Условия и задания, Современные аккумуляторы - Электрооборудование автомобилей

1. Модель автомобиля ЗиЛ-130

Условия работы:

Время - суток ночь

Место работы - за городом

Время года - зима

    2. Современные аккумуляторы необслуживаемые 3. Стартеры со встроенным планетарным редуктором 4. Генераторы и регуляторы компактной конструкции

Решение

1. Стандартное электрооборудование автомобиля ЗиЛ-130 с контактно-транзисторной системой зажигания[4]:

Напряжение электрической сети 12 В,

АКБ 6СТ-90ЭМ,

Генератор Г250-И1 (840 Вт, 60 А)

Стартер СТ130-К1 (1,8 кВт),

Регулятор напряжения РР350А,

Система зажигания контактно-транзисторная;

Распределитель зажигания 46.3706

Катушка зажигания Б114-Б,

Свечи зажигания А11-1.

Суммарная мощность потребителей при заданных условиях - 201 Вт:

    - дальний (ближний) свет фар - 100 Вт (80 Вт) - указателей поворота - 20 Вт; - сигналов тормоза и заднего хода - 26 Вт; - отопительной установки (в режиме работы) - 35 Вт. - фонарь освещения номерного знака - 10 Вт - задние фонари - 5 Вт - указатели габаритов автомобиля - 5 Вт
Современные аккумуляторы

Необслуживаемые аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи до сих пор остаются самыми надежными, долговечными и не требующими высоких эксплуатационных затрат химическими источниками тока.

В 70-х годах прошлого, XX века были созданы необслуживаемые свинцово-кислотные батареи, способные работать в любом положении. Жидкий электролит в них заменили гелевым или абсорбированным (впитанным) сепараторами электролитом, батареи герметизировали, а для отвода газов, выделяющихся при заряде или разряде, установили безопасные клапаны. Были разработаны новые конструкции пластин на основе медно-кальциевых сплавов, покрытых оксидом свинца, на основе титановых, алюминиевых и медных решеток.

У обычных кислотных автомобильных аккумуляторов, как известно, основной причиной выхода из строя является понижения уровня электролита. Причиной понижения уровня электролита в аккумуляторе является электролиз воды в процессе электрохимической реакции. Для поддержания работоспособности аккумулятора приходится периодически контролировать уровень электролита в нем и периодически доливать дистиллированную воду.

Необслуживаемые автомобильные аккумуляторы позволяют эксплуатировать их без доливки воды в течение длительного времени. Расход воды у необслуживаемых автомобильных аккумуляторов так мал, что с крышек даже убрали отверстия для доливки воды, а саму крышку герметично запаяли.

Главная особенность этих батарей - отсутствие отверстий для заливки электролита и полная герметичность корпуса (рис.1). В замкнутом пространстве дистиллированная вода почти не испаряется, и в аккумулятор не смогут попасть инородные частицы. В классических батареях уровень электролита понижается благодаря электролизу воды. Этот химический процесс расщепляет воду на водород и кислород.

устройство необслуживаемой акб

Рисунок 1. Устройство необслуживаемой АКБ

1 - неразъемная крышка; 2 - крышка вывода; 3 - межэлементный соединитель; 4 - клемма; 5 - перегородка; 6 - перемычка пластин; 7 - корпус; 8 - нижняя установочная направляющая; 9 - положительные пластины, помещенные внутрь сепараторов; 10 - отрицательные пластины

В традиционных АКБ пластины изготовлены из свинца, в который для прочности добавляется сурьма. Во время зарядки аккумулятора сурьма образовывает крупные неоднородные по своему составу кристаллы. Скапливаясь на дне корпуса, они замыкают пластины и выводят аккумулятор из строя.

В необслуживаемых батареях используется кальциевый свинец. Благодаря ему процесс электролиза начинается гораздо позже, а образующиеся частицы настолько мелки, что не вызывают риск короткого замыкания.

Каждая пластина в современных необслуживаемых аккумуляторах упакована в полиэтиленовый микропористый контейнер, материал которого химически нейтрален к электролиту. Этот фактор увеличивает стойкость пластин к ударам и вибрациям, а также способен предотвратить основную причину выхода батареи из строя - иглообразное накопление кристаллов.

Новая конструкция пластин позволила расположить банки ближе к друг другу, вследствие чего аккумуляторы стали более компактными. При этом удельные характеристики батарей - энергоемкость и ток холодного пуска увеличились.

Пластины "свободных от обслуживания батарей" опираются на дно корпуса. Осыпающиеся частицы теперь не способны замкнуть пластины, так как скапливаются в специальных конвертах-сепараторах. Гибкие держатели пакетов и центральный токовод, также благоприятно влияют на стойкость аккумуляторов к ударам и вибрациям [8].

Для того, чтобы электролит "дышал", в прогрессивных конструкциях предусмотрены мелкопористые полимерные пламегасители, соединяющие с атмосферой внутреннее пространство батареи. В специальных ячейках пары воды конденсируются и возвращаются обратно в электролит, не попадая при этом на клеммы аккумулятора.

Основное назначение пламегасителя - не дать проникнуть искре во внутреннее пространство аккумулятора, и свести на нет возможность воспламенения образованного при электролизе водорода.

Автомобильные аккумуляторы, у которых отсутствуют отверстия для доливки воды и имеется только атмосферная связь внутренней полости с окружающей средой через небольшие вентиляционные отверстия на торцах крышки, оснащены индикатором состояния заряженности (рис. 2): шарик-поплавок зеленого цвета расположен над пластинами, который всплывает, когда электролит при заряде достигает определенной плотности. Эта величина соответствует минимальной степени заряженности (62-64% от номинального значения), при которой индикатор начинает давать информацию о работоспособности аккумуляторной батареи в пусковом режиме.

индикатор заряженности аккумулятора

Рисунок 2. Индикатор заряженности аккумулятора

Последующее увеличение плотности электролита (до 100 % заряда) не меняет показания индикатора, что является недостатком данного приспособления. В случаях понижения уровня электролита до оголения пластин, информация индикатора о состоянии заряженности батареи прекращается. При работающем индикаторе его информация относится только к одной из шести банок (ячеек) аккумуляторной батареи. В тех случаях, когда появляется дефект в другой банке, где нет индикатора, информация индикатора становится бесполезной, не отражающей общее состояние (работоспособность) аккумуляторной батареи. Использование индикатора дает полезную информацию о состоянии батареи в тех случаях, когда она не содержит дефекта производственного характера.

Отсутствие отверстий для заливки электролита у необслуживаемых автомобильных аккумуляторов вызывает некоторые сложности при их эксплуатации [10]:

Во-первых, у этих аккумуляторов стало невозможно контролировать уровень и плотность электролита. Контроль плотности электролита - основной метод диагностики сульфатации аккумуляторных пластин.

Во-вторых - отсутствие возможности доливать дистиллированную воду для поддержания уровня электролита в аккумуляторе, также сокращает возможный ресурс аккумулятора. Необслуживаемый аккумулятор, который работает даже при очень малом воздействии отрицательных факторов, может достичь расчетных значений по продолжительности работы.

В-третьих, в процессе эксплуатации многие необслуживаемые автомобильные аккумуляторы, после устранения какого-либо длительного дефекта в электрооборудовании автомобиля, оказывается непригодным к дальнейшей работе.

Конструктивные изменения у необслуживаемых автомобильных аккумуляторов вызывали и новые требования к эксплуатационному содержанию их. Владельцы автомобилей, решившие использовать необслуживаемые автомобильные аккумуляторы без отверстий для доливки воды, должны очень внимательно относиться в первую очередь к исправной работы электрооборудования.

А именно необходимо следить:

    - чтобы был исправен генератор, - чтобы хорошо работал регулятор напряжения, - чтобы отсутствовали утечки тока в системе электрооборудования или сигнализации.

Несмотря на то что в названии аккумуляторов такого типа и присутствует слово "необслуживаемые", обслуживать их все таки надо, хотя и меньше. Необслуживаемые аккумуляторы в процессе эксплуатации тоже требуют и периодической зарядки.

Похожие статьи




Условия и задания, Современные аккумуляторы - Электрооборудование автомобилей

Предыдущая | Следующая