарею, разряженную летом более чем на 50%, азимой более чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этомследует помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всегопрочего может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита1.2 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С.
Также необходимо <img src="/cache/referats/9274/image016.jpg" align=«left» hspace=«10» vspace=«5» v:shapes="_x0000_s1026">3.Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее емкости. Длябатареи с емкостью 55 Ач эта величина составляет 2.75 А. Чем меньше зарядныйток, тем глубже заряд. Однако не стоит впадать в крайность — при совсем низкомтоке батарея просто не «закипит», к тому же время зарядки будетнесравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит»значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%. Признакамиокончания зарядки служит бурное выделение газа (т.н. «кипение») и неизменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита.
Для ориентировочнойоценки времени, требуемого на зарядку батареи, можно воспользоваться следующималгоритмом.
Первоначально, используяграфик (рис.4) необходимо определить степень разряженности батареи, исходя изреальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженностиопределяем потерянную емкость (или емкость, которую необходимо принятьбатарее).
Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядкипо формуле:
<img src="/cache/referats/9274/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение емкости. КПДпроцесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные сэтим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерновдвое от расчетного (что и учитывается коэффициентом «2» в формуле).
Нужно сказать, чтоиспользование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но нив коей мере не избавляет от контроля за ходом зарядки. Процесс заряда, аособенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, дабы не прозеватьначало бурного кипения.
Другой вариант — использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихсятем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся взависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройствоперестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый вподобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле.
Для примера определимвремя зарядки батареи емкостью 55 Ач током в 5А, плотность которой составляет1.25 г/см3. Как видно из графика, при данной плотности батареяразряжена на 25%, что означает потерю емкости на величину
<img src="/cache/referats/9274/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033">
Таким образом,примерное время зарядки
<img src="/cache/referats/9274/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1034">
Оптимальным же способом зарядки батареи, и это подтверждают результатыпроводимых испытаний, является ее заряд от бортовой сети автомобиля(естественно, при условии исправности последней). При данном способе, в первых,невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешиваниеэлектролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активноймассы.
Однако было бы ошибочнымполагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя ипродолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, чтобатарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита доположительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходитпримерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольнораспространенный, по крайней мере, в нашем автомобильном городе, способэксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовымдвижением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжениирабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашейбатарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итогеможет привести к печальному результату.
Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессовпри разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активноймассы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхностипластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, посленеудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время длятого, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в порыактивной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера втечение 10 с забирает емкость 300А х 10с = 3000 Ас = 0.83 Ач, что составляетоколо 1.5% от емкости автомобиля.
При медленном же разрядеучаствуют не только поверхностные слои активной массы, но и глубинные, потому иразряд происходит более глубокий. Однако это не означает, что стартерные режимыне так губительны для батареи — стартером точно также можно разрядить батареюдо критической величины.
Каковы же признакивыхода из строя батареи? Батарея не зар