Возможные неисправности свинцово-кислотных аккумуляторных батарей .
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 по предмету «Эксплуатация и техническое обслуживание тракторов»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА - «Схема электрооборудования трактора. Техническое обслуживание аккумулятора и генератора МТЗ–80\82»
Вопросы.
1. Конструкция аккумуляторных батарей.
2. Техническая эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.
3. Возможные неисправности.
1. Конструкция аккумуляторных батарей.
свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, как химический источник электрического тока многоразового действия. Электрический потенциал батареи возобновляется через ее зарядку от генератора, включенного параллельно в электросеть.
Найинтенсивнешим режимом работы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи есть питание стартера во время пуска двигателя, когда сила тока в зависимости от его мощности достигает 1500 А и больше. Отсюда такие батареи называют стартерными, они способны давать большой ток при незначительном падении напряжения.
Аккумуляторные батареи формируют преимущественно из шести последовательно соединенных аккумуляторов с номинальным напряжением 2 В каждый. Они бывают:
• обычной конструкции — в моноблоке с перемычками над крышкой (рис. 1, а);
• батареи в моноблоке с общей крышкой и межэлементными
перемычками под крышкой (см. рис. 1, б, в);
• батареи (условно необслуживаемые) с общей крышкой, которые не
нуждаются в особом уходе в период эксплуатации (см. рис. 1, г).
|
|
|
Рис. 1 - Конструкция аккумуляторных батарей:
а – с внешними межэлементными соединениями; в, в. г - с внутренними межэлементными соединениями через перемычки под общей крышкой; 1 - опорные призмы моноблока; 2 - моноблок; 3, 16 - отрицательные пластины; 4 - баретка; 5 – пробка; 6 - межэлементная перемычка; 7 - крышка; 8 - полюсный вывод; 9 - сепаратор;
10 – борн; 11 - мостик; 12, 15 - положительные пластины; 13 - перегородка моноблока; 14 – индикатор уровня электролита; 17 - выступление моноблока; 18 – переносное устройство; 19 - защитная планка
2. Техническая эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.
В процессе эксплуатации аккумуляторных батарей их заряжают, проверяют техническое состояние, выполняют операции технического обслуживания, готовят и устанавливают на продолжительное хранение.
Степень разрядки батареи в зависимости от плотности электролита или показов вольтметра можно определить за данными табл. 2.
Таблица 2
| Показатель | Состояние батареи | ||
| Полностью заряженная | Разряженная на | ||
| 25 % | 50 % | ||
| Плотность электролита, г/см3, при температуре 15° С Показания вольтметра, В, под нагрузкой в течение 5 с | 1,29 1,27 1,25 1,23 1,21 1,7 | 1,25 1,23 1,21 1,19 1,17 1,6 | 1,21 1,19 1,17 1,15 1,13 1,5 |
После заполнения электролитом новой батареи обычной конструкции к уровню 10-15 мм над защитным щитком ее выдерживают для насыщения пластин в течении 3 ч для сухозаряженных батарей (4-6 ч - для незаряженных) и замеряют плотность электролита. Если его плотность снизилась менее чем на 0,03 г/см3 сравнительно с начальной, такой аккумулятор можно эксплуатировать. В случае большего уменьшения плотности электролита батарею следует заряжать. В процессе насыщения пластин и сепараторов уровень электролита в батарее снизится. Поэтому перед установкой батареи на машину нужно довести его к норме, доливая электролит той самой плотности, что и в начале заливания.
|
|
|
Чаще всего аккумуляторные батареи заряжают при постоянной силе тока на зарядной станции (преимущественно при введении в действие новых батарей) или при постоянном напряжении.
Зарядку при постоянной силе тока осуществляют после насыщения пластин электролитом. На первом этапе ток должен составлять 0,1С20 А, и батарею заряжают к появлению интенсивного газовыделения во всех аккумуляторах. После этого зарядный ток уменьшают на 50 % и продолжают зарядку при интенсивном газовыделении до тех пор, пока напряжение (2,7 В на каждом аккумуляторе) и плотность электролита будут оставаться неизменными в течение 3 ч.
|
|
|
С окончанием зарядки проверяют плотность электролита и его уровень и доводят к величине, определенной для данной климатической зоны. В случае превышения установленной плотности электролит отбирают резиновой грушей и добавляют дистиллированную воду, а при низшей - доливают электролитом плотностью 1,4 г/см3. После доливания воды или электролита продолжают зарядку в течение 30 мин.
Преимуществом такого способа является возможность установки разной величины тока и корректирование его во время зарядки. Тем не менее, как недостатки следует назвать необходимость следить и регулировать в течение всего времени зарядки силу тока, продолжительное время этого процесса, значительные потери электроэнергии на реостатах.
Зарядку при постоянном напряжении проводят непосредственно на тракторах ,
где напряжение установленной величины на клеммах генератора поддерживается регулятором напряжения. В стационарных условиях такое зарядное устройство устанавливают на напряжение 2,3-2,4 В на каждый аккумулятор или 13,8-14,4 В для 12-вольтной батареи.
|
|
|
В начале зарядки таким образом зарядный ток достигает больших значений и в полностью разряженном аккумуляторе кратность равняется 1-1,5 его емкости. С увеличением ЭДС аккумуляторной батареи зарядный ток автоматически быстро уменьшается и достигает нуля. При этом батарея заряжается на 90-95 %.
Зарядка заканчивается при минимальном газообразовании и низшей температуры электролита, который предотвращает разрушение активной массы пластин и коррозии решетки положительных пластин. К преимуществам способа принадлежит короткое время зарядки. Однако в этом случае невозможно полная зарядка батареи, поскольку при напряжении 2,3-2,4 В на один аккумулятор заряд приходится только в начале газовыделения.
По этим причинам рекомендуется 1-2 раза в год заряжать аккумуляторную батарею на зарядной станции в аккумуляторном цехе ремонтной мастерской.
Существуют и другие способы зарядки аккумуляторных батарей. В частности, применяют ускоренную (форсированную) зарядку для быстрого восстановления сильно разряженной батареи. Зарядный ток в этом случае устанавливают таким, что равняется 0,7С20 А, и зарядку проводят в течении 30 мин. Чем меньший зарядный ток, тем дольше можно заряжать батарею. Однако в случае повышения температуры свыше 40 °С зарядку прекращают. Такой способ применяют в исключительных случаях, поскольку при многоразовом повторении существенным образом снижается срок службы аккумуляторной батареи.
Выравнивающую зарядку осуществляют током, который меньше чем 0,1С20 А, при этом обеспечивается выравнивание плотности электролита и степени зарядки отдельных аккумуляторов батареи, восстановление активной массы на пластинах, нейтрализация действия в прошлом глубоких разрядов на отрицательный электрод. Такой способ, как правило, используют для предотвращения возможной сульфатации пластин, и зарядка заканчивается через 3 ч после установки неизменной плотности электролита.
Контрольно-тренировочный цикл применяют для оценки пригодности аккумуляторной батареи к дальнейшей эксплуатации. Он охватывает зарядку батареи током силой 0,1С20 А до напряжения 2,4 В на каждом аккумуляторе, потом переход на режим зарядки 0,05С20 А, после чего - разрядка постоянным током 0,05С20 А к конечному разрядному напряжению на аккумуляторе 1,75 В.
Полученную емкость в процессе разрядки аккумуляторной батареи в контрольно-тренировочном цикле приводят к температуре +25 °С и сравнивают с номинальной. Если она представляет менее чем 40 % номинальной, то такую батарею считают непригодной для дальнейшей эксплуатации.
Проверку технического состояния аккумуляторной батареи в ходе ее эксплуатации осуществляют путем измерения уровня электролита стеклянной трубкой (рис. 6), плотности - ареометром с денсиметром или густиномером, напряжения и электродвижущей силы – нагрузочной вилкой или аккумуляторным пробником (рис. 8).
Рис. 6 - Проверка уровня электролита
Нагрузочная вилка (см. рис. 7, б) предназначена для проверки батарей емкостью от 40 до 135 А ч, а аккумуляторный пробник (см. рис. 7, а) - для батарей со скрытыми межэлементными соединениями емкостью 45-190 А-ч.
Показания вольтметра нагрузочной вилки с включенным сопротивлением снимают в течении 5 с. Если они хотя бы на одном аккумуляторе отличаются от других на 0,1 В или в течение 5 с напряжение спадает ниже 1,4 В, это означает, что батарея неисправная и нуждается в ремонте.
Рис. 7 - Приборы для проверки степени заряженности аккумуляторов:
а - аккумуляторный пробник; б – нагрузочная вилка; в - денсиметр с пипеткой; г - густиномер; д - измерение плотности электролита денсиметром; 1 - вольтметр; 2 - кронштейн; 3 - корпус; 4 - нагрузочные резисторы; 5 - контактная ножка; 6 - контактная гайка; 7 - щуп; 8 - резиновая груша; 9 - пипетка; 10 - денсиметр; 11 - резиновая пробка; 12 - пластмассовая трубка; 13 - прозрачный корпус; 14 - пластмассовые поплавки
Степень разрядки аккумулятора можно определить и по плотности электролита, используя вышеприведенные значения (см. табл. 2). Для этого используют денсиметр 10, размещенный в стеклянной пипетке 9 (см. рис. 7, в), или густиномер (см. рис. 7, г). В пипетку с помощью груши (см. рис. 7, д) набирают электролит и по меткам денсиметра, который уплывает в пипетке, определяют плотность. Точность показов повышается, если перед измерением 2-3 раза наполнить пипетку электролитом и вылить его.
В случае использования густиномера плотность электролита определяют по последнему поплавку 14, который уплывает и против которого на прозрачном корпусе находится надпись с большим значением плотности.
Для определения плотности электролита в необслуживаемых аккумуляторах установлены индикаторы в виде глазка. В случае уменьшения степени заряженности ниже определенной границы изменяется цвет видимого пятна индикатора.
В необслуживаемых батареях уровень электролита проверяют по меткам "MIN" и "МАХ", нанесенными на полупрозрачный корпус моноблока, или с помощью светового индикатора.
Аккумуляторные батареи, которые находились в эксплуатации, сохраняют в заряженном состоянии с электролитом. Поверхность батареи насухо вытирают, штыри и межэлементные соединения очищают и укрывают тонким слоем технического вазелина. Сохраняют батарею в помещении с температурой от 0 °С к -30 °С. При таких температурах электролита резко уменьшаются саморазрядка отрицательных и коррозия положительных пластин. Вместе с тем следует ежемесячно контролировать плотность электролита и в случае ее снижения более как на 0,05 г/см3 батарею нужно заряжать.
Аккумуляторные батареи заграничного производства по своей конструкции большей частью характерные тем, что имеют пластины меньшей толщины, а потому чувствительней к режиму перезарядки и большого зарядного тока. По этим причинам они могут деформироваться и батарея быстро выходит из строя. Поэтому величина тока во время первой зарядки на 30-40 % ниже от такой для отечественных батарей. Так, если для батареи 6СТ-182 ток первой зарядки и подзарядки составляет 18 А, то в аналогичной индийской батарее 12-180 А фирмы "Мек" ток первой зарядки равняется 10,5 А, а подзарядки - 15 А.
Возможные неисправности свинцово-кислотных аккумуляторных батарей .
Сульфатация. Во время разрядки аккумулятора РЬО2 на положительных пластинах и РЬ на отрицательных превращаются в PbSO4, который в виде микроскопических кристаллов насыщает поверхностные пластов активной массы. В процессе зарядки эти кристаллы переходят у электролит, ионизируются в нем и, взаимодействуя с электролитом, образуют РЬО2 и РЬ.
В случае хранения батареи в разряженном состоянии, систематической эксплуатации с большими разрядами или недостаточным уровнем электролита на поверхности положительных и отрицательных пластин образуется многокристалический сульфат свинца, который во время зарядки не превращается в РЬО2 и РЬ. Этому оказывает содействие также использование батареи при повышенной температуре и плотности электролита. Такое явление называют сульфатацией.
Емкость аккумуляторов с такими пластинами резко снижается. Во время зарядки они быстро "закипают", в них повышаются температура и напряжение, тогда как плотность электролита существенным образом не возрастает. В процессе разрядки, особенно во время пуска стартером, происходит резкое падение напряжения.
На начальной стадии сульфатацию можно убрать, применяя продолжительную разрядку и зарядку малой силой тока (не более чем 0,04С20) и при низкой плотности электролита (до 1,11 г/см3). Если состоялась глубокая сульфатация пластин, такую батарею восстановить невозможно.
Саморазрядка батареи. В процессе эксплуатации и продолжительного хранения батарей каждый аккумулятор постепенно разряжается, даже без включения потребителей. Оптимальная саморазрядка новых аккумуляторов находится в пределах 1 % через сутки в течение первых 15 суток хранения. В дальнейшей саморазрядки уменьшается приблизительно наполовину.
Тем не менее существует понятие ускоренной саморазрядки, когда оно превышает 3 % через сутки. Причинами такого явления есть замыкания исходных штырей грязью или разлитым электролитом, короткое замыкание разноименных пластин активной массой, вызванное ее выпадением на дно банки или разрушением сепараторов, образование местных (паразитных) токов в активной массе пластин вследствие загрязнения материалов, которые принимают участие в химических процессах аккумулятора.
Коробление и разрушение пластин возникает в случае продолжительной перезарядки аккумулятора, когда активная масса на положительных и отрицательных пластинах уже преобразована соответственно на РЬО2 и РЬ, дальнейшая зарядка служит причиной лишь электролиза воды с образованием водорода и кислорода. Наличие кислорода приведет к окислению положительных пластин. Одновременно в порах активной массы накапливается значительное количество газов, повышается давление, которое приводит к рыхлению и выпадению активной массы, особенно на положительных пластинах. На прочность положительных пластин также отрицательно влияет использование электролита повышенной плотности и с высокой температурой.
К короблению и разрушению пластин приводит замерзание электролита, значительные зарядные и разрядные токи, эксплуатация батареи в условиях чрезмерного повышения температуры и т. п..
Уплотнение активной массы отрицательных пластин. В ходе эксплуатации аккумуляторной батареи активная масса отрицательных пластин постепенно уплотняется, их пористость уменьшается, ограничивается доступ электролита к глубоким пластам и соответственно уменьшается емкость аккумулятора. Особенно интенсивно уплотняются пластины, когда вследствие недостаточного уровня электролита они соединяются с кислородом, который содержится в атмосфере. При этом губчатый свинец РЬ превращается в гидроксид свинца РЬ(ВОН)2 и уплотнение происходит довольно быстро.
Неисправности моноблоков. Механические повреждения стенок моноблока в виде трещин, пробоев приводят к истечению электролита, оголение пластин и доступа к ним воздуха, который приводит к уплотнению и сульфатации пластин, а также их коробление и замыкание.
Трещины во внутренних перемычках приводят к замыканию разноименных пакетов пластин соседних аккумуляторов, а отсюда - саморазрядка и сульфатация.
Техническая характеристика аккумуляторных батарей, основные их неисправности, способы проверки и устранения приведены в табл. 3 и 4.
Таблица 3 – Техническая характеристика аккумуляторной батареи
| Марка аккумуляторной батареи | Ном емкость, А-ч | Зарядный ток А | Разрядный ток, А | Объем электролита | Применение | |
| 10-часовой режим | 20-часовой режим | |||||
| 6ТСТ-50ЕМС 6СТ-50ЕМ, 6ТСТ-50А | 50 | 5,0 | 4,5 | 3,5 | 3,5 | ДТ-75, Т-150,Т-151К, МТЗ-80/82Л, ЮМЗ-6АКЛ,СШ75, Т-4 |
| 6СТ-75ЕРС | 75 | 7,5 | 6,8 | 3,75 | 5,0 | ГАЗ-53А, Т-28, ГАЗ-66 |
| 6ТСТ- 132МС, 2 шт. (4 шт. на К-700/701) | 132 | 13,0 | 12,0 | 6,6 | 8,0 | К-700, К-701, СК-5, Т-50В |
| 6СТ- 182ЕМС, 2 шт. | 182 | 18,2 | 17,2 | 8,6 | 11,0 | Т-151К, ХТЗ- 120, ХТЗ-121 |
| ЗСТ-215ЕМ, 2 шт. | 215 | 21,5 | 19,5 | 10,5 | 7,0 | МТЗ-80/82, ЮМЗ-6АКМ |
Таблица 4 - Способы проверки и устранение основных неисправностей аккумуляторных батарей
| Неисправность | Причина неисправности | Способы проверки и устранение неисправности |
| Тяжело проворачивается коленчатый вал и электролампочки горят тусклым светом | Аккумуляторная батарея разряжена Окислились клеммы на аккумуляторной батарее и наконечники проводов, вследствие чего ослабился контакт | Зарядить батарею Зачистить окисленные клеммы и наконечники и соединить их спроводами |
| Тяжело проворачивается коленчатый вал, но электролампочки горят нормальным светом | Недостаточно плотно затянуты клеммы аккумуляторной батареи | Затянуть болты крепления наконечников на аккумуляторной батарее |
| Интенсивная разрядка батареи в процессе эксплуатации | Буксование ремня генератора Сильное загрязнение поверхности аккумуляторной батареи приводит к короткому замыканию между клеммами Повреждение изоляции в системе электрооборудования и при отключенных потребителях наблюдается разрядный ток силой свыше 11 мА Неисправный генератор Загрязнение электролита посторонними примесями Короткое замыкание между пластинами | Отрегулировать натяжение ремня генератора Очистить поверхность батареи Найти места повреждения и устранить их Проверить исправность генератора Зарядить батарею, слить электролит, промыть бак, залить свежий электролит и снова зарядить батарею Заменить батарею |
| Электролит на поверхности батареи | Повышенный уровень электролита, что приводит к его выплескиванию во время работы Просачивание электролита сквозь трещины в корпусе и мастике Кипение электролита из-за высокого напряжения генератора Кипение электролита и перегревание одного или нескольких аккумуляторов батарей вследствие сульфатации пластин | Восстановить необходимый уровень электролита Загладить мастику разогретой металлической лопаткой, а в случае наличия трещин в корпусе — заменить батарею Проверить исправность и регулирование регулятора напряжения. В случае невозможного регулирования заменить регулятор напряжения генератора Разобрать аккумулятор и заменить повреждение пластины или батарею |
| Отключенная акумуляторная батарея быстро разряжается | Загрязненная крышка батареи Осыпание активной массы пластин Загрязнение электролита вредными примесями серной кислоты или дисцилированной воды Короткое замыкание пластин вследствие повреждения сепараторов, осыпание активной массы | Очистить и насухо вытереть крышку и перемычки батареи Заменить батарею Зарядить батарею, слить электролит, обмыть бак, залить свежий электролит и снова зарядить батарею Заменить батарею |
| Батарея разряжена, но плохо заряжается | Сульфатация пластин вследствие продолжительного хранения батареи в разряженом состоянии, эксплуатации с повышенной плотностью электролита, низким его уровнем или загрязнением, систематическим недозаряжанием из-за неисправности регулятора напряжения | Если сульфатация незначительная, провести контрольно-тренировочный цикл зарядки-разрядки, в другом случае заменить батарею |
Контрольные вопросы.
1. Как маркируют АКБ?
2. Из чего состоит электролит свинцово-кислотного аккумулятора?
3. Чем измеряют плотность электролита, ее значение в зависимости от температуры окружающей среды.
4. Как проверяют техническое состояние АКБ, какие замеры осуществляют?
5. Как устроена муфта свободного хода и как она работает?
6. Как устроен включатель стартера?
7. Как устроена тяговое реле? Для чего оно служит? Как работает?
Содержание отчета.
1. Перечислить источники энергии которые могут быть.
2. Записать из чего состоит электролит, нормальная плотность электролита, правила смешивания.
3. Операции, которые проводят в процессе техническом обсдуживании АКБ.
4. Перечислить возможные неисправности свинцово-кислотных АКБ.
5. Перечислите операции по обслуживанию генератора на тракторах МТЗ-80\82
Список литературы.
1. А. М. Гуревич и др. Конструкция тракторов и автомобилей. М.: Агропромиздат, 1989. – с. 288-295
2. В. А. Родичев. Тракторы и автомобили. М.: Колос, 1998. – с. 284-286, с. 286-290
3. М. Ф. Бойко. Трактори та автомобілі. Єлектрообладнання. 2 частина. Київ. Вища освіта, 2001 – с. 7-30.
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 238; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!