Призначення, будова і принцип роботи акумуляторних батарей

Технічна характеристика і загальна будова системи лектрообладнання

СИСТЕМА ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ.

Тип однопроводова, мінусовий вивід джерела струму з'єднаний з «масою» автомобіля

Номінальна напруга 24 В

Генератор Г288-Е, номінальна потужність 1000 Вт, номінальна напруга 28 В, випрямлений струм — не менше 47А

Стартер СТ142Б, потужність 7,7 кВт (10,5 к.с.), з електромагнітним тяговим реле і дистанційним керуванням

Акумуляторні батареї дві: 6СТ-190ТР, 6СТ-190ТМ чи 6СТ-190ТРН кожна напругою 12 В і ємністю 190 А-г

Вимикач акумуляторних

батарей (вимикач «маси») ВК860-В, з дистанційним керуванням, герметичного виконання

Регулятор напруги 11.3702—водостійкий безконтактний регулятор напруги, призначений для роботи разом з генератором Г288-Е

Фари головного світла дві, ФГ150-В, із симетричним світлорозподілом і двохнитєвими лампами А24-60+40

Протитуманні фари дві, ФГ152, з галогенними лампами АКГ24-70

Комплект електрозвукових

сигналів С306-Г/С307-Г, двохтональний

Пневматичний звуковий

сигнал С40-В, двохтональний, двохрупорний

Загальна будова системи електрообладнання.

Електрообладнання складається із системи електропостачання, системи пуску, системи світлової сигналізації, системи зовнішнього і внутрішнього освітлення, системи звукової сигналізації, системи опалення і вентиляції.

Система електропостачання, призначена для забезпечення живлення споживачів. Джерелами електроенергії є дві акумуляторні батареї, з'єднані між собою послідовно, і генератор, підключений у схему електрообладнання паралельно акумуляторним батареям. Мінусовий вивід акумуляторних батарей приєднаний до корпусу автомобіля.

Електрична система опалення і вентиляції призначена для підтримання оптимального температурного режиму в кабіні в залежності від температури навколишнього повітря. Два електродвигуни нагнітають у кабіну повітря, що проходить через радіатор опалювача кабіни.

Система звукової сигналізації включає пневматичний і електричні звукові сигнали, призначені для забезпечення безпеки руху, і зумер (шумовий сигналізатор), що вказує на аварійне падіння тиску в контурах пневматичного приводу гальм автомобіля і служить для подачі сигналу водію з вантажної платформи.

Пневматичний звуковий сигнал включається натисканням кнопки на комбінованому перемикачі.

Для включення електричних звукових сигналів необхідно підняти вгору важіль комбінованого перемикача.

АКБ призначена для живлення електричною енергією системи електричного пуску машини, включених споживачів, коли двигун не працює або коли він працює, а генератор не забезпечує необхідної потужності.

В автомобілях КамАЗ використовуються дві акумуляторні батареї 6СТ-190ТР напругою 12 В кожна, ємністю при 20-годинному режимі розряду 190 А-ч. Акумуляторна батареяскладається із шести послідовно з'єднаних акумуляторів, розміщених в одному корпусі. Кожен акумулятор складається з чотирнадцяти позитивних і п'ятнадцяти негативних пластин, з'єднаних у напівблоки і розділених сепараторами з міпору. Над пластинами встановлена захисна сітка. Кожен акумулятор закривається кришкою.

Мал. 1. Будова АКБ

1,3 - негативні і позитивні електроди; 2 - сепаратори; 4 – борн; 5 – захисна сітка; 6 – свинцевий міст; 7 – кришка; 8 – з’єднувальні перемички; 9 – пробка; 10 – полюсні виводи; 11 – корпус; 12 – опорні призми; 13 – блок електродів

Принцип роботи АКБ

На автомобілях застосовують стартерні свинцеві акумуляторні батареї. Основним споживачем, що визначає тип і конструкцію акумуляторної батареї, є стартер. Споживаний стартером струм при пуску двигуна, особливо при низьких температурах, досягає декількох сотень амперів.

У будь-якому джерелі енергії відбувається перетворення одного виду енергії в іншій. Свинцевий акумулятор відноситься до хімічних джерел струму. Так називаються пристрої, які перетворюють енергію, що виділяється при хімічних реакціях, в електричну.

У свинцевому акумуляторі процеси протікають оборотно. Активні речовини, витрачені в процесі реакції, можуть відновлюватися при пропущенні через акумулятор постійного струму від іншого джерела електричної енергії. Процес, при якому відбувається перетворення хімічної енергії в електричну, називається розрядом, зворотний процес — зарядом.

Активними речовинами зарядженого акумулятора є: двоокис свинцю РbО₂ темно-коричневі кольори на позитивному електроді, губчатий свинець Рb темно-сірого кольору на негативному електроді і водний розчин сірчаної кислоти (H₂SO₄+H₂O) - електроліт, у якому містяться електроди. Якщо позитивний і негативний електроди з'єднати між собою через який-небудь споживач електричної енергії, наприклад лампочку (мал. 2.а), то через споживач (зовнішня ділянка ланцюга) і акумулятор (внутрішня ділянка ланцюга) почне протікати розрядний струм.

В процесі розряду акумулятора активна маса негативного і позитивного електродів перетвориться в сульфат свинцю PbSO₄. При цьому темно-сірий колір негативного електрода міняється на світло-сірий, а темно-коричневий позитивного — на світло-коричневий. Так як в процесі розряду на протікання реакцій витрачається сірчана кислота і утворюється вода, густина електроліту поступово зменшується.

В процесі заряду акумулятора (мал. 2.б) струм по ланцюгу протікає в протилежному напрямку. При цьому відбувається відновлення матеріалу електродів. Процес супроводжується збільшенням кількості сірчаної кислоти в електроліті, від чого густина його підвищується.

Після повного відновлення активних речовин позитивного і негативного електродів густина електроліту перестає підвищуватися. Це служить ознакою кінця заряду акумулятора.

Мал. 2. Процеси, що відбуваються у свинцевому акумуляторі:

а — розряд; б — заряд

Наприкінці заряду також починається процес розкладання води на кисень і водень, що характеризується появою на поверхні електроліту пухирців газу. Цей процес називають «кипінням» електроліту.

Хімічні зміни, що відбуваються при розряді-заряді у свинцевому акумуляторі, описуються рівнянням

РbО₂ + Pb + 2H₂SO₄ PbSO₄ + 2H₂O +PbSO₄

Заряджений стан акумулятора Розряджений стан акумулятора

Типи, загальні характеристики та умовні позначення акумуляторних батарей

Свинцеві стартерні акумуляторні батареї підрозділяються на танкові, автомобільні і мотоциклетні.

Танкові та автомобільні акумуляторні батареї мають маркірування, що нанесене на перемички.

На кожній танковій та автомобільній батареях нанесені такі позначення:

товарний знак підприємства-виготовлювача;

тип і виконання батареї;

дата виготовлення (рік і місяць);

відповідний ГОСТ або ТУ;

знаки полярності: «+» (плюс) і «—» (мінус).

На автомобільні батареї, що заново розроблені, крім вказаного маркірування, наносяться номінальна ємність (в ампер-годинах), номінальна напруга (у вольтах) та розрядний струм (в амперах), якщо він більше 3 С₂₀ (С₂₀ — ємність батареї у 20-годинному режимі розряду) при температурі електроліту мінус 18°С,

Тип батарей визначається:

кількістю послідовно з'єднаних акумуляторів у батареї (3,6 або 12), що характеризує її номінальну напругу (6,12 або 24 В відповідно);

призначенням (СТ — стартерна);

номінальною ємністю під час 20-годинного режиму розряджання (А-год.);

Букви у кінці позначення типу батареї характеризують:

матеріал моноблоку (Е — ебоніт, Т — термопласт);

матеріал сепараторів (Р — міпор, М — міпласт, С— скловолокно);

серію (Н-нова).

У танкових акумуляторних батареях і автомобільної батареї типу 6СТ-190 знаки додатково наносяться на захисному щитку.

Крім того, на загальну кришку наносяться товарний знак підприємства-виготовлювача, знаки полярності («+» або «—»), дата виготовлення (рік, місяць) і позначення стандарту.

Приготування електроліту

Електроліт готується в ебонітовому, поліетиленовому, керамічному та іншому, стійкому до сірчаної кислоти, посуді.

Електроліт готують із сірчаної кислоти (ГОСТ 667-73) і дистильованої води (ГОСТ 6709-72).

Під час приготування електроліту потрібно вливати кислоту у воду тонкою цівкою, а не навпаки, безперервно помішуючи розчин.

Електроліт потрібної густини готують безпосередньо з кислоти густиною 1,83 г/см³. Проте під час безперервного вливання кислоти у воду розчин дуже сильно нагрівається (до 80° С і вище). Зручніше готувати електроліт потрібної густини із заздалегідь приготовленого розчину сірчаної кислоти густиною 1,40 г/см³ і дистильованої води.

Треба пам'ятати, що під час приведення АКБ у робочий стан густина електроліту після заряджання підвищується на 0,02 г/см³ у порівнянні з густиною електроліту, що заливається.

Густина електроліту змінюється залежно від температури, тому після вимірювання потрібно приводити її до температури 25°С, враховуючи величину поправок.

Під час приведення великої кількості акумуляторних батарей, у робочий стан необхідно мати запас електроліту потрібної густини і зберігати його при температурі не нижче 15°С (при нижчій температурі електроліту, що заливається, швидкість електрохімічної реакції в акумуляторах значно падає і батареї привести у робочий стан практично неможливо).

Приведення сухозаряджених акумуляторних батарей у робочий стан

Заливання електроліту в акумулятори проводити до рівня на 10—15 мм вище запобіжного щитка, встановленого над сепараторами. Рівень електроліту заміряють за допомогою скляної трубки діаметром 3—5 мм або груші зі спеціальним наконечником.

Температура електроліту, що заливається в АКБ, повинна бути у межах І5...25°С. Залиті електролітом батареї залишаються на 2—3 години для просочування пластин. В ході просочування температура в акумуляторах зростає, а густина електроліту може знизитися на 0,02—0,05 г/см³, залежно від строку зберігання АКБ у сухому вигляді.

Автомобільні акумуляторні батареї підлягають просочуванню та підзаряджанню у такому порядку: не раніше ніж через 20 хв. і не пізніше, ніж через 2 години після заливання електролітом проводиться контроль густини електроліту. Якщо густина електроліту знизиться не більше ніж на 0,03 г/см³ проти густини електроліту, що заливається, батареї можна здавати в експлуатацію. Якщо ж густина електроліту знизиться більше ніж на 0,03 г/см³, батареї підлягають підзаряджанню.

Через 2 години після вимкнення батарей з підзаряджання потрібно встановити рівень електроліту в акумуляторах. Батареї, що здаються в експлуатацію безпосередньо після підзаряджання, повинні мати рівень електроліту в акумуляторах на 15...17мм вище запобіжного щитка, оскільки зразу після закінчення заряджання у порах пластин є залишки газу, що не вийшов з акумулятора, і який викликає підвищений рівень електроліту. Протягом часу (1,5...2 год.) залишки газу випаровуються і рівень електроліту знижується до 10...12 мм над щитком.

Перевірка рівня електроліту в акумуляторі здійснюється за допомогою скляної трубки з поділками.

Заряджання продовжувати, доки не настане сильне газовиділення в усіх акумуляторах батареї, а напруга і густина електроліту залишатимуться постійними протягом 2 годин.

Під час заряджання періодично перевіряється температура електроліту, і якщо вона піднімається вище 45°С, потрібно зменшити зарядний струм наполовину або перервати заряджання на час, необхідний для зниження температури до 30—35°С.

Якщо в кінці заряджання густина електроліту буде відрізнятися від експлуатаційної, необхідно провести коректування шляхом доливання дистильованої води, коли густина вища за експлуатаційну, і шляхом доливання розчину кислоти густиною 1,40 г/см³, коли вона буде нижча за норму.

Після коректування продовжувати заряджання протягом 30 хвилин для повного змішування електроліту.

Під час приведення АКБ у робочий стан повинні контролюватися такі параметри:

густина і температура електроліту, що заливається;

час просочування;

густина, температура і рівень електроліту в кінці просочування;

величина струму заряджання;

час заряджання (без пауз на охолодження);

густина, температура і рівень електроліту після заряджання.

Дата добавления: 2014-11-29