Основные неисправности источников электроэнергии

При нормальной эксплуатации автомобиля аккумуляторные батареи заряжаются автоматически. Если батареи постепенно разряжаются или чрезмерно заряжаются и электролит начинает «кипеть», необходимо проверить исправность генератора (рис. 9).

Рис. 9. Неисправности генератора или аккумулятора (СЛАЙД № 23)

Во время эксплуатации и хранения аккумуляторных батарей могут возникать следующие неисправности: (СЛАЙД № 24)

- нарушение электрической цепи аккумуляторной батареи;

Сульфатация электродов. Под термином «Сульфатация электродов» в значении неисправности аккумуляторной батареи понимают такое состояние электродов, когда они не заряжаются при пропускании нормального зарядного тока в течение установленного промежутка времени.

Сульфатация электродов возникает в результате несоблюдения правил обслуживания батарей при их эксплуатации и хранении и характеризуется следующими признаками: (СЛАЙД № 25)

- при заряде быстро повышается температура электролита (из-за высокого внутреннего сопротивления сульфатированных электродов);

- плотность электролита при заряде почти не повышается или повышается очень медленно;

- газовыделение начинается значительно раньше, чем у исправных аккумуляторов (нередко оно начинается при включении батареи на заряд);

- напряжение аккумуляторов в начале заряда имеет более высокое значение, чем у исправных аккумуляторов, затем медленно возрастает и в конце заряда остается ниже нормы (2,4 В против 2,7 В у исправных аккумуляторов);

- при контрольном разряде батарея отдает емкость значительно меньше номинальной.

- применение загрязненного примесями электролита;

- длительное нахождение батарей в разряженном состоянии и систематический их недозаряд;

- снижение уровня электролита в аккумуляторах (ниже верхней кромки электродов);

- эксплуатация аккумуляторных батарей при недопустимо высокой температуре и плотности электролита.

Исправление сильно сульфатированных электродов аккумулятора невозможно.

Частичную сульфатацию, не вызвавшую разрывов и коробления электродов, можно устранить путем длительного (до 24 ч) заряда батареи. (СЛАЙД № 27).

Заряд необходимо вести до тех пор, пока плотность электролита и напряжение не будут постоянными в течение 5- 6 ч. Сила зарядного тока выставляется из расчета 5% от емкости аккумуляторной батареи. Если путем длительного заряда сульфатацию устранить не удается, следует разрядить аккумуляторную батарею током 10-часового режима, вылить электролит, промыть аккумуляторы дистиллированной водой и проверить, нет ли короткого замыкания. Затем следует залить в аккумуляторы слегка подкисленную дистиллированную воду (плотностью 1,05- 1,1 г/см³) и через час после заливки поставить на заряд током величиной 5% от емкости аккумуляторной батареи. Заряд производят до тех пор, пока плотность и напряжение не будут постоянными в течение 5-6 ч, после чего необходимо довести плотность до нормальной и провести контрольный разряд. Практически оказывается необходимым провести еще не менее одного – двух контрольно-тренировочных циклов, чтобы сульфатированная батарея отдала 75 % гарантированной емкости.

Аккумуляторная батарея, отключенная от разрядной цепи, самопроизвольно разряжается и теряет емкость. Такой разряд аккумуляторной батареи называется саморазрядом. Саморазряд бывает нормальным и повышенным. Нормальный саморазряд для свинцовой стартерной аккумуляторной батареи – явление неизбежное.

Саморазряд считается повышенным, если после 14-суточного бездействия батареи при температуре окружающей среды (20±5)°С плотность электролита уменьшилась более чем на 0,02 г/см³.

Повышенный саморазряд вызывается следующими основными причинами:

- наличием на поверхности батарей загрязнений, проводящих электрический ток (например, электролита, пролитого при небрежной заливке батарей, при установке батарей в машину или попавшего во время их заряда при бурном газовыделении);

- применением дистиллированной воды или электролита, содержащих вредные примеси;

- хранением аккумуляторных батарей при повышенных температурах окружающего воздуха;

- повышенным износом электродов в процессе эксплуатации аккумуляторных батарей.

Повышенный саморазряд обнаруживается по быстрому уменьшению плотности электролита при хранении батарей, а также по утечке тока, определяемой вольтметром со щупом. Определяют утечку, используя пробник аккумуляторный Э107. Для этого необходимо отключить нагрузку (контактная гайка присоединения резисторов должна быть отпущена), контактную ножку пробника прижать к выводу батареи, а гибким проводником прикоснуться к поверхности моноблока. Отклонение стрелки вольтметра показывает утечку тока, вызывающую повышенный саморазряд батареи.

Для предупреждения и устранения повышенного саморазряда необходимо применять для приготовления электролита только аккумуляторную кислоту, отвечающую требованиям стандарта, и дистиллированную воду; своевременно проводить обслуживание батарей при эксплуатации и хранении, содержать поверхность батарей чистой и сухой; своевременно устранять трещины в мастике.

Состояние отдельных аккумуляторов батареи должно быть практически одинаковым. Если в батарее хотя бы один аккумулятор будет разряжаться раньше остальных, то работоспособность батареи определяется именно этим отстающим аккумулятором.

Отстающие аккумуляторы определяют при заряде на зарядной станции, а также при контрольном разряде во время контрольно - тренировочного цикла.

Характерными признаками отстающего аккумулятора являются: плотность электролита при заряде повышается значительно медленнее, чем в других аккумуляторах, и не достигает необходимого значения; напряжение в конце заряда ниже, а температура электролита выше, чем в остальных исправных аккумуляторах.

Отстающие аккумуляторы следует дозаряжать отдельно после окончания заряда остальных исправных аккумуляторов батареи. Для этого к перемычкам отстающих аккумуляторов с помощью зажимов присоединяют провода от зарядного источника через дополнительный реостат.

Заряд производится в течение 3- 4 ч тем же током и по тем же правилам, что и заряд батареи. Затем следует провести контрольный разряд всей батареи током 10-часового разрядного режима. Если в конце разряда разница между напряжением отстающего аккумулятора и другими будет менее 0,2 В, то такую батарею после нормального заряда можно сдать в эксплуатацию.

Короткое замыкание внутри аккумулятора. (СЛАЙД № 30)

Внутренние короткие замыкания в аккумуляторах происходят между разноименными электродами за счет заполнения наиболее крупных по диаметру пор сепараторов разбухшей активной массой до образований сквозных мостиков через сепараторы (так называемое «прорастание»). Мостики образуются вследствие продавливания сепараторов разбухшей активной массой и образования трещин в сепараторах.

Характерными признаками короткозамкнутого аккумулятора являются: отсутствие или очень малая величина ЭДС; непрерывное уменьшение плотности электролита, быстрая потеря емкости после полного заряда. Плотность электролита, а также напряжение на аккумуляторе в процессе заряда не повышаются, а после выключения зарядного тока напряжение быстро падает. При заряде в короткозамкнутом аккумуляторе быстро повышается температура.

Данная неисправность устраняется в процессе ремонта батареи.

Нарушение электрической цепи аккумуляторной батареи. (СЛАЙД № 31)

Нарушение электрической цепи батареи обнаруживается по отказу в работе стартера при исправной цепи батарея – стартер, по низкому уровню напряжения. Оно может быть вызвано нарушением сварного соединения между аккумуляторами, расплавлением или обломом борна, а также обрывом полублока положительных электродов в результате коррозии токоотводов.

Признаком нарушения контакта в местах сварки токоведущих частей является нагревание места спайки при больших разрядных токах, потрескивание и дымление.

Признаком обрыва электрической цепи внутри аккумулятора является малая величина ЭДС без нагрузки и низкое напряжение под нагрузкой.

Трещины моноблока, внутренних перегородок моноблока и крышки батареи вызываются механическими повреждениями, ударами, вибрацией. Появление трещин может произойти также из-за плохого крепления батарей на машинах. Обнаруживаются при внешнем осмотре батарей, а также по быстрому снижению уровня электролита вследствие подтекания его через трещины.

Трещины во внутренних перегородках моноблока вызывают постепенный разряд смежных аккумуляторов батареи. Первым признаком такого повреждения обычно является неспособность батареи держать заряд и различие в степени заряженности отдельных аккумуляторов.

Незначительные трещины моноблока и крышки можно устранить заклейкой эпоксидными композициями или заваркой.

Если после пуска двигателя при работе со средней частотой вращения коленчатого вала при исправных аккумуляторных батареях и отключенных потребителях генератор не вырабатывает зарядного тока, следует проверить и при необходимости отрегулировать натяжение приводных ремней генератора (рис. 9).

Характерные неисправности генераторной установки приведены в таблице 4.

Причиной отказов в работе генератора может быть также нарушение электрического контакта в цепи системы электроснабжения. Прежде всего необходимо убедиться в надежности электрического контакта проводов на выводах генератора, регулятора напряжения, в соединительных колодках между пучками проводов и в исправности реле отключения обмотки возбуждения генератора; с помощью контрольной лампы нужно проверить наличие тока в цепи возбуждения.

Место обрыва провода или цепи можно определить их шунтированием: подсоединить дополнительный провод одним концом к плюсовому выводу неработающего потребителя, вторым концом - к разъемам цепи, двигаясь по направлению к источнику тока. Если при этом потребитель будет работать неисправным будет тот участок, параллельно которому включен дополнительный провод. Если при шунтировании всего участка цепи потребитель не работает, необходимо проверить надежность соединения его с «массой» автомобиля.

Таблица 4. Характерные неисправности генераторной установки

Неисправность	Признак	Причина	Способ обнаружения
Генераторная установка не обеспечивает заряд аккумуляторной батареи	Малый зарядный ток, низкий уровень контролируемого вольтметром напряжения.	Окисление выводов аккумуляторной батареи. Нарушение правил эксплуатации и неисправность АКБ: трещины моноблока, сульфатация пластин и соответственно, повышенное газовыделение	Визуально, запах кислотных испарений.
Слабое натяжение приводного ремня	Визг при резком увеличении оборотов. Проверить прогиб ремня.
Неисправность генератора	Проверить генератор на отдачу
Повышенное падение напряжение в местах соединений	Проверить качество соединений и падение напряжения на контактах,.
Неисправность (нарушение регулировок вибрационного или контактно- транзисторного) регулятора напряжения.	Проверить регулятор на уровень регулируемого напряжения
Отсутствие зарядного тока, вольтметр показывает напряжение аккумуляторной батареи.	Нарушение целостности проводов, соединяющих элементы генераторной установки между собой и потребителями	Проверить с помощью контрольной лампы на обрыв и замыкание, подтянуть болтовые соединения, проверить надежность штекерных соединений
Неисправность генератора	Кратковременно замкнуть выводы "Ш" и "-" генератора с двумя выводами «Ш» ("Ш" и "+" регулятора напряжения генератора с одним выводом «Ш»). Если амперметр не показывает увеличения силы зарядного тока, а вольтметр- напряжения, генератор снять и отправить в ремонт
Неисправность регулятора напряжения.	Если при выполнении операций предыдущего пункта наблюдается резкий бросок силы зарядного тока и напряжения- регулятор проверить с помощью контрольной лампы.
Повышенный уровень напряжения в бортовой сети	Большой зарядный ток, вольтметр показывает высокий уровень напряжения.	Неисправность регулятора напряжения	Регулятор проверить с помощью контрольной лампы.
Вибрационный или контактно- транзисторный регулятор разрегулирован в сторону увеличения напряжения	Проверить регулировку регулятора напряжения
Повышенное падение напряжения в контактных соединениях цепи между регулятором напряжения и бортовой сетью	Проверить визуально или с помощью омметра состояние контактов. При необходимости зачистить, подтянуть или заменить контактные соединения в выключателе зажигания, предохранителях, штекерных или винтовых соединениях цепи, в том числе соединяющих регулятор напряжения с массой.

Короткое замыкание возможно в местах крепления проводов скобами, у острых металлических кромок, а также около неизолированных наконечников проводов. При срабатывании предохранителя место короткого замыкания должно определяться в цепи от предохранителя к потребителю поочерёдным отключением проводов. Если при отключении провода предохранитель не срабатывает, то неисправность в отключенном элементе.

При обрыве проводов следует их сращивать, скручивая, а затем спаивая их жилы, или заменить новыми соответствующего сечения и длины. Место сращивания необходимо изолировать изоляционными трубками или изоляционной лентой.

Таким образом, на данном занятии были рассмотрены следующие вопросы: техническое обслуживание и хранение АКБ, назначение, устройство и работа генератора, основные неисправности источников электроэнергии. Материал занятия актуален при изучении систем электрооборудования и обслуживания автомобилей.

Дать задание на самостоятельную подготовку. (СЛАЙД № 38)