Устройство автомобиля газ аккумулятор

АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ 6-СТ-75-ЭМ АВТОМОБИЛЯ ГАЗ-53-12

Для питания потребителей и пуска двигателя с помощью стартера на автомобиле установлена аккумуляторная батарея 6-СТ-75-ЭМ(рис. 173), которая состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторов (элементов). Моноблок батареи разделен перегородками на шесть банок. Каждый аккумулятор помещен в банку и состоит из пяти положительных 3 и шести отрицательных пластин. Между пластинами установлены сепараторы 2. Сверху каждая банка закрыта крыш кой 11, которая имеет наливное отверстие, закрывающееся пробкой 10. Вентиляционные отверстия находятся в пробках наливных отверстий. Над пластинами имеется предохранительная решетка 4. Через крышку проходят полюсные штыри 6 от положительных и отрицательных пластин. Зазор между крышками и баком заполнен уплотнительной мастикой 9. Каждая банка батареи заполнена электролитом, который состоит из раствора серной кислоты и дистиллированной воды. В зависимости от сезона и климатической зоны, в которой работают автомобили, плотность электролита батарей должна соответствовать данным табл. 15.

Т а б л и ц а 15

Техническая характеристика батареи 6-СТ-75-ЭМ

Тип батареи . 6-СТ-75-ЭМ

Номинальное напряжение, В . 12

Емкость при 20-часовом разряде и температуре

электролита 25 °С, А-ч. 75

Разрядный ток при 20-часовом разряде, А . 3,75

12.2. ГАЗ. Эксплуатация, обслуживание и ремонт автомобилей ГАЗ-53А и ГАЗ-66. Аккумуляторная батарея. Техническое обслуживание и неисправности

Безотказная работа электрооборудования автомобилей возможна только при хорошем состоянии аккумуляторной батареи.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Батарею периодически осматривать и содержать в чистоте и в заряженном состоянии.
Загрязнение поверхности аккумуляторных батарей, наличие окислов или грязи на штырях, а также неплотная затяжка зажимов проводов вызывают быстрый разряд батареи и препятствуют нормальному заряду её. Если батареи часто и длительное время находятся в разряженном или даже полузаряженном состоянии, возникает сульфатация пластин (покрытие пластин крупнокристаллическим сернокислым свинцом). Это приводит к
снижению ёмкости и к увеличению внутреннего сопротивления батареи.
Обнажённая вследствие понижения уровня электролита часть пластин также сульфатируется.
Большой вред батарее приносят длительные пуски двигателя, особенно в холодное время. При запуске холодного двигателя стартер потребляет большой ток, который может вызвать коробление пластин и выпадание активной массы из них.
Электролит, попавший на поверхность батареи, вытереть сухой ветошью или ветошью, смочённой в нашатырном спирте или растворе кальцинированной соды (10$-ный раствор). Окислившиеся штыри батарей и наконечники проводов очистить и неконтактные поверхности их смазать техническим вазелином или солидолом.

Если на поверхности мастики в батарее появились трещины, их необходимо устранить оплавлением мастики, электрическим паяльником.
Не следует допускать натяжения проводов, так как это приводит к образованию трещин в мастике.
Степень разряженностн батарей определяется по плотности электролита (табл. 31 и табл. 32). Перед проверкой плотности, если доливали электролит в аккумуляторы батареи, нужно пустить двигатель и дать ему поработать, чтобы при подзаряде батареи электролит перемешался.
В районах с резко континентальным климатом при переходе с зимней эксплуатации на летнюю и наоборот аккумуляторную батарею снять с автомобиля, подключить на нормальный заряд силой тока 7А, а в конце заряда при непрекращающемся токе заряда довести плотность электролита до значений, указанных
в табл. 32 в несколько приемов при помощи резиновой груши отсасыванием электролита из элемента и доливкой дистиллированной воды при переходе на летнюю эксплуатацию и доливкой кислоты плотности 1,400 при переходе на зимнюю эксплуатацию.
Промежуток между двумя добавками воды или кислоты должен быть не менее 30 мин.
Если же батарея во время работы по каким-либо причинам разрядилась выше допустимого предела, то её снять с автомобиля и сдать на зарядную станцию. Такую батарею заряжать силой тока 7А до начала выделения газов.
После этого уменьшив силу тока в два раза, продолжать заряд, пока не начнётся обильное выделение газов и не установится постоянное напряжение и плотность электролита в течение 2 ч подряд.
Полностью разряженную батарею ставить на заряд не позже чем через 24 ч после разрядки.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА

Плотность электролита зависит от степени заряженности батареи (табл. 32). Измеряется плотность электролита кислотомером-ареометром, помещенным в пипетке.
Для измерения плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею подвергнуть непродолжительному заряду тока небольшой силы или дать ей постоять 1 — 2 ч (без заряда) для того, чтобы выровнялась плотность электролита.

Если температура электролита выше или ниже 15°С, следует вводить соответствующую поправку, т.е. приводить плотность электролита к 15°С.
При повышении температуры на 15°С плотность уменьшается приблизительно на 0,01, а при понижении температуры на 15°С плотность увеличивается на 0,01.
Если плотность электролита в аккумуляторах неодинакова и разница получается более 0,01, то её выровнять, доливая электролит плотностью 1,4 или дистиллированную воду.
Доливать в аккумулятор электролит плотностью 1,4 можно только в том случае, когда батарея полностью заряжена, т.е. когда плотность электролита достигла постоянства и вследствие кипения обеспечивается быстрое и надежное перемешивание электролита.
При определении степени разряженности батареи руководствоваться табл. 32, внося соответствующие поправки к плотности в зависимости от температуры электролита.
Если при проверке окажется, что аккумуляторная батарея разряжена более чем на 50% летом и 25% зимой, её следует поставить на заряд.

Устройство необслуживаемого аккумулятора автомобиля

Аккумуляторная батарея (АКБ) автомобиля представляет собой особо значимый элемент устройства машины. Он является источником тока, имеющего способность запасать энергию, нужную для работы электрических элементов транспортного средства.

Его функции отвечают за:

1. Запуск — подачу энергии стартеру, который отвечает за вращение двигателя при запуске.
2. Выработку тока для работы электронных систем в случае недостаточной мощности генератора.
3. Питание устройств при не заведенном автомобиле.

Характеристика необслуживаемого аккумулятора

Сегодняшний уровень технического развития дал возможность фирмам автопроизводителям использовать наиболее совершенные и качественные аккумуляторы — необслуживаемые аккумуляторные батареи.

Устройство необслуживаемого аккумулятора автомобиля имеет характерные особенности, дающие приятную возможность потребителям уделять данной батарее минимум внимания.

Стоит обозначить, что необслуживаемый аккумулятор – это современный источник энергии, который в своем устройстве не предполагает и не имеет специальных отверстий для доливания воды или электролита, корпус данных батарей полностью герметичен.

С момента разработки автомобильного аккумулятора прошло более 150 лет и его базовое устройство остается без изменений для любого типа АКБ по настоящее время. Главными элементами АКБ являются: кислота и свинцовые пластины.

Конструкция аккумуляторной батареи

Современные АКБ состоят из следующих основных элементов:

1. Пластины (гальванические элементы)
2. Сепараторы – прослойки
3. Полюсные выводы
4. Герметичный корпус (моноблок)
5. Крышка корпуса

Пластины аккумулятора

В техническое устройство аккумуляторных батарей включены гальванические элементы (пластины) – химические источники электроэнергии. Их количество составляет 6 штук, они соединены друг с другом последовательно, при помощи перемычек. Один отрицательно заряженный вывод блока крепится к положительному выводу другого.

Гальванические элементы располагаются в отдельном корпусе, при этом они разделены перегородками. В своей совокупности аккумуляторы образуют батарею.

Гальванический элемент автомобильного аккумулятора относится к обратимым источникам химического тока – это означает, что цикл «заряд-разряд» можно повторять несколько раз. Он состоит из двух электродов (полублоков) разной полярности – свинцовых решетчатых пластин. Электроды располагаются в растворе серной кислоты (38 %) и дистиллированной воды. Их смесь является электролитом – веществом, способным проводить ток.

Сепараторы — прослойки

Между электродами, во избежание короткого замыкания, находится сепаратор – диэлектрическая прослойка. Сепаратор выполняет функцию изолятора, и не допускает соприкосновения электродов разной полярности, но при этом не нарушает электролитическую проводимость батареи.

Сепаратор изготовлен из пластмассы микропористой структуры, в виде конверта, надетого на гальванические элементы положительного заряда. Такой прием помогает активной массе с положительно заряженных пластин не оседать на дне моноблока и не соприкасаться с пластинами отрицательного заряда.

Разработка устройства сепаратора в форме конверта позволила фирмам производителям АКБ прийти к малообслуживаемым и необслуживаемым аккумуляторам.

Полюсные выводы

Полюсные выводы АКБ изготовлены из свинца. Их размер различается в зависимости от полярности вывода, так положительный является большим по отношению к отрицательному. Данная особенность не случайна и служит защитой от неправильного подключения элементов аккумуляторной батареи, что в свою очередь исключает потерю активных масс и помогает избежать сокращения работоспособности АКБ.

Герметичный корпус АКБ

Корпус аккумулятора (моноблок) прошел свою эволюцию от деревянного, покрытого изнутри листовым свинцом, далее – эбонита.

В 40-х гг. XX века появились первые корпуса из синтетических материалов. Современные АКБ состоят из синтетического полипропилена. К материалам моноблоков предъявляются большие требования относительно его долговечности и безопасности. Корпус рассчитан выдерживать постоянное соприкосновение химических составляющих, вибрацию и изменение температуры.

Крышка корпуса

Назначение крышки корпуса – плотное закрытие межэлементных соединений АКБ. У прежних аккумуляторов ячейками были резьбовые пробки, предназначенные для доливки электролита и отвода газа при эксплуатации аккумулятора. В конструкции необслуживаемого АКБ пробки не установлены вообще, либо плотно закрыты. Вывод газов предусмотрен при помощи центральной системы вентиляции.

Она состоит из двух частей и оборудована лабиринтом. При помощи лабиринта водяные пары образующиеся при зарядке АКБ конденсируются и стекают обратно в батарею. В крышку интегрированы центральный газоотвод и система защиты от воспламенения газов. Защита от воспламенения выполнена на выходе газоотвода из аккумулятора в виде небольшого круглого диска, она получила название — фритта. Принцип действия фритты заключён в свободном прохождении газа в атмосферу, но при воспламенении газа, препятствованию прорыву огня внутрь, чтобы не допустить взрыв аккумулятора.

Типы АКБ

Все автомобильные аккумуляторы как упоминалось ранее одинаковы по конструкции и наполнены электролитом, лишь незначительно отличаются друг от друга. Каждая модификация предназначена для достижения определённой цели в ущерб другим характеристикам.

АКБ с жидким электролитом

Представляют собой открытые системы, т.е. газ, выделяющийся при зарядке может выделяться в атмосферу. У него отличные эксплуатационные характеристики, большой срок хранения до 15 месяцев, но отсутствует защита от вытекания электролита.

АКБ Economy

Этот тип аккумулятора оптимален по стоимости и сроку службы, в нём применяется меньшее количество свинца. У него пониженная мощность холодного пуска двигателя и незначительно уменьшен срок службы (4 года или 80000 км). При этом более выгодная цена, меньшая масса и низкий ток саморазряда, который не увеличивается по мере старения батареи. Могут применяться в автомобилях с системой старт-стоп.

Усовершенствованная АКБ

Они имеют аббревиатуру EFB (Enhanced Flooded Battery) – усиленная АКБ с жидким электролитом. Конструктивно отличаются более толстой решёткой отрицательного электрода, обеспечивающей высокую стойкость к коррозии при нагрузке большим током, а также добавлением углерода в активную массу отрицательного электрода, что приводит к улучшенной способности к зарядке.

Обладает защитой от глубокого разряда и отличными эксплуатационными характеристиками, но отсутствует защита от вытекания электролита.

В его конструкции применяется пассивный перемешивающий элемент, он уменьшает расслоение электролита, т.е. образование слоёв с различной концентрацией серной кислоты, которая концентрируется в нижней части гальванических элементов, что приводит к недостаточной плотности электролита в верхней части. Это происходит при частом повторении процессов зарядки и разрядки.

АКБ AGM

Absorbent Glass Mat – стекловолокно, обладающее очень высокой впитывающей способностью. Ещё их называют рекомбинационными, применяются на автомобилях с системой старт-стоп и функцией рекуперации энергии. В таких аккумуляторах электролит адсорбирован стекловолоконным ковриком. Они представляют собой закрытую систему, т.е. все гальванические элементы изолированы от атмосферы клапанами.

Обладает защитой от вытекания, даже при повреждении корпуса батареи вероятность незначительна и составляет не более нескольких миллилитров. У них большой срок службы, отличные эксплуатационные характеристики и высокая надежность. Но, с другой стороны, обладает высокой стоимостью и более высокой чувствительностью к повышенной температуре.

Гелевые АКБ

Также существуют батареи с гелеобразным электролитом, он образуется путём добавления в него кремниевой кислоты. Представляют собой обычные свинцовые батареи. Они имеют очень малую вероятность потери электролита, высокую циклическую стойкость и сниженное газообразование. Их массовое распространение ограничивает ряд серьезных недостатков, таких как: ухудшенные пусковые свойства при низких температурах, высокая стоимость, непереносимость повышенных температур и связанная с нею непригодность к установке в подкапотном пространстве.

Устройства отключения АКБ

В схеме подключения аккумуляторной батареи для безопасности могут применяться пиропатроны или реле отключения, особенно если она располагается в салоне или в багажнике. Задача этих элементов отсоединить от батареи провод стартера и генератора в момент аварии, т.к. замыкание этих проводов может вызвать возгорание. Но электропитание бортовой сети сохраняется для обеспечения функций безопасности (аварийная сигнализация, освещение и др.)

Процессы заряда и разряда

Процесс заряда АКБ означает накопление аккумулятором электрической энергии. В исходе данного процесса электрическая энергия проходит преобразование в химическую.

Аккумуляторная батарея питается от генератора при заведенном двигателе автомобиля. Напряжение, которое вырабатывает стандартный заряженный аккумулятор во время работы, равно 12,65 В.

Процесс заряда можно описать, как переход сульфата свинца и воды, образованных при разряде АКБ в свинец, двуокись свинца и серную кислоту. При этом количество серной кислоты становится больше, плотность вещества электролита повышается.

В результате накапливается и восстанавливается химическая энергия, которая необходима в дальнейшем для выработки электроэнергии.

Процесс разряда АКБ характеризуется отдачей потребителям батареи электрической энергии. Идет обратный химический процесс – химическая энергия проходит преобразование в электрическую.

Аккумулятор подвергается процедуре разряда при наличии подключенного к нему потребителя электрического тока. В данном случае серная кислота распадается, соответственно, ее содержание в веществе электролита падает.

Протекающие химические реакции способствуют к образованию воды (Н2О). При повышенном уровне воды снижается плотность электролита.

Разряд аккумуляторной батареи приводит к появлению сульфата свинца. Такой эффект одинаков для положительного и отрицательного электродов.

Основные характеристики АКБ

Коэффициент преобразования энергии

Поступающая к батарее энергия во время заряда аккумулятора больше отдаваемой им при разряде. Превышение энергии «заряда» к энергии «разряда» основывается на необходимости покрытия затрат при протекании электрических и химических процессов.

Для полного заряда нужно 105–110 % энергии от количества расходованной ранее. Таким образом, коэффициент преобразования будет иметь значение от 1,05 до 1,10.

Емкость

Емкость АКБ пропорциональна выдаваемому ей количеству электрического тока. Единица измерения емкости—ампер-часы (А-ч).

На показатели емкости влияют разрядный ток и температура. Она имеет свойство снижаться при увеличении разрядного тока и падении температуры, в частности при значениях меньше 0 градусов.

Номинальное напряжение

Стандартное напряжение каждого элемента АКБ соответствует 2 В, а напряжение всей цепи батарей равно количеству гальванических элементов. Аккумулятор машины состоит из 6 батарей, что соответствует номинальной емкости в 12 В.

Ток холодной прокрутки

Данный показатель служит характеристикой пусковых возможностей аккумулятора при его эксплуатации в условиях низкой температуры. Этот параметр замеряется при –18 °С. Напряжение полностью заряженного АКБ не опускается ниже заданного в течение определенного количества времени. Уровень тока влияет на запуск двигателя автомобиля, так как чем выше величина тока в холодной прокрутке, тем легче двигатель будет запускаться в зимнее время года.

Напряжение

Напряжение, значение которого измерено между двумя полюсными выводами аккумулятора – напряжение на клеммах.

Напряжение газовыделения – параметр, при превышении которого в корпусе аккумулятора образуется вода. Это возникает при превышении напряжения всей батареи, максимально допустимое значение при этом 14,4 В.

Напряжение покоя или напряжение холостого хода – состояние, когда нагрузки на выходах АКБ нет. Циклы заряда и разряда изменяют напряжение холостого хода. При восстановлении количества серной кислоты между гальваническими элементами напряжение холостого хода приходит к окончательному значению – напряжению покоя.