Назначение, требования и условия эксплуатации аккумуляторных батарей

Размещено на http://www.allbest.ru/

КЫРГЫЗСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

им. И.АБДРАИМОВА

Реферат

Назначение, требования и условия эксплуатации аккумуляторных батарей

группа: ВГз-1-19(18)

выполнила: Тилек Айжамал

проверил: Абдраимов Э.С.

2021 г.

Введение

аккумуляторная батарея генератор подзарядка

Аккумуляторная батарея обеспечивает электрическим током все потребители, пока двигатель не работает или работает на очень малых оборотах, также является резервным источником питания в случае выхода из строя генератора.

В случае выхода из строя генератора не стоит затягивать с его ремонтом, необходимо сразу решать возникшую проблему. Длительное использование исключительно АКБ может вывести ее из строя, причем в самый неподходящий момент. Одним из основных функциональных назначений АКБ является пуск двигателя с помощью стартера.

1.Аккумуляторная батарея (акб). назначение, устройство и типы

1.1Устройство аккумуляторной батареи

В аккумуляторной батарее происходит преобразование химической энергии в электрическую. Химия в том, что взяли и поместили в раствор серной кислоты две пластины, состоящие из свинца, и на пластинах сделали выводы (рисунок 10.1). Подсоединили к выводам два провода от генератора, начали вращать его, чтобы тот выделял электрический ток и зарядили АКБ (пока аккумулятор заряжается, он является потребителем тока). В данном случае электрическая энергия преобразовалась в химическую - аккумулятор зарядился. Отсоединили от выводов генератор и подсоединили, например, лампочку, и она загорелась! Потому что начался процесс преобразования химической энергии в электрическую. Прелесть данной конструкции в том, что процессы зарядки и разрядки можно производить многократно. И если соблюдать основные, довольно несложные, правила эксплуатации АКБ, она может прослужить долгое время.

Простейший аккумулятор состоит из двух пластин, помещенных в корпус (его еще называют банкой), этот корпус заполнен раствором серной кислоты (который называется электролитом) и закрыт сверху крышкой. В крышке имеются отверстия, через которые выведены по два вывода от каждой из пластин (положительный и отрицательный).

Принцип работы аккумуляторной батареи. Любая АКБ состоит из нескольких (чаще шести) простейших батарей, описанных выше. Почему именно шести? Бортовая сеть автомобиля рассчитана на 12 вольт, а значит и аккумуляторная батарея должна выдавать столько же. Ввиду своих габаритных размеров одна банка (две пластины) обеспечивает напряжение приблизительно в 2 вольта. Для получения 12 вольт положительные и отрицательные пластины соединяют последовательно и делают два общих вывода - положительный и отрицательный (смотрите рисунок 10.2).

Аккумуляторная батарея должна иметь такие габаритные размеры, чтобы оптимально вписаться в ограниченное пространство моторного отсека автомобиля.

На многих современных автомобилях для предотвращения кражи головного модуля аудиосистемы существует своеобразная защита, которая блокирует аудиомагнитолу после отключения отрицательной клеммы от аккумуляторной батареи. Чтобы магнитола заработала, в нее необходимо ввести определенный код - ключ. Если вы приобретаете новый автомобиль, данный код вам вручат в салоне, если покупаете машину с рук, необходимо уточнить у владельца наличие такого кода.

Стоит помнить, что в некоторых современных автомобилях после отключения АКБ и повторного подключения бортовой компьютер может вывести сообщение об ошибке, которое можно сбросить с помощью специализированного оборудования на СТО.

1.2Типы АКБ

По принципу необходимости обслуживания аккумуляторные батареи разделяют на: обслуживаемые и необслуживаемые. Одним из подтипов обслуживаемых стали малообслуживаемые АКБ. На данный момент применение обслуживаемых АКБ сведено к минимуму. Названия типов аккумуляторных батарей говорят сами за себя.

Основа свинцово-кислотных АКБ, о которых идет речь в данной главе, -- жидкий электролит. Однако технологии производства батарей шагнули далеко вперед и сейчас довольно часто можно встретить АКБ, выполненные на базе технологии AGM, в которой сам электролит абсорбирован в стеклянных волокнах. Также не стоит забывать и о набирающих популярность гелевых АКБ (GEL), в них электролит загущен с помощью силикагеля до гелеобразного состояния.

Из-за большого многообразия типов АКБ возникло много споров относительно эффективности и стойкости каждого из них. Если по существу, то нет одного, идеального для всех эксплуатационных условий аккумулятора. Ибо, выигрывая в чем-то одном, любой тип АКБ обязательно существенно проигрывает в чем-нибудь другом. Так, например, столь популярные необслуживаемые «кальциевые» аккумуляторы имеют очень низкие показатели саморазряда и не требуют к себе какого-либо внимания, однако они очень сильно «боятся» глубоких разрядов (как пример, при многократных коротких поездках в зимний период). С такими разрядами АКБ такого типа придет в непригодность за очень короткий период эксплуатации. А вот малообслуживаемые АКБ глубоких разрядов не боятся, но взамен требуют регулярной доливки дистиллированной воды (в среднем, раз в полгода).

Во время зарядки АКБ происходит закипание электролита, но закипание не в бытовом понимании этого слова, просто происходит расщепление воды на кислород и водород (появляются пузырьки). Составная часть электролита - вода - выкипает, а плотность электролита, соответственно, растет. Чтобы привести плотность электролита в норму, доливают дистиллированную воду.

Одной из существенных опасностей при плановой зарядке АКБ является выделение водорода из электролита. И вроде мало, но и взорваться может. Поэтому при обслуживании и эксплуатации АКБ необходимо соблюдать все меры предосторожности.

2.Основные характеристики АКБ

Полярность указывает на расположение отрицательного и положительного выводов батареи. Полярность бывает прямой и обратной.

Чтобы узнать, какая полярность на вашей АКБ, установите ее к себе той стороной, ближе к которой смещены выводы. Посмотрите, какой из выводов обозначен знаком «+», а какой -- знаком «-». Если «+» находится слева, значит полярность прямая, если справа - обратная.

Номинальная емкость (обозначается С20) -- количество электричества (вА·ч), которое способна отдать АКБ при 20-часовом режиме разряда током, численно равным 0,05 номинальной емкости до напряжения на выводах 10,5 В при температуре электролита 25 °С.

Следует всегда помнить о том, что на автомобиль следует устанавливать АКБ той емкости, которая указана заводом-изготовителем транспортного средства. В принципе, ничего страшного не случится, и первое время будет радовать резвый пуск двигателя, но не стоит забывать о том, что возможности генератора не безграничны, а условия эксплуатации автомобиля могут быть очень суровы. Как следствие, батарея большей емкости будет постоянно недополучать энергию для восстановления - не будет заряжаться на 100%, что в скором времени приведет к выходу ее из строя.

Резервная емкость (обозначается Cр) - время разряда в минутах полностью заряженной батареи током 25 А до напряжения 10,5 В при температуре электролита 25 °С.

Резервная емкость в 1,63 раза больше номинальной в числовом выражении (так, для АКБ емкостью 55А·ч она составляет приблизительно 90 минут). Это время, в течение которого полностью заряженная батарея может обеспечивать электроэнергией минимальное количество потребителей, необходимых для безопасного движения автомобиля в случае отказа генератора.

Ток холодной прокрутки (Iх.п.) - по ГОСТу (ДСТУ) 959-2002 - это ток разряда, который способна отдать батарея при температуре электролита минус 18 °С в течение 10 секунд при напряжении не менее 7,5 В. Чем выше данный параметр, тем лучше двигатель будет пускаться зимой, однако по причине увеличения нагрузки на стартер может снизиться его ресурс.

Величина тока холодной прокрутки зависит от методики ее измерения. Примерное соответствие значений тока холодной прокрутки, определенного по разным стандартам, приведено в таблице ниже.

Одним из основных показателей, характеризующих рабочее состояние АКБ, является плотность электролита. Она должна быть всегда в определенном диапазоне. Если АКБ малообслуживаемая, то летом плотность немного понижают, а вот зимой, чтобы исключить вероятность замерзания электролита, повышают.

Плотность электролита измеряется специальным прибором - ареометром.

При покупке АКБ

Допустим, вы решили заменить источник питания. Придя, например, в магазин автозапчастей, определились с моделью. Теперь внимательнее. Спросите сначала АКБ сухозаряженный (без электролита) или залитый электролитом и заряженный. В первом случае срок хранения на складе не должен превышать трех лет, во втором - полугода.

Посмотрите на дату изготовления АКБ и если с даты производства прошло более одного года, выполните, по возможности, следующие проверки:

осмотрите корпус на наличие повреждений;

Для залитых и заряженных

уровень электролита должен находиться между метками «min» и «max» (корпус из полупрозрачного пластика) или быть выше примерно на 15 - 20 мм от верхнего торца пластин;

плотность электролита должна составлять 1,25-1,26 г/см3 при 25±5 °С;

МАРКИРОВКА АКБ

Цвет индикатора заряженности (если такой есть в наличии) должен быть зеленым;

напряжение на выводах без нагрузки должно быть не менее 12,6 В.

Так или иначе, но в наличии должна быть инструкция по эксплуатации на русском или украинском языке и гарантийный талон с указанными условиями гарантии.

Не стесняйтесь требовать от продавца выполнения описанных выше проверок, ведь автомобильная АКБ это не батарейка в плеер, и приобретается не на один месяц, причем от качества АКБ зависит работа всех электрических систем автомобиля.

3.Электрооборудование и электросистемы

Техническое обслуживание АКБ

· Желательно перед каждой поездкой открывать капот и проверять элементы крепления АКБ. Если вовремя не выявить ослабленное крепление аккумулятора к опоре, во время тряски она может получить серьезные повреждения.

· Регулярно проверяйте клеммы АКБ. Следите за тем, чтобы на них не образовывались отложения из-за окисления. В противном случае возможно повышение сопротивления на соединениях и, как следствие, отсутствие нормальной зарядки АКБ, нарушение в работе электрооборудования и оплавление выводов.

· Всегда удаляйте с помощью чистой и сухой ветоши (куска ткани) загрязнения с крышки АКБ. Грязь диэлектриком не является, поэтому при накоплении ее в большом количестве может случиться короткое замыкание между выводами АКБ.

· В крышке АКБ или в пробках имеются специальные вентиляционные отверстия, предназначенные для того, чтобы отводить из внутренней части корпуса горючий газ. Эти самые отверстия необходимо прочищать во избежание накопления газа внутри АКБ.

· Раз в два месяца необходимо проверять уровень электролита в каждой из банок АКБ.

Несмотря на то, что необслуживаемые АКБ проверять вроде как и не нужно, но для пущей уверенности раз в год проверить уровень электролита все же стоит.

При необходимости, долейте необходимое количество дистиллированной воды для доведения уровня электролита до нормы.

Ни в коем случае нельзя доливать электролит или серную кислоту! Только дистиллированную воду!

Техника безопасности при работе с АКБ

· Всегда при выполнении каких-либо работ с АКБ необходимо надевать защитные очки и резиновые перчатки.

· В случае попадания электролита на открытые части тела необходимо срочно промыть пораженный участок обильным количеством воды и затем 5-процентным раствором кальцинированной соды.

· Во избежание взрыва запрещается пользоваться открытым огнем вблизи АКБ.

· Нельзя допускать замыкания положительного вывода батареи на «массу».

· Чтобы исключить искрение запрещено отсоединять от АКБ клеммы при включенных потребителях.

· Повышение напряжения, развиваемого генератором свыше величины, указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля, недопустимо, так как это приводит к интенсивному образованию взрывоопасной смеси водорода и кислорода внутри батареи.

· При снятии батареи сначала отсоединяют отрицательный вывод («массу»), затем положительный, а при установке на автомобиль наоборот - сначала соединяют положительный, а затем отрицательный.

4.Обслуживание АКБ. Техника безопасности при обслуживании АКБ

Техническое обслуживание АКБ

Желательно перед каждой поездкой открывать капот и проверять элементы крепления АКБ. Если вовремя не выявить ослабленное крепление аккумулятора к опоре, во время тряски она может получить серьезные повреждения.

Регулярно проверяйте клеммы АКБ. Следите за тем, чтобы на них не образовывались отложения из-за окисления. В противном случае возможно повышение сопротивления на соединениях и, как следствие, отсутствие нормальной зарядки АКБ, нарушение в работе электрооборудования и оплавление выводов.

Всегда удаляйте с помощью чистой и сухой ветоши (куска ткани) загрязнения с крышки АКБ. Грязь диэлектриком не является, поэтому при накоплении ее в большом количестве может случиться короткое замыкание между выводами АКБ.

В крышке АКБ или в пробках имеются специальные вентиляционные отверстия, предназначенные для того, чтобы отводить из внутренней части корпуса горючий газ. Эти самые отверстия необходимо прочищать во избежание накопления газа внутри АКБ.

Раз в два месяца необходимо проверять уровень электролита в каждой из банок АКБ.

Несмотря на то, что необслуживаемые АКБ проверять вроде как и не нужно, но для пущей уверенности раз в год проверить уровень электролита все же стоит.

При необходимости, долейте необходимое количество дистиллированной воды для доведения уровня электролита до нормы.

Ни в коем случае нельзя доливать электролит или серную кислоту! Только дистиллированную воду!

Техника безопасности при работе с АКБ

Всегда при выполнении каких-либо работ с АКБ необходимо надевать защитные очки и резиновые перчатки.

В случае попадания электролита на открытые части тела необходимо срочно промыть пораженный участок обильным количеством воды и затем 5-процентным раствором кальцинированной соды.

Во избежание взрыва запрещается пользоваться открытым огнем вблизи АКБ.

Нельзя допускать замыкания положительного вывода батареи на «массу».

Чтобы исключить искрение запрещено отсоединять от АКБ клеммы при включенных потребителях.

Повышение напряжения, развиваемого генератором свыше величины, указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля, недопустимо, так как это приводит к интенсивному образованию взрывоопасной смеси водорода и кислорода внутри батареи.

При снятии батареи сначала отсоединяют отрицательный вывод («массу»), затем положительный, а при установке на автомобиль наоборот - сначала соединяют положительный, а затем отрицательный.

5.Система подзарядки. Генератор, его устройство и работа

Генератор - основной источник питания электрооборудования и электросистем автомобиля. Работает при вращении, которое передается через приводной ремень от коленчатого вала двигателя.

Во время работы генератора аккумуляторная батарея подзаряжается до необходимого уровня.

Для постоянной работы генератора необходимо всегда следить за натяжением ремня привода, которое определяется прогибом ремня в определенном месте при приложении к нему установленного усилия.

Регулировка натяжения приводного ремня генератора выполняется перемещением генератора на его монтажном кронштейне.

Устройство генератора довольно простое (рисунок 10.9). В корпусе имеется неподвижная обмотка статора. В том же корпусе установлены подшипники, в которых вращается вал генератора с установленным на него ротором. Ротор также имеет свою обмотку. Под крышкой генератора смонтирован блок диодного моста выпрямителя тока, щетки и регулятор напряжения.

В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку, например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется электрическое напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного потока. И наоборот, для образования магнитного потока достаточно пропустить через катушку электрический ток. Таким образом, для получения переменного электрического тока требуются источник переменного магнитного поля и катушка, с которой непосредственно будет сниматься переменное напряжение.

Регулятор напряжения крайне важная вещь в генераторе. Дело в том, что напряжение, вырабатываемое генератором, напрямую зависит от числа оборотов ротора, а количество оборотов ротора может быть достаточно большим, так как частота вращения коленчатого вала может достигать и 6000 - 7000 об/мин. Чтобы не сгорели потребители, в конструкцию генератора внедрили регулятор напряжения.

Некоторые автомобилисты используют опасный метод проверки работы генератора путем отключения отрицательной клеммы от аккумуляторной батареи. На автомобиле с карбюраторным двигателем такой фокус проделывать можно, только осторожно. А вот на машинах с современной системой управления двигателем (с ЭБУ) это может привести к выходу из строя электронного блока управления и других элементов электросистемы автомобиля. Так делать не стоит!

СИСТЕМА ПУСКА. СТАРТЕР, ЕГО УСТРОЙСТВО И РАБОТА

Пока не было стартеров, существовала ежедневная тренировка водителя с использованием специального ключа для вращения коленчатого вала. Чтобы запустить двигатель, нужно было изрядно попотеть. Появление стартера позволило водителю расслабиться и забыть о ключе для ручного пуска двигателя.

Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока, мощный настолько, чтобы провернуть коленчатый вал двигателя с достаточной для его пуска частотой.

После того, как вы вставили ключ в замок зажигания и провернули его, заработало втягивающее реле, сердечник переместился внутрь обмотки и, увлекая за собой рычаг, сместил шестерню стартера вместе с обгонной муфтой до зацепления с зубчатым венцом маховика. Продолжая проворачивать ключ зажигания в замке, сердечник втягивающего реле будет далее перемещаться, пока не будет соединения контактов. Как только контакты соединятся, через них потечет электрический ток от аккумуляторной батареи к щеткам и контактному кольцу, якорь стартера начнет вращаться, передавая свое вращение через шестерню на маховик и коленвал соответственно. После того, как двигатель заведется, вы бросите ключ и он вернется из нефиксированного положения пуска в положение зажигания. В этот момент отключится питание от обмотки втягивающего реле и сердечник под воздействием возвратной пружины вернется в исходное положение. Также в исходное положение вернется и шестерня стартера.

Обгонная муфта - это храповый механизм, благодаря которому тяга передается при вращении только в одну сторону. Обгонная муфта -- это защита стартера от забывчивости и неопытности водителя. Дело в том, что при начале работы, двигатель набирает обороты холостого хода, которые могут достигать 800 - 1000 об/мин. Если забыть выключить стартер, после начала работы двигателя, все те же 800 об/мин через маховик начнут передаваться обратно на стартер, что приведет к его неминуемому повреждению. Обгонная муфта исключит такие плачевные последствия.

Размещено на Allbest.ru