Технічне обслуговування і ремонт акумуляторних батарей

Міністерство освіти Республіки Комі

УПО ПУ - 30

Письмова випускна

Кваліфікаційна робота

Тема: Технічне обслуговування та ремонт акумуляторних батарей.

Виконав: Єрмаков Олександр Миколайович

Спеціальність: Автомеханік

Група: 311

Викладач: Холопов Микола Петрович

Майстер П / В: Усатюк Леонід Григорович

м. Ухта 2001

Бідний родич.

Хороший акумулятор - це добре. А тому послухаємо Кріса Грема, який розповість нам, як продовжити термін його служби, а також дасть пораду, на що в першу чергу слід звернути увагу при виборі нового зарядного пристрою.

Що там усередині?

Та все те ж саме, що й раніше, оскільки принципово конструкція акумуляторів залишається незмінною з незапам'ятних часів: свинцеві пластини і кислота. Стандартний автомобільний акумулятор складається з шести 2-елементів вольтів, що дає на виході 12 вольт. Кожен елемент складається з свинцевих гратчастих пластин, покритих активною речовиною і занурених у кислотний електроліт. Негативні пластини покриті дрібнопористі свинцем, а позитивні двоокисом свинцю. Коли до акумулятора підключають навантаження, активна речовина вступає в хімічну реакцію з сірчанокислотному електролітом, виробляючи електричний струм. На пластинах при цьому осідає сульфат свинцю, і електроліт, відповідно, виснажується. При зарядці ця реакція проходить у зворотному напрямку, і здатність акумулятора давати струм відновлюється.

Автомобільний акумулятор виконує три функції: по-перше, він запускає двигун, по-друге, живить деякі електричні пристрої, наприклад, сигналізацію і телефон, коли двигун не працює. І, нарешті, він "допомагає" генератору, коли той не справляється з навантаженням.

Акумулятор зазвичай є сусідами з двигуном. А як раз високої температури цей агрегат не переносить.

Як зазначає Кейт Мак-Івен, головний інженер фірми Lucas Yuasa Batteries Ltd., Далі може бути ще гірше.

Ось що він говорить з цього приводу: "Закони, що обмежують рівень шуму, змушують виробників все ретельніше затикати будь-які отвори у відсіку двигуна, що призводить до підвищення температури в моторному відсіку. На сьогоднішній день це, мабуть, найбільша проблема для виробників акумуляторів. Адже верхня межа робочої температури цих пристроїв - 100 градусів С, далі електроліт просто закипає. Але навіть якщо температура і не досягає фатального межі, а тільки до нього наближається, термін служби батарей все одно знижується в три-чотири рази ".

Здавалося б, слід просто прибрати акумулятор подалі від двигуна, але це веде до додаткових витрат. Доведеться тягнути до стартера більш довгий дріт, який буде "з'їдати" частина енергії, що зажадає збільшити потужність акумулятора. До того ж цей "ящик з кислотою" виявиться тоді близько до пасажирського відсіку, що небезпечно. І все ж, фірми Audi, BMW, Jaguar і Rolls-Royse прибрали акумулятор з рухового відсіку, а недоліки наявності додаткового проводу зрівноважилися підвищеною надійністю батареї. У моделях класу "суперміні" акумулятори завжди знаходилися в багажнику.

Є й інші рішення. Наприклад, в новій моделі Peugeot 406 встановлюється акумулятор з подвійним корпусом. Між стінками проганяється повітря, що оберігає батарею від перегріву.

Чому вони виходять з ладу?

Взагалі-то, в самому акумуляторі ламатися особливо нічому. У всякому разі, причина більшості несправностей пов'язана не з власними його дефектами, а з наявністю додаткового обладнання, наприклад, сигналізації та телефону. Ці пристрої особливо люблять підносити "сюрпризи" під час тривалих стоянок автомобіля, наприклад, в аеропортах.

Кріс Барретт, керуючий директор фірми Hoppecke Batteries (UK) Ltd, пояснює: "Виробники автомобілів з метою економії ставлять самий" слабкий "акумулятор, який тільки можна, тому будь-яка додаткова електричне навантаження може призвести до несправності".

Сам акумулятор в процесі служби, звичайно, зношується і, врешті-решт, виходить з ладу. Це відбувається внаслідок корозії пластин, збіднення їх активного покриття та виснаження електроліту. Тому сприяє підвищена температура, так що найчастіше ушкодження відбуваються влітку, а з першим морозцем починається "веселе життя". Зазвичай термін служби батареї становить близько чотирьох років, але у великій мірі залежить від режиму експлуатації.

Однак якщо ваш акумулятор раптом почав барахлити, не поспішайте його викидати. Кейт Мак-Івен попереджає: "Наш досвід показує, що величезна кількість автомобільних акумуляторів, які вважалися несправними, були просто-напросто розряджені. Такий" простий "діагноз вигідний тільки не дуже педантичним продавцям. Спробуйте зарядити акумулятор розряджений, причому якомога швидше. Чим довше акумулятор залишається незарядженою, тим сильніше сульфатация пластин, і тим проблематичніше буде його відновлення ".

Акумулятор вимагає турботи.

Багато власників автомобілів бувають щиро здивовані, коли дізнаються, що акумулятор теж вимагає "техобслуговування". Це сумно, тому що крапелька турботи і уваги можуть зберегти купу часу і грошей.

Догляд за акумулятором надзвичайно простий і практично зводиться лише до регулярних перевірок рівня електроліту. Низький рівень може свідчити про надмірну зарядці, що зазвичай викликано несправністю генератора. Якщо ж електроліту бракує тільки в одному з елементів, то вихід з ладу всього акумулятора вже не за горами. У теплу погоду він ще сяк-так попрацює, але перші ж холоду його прикінчать.

Кілька років тому у великому ходу були "акумулятори, які не потребують догляду", що конструктивно зводилося до глухої герметизації верхньої кришки. Згодом мода ця пройшла, оскільки, у разі, якщо, з якихось причин, втрата електроліту все ж відбувалася, долити його вже було не можна.

Доливаючи акумулятор, пам'ятайте про одну особливість. Під час зарядки рівень електроліту створити кілька перевищується, тому доливати слід з урахуванням цього ефекту. А що може кислота, яка потрапила на корпус батареї або на деталі кузова, ми всі прекрасно знаємо.

Наступний момент, на який слід звернути увагу, - вібрація. Після високої температури та електричної перевантаження, це - основна причина зносу батарей. Механізм цього впливу простий: будь-яка "бовтанка" поступово струшує активна речовина з пластин. Тому простежте, щоб акумулятор був міцно закріплений.

І, = нарешті, перевірте клеми. Вони повинні бути чистими і добре затягнутими щоб уникнути іскріння. Деякі змащують клеми густим мастилом, інші вважають, що це тільки сприяє накопиченню бруду, так що вибір за вами.

Що нам прогрес технічний готує.

У доступному для огляду майбутньому перевороту в області акумуляторних технологій не очікується. Свинцево-кислотні системи виявилися настільки вдалі своїм поєднанням пусковий ефективності, надійності і вартості, що важко уявити на їхньому місці що-небудь інше. У всякому разі, так вважає Кейт Мак-Івен. "Ця технологія зараз просто поза конкуренцією, - стверджує він, - і я не думаю, що їй з'явиться якась альтернатива. Що ж стосується зростаючих навантажень на акумулятори, то становище можна поліпшити не підвищенням потужності батарей, а шляхом оптимізації роботи електричних систем автомобіля ".

Фірма Lucas вже розробляє систему, яка дозволяє акумулятора розряджатися нижче рівня, необхідного для запуску двигуна. Як тільки батарея розрядиться до певної межі, ця система садить електрообладнання автомобіля "на голодний пайок". Каменем спотикання в цій системі є те, що при такому підході можуть відмовити системи безпеки автомобіля.

Такий рівень технології, який частково вже існує, дозволить зменшити розміри батарей і поліпшити їх конструкцію. Так, фірма Lucas вже випустила акумулятор, в якому електроліт не хлюпається вільно всередині корпусу, а просочує спеціальний матеріал, що нагадує промокальний папір. Зайве говорити, наскільки це практичніше і безпечніше.

Однак, такі зубри, як BMW, Rolls-Royce, Mercedes-Benz і Jaguar пішли іншим шляхом. Вони ставлять на автомобіль два акумулятори. Один використовується тільки для запуску двигуна - він більше ні до чого не підключений. Інший - "службовий" - живить всі інші системи. Такий підхід обходиться дорожче, крім того, не виключає можливості розряду службової батареї при тривалій роботі сигналізації.

Заряджай! ..

Акумулятор, безнадійно "сів" одного разу морозним ранком у понеділок, - ось нерідка причина краху стількох блискучих службових кар'єр. Колись, в епоху заводних ручок, ще можна було спробувати схопити відлітає Долю за п'яти - закатати рукави смокінга і попрацювати, як слід ручкою. Тепер же, в Вік гуманізму, ми позбавлені і цієї грубої можливості. Так що ж робити?

Можна спробувати завести машину кількома способами: "прикурити" від акумулятора іншого автомобіля (що може виявитися проблематичним при сучасному рівні "накрученими" електроніки); штовхнути машину або потягнути на буксирі (але не при наявності каталітичного нейтралізатора); піти і купити нову батарею.

Останній спосіб особливо поганий, бо в переважній більшості випадків "сів" акумулятор можна відновити. При правильній перезарядці він у більшості випадків відновлюється до вихідного стану та продовжує і далі жити і боротися.

Не поспішай.

Пройшли часи, коли акумулятор просто підключали до зарядного пристрою і залишали на ніч. Зарядку акумулятора потрібно робити з певної "швидкістю", інакше вас чекають різні неприємності.

В ідеалі зарядний струм для звичайної свинцево-кислотної батареї повинен становити 10% від її ампер-годинний характеристики. Наприклад, повністю розрядився акумулятор ємністю 50 ампер-годин слід заряджати при силі струму 5 ампер протягом десяти годин. Зарядка повинна проходити зі знятими кришками.

І хочеться швидше, та не можна. Це може привести до перегріву, а то й до закипанню електроліту. Можуть пожолобитися і пластини, тоді акумулятора - кінець. Якщо ж ваш акумулятор герметичний, "не вимагає відходу" (див. вище), то його доводиться заряджати ще повільніше - не більше 2,5% від ампер-годинний характеристики. Так, в тому ж прикладі розрядиться герметичний акумулятор на 50 ампер-годин вимагає струму зарядки 1,25 ампер протягом 40 годин. Для частково розрядити акумуляторів цей час буде, звичайно, менше.

Більшість зарядних пристроїв забезпечено регулятором зарядного струму. Особливо зручно, якщо є режим "знижується зарядки". У цьому випадку в міру заряджання акумулятора зарядний струм автоматично зменшується, що дозволяє запобігти можливому перезаряд.

Круті моделі.

Більшість зарядних пристроїв забезпечено звичайним амперметром, що показує силу струму, з якою йде зарядка. Після включення стрілка приладу досить швидко встановлюється і відстежує поточне значення струму, яке поступово зменшується в процесі зарядки - як йому й належить.

Загальне правило тут - чим повільніше заряджати, тим краще. Однак не тримайте акумулятор під зарядкою занадто довго. Щодо визначення моменту, коли слід процес закінчити, думки розходяться. Деякі обчислюють необхідне для зарядки час і за його закінченні вимикають пристрій, інші чекають, поки всі елементи не почнуть пузиритися, і вимикають тільки тоді.

Деякі більш потужні зарядні пристрої обладнані функцією швидкої зарядки. Її слід використовувати тільки при надзвичайних обставинах, коли машину потрібно завести якомога швидше. У цьому режимі підвищений струм зарядки подається протягом певного проміжку часу, після чого пристрій сам вимикається. Життя акумулятора це все одно скорочує.

Чекати ніколи, їхати треба.

При сів акумуляторі найшвидшим рішенням є запуск двигуна від зовнішнього джерела. Але для цього, крім зовнішнього джерела, потрібен ще й кабель. Випускаються самі різні типи стартових кабелів, але автомобілісти вважають їх, як і акумулятори, зайвою розкішшю і купують перший, що попався на очі комплект, не замислюючись про якість.

І це знову сумно, тому що якість часто буває просто жахливим - адже у продаж надходить безліч "лівих", кустарно зроблених кабелів. Іноді, при першому ж використанні, ізоляція (а то й сама жила) кабелю плавиться (згадаємо, що по ньому тече великий струм). Якщо такий кабель і вцілів, то все одно він буде грітися, від чого втрачається енергія і виникає небезпека пожежі.

АКУМУЛЯТОРИ:

ЗИМОВІ гри в рулетку?

Зима Подих зими

У нашій країні зима завжди приходить несподівано. Не став винятком і цей рік. Перші ж досить міцні морози досить виразно виявили всі слабкі сторони наших автомобілів. Поряд з неправильно підібраним маслом багатьом автовласникам добряче зіпсували життя та акумуляторні батареї. Однак, віддихавшись і прийшовши до тями після перших морозів, ми поступово починаємо усвідомлювати, що втрачено ще далеко не все. До того ж, враховуючи, що прислів'я "готуй сани влітку" є для нас керівництвом до дії з точністю до навпаки, спробуємо, хоч і з запізненням, але все ж підготувати свій акумулятор до гідної зустрічі зими. Тим більше що самі люті морози ще попереду. З чого ж почати?

Насамперед вимірюванням щільності електроліту у всіх банках без винятку. Норма 1.27-1.28 г/см3. У Вас далеко не так? Значить, знімаємо батарею і ставимо на зарядку. І це однозначно! Ні в якому разі не намагаємося підвищити щільність електроліту додаванням концентрованої кислоти, яка б низька не була його щільність. На моїй пам'яті до цих пір випадок з одним моїм знайомим, який, заміривши, щільність батареї, довго не міг повірити очам своїм - 1.2 г/см3. Для нього здавалося неможливим, що він, автолюбитель зі стажем, міг так розрядити батарею. І довго метався по грудках, вишукуючи концентрат. Йому пощастило - пробігає декілька днів, він так і не знайшов необхідної рідини. Це те його і врятувало. Роздумуючи, куди б побігти ще, він все-таки з великими труднощами погодився поставити батарею на зарядку. І що ж - щільність електроліту до кінця зарядки піднялася до 1.27 г/см3. Ну а якщо б він вчинив по-своєму і все-таки долив в батарею електроліт більшої щільності, то це напевно б зменшило термін служби батареї через більш агресивного середовища. Бажаного ж результату - підвищення ємності батареї при цьому не відбудеться.

Технічне відступ

Призначення автомобільної акумуляторної батареї зрозуміло кожному мало-мальськи обізнаній у технічних питаннях автолюбителя. З першої її функцією - забезпеченням запуску двигуна - ми стикаємося щодня. Є і друга - рідше застосовується, але від того не менш значуща - використання в якості аварійного джерела живлення при виході з ладу генератора.
Всі стартерні батареї, що випускаються в даний час для автомобілів, є свинцево-кислотними. В основу їх роботи закладений відомий ще з 1858 р., і до цього дня залишається практично незмінним принцип подвійного сульфатації.

Як наочно видно з формули, при розряді батареї (стрілка вправо) відбувається взаємодія активної маси позитивних і негативних пластин з електролітом (сірчаної кислотою), в результаті чого утворюється сульфат свинцю, осаждающийся на поверхні негативно зарядженої пластини і вода. У підсумку щільність електроліту падає. При зарядці батареї від зовнішнього джерела відбуваються зворотні електрохімічні процеси (стрілка вліво), що призводить до відновлення на негативних електродах чистого свинцю і на позитивних - діоксиду свинцю. Одночасно з цим підвищується щільність електроліту.
Будь-яка автомобільна батарея являє собою корпус - контейнер, розділений на шість ізольованих осередків - банок (див. рис.1).

Кожна банка є закінченим джерелом живлення напругою порядку 2.1 В. У банку знаходиться набір позитивних і негативних пластин, відокремлених одна від одної сепараторами. Як відомо з шкільного курсу фізики, дві різнозаряджені пластини вже самі по собі є джерелом постійної напруги, паралельне ж їх з'єднання збільшує струм. Послідовне з'єднання шести банок і дає батарею з напругою порядку 12.6-12.8 В. Будь-яка з пластин, як позитивна, так і негативна, є ні що інше, як свинцева решітка, заповнена активною масою. Активна маса має пористу структуру з тим, щоб електроліт заходив у якомога більш глибокі шари і охоплював більший її обсяг. Роль активної маси в негативних пластинах виконує свинець, в позитивних - діоксид свинцю.
Вага залитої АКБ ємністю 55 Аг складає близько 16.5 кг. Ця цифра складається з маси електроліту - 5кг (що відповідає 4,5 л), маси свинцю і всіх його сполук - 10 кг, а також 1 кг, що припадає на частку бака і сепараторів.

Основні характеристики акумуляторних батарей

Витрата води

Показник, що має безпосереднє відношення до ступеня обслужіваемості батареї. Визначається в лабораторних умовах. Батарея вважається необслуговуваної, якщо вона має дуже низький витрата води в експлуатації. Необслуговувані батареї не вимагають доливання дистильованої води протягом року і більше за умови справної роботи регулятора напруги.
На витрату води прямий вплив надає процентний вміст сурми в свинцевих решітках пластин. Як відомо, сурма додається для додання пластин достатньої механічної міцності. Однак у кожної медалі є зворотна сторона. Сурма сприяє розщепленню води на кисень і водень, наслідком чого є википання води і зниження рівня електроліту. У батареях попереднього покоління вміст сурми доходило до 10%, в сучасних цей показник знижений до 1.5%.
Панацею від цієї біди фірми бачать в освоєнні т.зв. гібридної технології - заміні сурми в одній з пластин на кальцій. Кальцій в решітці є речовиною нейтральним по відношенню до води, не знижуючи при цьому механічної міцності грат. А тому розкладання води не відбувається і рівень електроліту залишається незмінним.

Довговічність батареї

Середній термін служби сучасних АКБ за умови дотримання правил експлуатації - а це недопущення глибоких розрядів і перезарядивши, в тому числі з вини регулятора напруги - становить 4-5 років.
Найбільш згубними для батарей є глибокі розряди. Залишені на ніч включеними світлові прилади, які інші споживачі здатні розрядити її до щільності 1.12 - 1.15 г/см3, тобто практично до води, що призводить до головної біді акумуляторів - сульфатації свинцевих пластин. Пластини покриваються білим нальотом, який поступово кристалізується, після чого батарею практично неможливо відновити. Звідси випливає головний висновок - необхідно постійно стежити за станом батареї, періодично заміряти її щільність. Особливо актуально це в зимовий час. Слід зазначити, що сульфатация в певних межах - явище нормальне і присутній завжди. (Згадайте - на основі теорії подвійного сульфатації побудований принцип роботи батарей.) Але при малому розряді і подальшої зарядці батарея легко відновлюється до вихідного стану. Це можливо і при глибокому розряді батареї, але тільки в тому випадку, якщо слідом відразу ж піде заряд. Якщо ж розряджати батарею тривалий час, не даючи їй "підживлення", то падіння щільності нижче критичного значення неминуче призводить до утворення кристалів сульфату свинцю, не вступають в реакцію ні за яких обставин. А це означає, що почався незворотний процес сульфатації.
Не менш небезпечний для батареї і перезаряд. Це відбувається при несправному регуляторі напруги. При цьому електроліт починає "кипіти" - відбувається розкладання води на кисень і водень, і зниження рівня електроліту. Ось чому необхідно стежити за зарядним напругою. Природно, це не складає труднощів, якщо на панелі приладів присутній вольтметр. Ну а якщо його немає? У цьому випадку також можна досить просто оцінити зарядна напруга. Для цього запустіть, і прогрійте двигун, встановивши середні обороти і підключіть тестер (в режимі вольтметра) між "+" і "масою" акумуляторної батареї. Нормальний зарядний режим батареї забезпечується в діапазоні 14 ± 0.5В. Якщо напруга менше - варто перевірити натяг ременя, надійність контактних з'єднань кіл системи електропостачання. Якщо ж це не допомагає - несправність треба шукати в регуляторі напруги. Втім, точно також вина лягає на регулятор, якщо напруга перевищує 14.5В.
Останнім часом широкого поширення набули сепаратори кишенькового типу - т.зв. конвертні сепаратори. Їхня назва говорить за себе - в ці конверти поміщають однойменно заряджені пластини. Така конструкція збільшує термін служби батареї, так як обсипається в процесі експлуатації активна маса залишається в конверті, тим самим запобігає замикання пластин.

Рекомендації по експлуатації

Батарея, не експлуатувався протягом тривалого часу (4-5 міс.) Потребує підзарядки. Пов'язано це з тим, що батареям властиво таке явище, як саморозряд. На графіках рис.2, 3 показані характеризують саморозряд величини для різних батарей. У першому випадку - це падіння напруги від часу зберігання, у другому - зниження щільності.
Втім, найчастіше підзарядки вимагає і перебуває в експлуатації батарея. Щільність повністю зарядженої батареї складає 1.27-1.28 г/см3, напруга - 12.5 В. Про ступінь разряженности батареї судять по щільності електроліту. Чим нижче щільність батареї, тим сильніше вона розрядилася. Зменшення щільності на 0.01 г/см3 порівняно з номінальною означає, що батарея розрядилася приблизно на 6 - 8%. Використовуючи графік (див. рис.4) можна оцінити залежність ступеня разряженности батареї від щільності. Ступінь разряженности визначають за тією банку, в якій щільність електроліту мінімальна. Усім відома аксіома, тим не менше, дозволимо повторити її ще раз - батарею, використану влітку більш ніж на 50%, а взимку більш ніж на 25%, необхідно зняти з автомобіля і зарядити. При цьому слід пам'ятати, що знижена щільність взимку більш небезпечна, тому що крім усього іншого може призвести до замерзання електроліту. Так, при щільності електроліту 1.2 г/см3 температура його замерзання становить близько -20 ° С.
Також необхідно підзарядити батарею, якщо щільність у різних банках відрізняється більше ніж на 0.02 г/см3. Оптимальною є зарядка батареї струмом, рівним 0.05 від її ємності. Для батареї з ємністю 55 Аг ця величина складає 2.75 А. Чим менше зарядний струм, тим глибше заряд. Однак не варто впадати в крайнощі - при зовсім низькому струмі батарея просто не "закипить", до того ж час зарядки буде незрівнянно більшим. Навпаки, при дуже великому струмі батарея "закипить" значно швидше, але при цьому не встигне зарядитися на всі 100%. Ознаками закінчення зарядки служить бурхливе виділення газу (т.зв. "кипіння") і не змінюється протягом 1-2 годин щільність електроліту.
Для орієнтовної оцінки часу, необхідного на зарядку батареї, можна скористатися наступним алгоритмом.
Спочатку, використовуючи графік (рис. 4) необхідно визначити ступінь разряженности батареї, виходячи з реальної щільності АКБ, заміряне ареометром. Далі за рівнем разряженности визначаємо втрачену ємність (або ємність, яку необхідно прийняти батареї).
Потім, вибравши величину зарядного струму, обчислюємо орієнтовний час зарядки за формулою:

Тут слід зазначити, що не вся енергія йде на підвищення ємності. ККД процесу становить 40-50%, решта витрачається на нагрівання, а також пов'язані з цим електрохімічні процеси. Тому реальний час збільшується приблизно вдвічі від розрахункового (що і враховується коефіцієнтом "2" у формулі).
Потрібно сказати, що використання даного алгоритму виправдано лише для полегшення процедури, але ні в якій мірі не позбавляє від контролю за ходом зарядки. Процес заряду, а особливо його закінчення Вам необхідно контролювати самому, щоб не прогавити початок бурхливого кипіння.
Інший варіант - використання для цих цілей автоматичних зарядних пристроїв, що відрізняються тим, що зарядка йде при постійній напрузі, але автоматично змінюється в залежності від ступеня зарядженості батареї струмі. При цьому зарядний пристрій перестає давати струм, якщо батарея повністю заряджена. Принцип, який використовується в подібних пристроях аналогічний зарядці від генератора на автомобілі.
Для прикладу визначимо час зарядки батареї ємністю 55 Аг струмом у 5А, щільність якої становить 1.25 г/см3. Як видно з графіка, при даній щільності батарея розряджена на 25%, що означає втрату ємності на величину

Таким чином, приблизний час зарядки

Оптимальним же способом зарядки батареї, і це підтверджують результати проведених випробувань, є її заряд від бортової мережі автомобіля (природно, за умови справності останньої). При даному способі, у перших, неможливий перезаряд, а по-друге, відбувається постійне перемішування електроліту і найбільш повне його проникнення у внутрішні шари активної маси.
Проте було б помилковим вважати, що заряд батареї починається відразу ж після пуску двигуна і триває весь час, поки двигун в роботі. Дослідження показують, що батарея починає приймати заряд тільки після прогріву електроліту до позитивної температури, що при експлуатації в зимових умовах відбувається приблизно через годину після початку руху. Саме цим і небезпечний досить поширений, принаймні, у нашому автомобільному місті, спосіб експлуатації транспортних засобів. Холодний запуск взимку з півгодинним рухом до роботи, і потім рідкісні нетривалі поїздки протягом робочого дня не дають прогрітися електроліту і, отже, зарядитися Вашої батареї. Тим самим разряженности АКБ збільшується день у день і в підсумку може призвести до сумного результату.

Фізичні процеси, що відбуваються при пуску двигуна, відрізняються від процесів при розряді батареї споживачами. При пуску бере участь не весь обсяг активної маси і електроліту, а лише та її частина, яка знаходиться на поверхні пластин і дотичний з поверхнею пластин електроліт. Тому, після невдалої спроби запустити двигун, слід почекати якийсь час для того, щоб електроліт перемішався, щільність його вирівнялася, він проник в пори активної маси. Нормальний запуск двигуна при одноразовому обертанні стартера протягом 10 с забирає ємність 300А х 10с = 3000 Ас = 0.83 Ач, що становить близько 1.5% від місткості автомобіля.
При повільному ж розряді беруть участь не тільки поверхневі шари активної маси, а й глибинні, тому й розряд відбувається більш глибокий. Однак це не означає, що стартерні режими не так згубні для батареї - стартером точно також можна розрядити батарею до критичної величини.
Які ж ознаки виходу з ладу батареї? Батарея не заряджається, щільність низька і не підвищується в процесі заряду. Великий саморозряд - батарея зарядилася, але не тримає заряд. Можна спробувати потренувати батарею, проте якщо сталося осипання активної маси пластин, або кристалізація сульфату свинцю, то це вже не виправити.

Взагалі, освоїти спосіб оцінки ступеня можливої ​​розрядки батареї від будь-яких дій (у тому числі і усвідомлених) не складе великих труднощів. Необхідно засвоїти кілька істин і запам'ятати кілька цифр.

Батарея починає приймати заряд лише тільки після прогріву електроліту до позитивної температури (як ви розумієте, при температурі повітря -20 ° С температура електроліту в батареї зберігається на свіжому повітрі автомобіля буде приблизно такою ж.)

Коефіцієнт корисної дії процесу зарядки становить приблизно 50%.

Кожен автомобільний генератор характеризується наступними показниками:

струм віддачі генератора при роботі двигуна на холостому ходу.

струм віддачі генератора при роботі двигуна на номінальних оборотах.

Для вазовских автомобілів ці цифри мають таке значення:

Як видно з таблиці, на останніх моделях автомобілів Волзького автозаводу встановлюються генератори, що мають характеристики струму віддачі, в два рази перевищують за величиною характеристики генераторів перших моделей.

І нарешті зразкову споживання енергії автомобільними споживачами:

Знаючи ці ази, Вам не складе труднощів підрахувати, що залишені включеними на автомобілі габарити (природно, при непрацюючому двигуні), наприклад, під вікнами коханої дівчини за 3 години "з'їдять" 4А х 3ч = 12 Ач ємності батареї, що відповідає розряду приблизно на 20%. Це не страшно для одного разу. Проте якщо у Вас є і друга дівчина, відвідати яку Ви вирішуєте відразу ж після першої, то, виходячи через ті ж 3 години від неї, Ви вже ризикуєте не завести свою машину, особливо, якщо справа відбувається взимку, тому що розряд складе близько 40% (тим більше, що до того ж взимку батареї, як правило, експлуатуються зарядженими далеко не на 100%). Який з цього зробити висновок - скоротити час побачень, кількість улюблених, запастися другим акумулятором, або не включати габаритні вогні - вирішувати Вам.

Аналогічно можна прикинути, що Ви маєте при тривалій роботі двигуна на холостому ходу. Як вже показано вище, струм віддачі генератора автомобіля ВАЗ-2108 на холостому ходу становить 24А. Віднімаємо з цієї цифри 2А, необхідні для обслуговування системи запалювання. Залишається 22А. Використовуючи таблицю 2, неважко прикинути, що можна включати з тим, щоб хоч трохи дісталося б і акумулятору (при цьому пам'ятайте про ККД зарядки, що становить 50%).
Слід знати, що зимові умови експлуатації автомобіля в принципі дуже важкі для акумуляторної батареї. Напевно будуть корисні наступні дані. Результати проведених в ГенДР досліджень говорять про те, що при експлуатації автомобіля в дуже важких умовах (випробування за так званого режиму "місто-зима-ніч") акумулятор отримує близько 1А на годину.
Нерідко доводилося спостерігати картину, як розгублений автовласник, помивши на автоматичній мийці свій автомобіль, марно намагається завести його під нетерплячі репліки натискали ззаду черговиків. І ось хтось підказує - що ти мучишся, вмикай передачу і виїжджай на стартері. Зрозуміло, що порадника мало хвилює чужий автомобіль, але послугу цю інакше як ведмежою не назвеш. Категорично забороняється використовувати батарею разом зі стартером в якості електропривода автомобіля (причому більшою мірою через стартера), тому що крім повного розряду АКБ це може призвести до виходу з ладу стартера, загоряння проводки з усіма витікаючими наслідками.

Маркування АКБ

На сучасні акумуляторні батареї наноситься таке маркування:

Ємність батареї - здатність батареї приймати і віддавати енергію - вимірюється в ампер-годинах (Аг). Для оцінки ємності батареї прийнята методика 20-ти годинного розряду струмом 0.05С20 (тобто струмом, рівним 5% від номінальної ємності). Тобто, якщо ємність батареї 55Ач, то, розряджаючи її струмом 2.75 А, вона повністю розрядиться за 20 годин. Аналогічно для батарей ємкістю 60 Ач повний 20-ти годинний розряд відбудеться при трохи більшому струмі розряду - 3А.
Ця характеристика визначає можливість живитися споживачів в екстремальній ситуації (при відмові генератора). Характеризується об'ємом активної маси.

Значення струму холодного старту при -18 ° С (по DIN) - Величина струму, яку батарея здатна віддати при пуску двигуна при температурі - 18 ° С. Найбільш важлива характеристика, безпосередньо позначається на пуску двигуна. Адже при -20 ° С струм, споживаний стартером, складає близько 300А. (Для пуску в літній час гарячого двигуна цей же показник дорівнює 100-120А.) Значення стартового струму визначається конструкцією батареї, пластин, сепараторів. Сепаратори кишенькового типу без будь-яких інших додатків збільшують напругу батареї на 0.3В, одночасно покращуючи стартові характеристики. Чим нижче внутрішній опір батареї, тим вище стартовий струм, тим надійніше пуск двигуна при низьких температурах.
Деякі батареї мають таке маркування:

Незважаючи на те, що після ємності стоїть значення 280А, цифра, яка цікавить нас і показує струм холодного старту за прийнятим у нас стандарту DIN дорівнює 255А.

Резервна ємність - час, протягом якого батарея зможе забезпечити роботу споживачів в аварійному режимі. Величина резервної ємності, виражена у хвилинах, останнім часом все частіше проставляється виробниками батарей після значення струму холодного старту.

Крім того, на необслуговуваних батареях проставляється відповідний напис. Найчастіше російською, англійською або німецькою мовою, (або мовою виробника, як, наприклад, на іспанських батареях "Tudor"). Більшість АКБ, що виготовляються в даний час відомими виробниками є обслуговуються, те саме можна сказати і про постачання на Волзький автозавод - на його конвеєрі використовуються тільки не обслуговуються батареї. Однак це зовсім не означає, що до неї не потрібно підходити і стежити за її станом. Виробники гарантують даний показник тільки при дотриманні нормальних умов експлуатації. (Не зайве зазначити, що не обслуговуються батареї випускаються як з пробками для заливання електроліту, так і повністю закритими. До розряду необслуговуваних можуть ставитися і сухозаряженні батареї, що поставляються в торгівлю, однак вони вимагають заливання електроліту і подальшої зарядки.
Крім того, на батареї, що поставляються на автозавод, фірми-виробники наносять на корпусі дату виготовлення. Плюс до цього, на ВАЗі на клеми наноситься дата встановлення батареї на автомобіль.

Як звичайно, спробуємо дати кілька рекомендацій при покупці акумуляторів в магазині. По-перше, як і будь-який інший товар, батареї слід купувати в спеціалізованих магазинах, які надають гарантію. При покупці бажано запастися ареометром. Щільність батареї повинна бути не менше 1.25 г/см3 (краще 1.27) і однаковою у всіх банках. Якщо ж завмер щільності в магазині пов'язаний з певними труднощами, можна обмежитися вимірюванням напруги вольтметром. Воно повинно бути не нижче 12.5 В. (Саме 12.5. А не 12, як нам може здаватися достатнім. Напруга 12 В, що наноситься на АКБ - це напруга бортової мережі, на яке ця батарея розрахована, а зовсім не напруга батареї.)
Ще одне зауваження. У даній галузі сильно розвинене такий напрямок, як виробництво баків фірмами, не пов'язаними з виробництвом батарей. І багато фірм - виробники акумуляторів, у тому числі й досить солідні, використовують вже готові баки, вставляючи в них свою начинку і наклеюючи свої "лейбли", стаючи при цьому менш вразливими від виробників зовні дешевих схожих підробок.
Існує думка, що вибираючи батарею, перш за все, необхідно звертати увагу на її ємність. Однак все далеко не так просто. Не можна сказати, що чим вище ємність батареї, тим вона краща. По-перше, габаритні розміри батареї - величина, суворо регламентована міжнародним стандартом. (Це ж відноситься і до автомобілів Волзького автозаводу - розміри бака єдині для всіх постачальників.) А тому для збільшення ємності батареї при тих же габаритних розмірах неминуче доводиться жертвувати будь-яким іншим показником - і найчастіше це позначається на довговічності батареї. Якщо ж і вибирати з якої-небудь характеристиці, так правильніше це робити за величиною струму холодного старту. Його значення відіграє більш вагому роль при експлуатації автомобіля в період суворих російських зим.

Перспективним напрямком у виробництві АКБ є зниження їх обслужіваемості, підвищення електричних характеристик. Не потребує обслуговування - властивість, якого вимагають автозаводи від виробників автомобілів. Це пов'язано з широко розповсюджується тенденцією збільшення терміну служби автомобіля, протягом якого автолюбителю взагалі немає потреби нікуди заглядати у своєму знову купленому автомобілі, окрім як в бензобак. А у зв'язку з цим і акумулятор повинен задовольняти тим же самим вимогам. Досягається це використанням конвертних сепараторів, зниження вмісту сурми в гратах. Проте за своєю суттю стартерні автомобільні батареї ще довгий час будуть залишатися свинцево-кислотними - як оптимальні за ціною та характеристиками.

Основні несправності і технічне обслуговування акумуляторної батареї.

До числа несправностей акумуляторної батареї відносяться підвищений саморозряд, коротке замикання, жолоблення, руйнування і сульфатация пластин, тріщини й стирання моноблока.

Підвищений саморозряд. При бездіяльності акумуляторної батареї відбувається її природний саморозряд, який згідно з ГОСТ 959.0 - 79 при температурі зберігання батареї 293 ± 5 К (20 ± 5 ° С) за 28 діб. не повинен перевищувати 20% її номінальної ємності.

Підвищений саморозряд акумуляторної батареї може відбуватися з таких причин:

зовнішня поверхня акумулятора покрита брудом, вологою та електролітом, що призводить до розряду батареї по поверхні кришок;

в електроліт потрапили шкідливі домішки (особливо залізо і мідь);

замикання пластин шламом, незначні руйнування сепараторів.

Коротке замикання пластин відбувається внаслідок безпосереднього зіткнення пластин при руйнуванні сепаратора, а також освіти голчастих наростів між крайками позитивних і негативних пластин. Короткі замикання можуть також відбуватися при заповненні простору між опорними ребрами шламом.

Викривлення пластин, як правило, пояснюється великою силою зарядного або розрядного струму.

Руйнування пластин відбувається за рахунок зсуву активної маси, її викришування, а також корозії решіток пластин. Руйнування активної маси пластини та її решітки є природним процесом, проте його прискорює неправильний режим експлуатації батарей - її перезаряд, особливо при високих температурах. Для запобігання акумуляторної батареї від перезаряду необхідно правильно вибрати межі регулювання регулятора напруги.

Сульфатация пластин називається утворення на їх поверхні і в активній масі великих кристалів сірчанокислого свинцю (PbSO4), які не розчиняються при заряді. Застосування синтетичних сепараторів в акумуляторах різко знизило можливість сульфатації пластин. Тому це явище тепер може спостерігатися тільки при недбалому поводженні з акумуляторною батареєю.

Тріщини і стирання моноблока можуть відбутися через недбале поводження чи поганого кріплення акумуляторної батареї на автомобілі. При наявності тріщин у перегородках моноблока електроліт з сусідніх осередків повідомляється між собою і ці елементи не розвивають необхідної напруги. Напруга батареї при цьому різко знизитися (наприклад, при замиканні двох елементів напруга зменшується з 12 до 8В).

Перевірка стану акумуляторної батареї включає: перевірку рівня і вимірювання густини електроліту і визначення напруги акумуляторної батареї навантажувальною вилкою.

Перевірка рівня електроліту проводиться скляною трубкою діаметром 5 - 6 мм. Щоб виміряти рівень електроліту, треба опустити трубку в наливну горловину кришки до упора в запобіжну сітку, закрити її зверху великим пальцем, потім вийняти і визначити висоту стовпчика електроліту в трубці. Рівень електроліту повинен бути на 10 - 15 мм вище запобіжної сітки. Підвищувати рівень слід, тільки доливаючи дистильовану воду. Взимку, щоб уникнути замерзання води, рекомендується доливати її безпосередньо перед виїздом або при працюючому двигуні.

Вимірювання щільності електроліту дає можливість визначити ступінь зарядженості акумуляторної батареї. Щільність електроліту вимірюють спеціальним приладом (дінсіметром). При вимірюванні щільності електроліту необхідно також визначити температуру електроліту батареї. Якщо температура електроліту вище або нижче +15 ° С, слід привести щільність електроліту до 15 ° С. При зміні температури на 15 ° щільність електроліту змінюється приблизно на 0.01г/см3.

Якщо щільність електроліту в окремих акумуляторах відрізняється більше ніж на 0,01 г/см3, то її слід вирівняти, доливаючи електроліт щільністю 1,4 г/см3 або дистильовану воду. Доливати в акумулятор електроліт щільністю 1,4 г / см 3 можна тільки в тому випадку, коли батарея повністю заряджена внаслідок "кипіння" електроліту забезпечується швидке та надійне її перемішування.

При вимірюванні щільності електроліту після доливання в нього води або після пуску двигуна стартером батарею треба піддати нетривалому заряду невеликим струмом або дати їй постояти 1-2 години для того, щоб щільність електроліту у всіх акумуляторах вирівнялася.

Для визначення ступеня разряженности акумуляторної батареї по щільності електроліту можна користуватися такими даними (щільність електроліту, приведена до температури 288 К (+15 С), г / см)

Ступені разряженности акумуляторної батареї і відповідна їм щільність електроліту

Батарея повністю

заряджена. . 1,310 1,290 1,270 1,250

Батарея розряджена

на 25%. . . 1,270 1,250 1,230 1,210

на 50%. . . 1,230 1,210 1,190 1,170

Перевірка вилкою навантаження дає можливість визначити стан акумуляторної батареї в режимі її розряду, відповідного пуску гарячого двигуна. Для цього навантажувальна вилка забезпечена набором резисторів і вольтметром. У залежності від ємності батареї включається необхідна величина навантажувального резистора гайками 4 і 8.

При визначенні ступеня зарядженості акумуляторної батареї навантажувальною вилкою показання вольтметра під навантаженням, відповідної ємності перевіряється батареї, повинні відповідати даним, наведеним нижче.

Напруга акумулятора, В. . . . .1,7-1,8 1,6-1,7 1,5-1,6 1,4-1,5 1,3-1,4

Ступінь зарядженості,%. . . . . . . . 100 75 50 25 0

При перевірці навантажувальною вилкою напруга справного акумулятора повинно бути постійним протягом не менше 5 с. Отвори в кришках акумуляторів при перевірці вилкою навантаження повинні бути закриті пробками. Акумулятори, щільність електроліту в яких нижче 1,200 г / см, не рекомендується перевіряти навантажувальною вилкою.

Догляд за акумуляторною батареєю. Термін служби батареї в експлуатації гарантується при дотриманні правил догляду за нею і справності електрообладнання автомобіля. Тому при обслуговуванні автомобіля необхідно очищати батарею від пилу і бруду. Електроліт, пролита на поверхню батареї, витирати чистою ганчіркою, змоченою у розчині нашатирного спирту або кальцинованої соди (10%-ним розчином). Окислилися вивідні клеми батареї і наконечники проводів очищати, перевіряти щільність кріплення батарей в гнізді. На вантажних автомобілях, де можливо, під батарею встановити гумові прокладки. Слід перевіряти кріплення і щільність контакту наконечників проводів з вивідними клемами батареї. Не допускати натягу проводів для запобігання псуванню вивідних клем і при необхідності чистити вентиляційні отвори в пробках акумуляторів.

Не рідше ніж через 10-15 днів необхідно перевіряти ступінь разряженности батареї по щільності електроліту або вилкою навантаження. Батарею, використану більш ніж на 25% взимку і більш ніж на 50% влітку, слід зняти з автомобіля і поставити на підзаряд. У ці ж рядки перевіряють цілісність бака (відсутність тріщин) і просочування електроліту в кожному акумуляторі батареї.

Якщо на поверхні батареї з'явилися тріщини, їх необхідно ліквідувати шляхом оплавлення мастики.

Зміст.

Бідний родич. 1

Класифікація акумуляторів. 1

Що там усередині? 2

Чому вони виходять з ладу. 3

Акумулятори вимагають турботи. 3

Що нам прогрес технічний готує. 5

Заряджай. 5

Не поспішай. 5

Великі моделі 6

Чекати ніколи, їхати треба. 6

Акумулятори: Зимові ігри в рулетку? 8

Зима Подих зими. 8

Технічне відступ. 8

Основні характеристики акумуляторних батарей. 9

Витрата води. 9

Довговічність батареї. 10

Рекомендації з експлуатації. 11

Маркування АКБ. 14

Основні несправності і технічне

обслуговування акумуляторної батареї. 16

Список використаної літератури.

Технічне обслуговування та ремонт автомобілів. (Навчальний посібник).

Володимир Семаков. Журнал "За кермом".

Олександр Звонарьов. Журнал "Мото - ревю".