Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторных батарей

Министерство образования Республики Коми

УПО ПУ - 30

 

 

 

 

 

 

 

Письменная выпускная

Квалификационная работа

Тема: Техническое обслуживание и ремонт

аккумуляторных батарей.

 

 

 

Выполнил: Даниленков Дмитрий Александрович

Специальность: Автомеханика

Группа: 6

Преподаватель: Холопов Николай Петрович

Мастер П/О: Усатюк Леонид Григорьевич

Работа допущена

к защите с оценкой:

Преподаватель:

Мастер:

 

 

 

 

г. Ухта 2010 г.

 

Содержание

 

Бедный родственник

Классификация аккумуляторов

Что там внутри?

Отчего они выходят из строя

Аккумуляторы требуют заботы

Что нам прогресс технический готовит

Заряжай

Не спеши.

Крупные модели

Ждать некогда, ехать надо

Зима нечаянно нагрянет.

Техническое отступление.

Основные характеристики аккумуляторных батарей. 

Рекомендации по эксплуатации

Маркировка АКБ.

Основные неисправности и техническое обслуживание аккумуляторной батареи.

Список используемой литературы

 

Бедный родственник

 

Хороший аккумулятор - это хорошо. А потому послушаем Криса Грэма, который расскажет нам, как продлить срок его службы, а также даст совет, на что в первую очередь следует обратить внимание при выборе нового зарядного устройства.

 

Классификация аккумуляторов

 

В среде автомобилистов бытует убеждение, что главный признак, по которому следует классифицировать аккумуляторы - это их размер. Но если мы вспомним, что эти размеры стандартизованы, то вынуждены будем признать, что данный критерий при выборе нового аккумулятора является практически бесполезным. С технической же точки зрения наиболее существенными являются три следующие показателя. Во-первых, это емкость, выраженная в ампер-часах (Ah). Она характеризует способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени. Например, емкость 40 ампер-час означает, что аккумулятор может давать ток в 1 ампер в течение 40 часов (или в 2 ампера в течение 20 часов и т.д.).

Во-вторых, пусковая мощность. А именно - величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд при температуре минус 18 градусов С. Этот показатель характеризует способность аккумулятора запускать холодный двигатель.

И, в-третьих, - резервная емкость. Этот параметр, особенно почитаемый в Америке, показывает интервал времени (в минутах), в течение которого аккумулятор способен давать ток 25А (т.е. в течение какого времени он сможет подменять собой вышедший из строя генератор).

В ближайшее время планируется введение девятизначных Европейских типовых номеров - ETN, призванных как-то упорядочить электрические характеристики, физические размеры и мощности аккумуляторов. Однако, в лучших традициях Брюсселя, вопрос прочно увяз в обсуждениях и согласованиях. Но проблема давно назрела, поскольку сейчас нередко можно столкнуться с ситуацией, когда два одинаково классифицированных аккумулятора разных производителей могут, например, сильно различаться по своему КПД.

В настоящее время в Великобритании принята трехзначная кодировка аккумуляторов. При том, что в большинстве стран Европы они маркируются пятизначным номером по стандарту DIN. Этот стандарт дает, в частности, удобный способ определения ампер-часовой характеристики. Если вычесть 500 из первых трех цифр номера, то вы получите искомое значение. Например, номер 54532 означает, что это аккумулятор емкостью 45 Ah.

 

Что там внутри?

 

Да все то же самое, что и раньше, поскольку принципиально конструкция аккумуляторов остается неизменной с незапамятных времен: свинцовые пластины и кислота. Стандартный автомобильный аккумулятор состоит из шести 2-вольтовых элементов, что дает на выходе 12 вольт. Каждый элемент состоит из свинцовых решетчатых пластин, покрытых активным веществом и погруженных в кислотный электролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, а положительные двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку, активное вещество вступает в химическую реакцию с сернокислотным электролитом, вырабатывая электрический ток. На пластинах при этом осаждается сульфат свинца, и электролит, соответственно, истощается. При зарядке эта реакция проходит в обратном направлении, и способность аккумулятора давать ток восстанавливается.

Автомобильный аккумулятор выполняет три функции: во-первых, он запускает двигатель, во-вторых, питает некоторые электрические устройства, например, сигнализацию и телефон, когда двигатель не работает. И, наконец, он "помогает" генератору, когда тот не справляется с нагрузкой.

Аккумулятор обычно соседствует с двигателем. А как раз высокой температуры этот агрегат не переносит.

Как отмечает Кейт Мак-Ивен, главный инженер фирмы Lucas Yuasa Batteries Ltd., дальше может быть еще хуже.

Вот что он говорит по этому поводу: "Законы, ограничивающие уровень шума, заставляют производителей все тщательнее затыкать любые отверстия в отсеке двигателя, что приводит к повышению температуры в моторном отсеке. На сегодняшний день это, пожалуй, самая большая проблема для производителей аккумуляторов. Ведь верхний предел рабочей температуры этих устройств - 100 градусов С, дальше электролит просто закипает. Но даже если температура и не достигает рокового предела, а только к нему приближается, срок службы батарей все равно снижается в три-четыре раза".

+\,0Холостой режим.

Простаивание автомобиля зимой в "пробках" - настоящая проблема для аккумулятора. Работающие одновременно вентилятор, фары, обогреватель заднего окна и стеклоочистители способны забрать больше тока, чем производит генератор. В фирме Lucas подсчитали, что за 45 минут такой работы средний аккумулятор может истощиться настолько, что повторный запуск выключенного двигателя окажется уже невозможным. Для восстановления потребуется не меньше 30 минут нормальной езды, прежде чем можно будет снова остановиться.

Казалось бы, следует просто убрать аккумулятор подальше от двигателя, но это ведет к дополнительным расходам. Придется тянуть к стартеру более длинный провод, который будет "съедать" часть энергии, что потребует увеличить мощность аккумулятора. К тому же этот "ящик с кислотой" окажется тогда близко к пассажирскому отсеку, что небезопасно. И все же, фирмы Audi, BMW, Jaguar и Rolls-Royse убрали аккумулятор из двигательного отсека, а недостатки наличия дополнительного провода уравновесились повышенной надежностью батареи. В моделях класса "супермини" аккумуляторы всегда находились в багажнике.

Есть и другие решения. Например, в новой модели Peugeot 406 устанавливается аккумулятор с двойным корпусом. Между стенками прогоняется воздух, что предохраняет батарею от перегрева.

 

Отчего они выходят из строя?

 

Вообще-то, в самом аккумуляторе ломаться особенно нечему. Во всяком случае, причина большинства неисправностей связана не с собственными его дефектами, а с наличием дополнительного оборудования, например, сигнализации и телефона. Эти устройства особенно любят преподносить "сюрпризы" во время длительных стоянок автомобиля, например, в аэропортах.

Крис Барретт, управляющий директор фирмы Hoppecke Batteries (UK) Ltd, поясняет: "Производители автомобилей в целях экономии ставят самый "слабый" аккумулятор, какой только можно, поэтому любая дополнительная электрическая нагрузка может привести к неисправности".

Сам аккумулятор в процессе службы, конечно, изнашивается и, в конце концов, выходит из строя. Это происходит вследствие коррозии пластин, обеднения их активного покрытия и истощения электролита. Тому способствует повышенная температура, так что чаще всего повреждения происходят летом, а с первым морозцем начинается "веселая жизнь". Обычно срок службы батареи составляет около четырех лет, но в большой степени зависит от режима эксплуатации.

Однако если ваш аккумулятор вдруг начал барахлить, не спешите его выбрасывать. Кейт Мак-Ивэн предупреждает: "Наш опыт показывает, что огромное количество автомобильных аккумуляторов, считавшихся неисправными, были просто-напросто разряжены. Такой "простой" диагноз выгоден только не очень щепетильным продавцам. Попробуйте зарядить разряженный аккумулятор, причем как можно скорее. Чем дольше аккумулятор остается незаряженным, тем сильнее сульфатация пластин, и тем проблематичнее будет его восстановление".

 

Аккумулятор требует заботы

 

Многие владельцы автомобилей бывают искренне удивлены, когда узнают, что аккумулятор тоже требует "техобслуживания". Это прискорбно, потому что капелька заботы и внимания могут сберечь кучу времени и денег.

Уход за аккумулятором чрезвычайно прост и практически сводится лишь к регулярным проверкам уровня электролита. Низкий уровень может свидетельствовать об излишней зарядке, что обычно вызвано неисправностью генератора. Если же электролита недостает только в одном из элементов, то выход из строя всего аккумулятора уже не за горами. В теплую погоду он еще кое-как поработает, но первые же холода его прикончат.

Несколько лет назад в большом ходу были "аккумуляторы, не требующие ухода", что конструктивно сводилось к глухой герметизации верхней крышки. Со временем мода эта прошла, поскольку, в случае, если, по каким-то причинам, потеря электролита все же происходила, долить его уже было нельзя.

Доливая аккумулятор, помните об одной особенности. Во время зарядки уровень электролита сотворить несколько превышается, поэтому доливать следует с учетом этого эффекта. А что может кислота, попавшая на корпус батареи или на детали кузова, мы все прекрасно знаем.

Меры безопасности при запуске от внешнего источника

- Никогда не курите во время запуска двигателя от внешнего источника.

- Заправьте свободные части одежды и снимите с себя металлические украшения и предметы.

- Убедитесь, что автомобили не соприкасаются друг с другом.

- Не прикасайтесь сами к кузову автомобиля.

- Выключите все перед тем, как отсоединять кабель.

Вопросы безопасности

Помните, что опасность возгорания кислорода и водорода, выделяющихся во время зарядки (а также после ее завершения), вполне реальна.

Хотя большинство серьезных производителей оборудуют крышки аккумуляторов ограничителями пламени, призванными предотвратить его попадание внутрь аккумулятора, подобная вероятность по-прежнему сохраняется. Правда, эксперты фирмы Hoppecke отрицают это, но, как говорится, береженого Бог бережет.

Помните также, что искра возникает не только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв.

Взрыв аккумулятора можно сравнить по мощности с выстрелом из ружья калибра 12 мм. Результат представляет собой жуткое зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. Например, в осторожной Америке в год бывает более десяти тысяч подобных случаев.

При том, что взрыв, вероятно, не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных очках.

Следующий момент, на который следует обратить внимание, - вибрация. После высокой температуры и электрической перегрузки, это - основная причина износа батарей. Механизм данного воздействия прост: любая "болтанка" постепенно стряхивает активное вещество с пластин. Поэтому проследите, чтобы аккумулятор был прочно закреплен.

И,=наконец, проверьте клеммы. Они должны быть чистыми и хорошо затянутыми во избежание искрения. Некоторые смазывают клеммы густой смазкой, другие считают, что это только способствует накоплению грязи, так что выбор за вами.

 

Что нам прогресс технический готовит

 

В обозримом будущем переворота в области аккумуляторных технологий не ожидается. Свинцово-кислотные системы оказались столь удачны своим сочетанием пусковой эффективности, надежности и стоимости, что трудно представить на их месте что-либо другое. Во всяком случае, так считает Кейт Мак-Ивэн. "Эта технология сейчас просто вне конкуренции, - утверждает он, - и я не думаю, что ей появится какая-либо альтернатива. Что же касается возрастающих нагрузок на аккумуляторы, то положение можно улучшить не повышением мощности батарей, а путем оптимизации работы электрических систем автомобиля".

Фирма Lucas уже разрабатывает систему, не позволяющую аккумулятору разряжаться ниже уровня, необходимого для запуска двигателя. Как только батарея разрядится до определенного предела, эта система сажает электрооборудование автомобиля "на голодный паек". Камнем преткновения в этой системе является то, что при таком подходе могут отказать системы безопасности автомобиля.

Такой уровень технологии, который частично уже существует, позволит уменьшить размеры батарей и улучшить их конструкцию. Так, фирма Lucas уже выпустила аккумулятор, в котором электролит не плещется свободно внутри корпуса, а пропитывает специальный материал, напоминающий промокательную бумагу. Излишне говорить, насколько это практичнее и безопаснее.

Однако, такие зубры, как BMW, Rolls-Royce, Mercedes-Benz и Jaguar пошли другим путем. Они ставят на автомобиль два аккумулятора. Один используется только для запуска двигателя - он больше ни к чему не подсоединен. Другой - "служебный" - питает все остальные системы. Такой подход обходится дороже, кроме того, не исключает возможности разряда служебной батареи при длительной работе сигнализации.

 

Заряжай!..

 

Аккумулятор, безнадежно "севший" однажды морозным утром в понедельник, - вот нередкая причина крушения стольких блестящих служебных карьер. Когда-то, в эпоху заводных ручек, еще можно было попытаться ухватить улетающую Судьбу за пятки - закатать рукава смокинга и поработать, как следует ручкой. Теперь же, в Век гуманизма, мы лишены и этой грубой возможности. Так что же делать?