Діагностування генераторів

Корпус

вимірювань в електроліт акумулято­ра, який перевіряють, на 5... 10 хв, якщо кадмієвий електрод був сухим.

Заряджання акумуляторних батарей. За­ряджають акумуляторні батареї за допо­могою різних пристроїв: випрямлячів струму або силових підзарядних агрегатів постійного струму. Батареї можна заря­джати при сталій силі струму (акумулято­ри з’єднують між собою послідовно) або постійній напрузі (акумулятори з’єднують між собою паралельно).

Як приклад розглянемо високоякісний пускозарядний пристрій SL24100E фірми Bosch [25] для акумуляторних батарей 12/24 В ємністю від 36 до 400 А год (рис. 16.4). Цей пристрій має: вимикачі на 12 і 24 В; вимикач типу «заряд струму — за­ряд 0», «нормальний», «прискорений»; електронний контроль зарядження зі світлодіодним індикатором, автоматичне перемикання зі «ступеня 1» на «ступінь 2» (перемикання літо/зима гарантує ефектив­не заряджання також на переохолодженій акумуляторній батареї), автоматичне вимк­нення наприкінці заряджання або якщо не­справна батарея; зарядний кабель пере­різом 25 мм² і близько 3 м завдовжки з ізольованими кліщами.

Рис. 3.3 Пускозарядний пристрій SL24100E фірми Bosch для акумуляторних батарей

Рис. 3.4 Електронний зарядний пристрій BML 2410 (BML 2415) фірми Bosch для акумуляторних батарей

«Допомога в разі пус­ку однією людиною» з кабелем 4 м завдов­жки для дистанційного керування і пуль­том з клавішами; ящик на інструмент; по- довжувач, наприклад для монтажної лам­почки. За допомогою пристрою SL24100E Bosch можна заряджати акумуляторні ба­тареї за WOW-характеристикою; можли­ве заряджання глибоко розрядженої аку­муляторної батареї.

Дуже поширені також портативні елек­тронні зарядні пристрої BML 2410 Bosch, BML 2415 Bosch (рис. 16.5) та інші для ба­тарей з напругою 12/24 В, стандартних і тих, що не потребують обслуговування:

Пристрій Зарядний струм, А, при напрузі, В

12 24

BML 2410 15 7,5

BML 2415 22,5 11,25

Вони дають змогу без відімкнення бата­реї від бортової мережі автомобіля здійс­нювати заряджання. Оптимальні для що­денної роботи. Забезпечують ефективне заряджання завдяки температурній ком­пенсації. Мають покажчики сили струму, ступеня зарядженості батареї, переполюсування, замикання. У них новий дизайн, металевий корпус, відкидна ручка для пе­ренесення.

Акумуляторні батареї раз на три місяці знімають і підзаряджають на акумулятор­но-зарядній станції, а в разі тривалого збе­рігання — один раз на рік проводять кон­трольно-тренувальний цикл (заряджання струмом нормального режиму з наступ­ним розряджанням струмом 10-годинного розрядного режиму до напруги 1,7 В).

Нові батареї можна ставити на заря­джання через 4...6 год після заливання елек­троліту, що складається з сірчаної кисло­ти і дистильованої води. Електроліт готу­ють в ебонітовому, керамічному або фа­янсовому посуді. При цьому слід пам’ята­ти, що для запобігання опіків треба тон­ким струменем заливати кислоту у воду, а не навпаки.

У процесі заряджання періодично вимі­рюють температуру і густину електролі­ту. Коли починається значне виділення газів і температура піднімається вище ніж 44 °С, зарядний струм знижують наполо­вину. Про завершення заряджання свід­чить постійна напруга на затискачах аку­мулятора і стала густина електроліту, які не повинні змінюватися протягом не менш як трьох годин.

Кількість підімкнених батарей, що за­ряджаються при сталій силі струму, обчис­люють за формулою

r = U/2,7,

де U — напруга в мережі, В; 2,7 — на­пруга наприкінці заряджання акумулято­рів, В.

Батареї заряджають у два етапи. На другий етап переходять, коли починаєть­ся газовиділення (зменшують силу струму на 50 %). Основна перевага заряджання цим способом — можливість регулювати силу струму, що дає змогу робити звичай­не підзаряджання нових батарей; недолі­ки — велика тривалість заряджання, усі підімкнені батареї повинні мати однако­ву ємність, необхідність весь час стежити за силою струму.

Батареї різної ємності можна заряджа­ти при постійній напрузі. Цей спосіб менш тривалий, але він не дає змоги регулюва­ти силу зарядного струму (початковий за­рядний струм створює загрозу переванта­ження зарядного пристрою). Тому заря­джання при сталій напрузі найзручніше для чергових прискорених підзаряджень батарей.

Обидва способи заряджання акумуля­торних батарей мають спільні недоліки: відносно велику тривалість (10... 14 год); ємність акумулятора після 10... 12 зарядних циклів унаслідок сульфатації пластин і не­повного формування активної маси зни­жується на 20...25 %; потребу проведення контрольно-тренувальних циклів, щоб зняти сульфатацію пластин; значні витра­ти електричної енергії у зарядних опорах та автотрансформаторах. Крім того, за­стосовувані для цього зарядні пристрої та­кож мають істотні недоліки: на селенових не можна одночасно заряджати більше дев’яти акумуляторних батарей; ртутні — складні в експлуатації і споживають бага­то електроенергії; роторно-генераторні мають низький ККД і потребують ретель­ного догляду.

Перелічені недоліки усуває установка для прискореного заряджання акумулятор­них батарей, в основу якої покладено принцип використання постійного струму змінної полярності. Принцип дії установ­ки полягає в тому, що пластини акумуля­торних батарей зазнають анодної і катод­ної поляризації, яка забезпечується періо­дичним зміненням напрямку струму, що підводиться до затискачів заряджуваних батарей. Внаслідок періодичного змінення напрямку струму створюються умови для відновної реакції і росту кристалів усе­редині активної маси. Ці чинники позитив­но впливають на механічну міцність пла­стин та електричні характеристики акуму­лятора. Режим заряджання такий: протя­гом 5 хв батарею заряджають струмом, що становить 1/3... 1/5 її ємності, потім розря­джають протягом 25...З5 с струмом, який дорівнює 1/3... 1/5 ємності акумулятора. Ці цикли повторюють упродовж усього заря­джання.

Закінчення заряджання визначають за густиною електроліту. Якщо протягом ЗО хв густина не змінюється, то процес заряджання вважають закінченим. Такий режим заряджання дає змогу: в 3—3,5 раза скоротити тривалість процесу заряджан­ня (температура електроліту й інтенсив­ності газовиділення при цьому не вищі, ніж коли заряджають постійним струмом у нормальному режимі); зменшити мі­німально необхідну напругу для заряджан­ня однієї батареї, тому при тій самій напру­зі джерела можна заряджати більше акуму­ляторних батарей, збільшити на 10...25 % строк служби їх завдяки зниженню темпе­ратури електроліту і сповільненню корозії решіток позитивних пластин. На установ­ці одночасно заряджають близько тридця­ти акумуляторних батарей.

У деяких ВАТ АТП акумуляторні ба­тареї заряджають мікрострумами (20......500 мА). Для цього батареї, коли авто­мобіль не експлуатується, підмикають до зарядного агрегату до повного заряджен­ня. Такий спосіб має переваги порівняно з раніше розглянутими. Щоб зарядити ве­лику кількість акумуляторних батарей, потрібні малогабаритні агрегати малої по­тужності. Крім того, не витрачається елек­троенергія на перезаряджання батарей і наступне доведення їх до норми. Акуму­ляторні батареї можуть заряджатися без­посередньо на автомобілі в будь-який час доби. У разі заряджання мікрострумами кришки банок батарей не відкрива­ють, водню при цьому виділяється мало, що поліпшує санітарні умови робочих місць. Заряджати батареї мікрострумами можна при постійних зарядному струмі й напру­зі. Другий варіант (при постійній напрузі), незважаючи на дещо більшу вартість за­рядного агрегату (на 10... 15 %), має низку переваг: немає потреби контролювати про­цес заряджання, зменшується і полегшу­ється праця акумуляторника, спрощується електрична схема.

«Сухозаряджені» акумуляторні батареї приводять у робочий стан після тригодин­ного просочування електролітом і п’яти-годинного підзаряджання. Такі батареї за­ливають електролітом, сірчана кислота інтенсивно взаємодіє з оксидом плюмбуму, внаслідок чого на поверхні і в порах активних мас негативно заряджених пла­стин утворюється сульфат плюмбуму, що, по суті, еквівалентно втраті заряду бата­реї. Цією самою реакцією пояснюються зниження густини електроліту і деяке під­вищення температури під час просочуван­ня пластин.

Таким чином, запас енергії «сухозарядженої» батареї після заливання її елект­ролітом може виявитися недостатнім для того, щоб забезпечити надійний пуск дви­гуна стартером при мінусових температу­рах. Тому після заливання і тригодинно­го просочування електролітом батарею протягом 5 год заряджають мінімальним струмом відповідно до ТУ. Цей метод слід застосовувати тоді, коли підприємство має відповідне устаткування і час на заряджан­ня акумуляторних батарей.

На практиці часто виникають обстави­ни, коли треба терміново привести в робо­чий стан акумуляторні батареї після збе­рігання їх у сухому вигляді. У такому разі, як виняток, акумуляторні батареї можна ставити на автомобілі після 3 год просо­чування їх електролітом без підзаряджан­ня, якщо густина електроліту знизилася за цей час не більше ніж на 0,04 г/см³. Ці ре­комендації неефективні для зимових умов.

При додатних і від’ємних температурах акумуляторні батареї, що зберігаються в сухому вигляді, можна прискорено приве­сти в робочий стан методом, основою яко­го є ефект підвищення енергоємності свин­цевого акумулятора після заливання елек­тролітом, температура якого становить близько 40 °С. Більш високу температуру застосовувати не слід, оскільки сепарато­ри з міпласту при температурі 50 °С роз­м’якшуються і можуть частково жолоби­тись.

Слід пам’ятати, що температура самої батареї перед заливанням її електролітом порівняно мало впливає на температуру після заливання. Це можна пояснити тим, що теплоємність електроліту становить 5....88 % загальної теплоємності акумуля­тора. Використання цього методу в екс­плуатації довело, що надійність наступно­го використання батарей не знижується, тривалість стартерного розряджання збіль­шується приблизно на 1 хв, чого досить, щоб забезпечити надійний пуск двигуна при від’ємних температурах.

Для того щоб легко пустити двигун в умовах безгаражного зберігання, крім ін­ших вимог потрібні розігрівання охоло­джених акумуляторних батарей до плю­сової температури і створення нормальних умов розряджання і заряджання безпосе­редньо в автомобілі за межами підприєм­ства, обладнаного спеціальними засобами розігрівання.

Рис. 3.5 Дослідна обігрівна акумуляторна батарея:

1 — мастика; 2 — азбестовий поясок; 3 — кришка; 4 — решітка; 5 — стяжний болт; 6 — бачок; 7 — днище; 8,11 — отвори; 9 — піддон; 10 — прокладки

Один із способів розігрівання акумуля­торних батарей наведено на рис. 16.6. Він дає змогу привести батарею в робочий стан після тривалого охолодження на ав­томобілі при температурі навколишнього середовища 40...45 °С не більше ніж за 30 хв, тобто за час, що відповідає підготов­ці двигуна до пуску. При цьому забезпе­чується також можливість повітряного ро­зігрівання електроліту до додатних темпе­ратур гарячим повітрям від джерела теп­лоти (наприклад, калориферної установ­ки), яке живиться від цієї охолодженої ба­тареї.

Розігріваються акумуляторні батареї так: нагріте повітря надходить усередину дере­в’яного футляра крізь отвори 8 і, прони­каючи в зазори між банками, віддає тепло­ту, а крізь отвори 11 виходить назовні.

Відомі й інші способи розігрівання аку­муляторних батарей, зокрема: подачею теп­лоти від змійовика з гарячою водою, роз­міщеного в нижній частині контейнера з акумуляторами; відпрацьованими газами котла підігрівника або гасових ламп, що подаються всередину контейнера з акуму­ляторами; електронагрівником, умонтова­ним у корпус акумулятора; зовнішнім обі­гріванням акумуляторів гарячим повітрям від калориферної установки та ін. Проте вони мають обмежене застосування через значні недоліки: ненадійна ізоляція на­грівних елементів, мала ефективність ро­зігрівання електроліту, потрапляння газів у кабіну тощо.

Створено акумуляторні батареї зі спіль­ною кришкою (6СТ-75А, 6СТ-65,6СГ-190А), що мають приховані перемички. У цих акумуляторах немає мастики і коміркових кришок. Моноблоки виготовлені з термо­пластичних матеріалів. Це спростило об­слуговування їх; практично виключають­ся механічні пошкодження моноблоків під час експлуатації, оскільки термопласт знач­но міцніший за ебоніт і асфальтопек, які застосовували раніше.

Для решітки позитивно заряджених елек­тродів (пластин) застосовують арсенові сплави. Це дало змогу підвищити їхню ко­розійну стійкість. В активну масу замість застосовуваних раніше склосепараторів уведено синтетичні волокна, що поліпши­ло електричні параметри акумуляторних батарей зі зниженням витрати свинцю. Поліпшенню пускових властивостей бата­рей, підвищенню їхніх електричних пара­метрів сприяє також застосування синте­тичних сепараторів, тонших електродів і коротких міжелементних з’єднань через перегородки моноблока.

Вчасне і з урахуванням конструктивних змін ТО акумуляторних батарей дає змо­гу значно збільшити строк їхньої служби.

Сучасні акумуляторні батареї приво­дять у робочий стан так. Якщо з моменту виготовлення батареї минуло менше року, то банки розгерметизовують (видаляють плівку або зрізують виступи пробок) і за­ливають електроліт. Через 20 хв батарею можна експлуатувати. Якщо батарею піс­ля приведення в робочий стан ставлять на зберігання, то її треба попередньо підзарядити. Акумулятори, з моменту виготов­лення яких минуло більше року, також потребують підзаряджання.

За свій строк служби акумуляторна ба­тарея може віддати тільки певну кількість енергії. Повне розряджання акумулятора відповідає приблизно 0,5... 1,0 % строку його служби. Тому, підготовляючи батареї до експлуатації, не слід застосовувати штуч­ні (тренувальні) розряджання.

Сучасні акумуляторні батареї потребу­ють очищення поверхні кришки від за­бруднення, вчасного контролю рівня елек­троліту в банках і в разі потреби доли­вання дистильованої води, старанного кон­тролю за станом приладів електроустат­кування. Тільки в разі виходу батареї з ладу, її знімають з автомобіля, щоб підзарядити.

Останнім часом з’явилися малообслуговувані акумулятори, в яких решітки елект­родів виготовлено з особливих сплавів без Стибію, але з додаванням Кальцію, Строн­цію, Стануму, Купруму, Сульфуру, Селе­ну. Відомі також комбінації, при яких у сплав решіток позитивних електродів до­дають Стибій і Кадмій (по 1,5 %), а для негативних електродів використовують сплави без Стибію. У конструкції таких батарей враховано останні досягнення науки. Вони мають підвищену потужність під час стартерного розряджання переваж­но завдяки застосуванню тонких електро­дів з поліпшеною конфігурацією решіток з низьколегованих сплавів, які мають ма­лий електроопір високопористих тонко­стінних сепараторів, і коротким міжакумуляторним з’єднанням.

Малообслуговувані батареї при додат­них температурах мають зарядні харак­теристики, близькі до характеристик се­рійних батарей. Рівень електроліту в малообслуговуваних батареях істотно ниж­чий. Автомобілі з такими батареями мо­жуть експлуатуватися без доливання ди­стильованої води практично протягом 5....2 років з пробігом 30...50 тис. км. Як­що запас електроліту і зарядна напруга в межах норми, то воду можна не доливати і при більшому пробігу. Підзаряджати такі батареї під час зберігання треба не так час­то, як серійні. Зарядженість після шести мі­сяців зберігання може становити 65...75 %, після року — 40...50 %. Тому в процесі збе­рігання батарей такого типу контролюва­ти густину електроліту треба не частіше ніж один раз на шість—сім місяців. Як­що густина електроліту в батареї знизить­ся до 1,23... 1,22 г/см³, батарею слід підзарядити.

На строк служби батарей істотно впли­ває середній ступінь зарядженості, при якому їх експлуатують. Усталений ступінь зарядженості в експлуатації не залишаєть­ся завжди таким. Він залежить від темпе­ратури батареї, сили струму і тривалості розряджання під час руху автомобіля, а також регульованої напруги генератора. Дослідженнями доведено, що не слід до­пускати зниження ступеня зарядженості батарей нижче ніж 75 % (це скорочує строк їхньої служби).

На ресурс акумуляторних батарей дуже впливає напруга струму, що виробляється генератором. Підвищена напруга призво­дить до надміру великих струмів заряджан­ня (перезаряджання) акумулятора, мала — до систематичного недозарядження його. Перезаряджання і недозарядження знижу­ють строк служби батарей. У зв’язку з цим дуже важливо стежити за підтриманням напруги генератора в установлених заводом-виробником межах. У зимових умо­вах і під час руху вночі підтримуванню нормальної напруги треба приділяти особ­ливу увагу. Це пов’язано з тим, що зі зни­женням температури електроліту знижу­ється сила струму заряджання, оскільки зростає внутрішній опір батареї. Взимку і вночі в автомобілі вмикаються додаткові споживачі енергії, що збільшує силу стру­му і тривалість розряджання. Треба сте­жити за середньою швидкістю руху авто­мобіля і натягом паса приводу генерато­ра, оскільки зниження швидкості й ослаб­лення паса призводять до зростання три­валості розряджання. Практика довела, що недотримання цих рекомендацій може знизити строк служби батарей у 1,5—2 ра­зи і більше.

На довговічність акумуляторних бата­рей істотно впливає вчасне доливання в електроліт дистильованої води до нормаль­ного його рівня. Обслуговування з недотри­манням цього правила скорочує ресурс ба­тарей до 30 %. Доливати дистильовану воду в електроліт у зимових умовах треба безпосередньо перед пуском двигуна, щоб уникнути замерзання батареї. Перед пе­ревіркою рівня електроліту прочищають вентиляційні отвори в пробці, якщо вони забиті брудом. Коли цього не зробити, мо­же статися здимання мастики.

У разі зниження рівня електроліту після випліскування або внаслідок інших по­дібних утрат в акумулятор доливають не дистильовану воду, а електроліт. Густина електроліту після цього має бути такою самою, як і до виполіскування.

За умови правильної експлуатації аку­муляторних батарей у них не буває не­оборотної сульфатації. Тому проводити контрольно-тренувальні цикли (навесні і восени), щоб усунути це явище, немає по­треби. Не треба також змінювати густину електроліту залежно від пори року (за ви­нятком зони холодного клімату). Усе це значно спрощує обслуговування акумуля­торів.

Сучасні генераторні установки досить довговічні і надійні, якщо за ними пра­вильно доглядати під час експлуатації. Діагностування генератора охоплює такі операції: зовнішній огляд якоря, колекто­ра, щіток; визначення частоти обертання генератора на початок і повну віддачу електроенергії; перевірку температури йо­го нагрівання; виявлення шумів і стуко­ту та перевірку стану деталей генератора за допомогою спеціального обладнання. Особливу увагу при цьому треба приділя­ти щіткам, оскільки якість роботи генера­тора залежить від якісного контакту щіток з колектором. Причинами порушення кон­такту можуть бути забруднення колекто­ра, спрацювання щіток і колектора, за­їдання щіток у щіткотримачах, ослаблен­ня пружин, які притискують щітки до ко­лектора.

Під час роботи генератора поверхня ко­лектора темнішає, набирає червонувато-коричневого відтінку. Такий колір свід­чить про справність генератора. Кольори мінливості і синюватий відтінок колекто­ра з’являються внаслідок його перегріван­ня. У такому разі генератор треба старан­но перевірити, щоб з’ясувати причину не­справності. Забруднений колектор проти­рають чистою тканиною, намоченою в бензині. Підгорілу поверхню колектора зачищають скляним папером С-100. Не можна користуватися наждачною шкур­кою, оскільки наждачний пил, забиваю­чись у зазори між колекторними пластин­ками, спричинює коротке замикання сек­цій обмотки якоря. Дуже спрацьовані ко­лектори проточують. Щітки, спрацьовані більше ніж наполовину або пошкоджені, заміняють новими. Перед установленням їх протирають по профілю скляним папе­ром.

Причинами підвищеного нагрівання ге­нератора (50 °С і вище) можуть бути над­мірний натяг паса, спрацювання підшип­ників якоря, замикання в обмотці якоря або колектора. Температуру визначають спеціальними приладами (термометрами) на дотик. Шуми і стукіт можуть бути спри­чинені спрацюванням підшипників, щіток, надмірним натягом паса та іншими при­чинами. Рівень шумів визначають на слух і за допомогою шумомірів.

У системі запалювання перевіряють такі прямі (структурні) діагностичні парамет­ри: початковий кут випередження запалю­вання; кут випередження запалювання, що створюється відцентровим або вакуумним автоматом; кут повертання вала двигуна, що відповідає замкнутому стану контактів переривача; зазор між контактами пере­ривача; асинхронізм іскроутворення; за­зор між втулкою і валиком розподільни­ка високої напруги; радіальне биття кулач­ка переривача; електричну ємність конден­сатора; електричний опір обмоток котуш­ки запалювання; пробивну напругу ізо­ляції проводів високої напруги; зазор між електродами свічки; вторинну електричну напругу; електричний опір високовольт­них проводів та ізоляції свічки.

Технічне обслуговування генераторів змінного струму не відрізняється від ТО генераторів постійного струму, за винят­ком профілактичних робіт на обслугову­ванні випрямлячів (селенових і з силіціє­вими діодами). У випрямлячах можуть бути такі основні несправності: замикан­ня на масу, порушення контакту з масою автомобіля, пробій селенових шайб або діодів, старіння випрямлячів. Щоб запо­бігти цим несправностям або усунути їх, випрямлячі треба тримати в чистоті, не пе­регрівати, періодично продувати стисну­тим повітрям (щоб видалити пил) і пере­віряти їхні кріплення.

Реле-регулятори обслуговують не мен­ше двох разів на рік: очищають, перевіря­ють технічний стан і в разі потреби регу­люють зазори між контактами.

Дата добавления: 2014-01-04