Аккумулятор

Для увеличения емкости и уменьшения внутреннего сопротивления в  каждом аккумуляторе устанавливают по несколько штук пластин. К мостикам с выводами приваривают ушки одноименных пластин. Полу блоки отрицательных и положительных пластин собирают в блок, при этом соприкосновение разноименных пластин предотвращается сепараторами.       Сепараторы изготавливают из кислотостойких материалов-микропористой пластмассы (мипласта), микропористого эбонита (мипора), стекловолокна и др.

Одна сторона сепараторов, изготовленных из мипора или мипласта, имеет ребра, которые обращены к положительным пластинам. При такой установке сепараторов обеспечивается лучший доступ  электролита в поры активной массы положительных пластин, что способствует повышению емкости аккумулятора.

При установке двойных  сепараторов к положительным  пластинам ставят сепаратор из стекловолокна, что уменьшает о ползание активной массы, вследствие чего увеличивается срок службы пластин.

Сепаратор из стекловолокна  замедляют диффузию электролита  в пластины, что являются причиной снижения напряжения и емкости батарей, особенно при снижении температуры электролита.

Над сепараторами в каждом аккумуляторе устанавливают тонкий перфорированный предохранительный щиток из хлорвинила или другого кислостойкого материала для защиты кромок сепараторов от механических повреждений при измерении плотности и ли при проверке уровня электролита.

Минимальный срок службы аккумуляторной батареи с одинарными сепараторами из мипласта или мипора - не менее 18мес при пробеге автомобиля не более 60 тыс. км; для батарей с двойными сепараторами - не менее 24мес при пробеге автомобиля не более 75 тыс. км.

Аккумуляторные батареи  имеют на перемычках обозначения, характеризующие: тип; число последовательно соединенных аккумуляторов(3 или 6),определяющее номинальное напряжение(6 или 12 В); назначение(СТ- стартерная для автомобилей и автобусов или ТСТ- стартерная для автомобилей тяжелой службы, тракторов, сельскохозяйственных машин и т.п.); номинальную емкость при 20-часовом режиме разряда (А./ч); обозначение, характеризующее материал моноблока (Э-эбонит, Т-полиэтилен, П-асфальтопековая пластмасса), буква, указывающих материал сепараторов (Р-мипор, М-мипласт, С-стекловолокно), и соответствующий ГОСТ.            Примерно условно обозначения батареи с шестью последовательно соединенными аккумуляторами, номинальной емкостью 75 А/ч, исполненной в моноблоке из эбонита и сепараторами из мипласта : 6СТ-75ЭМ ГОСТ 959.15-71.

Пример условного обозначения  батареи для тяжелой службы с  тремя последовательно соединенными аккумуляторами, номинальной емкостью 150 А/ч, исполненной в моноблоке из эбонита и сепараторами из мипласта со стекловолокном: 3ТСТ-150ЭМСГОСТ 959.8-71.Все батареи выпускаются в сухозаряженном исполнении.

Стартерные батареи при небольших габаритных размерах обладают малым внутренним сопротивлением и большой емкостью.

В аккумуляторных батареях 6СТ-75, 6СТ-55(новой конструкции) моноблок закрывается одной, общей для всех  аккумуляторов , пластмассовой крышкой, приваренной по периферии к наружным стенкам блока. Крышка закрывает межаккумуляторные перемычки и имеет над каждым аккумулятором отверстие, закрываемое пробкой. Соединения крышки с торцами стенок моноблока при сборке уплотняются эпоксидной смолой, что предотвращает переливание электролита из одного аккумулятора в другой.

Такие батареи не ремонтируют ; в них невозможно проверять каждый аккумулятор нагрузочной вилкой .Наружная поверхность крышки таких батарей меньше загрязняется, что снижает саморазряд батарей.

На автомобилях КамАЗ  применяют батареи 6СТ-190ТР без элетроподогрева и 6СТ-190ТР-Н с электроподогревом , обеспечивающим нормальную работоспособность батареи в зимнее время при температуре воздуха до –40 С. В специальные карманы, выполненные в стенке каждого аккумулятора, устанавливаются по одному нагревательному элементу, состоящему из графитизированного вискозного шнура, помещенного в перфорированный футляр из кислотостойкого материала.

Нагревательные элементы соединены параллельно и подключены через термовыключатель к двум зажимам  колодки, закрепленной на наружной стенке бака. При необходимости подогрева  электролита подогреватель подключают к постороннему источнику электрической энергии напряжением 24В и мощностью  не менее 600 ВТ. Термоэлемент автоматически включает нагревательные элементы  при температуре  электролита ниже 10 С и отключает их из цепи при 15 С.

Электроподогреватель используют только в зимнее время при хранении автомобиля на открытых площадках .Для уменьшения сопротивления аккумуляторных батарей 6СТ-190ТР-Н и 6СТ-190ТР в меж аккумуляторных перемычках и  выводах полу блоков  пластин при изготовлении их заливают медные пластины.

 

2. Неисправности и техническое обслуживание генератора и аккумуляторной батареи.

 

2.1 Неисправности генератора и их устранение

 

Основной причиной ухудшения  технического состояния механизмов автомобиля является изнашивание деталей. Это относится и к генератору. В генератору много сопряженных деталей, которые изнашиваются из-за трения, искрения коррозионно-механический износ сопровождается взаимодействием кислорода воздуха, газов с материалом трущихся деталей. Аброзивный износ – это следствие режущего действия твердых частиц, попадающих между трущимися поверхностями из среды в виде пыли, продуктов износа, коррозии, нагара. Из-за усиления вибрации, вызываемой неровностями дороги, ослабевают соединения, нарушается соосность агрегатов. Электрические элементы генератора и реле-регулятора имеют ограниченную долговечность.

Основные неисправности  генератора следующие:

1. Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора генератора и в обмотке возбуждения.
2. Нарушение контакта щеток  кольцами и искрение щеток.
3. Износ подшипников генератора.
4. Поломка или ослабление пружины щеткодержателей.
5. Пробой диодов в выпрямителе.
6. Ослабление натяжения (чрезмерное натяжение) или разрыв приводного ремня.

Качество и своевременность  выполнения технического обслуживания автомобилей существенно влияет на надежность, долговечность, экономичность, безопасность движения.

 

 

Независимо от вида технического обслуживания первоочередным являются уборочно-моечные работы. Они являются основной частью ежедневного обслуживания автомобилей. Во время уборки удаляют пыль и грязь с корпусов и крышек генератора и реле-регулятора и насухо вытирают. Затем выполняют контрольно-смотровые работы. Они заключаются в выявлении ослабления креплений генератора, реле-регулятора, проводов к ним. При необходимости производят подтяжку креплений, замену проводов. Через каждые 6000 км пробега автомобиля необходимо выдувать сильной воздушной струей пыль из корпуса генератора. При подготовке к зимнему и летнему сезонам следует генератор снимать и сдавать механику для проверки и чистки.

Неисправности генератора обнаруживаются по показаниям амперметра или сигнальной лампы. Амперметр  при неисправном генераторе будет  показывать разряд, а сигнальная лампа будет гореть при работающем двигателе. Нарушение контакта щеток с кольцами возникает от загрязнения, обгорания или их износа, выкрашивания или износа щеток, а также ослабления или поломки нажимных пружин щеток. Загрязненные кольца следует протереть чистой тряпкой, обгоревшие кольца прочистить стеклянной бумагой, изношенную щетку заменить новой и притереть ее по кольцу.

Таблица 1.

Возможные неисправности  генератора, их причины и способ устранения

Причины неисправности

Ремонт (способ устранения)

Контрольная лампа не гаснет или зажигается на определенных оборотах коленвала; аккумулятор разряжен и не заряжается. Проскальзывание ремня  вентилятора.   К.з. одного или нескольких положительных диодов выпрямителя.   Износ или зависание  щеток в щетко-держателе. Обрыв в соединении между  штекером и центром звезды генератора или реле указателя зарядки. Обрыв или к.з. на массу  обмотки возбуждения генератора или его соединения с контактным кольцами. Регулятор напряжения разрегулирован. Перегорание предохранителя регулятора напряжения. Аккумулятор неисправен. Контрольная лампа не загорается. Обрыв цепи лампы.   Обрыв соединения между  батареей и выводом “30” ген. Износ или окисление  контактов выключателя зажигания. Замыкание статорной  обмотки на массу. К.з. выпрямительных диодов. Слабая зарядка  при разряженной аккумуляторной батарее. Ослабление крепления наконечников проводов, повреждения проводов. Неисправен аккумулятор. Грязные контакты регулятора напряжения. Перезарядка аккумулятора. Неисправность в регуляторе напряжения. Неисправность аккумулятора. Чрезмерно быстрый  износ щеток генератора. Радиальное биение контактных колец. Щетки несоответствующей  марки. Загрязнены контактные кольца.

Натянуть ремень.     Заменить держатель  с 3-мя положительными диодами. Проверить прилегание щеток к кольцам, усилие пружин. При необходимости заменить щеткодержатель. Восстановить соединение.   Заменить ротор.     Отрегулировать.     Заменить. Заменить.   Восстановить соединение. Восстановить соединение. Если износ – замена, если окисление – зачистить. Заменить статор.   Заменить.   Затянуть зажимы, поврежденные провода заменить. Заменить.   Зачистить контакты.   Заменить. Заменить. Проверить радиальное биение колец (должно быть < 0,05 мм). Проточить  контактные кольца и заменить щетки. Заменить.   Промыть бензином.

 

2.2 Диагностика генератора.

Диагностирование генераторов  сводится к проверке ограничивающего напряжения и работоспособности генератора. Для этого надо включить вольтметр параллельно потребителям тока. Ограничивающее напряжение проверяют при включенных подфарниках, габаритных огнях и повышенной частоте вращения коленчатого вала. Оно должно быт 13,5-14,2 В.

Работоспособность генератора оценивают по напряжению при включении всех потребителей на частоте вращения соответствующей полной отдаче генератора, которое должно быть не ниже 12 В.

Обрыв или замыкание  обмоток статора на массу, обрыв  или пробой диодов выпрямителя выявляются с помощью осциллографа. При исправной работе генератора диапазон колебаний напряжения в сети не превышает 1-1,2 В.

При пробитом диоде колебание  напряжения возрастает до 2,5-3В. (В. Л. Роговцев. “Устройство и эксплуатация автотранспортных средств”, с. 391).

Повышение напряжения генератора более расчетного на 10-12% снижает срок службы аккумулятора в 2-3 раза. Неисправный генератор заменяют или ремонтируют в условиях электроцеха.

Ограничивающее напряжение реле-регулятора регулируют натяжением пружины якорька или реле-регулятор заменяют.

Бесконтактно-транзисторные  реле-регуляторы регулируют только в  условиях цеха.

2.3 Неисправности аккумулятора и их устранение

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ  ЭЛЕКТРОЛИТА ЯВЛЯЕТСЯ

ОДНИМ ИЗ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ  СТЕПЕНИ РАЗРЯДА

АККУМУЛЯТОРА.

 

Состояние разряженного аккумулятора характеризуется следующим  химическим составом активной массы пластин и составом электролита:

Положительные  пластины ……………………PbSO₄

Отрицательные   пластины ……………………PbSO₄

Электролит………………………………………2НО₂ + 2SО₄

При этом плотность электролита  равна 1,09-1,15г/см.   Для заряда аккумулятор включает в цепь параллельно источнику постоянного тока (генератору, выпрямителю),напряжение которого должно превышать э.д .с  заряжаемого аккумулятора.

ПРИ ЗАРЯДЕ активная масса отрицательных пластин постепенно превращает из сернокислого свинца PbSO₄ в губчатый свинец Pb(серого цвета ), а активная масса положительных пластин превращается из PbSO₄ в перекись свинца PbO₂ (темно-коричневого цвета). При этом вследствие образования H₂SO₄ при одновременном уменьшении H₂O плотность электролита увеличивается с 1,09-1,15 до 1,25-1,31 г/см .

Состояние заряженного аккумулятора характеризуется следующим химическим составом активной массы пластин и составом электролита: 

Положительные пластины……………………PbO₂

Отрицательные  пластины……………………Pb                                                                         

Электролит……………………………………2H₂SO₄ + H₂O

Как только активная масса  пластин преобразуется в PbO₂ и Pb,плотность электролита при дальнейшем заряде аккумулятора перестает повышаться, что служит признаком конца заряда аккумулятора. При дальнейшем заряде будет происходить только разложение воды на водород и кислород, которые, выделяясь в воздух, вызывают сильное бурление электролита.

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ  В АКБ. Короткое замыкание внутри АКБ возникает между разноименными электродами из-за накопления на дне банки выпавшего активного вещества, образования на кромках отрицательных электродов свинцового мостика (губки) и в результате разрушение сепараторов. Эти явления возможны при длительной пере заряде батарей, заряде токами большой силы, загрязнении и замерзании электролита. Внешние признаки короткого замыкания: очень малая величена ЭДС; быстрое повышение температуры при заряде; медленное повышение напряжение при заряде и быстрое его падение при выключении  тока; понижение плотности электролита.

Для устранения короткого  замыкания АКБ разбирают, заменяют поврежденные сепараторы и электроды, удаляют осадок и губку с кромок электродов. После сборки АКБ  заряжают с одной перезарядкой.       КОРОБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ. Коробятся электроды из-за большой силы зарядного и разрядного тока, повышенной температуры электролита, нарушение правил пуска двигателей стартером (часты и длительны его включения). Признаками коробления являются изменения внешней их формы и уменьшения емкости АКБ из-за сокращения количества активного вещества вследствие его выведения. Покоробленные электроды при ремонте  АКБ заменяют.

УСКОРЕННЫЙ САМОРАЗРЯД  АКБ. Саморазряд батарей, превышающий 1% в сутки, считается ускоренными. Он  происходит в результате загрязнения поверхности АКБ и попадания примеси в  электролите. Для уменьшения саморазряда необходимо  содержать в чистоте поверхность батареи (загрязнения образуют между клеммами  токопроводящий мостик), не допускать «прорастания» сепараторов. Если электролит загрязнен, то батарею нужно разрядить током 0,1 от ее емкости до напряжения 1,1-1,2 В  на каждый  аккумулятор. При этом посторонние металлы и окислы   с  электродов переходят в электролит. Затем вылить электролит, промыть батарею дистиллированной водой, залить свежий электролит прежней  плотностью зарядить.