|
СХЕМЫ---->
СХЕМЫ АВТОЭЛЕКТРОНИКИ статьи № 1-50
АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ
ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ, ТРАКТОРОВ И МОТОЦИКЛОВ
В.Лихачев
Ранее были подробно описаны 12-вольтовые стартерные аккумуляторные батареи для современных легковых автомобилей. Появились отзывы читателей, в которых высказывалось пожелание получить информацию о батареях для тракторов и мотоциклов. Данная статья дополняет ранние публикации.
1. Основные технические сведения
Для автотракторной техники применяют свинцовые стартерные батареи на 6 и 12 В. Они обеспечивают работу стартера, приборов освещения и сигнализации, электродвигателей печки и стеклоочистителя до момента запуска двигателя и при работе его на холостых оборотах.
Аккумуляторные батареи имеют следующие обозначения на баках и перемычках: товарный знак завода изготовителя; тип и исполнение батареи; дату выпуска (месяц, год).
Тип батарей определяется: количеством последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (3 или 6), характеризующим ее номинальное напряжение (6 или 12 В); назначением — стартерная (СТ); номинальной емкостью при 20-часовом режиме зарядки в ампер-часах (А-ч).
В обозначении типа батареи применяются буквы, характеризующие материал моноблока: Э — эбонит; Т — термопласт; П — пластмасса (полиэтилен, полипропилен).
Буквы, характеризующие материал сепараторов: М — мипласт; Р — мипор, С — стекловолокно.
Буквы, характеризующие исполнение батареи: А — с общей крышкой, Н — несухозаряженная.
Электрические характеристики стартерных батарей и свинцовых аккумуляторных батарей мотоциклетного типа приведены соответственно в табл. 1 и 2.
Разрядка батарей при 10- и 20-часовых режимах ведется до конечного напряжения на выводах соответственно: у 6-вольтовых батарей 5,1 и 5,25 В; у 12-вольтовых батарей 10,2 и 10,5 В.
Минимальная продолжительность разрядки стартером равна 3 мин у батарей с одинарными сепараторами и 2,7 мин у батарей с двойными сепараторами при начальной температуре электролита 18±1°С и конечном напряжении разрядки, равном половине номинального напряжения батареи.
Саморазрядка заряженных батарей при их бездействии в течение 30 суток не превышает в среднем в сутки 0,7% их первоначальной емкости (при средней температуре хранения 20°С).
Срок службы мотоциклетных батарей равен 85 разрядно-зарядным циклам при отдаче 100% емкости для батарей 3МТ-6 и 3МТ-10 и 100 циклам для батарей 3МТ-12. Среднесуточная саморазрядка батарей при температуре хранения 20°С в течение 30 суток не превышает 0,25%.
2. Срок хранения и срок годности аккумуляторов
Срок хранения не залитых электролитом батарей устанавливается заводом-изготовителем — три года, а батарей 6СТ-190 — пять лет с момента изготовления. Сухозаряженность батарей гарантируется в течение одного года с момента изготовления.
При соблюдении заводской инструкции по эксплуатации и исправности электрооборудования транспортного средства завод-изготовитель гарантирует нормальную работу аккумуляторных батарей со дня приведения их в рабочее состояние, но не позднее установленных гарантийных сроков: с одинарными сепараторами — 18 месяцев; с двойными сепараторами — 24 месяца; для батарей 6СТ-190 — 18 месяцев.
При соблюдении определенных требований при покупке, зарядке и эксплуатации аккумуляторная батарея служит от трех до четырех лет.
Не покупайте аккумулятор, залитый электролитом. Он может оказаться не новым, а отработавшим до полугода (и даже больше!), причем, возможно, в самых жестких условиях. Качество электролита можно проверить на содержание примесей только в специализированных лабораториях. Обычно такие аккумуляторы редко дорабатывают до двух лет.
При покупке сухозаряженного аккумулятора посмотрите на клемме дату его выпуска. Чем меньше хранился сухозаряженный аккумулятор, тем дольше он проработает. Не следует покупать аккумулятор, если с момента выпуска прошло более года.
3. Как приготовить электролит для зарядки аккумуляторных батарей
Электролит для аккумуляторных батарей приготовляют из серной кислоты и дистиллированной воды. Для электролита необходима техническая серная кислота.
К дистиллированной воде предъявляются особые требования. Ни в коем случае не применяйте дождевую или талую воду. Такие воды содержат большое количество примесей, снижающих емкость и уменьшающих срок службы аккумулятора. Не применяйте также паровой конденсат. Он содержит большое количество ионов железа, вредно влияющих на работу аккумулятора.
Дистиллированную воду получают в специальных перегонных аппаратах — дистилляторах Д-1, ЭДП-1,5, АД-10 и других. Для получения малого количества воды можно воспользоваться лабораторным дистиллятором. В небольших количествах дистиллированная вода продается в аптеках. Хранить воду нужно в стеклянной или полимерной таре.
Не применяйте эмалированную посуду. Даже не имеющая видимых повреждений внутренней поверхности, эта посуда может иметь микротрещины эмали. После разведения в ней электролита он будет иметь большое содержание ионов железа.
Применение стеклянной посуды требует соблюдения определенной осторожности. Стекло имеет низкую теплопроводность и большой коэффициент линейного расширения. Когда вы вливаете кислоту в дистиллированную воду, кислота, за счет большого удельного веса, сразу опускается на дно и растекается там тонким слоем. Начинается процесс растворения, сопровож даемый выделением большого количества теплоты. Может случиться так, что прежде чем вы успеете перемешать раствор палочкой, стеклянная посуда треснет и развалится на части. Раствор электролита может попасть на одежду и ноги. Полимерная посуда также не термостойкая, но она не бьется.
Приготовляя электролит, придерживайтесь правила — не спешить! Влив небольшую порцию кислоты и перемешав, подождите несколько минут. Влив очередную порцию и перемешав, снова подождите несколько минут. И так до тех пор, пока электролит не начнет слегка парить. Сделайте более длительный перерыв для охлаждения электролита. После снижения температуры до 20...25°С можно продолжить процесс приготовления электролита.
Запомните, следует вливать кислоту в воду, но не наоборот. На предприятиях при приготовлении электролита для заливки батарей, согласно инструкции по охране труда и технике безопасности, необходимо надевать защитные очки, резиновые перчатки, резиновые сапоги, прорезиненный фартук и костюм из грубошерстяного материала.
В бытовых условиях, соблюдая аккуратность, можно обойтись очками, резиновыми перчатками, любой старой обувью с закрытым верхом (босоножки не пригодны).
Одежда годится любая, но лучше старая. Надо помнить, что как бы вы аккуратно ни выполняли работу, микробрызги все равно попадут на вашу одежду и обувь. На обуви микрораковины обнаруживаются не сразу, а одежда может прийти в негодность после первой же стирки.
При приготовлении электролита и заливке батарей рядом с вами всегда должно находиться пластмассовое ведро с чистой водой и немного пищевой соды. Если электролит попадает на кожу, то через некоторое время начинает ощущаться жжение. Промойте место жжения водой. Если жжение не прекратится, потрите пораженное место содой и снова промойте водой. При попадании кислоты на кожу немедленно промойте это место большим количеством воды и засыпьте содой.
Помните: ожоги серной кислотой очень болезненны, не заживают месяцами, оставляют после себя крупные рубцы.
Приготавливать электролит лучше в пластмассовом ведре или тазу объемом примерно в полтора раза больше необходимого количества. Электролит надо готовить сразу на весь аккумулятор — тогда во всех банках будет одинаковая плотность.
Для заливки электролита и отбора его из банок аккумулятора используется резиновая груша. Для того, чтобы груша послужила дольше, после окончания работы тщательно промойте ее водой.
Палочка для перемешивания электролита — пластмассовая или стеклянная, но можно использовать и деревянную. Нужна также пластмассовая воронка.
Работы надо проводить на открытом воздухе на земле. Избегайте работать на столе или какой-либо подставке. На предприятиях эти работы выполняются на столе, обитом свинцом, в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.
В бытовых условиях электролит следует заливать молочником с узким носиком из чайного сервиза, но можно также использовать фарфоровую кружку или чайную чашку.
4. Измерение плотности и заливка электролита в аккумуляторы
Для того чтобы приготовить электролит, в пластмассовую емкость наливают две третьих от общего количества дистиллированной воды и осторожно вливают в воду две третьих порции кислоты, а затем маленькими порциями, помешивая, — оставшиеся части воды и кислоты.
Когда раствор остынет примерно до 20°С, замеряют плотность. Затем, добавляя воду или кислоту, доводят плотность примерно до 1,27 и оставляют для остывания, растворения и стабили зации раствора на 6-8 часов. Не спешите заливать невыдержанный электролит в аккумуляторы — это сокращает срок службы батареи.
После остывания и выдержки времени необходимо проверить плотность электролита. Доливая дистиллированную воду, доведите его плотность до значения, указанного в табл. 3.
Плотность электролита измеряют ареометром. Этот прибор хрупкий и дефицитный. В настоящее время большое распространение получили измерители плотности, или, как их еще называют, плотномеры.
Измерители плотности выпускаются двух модификаций — с поплавками цилиндрической формы, расположенными в один ряд, и с пластинчатыми поплавками, расположенными пакетом. Для работы более удобен измеритель плотности с цилиндрическими поплавками.
Температура электролита, заливаемого в аккумуляторы, должна быть не выше 25°С в холодной и умеренной зонах и не выше 30°С в жарких и теплых влажных зонах. Не рекомендуется заливать батареи электролитом с температурой ниже 15°С.
Следует помнить, что при повышении температуры на 1°С плотность электролита уменьшается на 0,0007 г/см3, а при понижении температуры на 1°С, наоборот, увеличивается на 0,0007 г/см3.
Заливку отдельных аккумуляторов электролитом следует производить до тех пор, пока зеркало электролита не коснется нижнего торца тубуса горловины. При отсутствии тубуса электролит заливают на 10.15 мм выше уровня предохранительной решетки.
В случае заливки батарей, имеющих в крышках вентиляционные штуцера для автоматической регулировки уров¬ня электролита, предварительно освободите отверстия в штуцерах от герме¬тизирующих стержней или колпачков. Отверните аккумуляторные пробки, на¬деньте их плотно на вентиляционные штуцера и небольшой струей залейте электролит в аккумуляторы до верхнего среза заливочной горловины. После этого снимите пробки со штуцеров и уровень электролита в аккумуляторах автоматически снизится до нужного.
Согласно стандартной инструкции по эксплуатации, не ранее чем через 20 минут, но не позже чем через 2 часа после заливки электролитом, произведите замер плотности электролита. Если она понизится не более чем на 0,03 г/см3 по сравнению с плотностью заливаемого электролита, то батарея может быть пущена в эксплуатацию.
Если же плотность электролита понизится более чем на 0,03 г/см3, то такие батареи следует зарядить. Необходимо помнить, что зарядка сухо-заряженных батарей составляет 75% от номинала. После того как вы зальете электролит, дайте аккумулятору постоять 5-8 часов для равномерной и глубокой пропитки пластин, а затем поставьте его на зарядку.
При необходимости срочно ввести
батарею в эксплуатацию заливку электролитом надо произ¬водить при температуре батареи и заливаемого электролита не ниже 15°С.
Экстренный ввод батареи в эксплу¬атацию допустим только в случае самой крайней необходимости. Ваш аккумулятор отработает лишь гарантийный срок, а затем может выйти из строя.
5. Как зарядить аккумулятор
Подробно зарядка аккумуляторных батарей описана в [2]. Здесь приводятся краткие сведения.
Присоедините положительный вывод батареи к положительному полюсу источника тока, а отрицательный — к отрицательному.
Перед включением батареи на зарядку убедитесь, что температура электролита в ней не выше 30°С в холодной и умеренной зонах и не выше 35°С в жаркой и теплой влажной зонах. Включите зарядное устройство и установите зарядный ток в одну десятую от величины емкости заряжаемого аккумулятора.
Проводить зарядку батареи следует при постоянном токе до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех банках аккумуляторной батареи, а напряжение и плотность электролита будут оставаться постоянными в течение 2 ч.
Не заряжайте аккумулятор большими токами. Понижая ток, вы увеличиваете время зарядки, но одновременно увеличиваете срок службы аккумулятора.
В большинстве случаев исправную аккумуляторную батарею следует заряжать 6...8 ч.
В конце зарядки, если плотность электролита будет отличаться от нормы, необходимо произвести корректировку плотности доливкой дистиллированной воды, когда плотность выше нормы, или доливкой раствора кислоты плотностью 1,40 г/см3, когда она ниже нормы.
Промежуток между доливками воды или электролита должен быть не менее 30...40 мин.
После корректировки плотности продолжите зарядку в течение 30 мин для полного перемешивания электролита, затем отключите батарею от зарядного устройства и через 30 мин произведите замер уровня во всех банках аккумулятора. Если уровень электролита окажется ниже нормы, добавьте в аккумулятор электролит той же плотности, какой заливали в новый аккумулятор. При уровне электролита выше нормы отберите избыток электролита резиновой грушей.
Заверните пробки. Обмойте аккумулятор водой. Теперь он готов к работе.
6. Эксплуатация аккумуляторной батареи
При эксплуатации автомобилей, тракторов, мотоциклов и других машин необходимо контролировать зарядный режим бортовой аккумуляторной батареи, чтобы не допустить ее перезарядки или недозарядки, которые сокращают срок службы аккумуляторов.
Так как зарядка батареи на транспортном средстве реализуется при постоянном напряжении, то надо следить за исправностью реле-регулятора и производить его проверку при очередном сезонном техническом обслуживании. Длительная перезарядка вызывает выкипание электролита. Могут появиться трещины и осыпание пластин, и аккумулятор выходит из строя.
Длительная недозарядка вызывает сульфатацию пластин, которая практически неустранима. Это влечет за собой снижение емкости батареи. Недозарядка обнаруживается по снижению плотности электролита.
При эксплуатации величина зарядного напряжения должна соответствовать значению, указанному в техническом описании и инструкции по эксплуатации транспортного средства.
В бесконтактных регуляторах РР-350, РР-350А, РР-132, РР-356, 11.37.02, 13.37.02, Я112В посезонная регулировка не предусмотрена. При нарушении нормальной работы они подлежат замене.
Перенастройка реле-регуляторов, имеющих переключатель посезонной регулировки "зима-лето" (РР-315, РР-313Б, РР-315Д, РР-326Б, РР-385Б, Я120, Я112Б и др.) осуществляется путем его перестановки в соответствующее положение.
Перенастройка реле-регулятора производится в том случае, если напряжение выходит за пределы, указанные в инструкции по эксплуатации для данного сезонного периода.
Максимальное значение напряжения не должно быть более чем 7,2, 15,5 и 31,0 В для 6-, 12- и 24-вольтовых систем электрооборудования, соответственно.
Подрегулировка реле-регулятора вибрационного типа производится регулировочным крючком путем изменения натяжения пружины.
При регулировке реле обратного тока в реле-регуляторах к генераторам постоянного тока следует руководствоваться указаниями инструкции по эксплуатации транспортного средства.
7. Техническое обслуживание
Для поддержания аккумуляторной батареи в исправном состоянии при проведении очередного техосмотра автомобиля необходимо:
а) проверить надежность крепления батареи в гнезде и плотность контакта наконечников проводов с выводами батареи. Наконечники проводов и выводы следует смазать ЦИАТИМом;
б) очистить батарею от пыли и грязи. Электролит, попавший на батарею, вытереть чистой ветошью, смоченной в растворе нашатырного спирта или соды;
в) проверить и при необходимости прочистить вентиляционные отверстия в аккумуляторных пробках;
г) проверить уровень электролита во всех банках аккумуляторной батареи и при необходимости долить дистиллированную воду. В холодное время года, во избежание замерзания, воду следует заливать непосредственно перед запуском двигателя для быстрого перемешивания с электролитом.
Не реже одного раза в квартал, а также при участившихся случаях ненадежного запуска двигателя, проверьте степень заряженности батареи по плотности электролита, одновременно замеряя его температуру, чтобы учесть температурную поправку.
Батарею, разряженную более чем на 25% зимой и 50% летом, надо снять с эксплуатации и поставить на
зарядку.
Доливать электролит в аккумулятор запрещается, за исключением тех случаев, когда точно известно, что понижение уровня электролита произошло за счет его выплескивания. При этом плотность доливаемого электролита должна быть такой же, какую имел электролит в аккумуляторе до выплескивания.
Пуск двигателя стартером производите короткими включениями. При затяжных циклах работы стартера и малых паузах происходит интенсивный нагрев и коробление пластин. Следствием этого являются осыпание активной массы, потеря емкости и преждевременный выход аккумуляторной батареи из строя.
Эффективность химических реакций, происходящих в аккумуляторе, зависит от температуры. При температуре, близкой к замерзанию электролита, аккумулятор прекращает работу, однако с повышением температуры до нормальной емкость полностью восстанавливается. Нельзя допускать замерзания электролита, так как это приводит к механической деформации пластин, а впоследствии — к осыпанию активной массы и выходу из строя аккумуляторной батареи.
Выдержать идентичность условий эксплуатации всех аккумуляторов в одной и той же батарее практически невозможно. При большом количестве циклов зарядка/разрядка, или при глубокой разрядке, некоторые банки начинают отставать в зарядке. Вначале не явно, но затем все быстрее и заметнее. Обычно это обнаруживается, лишь когда стартер начинает работать нестабильно.
Такую батарею можно восстановить выравнивающей перезарядкой. Снимите аккумулятор с автомобиля и поставьте его на зарядку под ток, вполовину меньше зарядного тока для данного аккумулятора. Зарядка может длиться от 24 до 60 ч. Можно заряжать с перерывами. При выкипании электролита в отдельных банках надо доливать дистиллированную воду. В процессе выравнивающей перезарядки следите за температурой в аккумуляторных банках. Не допускайте нагрева электролита свыше 40...45°С. При достижении такой температуры отключите аккумулятор для охлаждения, а затем продолжите зарядку. Окончание зарядки наступит, когда все банки будут иметь одинаковую плотность электролита.
Все аккумуляторы, находящиеся в эксплуатации, периодически следует подвергать тренировочному зарядно-разрядному циклу перезарядки (один раз в 3.6 месяцев).
Сначала производится зарядка номинальным током в течение 2 ч, а затем разрядка до напряжения 1,8 В на каждый элемент. Разрядный ток должен быть не более тока 10-часового режима зарядки.
Разрядку батареи проводят при температуре электролита 18...27°С. Постоянство тока должно соблюдаться в течение всего цикла разрядки.
Через 2 ч надо произвести замер общего напряжения всех аккумуляторов и температуры электролита в среднем аккумуляторе батареи.
При снижении напряжения на одном из аккумуляторов до 1,85 В замер напряжения производят через каждые 15 мин, а при снижении напряжения до 1,75 В его контролируют непрерывно.
Как только напряжение упадет до 1,7 В, аккумуляторную батарею от¬ключают от разрядной нагрузки.
Продолжительность разрядки исправной, нормально заряженной батареи, должна соответствовать таблице.
Тренировочный разрядно-зарядный цикл заканчивается полной зарядкой батареи током 0,05 от номинальной емкости батареи СН в течение 20 ч.
8. Как правильно хранить аккумуляторные батареи
Новые, в заводской установке, не залитые электролитом, аккумуляторные батареи рекомендуется хранить в неотапливаемых помещениях при температуре не ниже -30°С. Эта заводская рекомендация применима для предприятий, и в таких условиях батарея может храниться до 3-х лет. Частному владельцу можно дать совет— не покупайте впрок сухозаряженные аккумуляторы.
Батареи с электролитом следует устанавливать на хранение в состоянии полной заряженности и по возможности в прохладном помещении (при температуре не выше 0°С). Минимальная температура в помещении должна быть не ниже -30°С. Допустимый срок хранения батарей с электролитом, без проведения подзарядки, составляет не более 1,5 лет, если они хранятся при температуре не выше 0°С, и не более 9 месяцев, если они хранятся при положительной температуре (но не выше 20°С).
Батареи, приведенные в действие, но не бывшие в эксплуатации или снятые с автомобиля после непродолжительной работы, устанавливаются на хранение после их зарядки с доведением плотности электролита до нормы (соответствующей данному климатическому району).
Батареи, поставленные на хранение в качестве резерва, которые могут потребоваться в любой момент для работы, должны поддерживаться в состоянии полной заряженности. Поэтому, если батареи хранятся при положительной температуре, их следует один раз в месяц подзаряжать.
На батареях, хранящихся при температуре ниже 0°С, можно ограничиться ежемесячной проверкой плотности электролита и подзаряжать их только в тех случаях, когда установлено падение плотности электролита более, чем на 0,04 г/см3.
Литература
1. Электротехнический справочник. Том 3. Под общ. редакцией П.Г. Грудинского. Изд. 5-е. М.: Энергия,
1975.
2. "Техническое обслуживание и ремонт автомобилей". В.М. Клеменников. М.: Высшая школа, 1983.
3. Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные. Инструкция по эксплуатации ФЯО.355.009 ИЭ.
|
