Курсовая работа: Автомобільне обладнання: будова та діагностування

Зберігання акумулятора. Що холодніше на вулиці, то більше проб тем у водіїв. Одна з основних - як на морозі пустити двигун. І тут дає про себе знати насамперед акумулятор. Саме на нього в мороз падає найбільше навантаження: пуск двигуна потребує значних зусиль. Щоб стартер повернув колінчастий вал холодного двигуна, акумуляторній батареї потрібно віддати значно більше енергії. При цьому не забувайте, що працездатність акумулятора відновлюється не миттєво а через деякий час: електроліт, що загустів на холоді, повільно проникає всередину пластин. Саме тому повторну спробу луску двигуна рекомендують робити тільки через кілька хвилин. До того ж на морозі батарея під час роботи стартера розряджається дуже швидко.

Деякі водії, намагаючись пустити "замерзлий" двигун, безперервно крутять стартер раз за разом. Унаслідок цього насильства акумулятор дуже швидко "здихає" - остаточно і безповоротно: пластини батареї, не витримуючи надмірних навантажень, починають жолобитися та обсипатися.

Певно, немає потреби говорити про необхідність регулярного догляду за акумулятором, зокрема про те, що потрібно раз, а то й більше на тиждень перевіряти рівень електроліту в банках і в разі потреби доливати дистильовану воду. Якщо акумулятор не обслуговується, - турбот менше. Однак увагу приділяти доведеться все одно - періодично варто перевіряти натяг привідного паса, а за перших ознак зниження потужності акумулятор потрібно підзарядити.

А тепер мова про те, як швидше із найменшою шкодою для акумулятора пустити двигун на морозі.

Насамперед треба вчасно замінити масло на зимове. Краще - на імпортне, тому що вітчизняне (зокрема, й фасоване) інколи має неприємну особливість на морозі перетворюватися на кисіль або зовсім замерзати. Не кажучи вже про те, як таке масло буде змащувати деталі двигуна, акумулятору з ним доведеться дуже скрутно, і він швидко вийде з ладу.

Тепер - свічки. На зиму краще встановити нові. Проте це теорія, а на практиці часто спрацьовують такі чинники, як "ощадливість" або брак свічок під рукою у потрібний час. До того ж поки двигун пускається нормально, багато хто навіть не згадує про те, що у двигуні є свічки... Якщо свічки все-таки старі, то треба встановити в них потрібний зазор, що постійно збільшується через обгоряння електродів. Краще це зробити заздалегідь, інакше доведеться витратити багато часу тоді, коли потрібно їхати. У крайньому разі, якщо двигун не пускається, зазор можна встановити меншим, ніж рекомендується, але в цьому разі електроди обгорятимуть ще швидше.

У сильні морози, перед тим як увімкнути стартер, слід "розігріти" акумулятор - увімкнути на кілька хвилин дальнє світло. І не намагатися завести двигун відразу. Спочатку кількома короткими вмиканнями стартера слід поганяти поршні в циліндрах, щоб злегка розігнати загустіле масло. А вже після цього спробувати його пустити. Якщо двигун не запустився з першої спроби, не вимикайте відразу стартер. Найоптимальніший режим пуску двигуна - серії 10...15-секундних спроб із трихвилинними перервами.

Несправності акумуляторних батарей і їх діагностування

У свинцевих акумуляторних батареях можуть бути такі основні несправності: розряджання і саморозряджання, сульфатація і коротке замикання пластин, тріщини у банках і замикання вивідних штирів, жолоблення і замикання пластин тощо. Причинами саморозряджання можуть бути забруднення акумулятора, замикання пластин активною масою, що обсипається, утворення місцевих (паразитних) струмів, які виникають внаслідок потрапляння металевих домішок в електроліт. Сульфатація полягає в покритті поверхні активного шару пластин великими кристалами сульфату плюмбуму внаслідок зниження рівня електроліту, тривалого зберігання акумулятора без дозаряджання, високої густини електроліту, експлуатації дуже розрядженої акумуляторної батареї і надмірного користування стартером. Коротке замикання пластин настає через випадання з них на дно банок великої кількості активної маси. Жолоблення і руйнування пластин трапляється від тривалого перезаряджання, підвищення густини і температури електроліту (понад +45 °С), недостатнього кріплення батареї у гнізді, замерзання електроліту і значної сульфатації пластин, збільшення сили зарядного струму, короткого замикання, а також у разі частого й тривалого вмикання стартера. В кінцевому підсумку всі названі несправності зменшують ємність акумуляторних батарей.

Акумуляторні батареї треба тримати в чистоті. Пробки заливальних отворів мають бути щільно закручені, поверхня батареї суха, а їхні вентиляційні отвори прочищені. Пил, вологу і бруд видаляють сухою тканиною. Якщо на поверхню мастики потрапив електроліт, то його нейтралізують 1-процентним розчином нашатирного спирту, а потім протирають поверхню сухою тканиною. Наконечники проводів, а також затискачі й штирі акумуляторів старанно зачищають аід оксидів, щільно затягують і змащують тонким шаром технічного вазеліну. Періодично перевіряють кріплення акумуляторних батарей. Вони мають бути щільно укріплені в гнізді, а взимку утеплені. Особливо важливими роботами під час ТО акумуляторних батарей є підтримування їх у зарядженому стані, а також доведення до норми густини і рівня електроліту.

Рівень електроліту перевіряють скляною трубочкою з внутрішнім діаметром 5...6 мм. Висота рівня має дорівнювати 10...15 мм від верхнього краю пластин акумуляторе або запобіжного щита. Періодичність перевірки в зимову пору - не рідше як через ЗО днів, а влітку - через 10...15 днів. Зниження рівня електроліту нижче від норми може призвести до сульфатації пластин унаслідок оголення їх, оскільки оголені місця (передусім у негативних пластин) посилено окиснюються, утворюючи сульфат плюмбуму. Крім того, утруднюється пуск двигуна стартером, він не розвиває потрібної потужності внаслідок збільшення опору в самому акумуляторі (сульфат плюмбуму не проводить електричний струм). Якщо протягом 2 - З тижнів верхня частина пластин залишається оголеною, пластини руйнуються, оскільки сульфат плюмбуму випадає з Ґраток. Рівень електроліту доводять до норми, додаючи дистильовану воду, яку готують за допомогою різних дистиляторів. Дистильовану воду зберігають у скляному, фарфоровому, пластмасовому, ебонітовому або свинцевому посуді. Електроліт додають в акумуляторні батареї у разі його витікання.

Густина електроліту в працюючому акумуляторі під час заряджання збільшується, а під час розряджання зменшується (в електроліті залишається менше сульфатної (сірчаної) кислоти). Тому змінення густини електроліту може бути діагностичною ознакою, яка визначає ступінь розрядженості акумулятора. В процесі експлуатації батареї мають бути повністю заряджені, інакше внаслідок підвищення зарядного струму вони прискорено руйнуватимуться, знизиться надійність пуску двигуна стартером, оскільки зменшиться сила струму, що живить стартер і систему запалювання. Із зростанням розрядженості акумуляторної батареї підвищується температура замерзання електроліту. Тому експлуатація батарей улітку дозволяється при розрядженні до 50%ємності, а взимку - не більш як 25%.

Густину електроліту визначають ареометром з точністю до 0,01 г/бм^: в усіх акумуляторних банках. Для центральних районів СНД протягом року вона має становити 1,27 г/см³ (зведена до 15^с С), для північних районів - більше, для південних - менше.

За виміряною густиною електроліту з урахуванням його густини повністю зарядженої батареї можна визначити ступінь розрядженості акумуляторних батарей, %:

С_р =6,25 (у_п -у_в ) 10С,

де у_п - початкова густина електроліту повністю зарядженої батареї, зведена до 15 °С, г/см³ ; у_в - виміряне значення густини електроліту, зведене до І. 'і °С, г/см³ . Ступінь розрядженості акумуляторної батареї можна, визначити за таблицями, в основу яких покладено лінійну залежність густини електроліту і ступеня розрядженості батареї від 0 до 100%. Якщо немає таблиці, то ступінь розрядженості можна визначити орієнтовно, виходячи з таких співвідношень: зниження густини електроліту на 0,01 відповідає розрядженню акумулятора на 6,25%. Ступінь розрядженості акумуляторної батареї треба визначати за найменшою густиною електроліту в одному з акумуляторів, три цьому рівень електроліту не повинен відрізняти ся від норми більше ніж на 2... З мм. Якщо зниження рівня більше, то треба додати дистильовану воду до норми, зарядити батарею протягом 50...60 хв, а потім виміряти густину електроліту й урахувати температурну поправку. Зазвичай вимірювання роблять при температурі 15 °С.

Працездатність батареї оцінюють сталістю напруги під навантаженням, що відповідає роботі стартера. Перевірити працездатність акумуляторної батареї, встановленої на автомобілі, можна під час пуску двигуна стартером, оскільки її справність позначається на роботі стартера. Якщо стартер розвиває потужність, достатню для нормального пуску двигуна, то це свідчить про справність акумуляторної батареї. Оцінити працездатність акумуляторних батарей, знятих з автомобіля, можна, перевіривши напругу батареї під більшим навантаженням. Для цього застосовують навантажувальні вилки, які штучно збільшують навантаження (воно стає таким, як навантаження при ввімкнутому стартері). Якщо показання вольтметра навантажувальної вилки протягом усього випробування (до 5 с) будуть стійкими і відповідатимуть 1,5...1,8 В, то акумулятор справний. Категорично забороняється перевіряти роботоздатність батареї коротким замиканням на "іскру".

Продіагностувати акумуляторну батарею, оцінити її стан швидко і з документуванням результатів можна за допомогою спеціальних тестерів. Одним із них є портативний пристрій ВАТ 121 фірми Воsch (рис. 2). Цей портативний пристрій має: тест 12 V АКБ, тест 12 V генераторів і регуляторів; вольтметр; автоматичний хід теста; просте підключення; малу масу (до 600 г); енергонезалежність; вбудований принтер; однозначність і секундну тривалість тесту; текстову оцінку результатів (наприклад: працездатний, зарядити (замінити) замикання тощо); легке керування; дисплей з підсвічуванням; можливість калібрування засобів відповідно до стандарту І8О 9000; можливість нарощування програмного забезпечення.

Рис. 2. Портативний електронний тестер. ВАТ 121 фірми ВO$CH для акумуляторних батарей.

До нього додається модуль принтера, рулонний папір; він зберігає і роздруковує результати останнього тесту, на який можна нанести логотип фірми-власника. Використовують його для вантажних і легкових автомобілів.

Діагностувати технічний стан пластин акумулятора без розбирання можна за допомогою спеціального кадмієвого електрода (рис. 3). Застосування такого додаткового електрода дає змогу виявити більшість несправностей негативних і позитивних пластин кожного акумулятора окремо, зокрема переплюсування пластин. Принцип діагностування грунтується на вимірюванні потенціалу пластин, які перевіряють, відносно електроліту.

У повністю зарядженому акумуляторі зі справними пластинами потенціал позитивних пластин відносно електроліту становить 2,25...2,28 В (наприкінці зарядження підвищується до 2,55 В і більше), потенціал негативних пластин - 0,12...0,13 В (наприкінці заряджання знижується до 0,07...0,08 В). У цьому разі напруга акумуляторі на затискачах полюсів становитиме 2,13...2,15 В. У справному, але розрядженому до 1,75...1,8 В акумуляторі потенціал позитивних пластин становитиме 1,9...2,0 В, негативних - 0,15...0,2 В. Ознакою несправності (зниження ємності) позитивних пластин буде зниження їхнього потенціалу відносно електроліту нижче ніж 1,9...1,95 В (залежно від його густини). Потенціал несправних негативних пластин вищий ніж 0,2...0,25 В. Найточніші результати в разі використання кадмієвого електрода будуть на акумуляторних батареях, розряджених до 1,75...1,8 В.

Як вимірювальний прилад використовують вольтметр постійного струму на дві межі вимірювання - 0...0,3 і 0...3 В. Кадмієвий електрод провідником з'єднують з негативним затискачем вольтметра, а провід від позитивного затискача по черзі приєднують до позитивного і негативного виводів акумулятора. Залежно від стану акумуляторних пластин змінюватимуться показання вольтметра. Точність вимірювання мсжна підвищити, потримавши новий кадмієвий електрод в електроліті густиною 1,2...1,25 г/см³ протягом не менш як 10 год і зануривши його перед початком 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 8Ь24100Е фірми Воsch [25] для акумуляторним батарей 12/24 В ємністю від 36 до 400^. год (рис. 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 гаранту!: ефективне заряджання також на переохолодженій акумуляторній батареї), автомата: чне вимкнення наприкінці заряджання або якщо несправна батарея; зарядний кабель перерізом 25 мм² і близько 3 м завдовжки з ізольованими кліщами. "Допомога в разі пуску однією людиною" з кабелем 4 м завдовжки для дистанційного керування і пультом з клавішами; ящик на інструмент; подовжувач, наприклад для монтажної лампочки. За допомогою пристрою 8Ь24100Е Воsch можна заряджати акумуляторні батареї за WOW - характеристикою; можливе заряджання глибоко розрядженої акумуляторної батареї.

Дуже поширені також портативні електронні зарядні пристрої ВМЬ 2410 Воsch, ВМЬ 2415 Воsch (рис. 5) та інші для батарей з напругою 12/24 В, стандартних і тих, що не потребують обслуговування:

Тип батареї	Зарядний струм	Тип батареї	Зарядни струм
6СТ-45	4,5	6СТ-105	10,5
6СТ-50	5,0	6СТ-132	13,0
ча 6СТ-55	5,5	6СТ-150	15,0
6СТ-60	6,0	6СТ-182	18,0
6СТ-75	7,5	6СТ-190	19,0
6СТ-82	8,0	ЄСТ-215	21s6
gCT-OQ	9,0

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

Рис. 5. Електронний зарядний пристрій. ВМЬ 2410 (ВМЬ 2415) фірми Воsch для акумуляторних батарей.