Правила безпеки при виконанні лабораторної роботи

ТЕХНІЧНИЙ CЕРВІС В АПК

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

до виконання лабораторної роботи

ПЕРЕВІРКА ТЕХНІЧНОГО СТАНУ СВИНЦЕВИХ СТАРТЕРНИХ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ

Студентами із дисципліни “Технічний сервіс в АПК”

за спеціальністю 6.100202 “Процеси машини та обладнання

агропромислового виробництва”

ЛЬВІВ 2012

ПЕРЕВІРКА ТЕХНІЧНОГО СТАНУ СВИНЦЕВИХ СТАРТЕРНИХ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ

Мета роботи: засвоїти методику діагностування та технічного обслуговування акумуляторних батарей.

Тривалість заняття - 2 год.

Обладнання, прилади, інструменти: нормативні документи, довідники, плакати, денсиметр, мірні скляні трубки, тестер (Ц-43101), КИ-11400 – ГОСНИТИ, акумуляторна батарея.

Місце проведення: лабораторія діагностики технічного стану агрегатів і систем машин.

Правила безпеки при виконанні лабораторної роботи

1. До виконання робіти допускаються особи, які ознайомилися з вимогами з правил безпеки, вивчили будову приладів і засвоїли методику користування ними.

2. Всі виконавці повинні бути в спецодязі.

3. При проведенні випробувань, обслуговуванні і експлуатації акумуляторних батарей необхідно дотримуватись “Правил безпеки при експлуатації електроустановок споживачів”.

4. З метою запобігання опіків не допускати потрапляння електроліту на шкіру.

5. Акумуляторні батареї треба очищати лише в кислотостійких рукавицях.

6. При перевірці рівня електроліту категорично забороняється курити або користуватися відкритим вогнем.

7. При доливанні електроліту необхідно одягати захисні окуляри, кислотостійкий костюм, гумові рукавиці, чоботи і фартук з кислотостійкого матеріалу.

8. При роботі з металевими інструментами не можна допускати коротких замикань. Металевий інструмент повинен бути з ізоляцією.

9. Під час перевірки електрообладнання на тракторі чи автомобілі перед запуском двигуна переконатися , що важіль перемикання передач знаходиться в нейтральному положенні.

10. Під час проведення вимірювань на працюючому двигуні, не допускати потрапляння інструменту, одягу чи пальців рук на обертові деталі.

11. Запускати двигун можна тільки з дозволу викладача при дотриманні правил експлуатації.

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Терміни та їх визначення:

акумулятор - оборотне електрохімічне джерело електричної енергії, що має два електроди із свинцевого сплаву, які поміщені в електроліт;акумуляторна батарея (АБ) - сукупність послідовно з'єднаних акумуляторів, розміщених у спільному корпусі;відставалий акумулятор - акумулятор повністю зарядженої АБ, номінальна ємність якого визначена за густиною електроліту, менша номінальної ємності решти акумуляторів;гарантійний наробіток АБ - тривалість експлуатування АБ, виражена в календарних місяцях чи в кілометрах пробігу самохідних машин (СМ) або в мотогодинах наробітку, протягом якої за умови дотримання споживачем вимог експлуатаційної документації на АБ і СМ гарант (продавець, виробник, виконавець робіт гарантійного ТО та/або ремонту) виконує свої гарантійні зобов'язання;електрорушійна сила (е.р.с.) - різниця потенціалів між електродами акумулятора чи полюсними виводами АБ у разі розімкненої зовнішньої електричної мережі, до якої підключено акумулятор чи АБ;залишковий ресурс АБ - можливий середньостатистичний сумарний наробіток АБ у визначених умовах експлуатування в період від моменту контролю технічного стану до її переходу в граничний стан.Залишковий ресурс визначають відніманням величини наробітку АБ на момент контролю технічного стану від величини експлуатаційної норми середнього ресурсу АБ;заряджання АБ - процес накопичення електричної енергії, який спричиняє зростання густини електроліту і різниці потенціалів між полюсними виводами АБ, підключеної до джерела електричної енергії;зберігання АБ - утримання АБ у спеціальному відповідно до вимог законодавства приміщенні з визначеними виробником умовами мікроклімату, режимами контролю і підтримування технічного стану для забезпечення її збережуваності протягом установленого виробником терміну;номінальна ємність (С₂₀) - кількість електрики в ампер-годинах, яку повинна віддати повністю заряджена АБ зі струмом величиною (0,05±С₂₀ ±2%) А з падінням напруги на полюсних виводах до величини 10,5 В ±0,05 В;резервна ємність АБ - запас ємності, виміряний у хвилинах тривалості розряджання АБ струмом 25 А ±0,25 А до величини напруги на полюсних виводах 10,5 В ±0,05 В;саморозряджання - процес природного електрохімічного розряджання без підключення споживачів електроенергії протягом періоду експлуатування АБ, у результаті якого знижується ємність АБ;струм холодної прокрутки - величина струму розряджання, визначена виробником АБ за умови, що її розряджають при температурі електроліту мінус (18±1)°С і вимірюють напругу на полюсних виводах, після визначеного періоду безперервного розрядження. Тривалість розряджання і величину напруги на полюсних виводах АБ визначають згідно зі стандартами на виготовлення АБ за таких умов:SAE J537:2000 - величина напруги через 30 с одноступеневого розряджання струмом визначеної виробником величини повинна бути не менше 7,2 В;IEC 60095-1:2000 - величина напруги через 60 с одноступеневого розряджання струмом визначеної виробником величини повинна бути не менше 8,4 В;ДСТУ ГОСТ 959:2006 - двоступеневий режим розряджання: перший - величина напруги на полюсних виводах АБ на 10-й секунді розряджання повинна бути не менше 7,5 В ±0,05 В; другий (після паузи тривалістю 10 с) - розряджання струмом величиною 0,6×I_хп (±2%) до величини напруги на полюсних виводах 6,0 В ±0,05 В. Загальна тривалість двоступеневого розряджання до напруги 6,0 В ±0,05 В повинна бути не менше 90 с або 150 с залежно від призначення АБ;сульфатація електродів- процес утворення на поверхні електродів АБ кристалів сульфату свинцю, які зменшують її фактичну ємність. Розрізняють часткову - з утворенням дрібних розчинних кристалів сульфату свинцю і незворотну - з утворенням крупних практично нерозчинних кристалів сульфату свинцю. 2. КЛАСИФІКАЦІЯ І МАРКОВАННЯ АБЗастандартизовані ГОСТ 29111-91 та IEC 60095-1:2000 класи АБ залежно від їх призначення зведено в таблиці. 1.

Таблиця 1.

Класи акумуляторних свинцевих стартерних батарей

Класи	Визначення призначення АБ за ГОСТ 29111-91	IEC 60095-1:2000
A	Легкові автомобілі категорії М1 (окрім таксі), легкі вантажні автомобілі категорій N1 та інші, виконані на їх шасі	Легкові автомобілі
B	Вантажні автомобілі категорій N2, N3; таксі категорії М1; автобуси категорій М2, М3 промислові транспортні засоби, машини, ;які використовують для комунальних потреб, та інші,: виконані на їх шасі	Вантажні автомобілі, автобуси, таксі, сільськогосподарські автомобілі й машини, які використовують для і комунальних та інших потреб
C	Не передбачено	Пасажирські транспортні засоби, призначені для використання з при температурах; повітря від мінус 50 С до плюс 60° С

Марковання АБ, виготовлених за ДСТУ ГОСТ 959:2006. Схему марковання АБ наведено в табл. 2.

Таблиця 2.

Схема марковання АБ

Група знаків шифру А5	X1	X2	¾	X3	X4
Зміст познак шифру АБ	Кількість послідовно з`єднаних акумуляторів в АБ	Призначення АБ за функційною ознакою	Дефіс	Величина номінальної ємності АБ, А год	Варіант виконання АБ (маркують за потреби)

Пояснення до познак:

Х₁ - цифрова познака кількості послідовно з'єднаних акумуляторів. Цифра “6” характеризує АБ з номінальною напругою 12 В;Х₂ - призначення за функційною ознакою. АБ, позначають літерами “СТ”;Х₃ - номінальна ємність АБ у 20-годинному розрядному режимі вА.год;Х₄ - варіант виконання АБ маркують літерами, зведеними в табл. 3.

Таблиця 3.

Умовні познаки деяких варіантів виконання АБ

Літери та слово	Характеристика умовної познаки
A	корпус АБ нерознімний поліпропіленовий із спільною кришкою
Б	АБ з полюсними виводами, виконаними для приєднання болтами
В	висота корпуса АБ 225 мм*
Е	розташування клем АБ за європейськими стандартами
З	АБ залита електролітом і повністю заряджена
Н	висота корпуса АБ 175 мм*
необслужна	АБ, в якої витрата води відповідає вимогам підпункту 5.2.9 ДСТУ ГОСТ 959:2006
Т**	необслужна АБ, яка призначена для використання в країнах з тропічним кліматом

*Період осінньо-зимового сезону експлуатування СМ, коли усталена температура повітря нижче плюс 5°С.

** Період весняно-літнього сезону експлуатування СМ, коли усталена температура повітря вище плюс 5°С.

Кількість послідовно з'єднаних акумуляторів може бути позначено цифрою 3 або 6, що характеризує АБ з номінальною напругою 6 В або 12 В відповідно. Для позначення варіанта виконання АБ застосовують літери і слово "необслужна" відповідно до табл. 3.

Приклад марковання АБ: 6 СТ-55АЗ необслужна - стартерна необслужна АБ із шести акумуляторів зі спільною кришкою, номінальною напругою 12 В, номінальною ємністю 55 А.год, залита електролітом і повністю заряджена.

Додатково до познак, наведених у табл. 2, АБ повинна мати марковання, яке містить:

товарний знак або найменування підприємства-виробника; знаки полярності виводів АБ: плюс “+” і мінус ”-“ (Рис. 1); дату виготовлення (місяць, рік);

а) зворотна полярність б) пряма полярність

Рис. 1. Марковання полярності АБ

познаку нормативного документа виробника на конкретний тип АБ;

номінальну ємність, А.год; номінальну напругу, В;

розрядний струм, А;

масу, якщо вона не менше 10 кг.

Марковання АБ повинно містити знаки безпеки і символ щодо обов'язкового переробляння АБ, що втратили споживчі властивості. Знаки безпеки і символ переробляння виконують на наклейках, які розміщують 'на поверхні АБ та на її упаковці.

Марковання АБ, виготовлених за європейськими стандартами.

АБ, що виготовляють у державах Європи і поставляють на ринок (не в складі СМ), можуть мати єдину ідентифікаційну систему марковання за ETN, яка визначена EN 50342-1:2006. Схему марковання АБ за європейськими стандартами наведено в табл. 4.

Таблиця 4.

Схема марковання АБ за ETN

Група цифр шифру АБ	А	В	С
Зміст шифру АБ	ХХХ	ХХХ	ХХХ

Відповідно до стандарту EN 50342-1:2006 та таблиці 4: група цифр А - тризначне число, яке визначає номінальну напругу і ємність АБ. Числами від 001 до 499 позначають АБ з номінальною напругою 6 В ємністю від 1 А.год до 499 А.год, числами від 501 до 799 - АБ з номінальною напругою 12 В і ємністю, яку умовно зазначають збільшеною на 500 А.год, тобто відповідною фактичній номінальній ємності АБ від 1 А.год до 299 А.год;

група цифр В - тризначне число, яким позначають серійний номер, визначений виробником АБ. Це число може означати як габаритні розміри, так і спеціальні характеристики АБ: розташування полюсних виводів, тип корпуса (наявність ручок, розташування і форма бортів для кріплення) та кришки АБ, показники результатів тестів, витрату води тощо. Ряди габаритних розмірів залежно від номерів груп АБ зведено в табл. 5;

група цифр С - тризначне число, яким позначають 10-відсоткову величину сили струму холодної прокрутки. Наприклад, числом 033 позначають силу струму холодної прокрутки величиною 330 А, числом 105 - силу струму холодної прокрутки величиною 1050 А.

На вимоги стандарту EN 50342-1:2006 додатково до познак, наведених на рис. 1, на корпусі АБ замарковують:клас батареї згідно з табл. 1;товарний знак підприємства-виробника;номінальну напругу, В;номінальну чи резервну ємність в ампергодинах чи хвилинах;струм холодної прокрутки, А;полярність позитивного вивода знаком "+" безпосередньо на виводі або кришці АБ;знаки безпеки.АБ може мати додатковий напис такого змісту: “АБ відповідно до IEC 60095-1:2000 з малою втратою води”.Марковання АБ, виготовлених за стандартом SAE J537:2000. Схему марковання АБ зведено в табл. 5.

Таблиця 5.

Марковання АБ за стандартом SAE J537:2000

Група цифр шифру AБ	Х	ХХ	ХХХ
Зміст познак шифру АБ	Призначення АБ за функційною ознакою	Номер групи АБ	Величина сили струму холодної прокрутки

X - АБ, призначену для автомобілів, позначають літерою “А”.

XX - номер групи АБ відображає габаритні розміри АБ.

XXX - величина сили струму холодної прокрутки АБ позначена натуральним числом в А.год.

Приклади марковання АБ за стандартом SAE J537:2000:

А24410 - автомобільна АБ розмірної групи 24, величина сили струму холодної прокрутки якої 410 А;

А47420 - автомобільна АБ розмірної групи 47, величина сили струму холодної прокрутки якої 420 А.

Стандарт SAE J537:2000 не містить вимог щодо марковання АБ. Однак виробники згідно із законодавством Сполучених Штатів Америки, Канади, крім познак, наведених у табл. 6, додатково до розмірної групи та величини струму холодної прокрутки замарковують:

товарну познаку виробника;номінальну напругу, В;знаки полярності виводів АБ “+” і “-”;знаки безпеки згідно;символ переробляння АБ;резервну ємність у хвилинах (за потреби);іншу інформацію (за потреби).Сила струму холодної прокрутки АБ повинна бути не менше сили пускового струму стартера, установленого в СМ.

Сила струму холодної прокрутки АБ, виміряна за методами різних стандартів, різна. Приблизна відповідність величин сили струму холодної прокрутки АБ, яка виміряна за вимогами стандартів ДСТУ ГОСТ 959:2006, ІЕС 60095-1:2000 і SAE J537:2000.

У технічних умовах виробник визначає силу струму холодної прокрутки і замарковує її на корпусі АБ.

3. ПІДГОТОВКА АКУМУЛЯТОРНИХ СВИНЦЕВИХ СТАРТЕРНИХ БАТАРЕЙ ДО ЗАСТОСУВАННЯ

Залиті електролітом і повністю заряджені АБ застосовують у СМ після перевірки стосовно їх неушкодженості, а також густини та рівня електроліту в акумуляторах обслужних і малообслужних АБ.

Сухозаряджені обслужні і малообслужні АБ вводять у робочий стан виконанням таких операцій:приготування і заливання електроліту в акумулятори;просочення електродів акумуляторів електролітом;вимірювання температури електроліту, його рівня над захисним щитком та визначення густини, зведеної до її порівнюваних при температурі плюс 25°С значень;підзаряджання з метою доведення густини електроліту в акумуляторах та їх е.р.с. до встановленої норми.Густина електроліту в акумуляторах, зведена до її значень при температурі плюс 25°С, залежно від кліматичних районів експлуатування СМ, повинна бути відповідною величинам наведеним у табл. 6.

Таблиця 6

Густина електроліту в акумуляторах, зведена до її значень при температурі плюс 25°С, залежно від кліматичних районів експлуатування СМ

Кліматичні райони за ГОСТ 16350-80	Середня температура повітря в січні, град. С	Пора року	Густина електроліту при температурі плюс 25°С, г/см3
перед заливанням	після зарядження
Дуже холодний	від мінус 50 до мінус 30	зима*	1,28 +-0,01	1,30 +-0,01
літо**	1,24 +-0,01	1,26 +-0,01
Холодний	від мінус 30 до мінус 15	протягом року	1,26 +-0,01	1,26 +-0,01
Помірний	від мінус 15 до мінус 8	протягом року	1,24 +-0,01	1,26 +-0,01
Жаркий сухий	від мінус 15 до плюс 4	протягом року	1,21 +-0,01	1,23 +-0,01
Теплий вологий	від 0 до плюс 4	протягом року	1,21 +-0,01	1,23 +-0,01

* Період осінньо-зимового сезону експлуатування СМ, коли усталена температура повітря нижче плюс 5°С.

** Період весняно-літнього сезону експлуатування СМ, коли усталена температура повітря вище плюс 5°С.

Густину електроліту вимірюють ареометром ГОСТ 18481-81 (діапазон вимірювань - 1,05-1,40 г/.см³, ціна поділок -0,005 г/см ). Ареометр під час вимірювання не повинен торкатися стінок циліндрів для відбору проби електроліту. Температуру електроліту вимірюють термометрами ГОСТ 112-78, ГОСТ 28498-90 або іншими відповідного класу точності з ціною поділок не більше 1°С. Точність градуювання термометра повинна бути не менше 0,5°С.

Під час визначення щільності електроліту необхідно враховувати температуру (табл.7).

Таблиця 7

Величина температурної поправки на густину електроліту акумуляторів

Температура електроліту, град С	Поправка*D, г/см3
Від мінус 50 до мінус 35 включно	-0,05
Понад мінус 35 до мінус 20 включно	-0,04
Понад мінус 20 до мінус 5 включно	-0,03
Понад мінус 5 до плюс 10 включно	-0,02
Понад плюс 10 до плюс 25	-0,01
Розрахункова плюс 25	0
Понад плюс 25 до плюс 40 включно	+0,01
Понад плюс 40 до плюс 55 включно	+0,02

* При температурах електроліту нижче плюс 25°С поправку віднімають, при температурах вище плюс 25°±С додають до виміряних значень густини електроліту.

Густина електроліту також залежить від ступеня розрядженості батареї (табл. 8).

Таблиця 8

Величина густини електроліту , г/см³, приведена до температури 25°С залежно від ступеня розрядженості акумуляторної батареї

Повністю зарядженої батареї	батареї розрядженої
на 25%	на 50%
1,30	1,26	1,22
1,28	1.24	1,20
1,26	1,22	1,18
1,24	1,20	1,16
1,22	1,18	1,14

Тому за виміряною густиною електроліту можна визначити ступінь розрядженості АБ, %:

(1)

де – густина електроліту повністю зарядженого акумулятора при температурі 25° С (г/см³);

– густина електроліту повністю розрядженого акумулятора при температурі 25° С (г/см³), згідно правил 1,1 г/см³[3];

– густина електроліту в акумуляторі зведена до її значення при температурі плюс 25°С.

Фактичну густину електроліту, приготовленого для введення АБ в робочий стан, зводять до її значення при температурі плюс 25°С ( ) за формулою:

, г/см³, (2)

де - густина електроліту, виміряна при фактичній температурі з точністю ±0,01 г/см³;

- величина температурної поправки на густину електроліту акумуляторів у г/см³, наведена в таблиці 7.

Якщо АБ герметична чи пробки заховані (недоступні), для контролю за наявністю електроліту її зважують з точністю ±0,05%, щоб порівняти фактичну масу з даними виробника.

Рівень електроліту в акумуляторах під заливною горловиною повинен бути на 10-15 мм вище захисного щитка, який установлюють над блоком електродів, або іншим, якщо це визначено в експлуатаційній документації виробника АБ. Рівень електроліту в акумуляторах перевіряють за допомогою скляної трубки з внутрішнім діаметром 5-6 мм і метричною шкалою (діапазон вимірювань - 0-30 мм, ціна поділок - 1 мм). Якщо в конструкції достатньо прозорого корпусу АБ виконано мітки, які відповідають найбільшому і найменшому рівням електроліту, рівень електроліту підтримують у межах цих міток.

Тривалість просочування активної маси електродів сухозаряджених АБ 20-120 хвилин залежно від строку зберігання до приведення в робочий стан. Якщо за час просочування густина електроліту в акумуляторах знизилась на величину не більше 0,03 г/см³ від її номінального значення для повністю заряджених АБ, такі АБ застосовують за призначенням без заряджання, але за першої нагоди вони повинні бути повністю заряджені, а густина і рівень електроліту скориговані відповідно до кліматичних умов експлуатування КТЗ. Якщо густина електроліту зменшилася на величину понад 0,03 г/см³ від її номінального значення повністю заряджених АБ, такі АБ обов'язково заряджають.

АБ заряджають обов'язково, якщо строк зберігання сухозаряджених АБ більше одного року та/або густина залитого електроліту в акумуляторах зменшилася проти норми на величину понад 0,03 г/см³.

У разі потреби термінового введення в експлуатування сухозаряджених АБ, строк зберігання яких з моменту виготовлення не перевищує одного року, їх застосовують за призначенням після 20-хвилинного просочування електродів без перевірки густини електроліту за умови, що температура електроліту і повітря не нижчі плюс 15°С.

АБ заряджають обов'язково, якщо строк зберігання сухозаряджених АБ більше одного року та/або густина залитого електроліту в акумуляторах зменшилася проти норми на величину понад 0,03 г/см.

В умовах холодного і помірного клімату АБ заряджають за початкової температури електроліту не вище плюс 30°С, в умовах жаркого сухого і теплого вологого - не вище плюс 35°С.

Для сухозаряджених АБ із строком зберігання не більше 3-х років величина сили зарядного струму в амперах повинна бути рівною 10 відсоткам величини номінальної ємності (0,1·С₂₀) АБ із строком зберігання понад 3 роки після двогодинного просочування активної маси електродів заряджають силою струму в амперах за величиною 5 відсотків величини її номінальної ємності (0,05·С₂₀)

Клас точності амперметра для виміру величини зарядного струму повинен бути не нижче 1,0.

Для зменшення інтенсивності випаровування (кипіння) дистильованої води обслужних АБ з досягненням величини зарядної напруги кожного акумулятора 2,4 В ±0,05 В силу зарядного струму зменшують до величини 0,05·С₂₀ А і продовжують заряджання до досягнення усталеної величини зарядної напруги в 2,7 В ±0,05 В та відповідної густини електроліту протягом 2^+0,1 годин. У разі потреби за погодженням з виробником АБ чи його уповноваженим представником і за умови контролювання температури електроліту допускають збільшення сили зарядного струму до величини 0,5·С₂₀ А.

Із досягненням величини напруги кожного акумулятора 2,4 В ±0,05 В знижують силу зарядного струму до величини (0,05-0,10)·С₂₀ А і продовжують процес до повного зарядження АБ за умови, що температура електроліту менше гранично допустимої. Характеристики зазначених режимів зарядження можуть бути скориговані виробником АБ.

Для зменшення інтенсивності випаровування (кипіння) дистильованої води з акумуляторів під час заряджання та зниження впливу перегріву електроліту на роботоздатність необслужних АБ, а також для повноти їх зарядження з досягненням зарядної напруги величиною 15 В ±0,05 В силу зарядного струму знижують ще раз до величини 0,025·С₂₀ А. Заряджання таких АБ продовжують до усталеної величини напруги кожного акумулятора АБ 2,7 В ±0,05 В протягом 2^+0,1 годин за умови, що температура електроліту менше гранично допустимої.

Наслідки глибокого розрядження АБ і надмірної незворотної сульфатації її електродів усувають зрівняльним заряджанням струмом силою не більше 0,1·С₂₀ А до встановлення усталеної густини електроліту (допуск ±0,01 г/см³) і напруги (допуск ±0,05 В) у всіх акумуляторах протягом 3^+0,1 годин.

Для прискореного відновлення роботоздатності розряджені на 50 і більше відсотків АБ можна заряджати струмом силою до 0,7·С_2о А. Тривалість заряджання АБ струмом силою 0,7·С₂₀ А не повинна перевищувати 45 хвилин, струмом силою 0,5·С₂₀ А -80 хвилин, струмом силою 0,3·С₂₀ А - 120 хвилин. Під час заряджання контролюють температуру електроліту і після досягнення нею величини плюс 45°С процес заряджання АБ припиняють.

Для прискореного заряджання АБ використовують джерело електричної енергії постійної напруги. Цим джерелом установлюють зарядну напругу з розрахунку 2,7 В ±0,05 В на один акумулятор. Такий спосіб заряджання потребує постійного контролю температури електроліту, оскільки може призвести до прискореного і надмірного розігріву АБ.

Під час будь-якого з режимів заряджання АБ не допускають підвищення температури електроліту в умовах холодного і помірного клімату вище плюс 45°С, в умовах жаркого сухого і теплого вологого - вище плюс 50°С. Для цього процес заряджання АБ періодично переривають, щоб температура електроліту знизилася відповідно щонайменше до плюс 30°С і плюс 35°С.

У групи для одночасного заряджання від одного джерела постійного струму підбирають однотипні АБ, які рівні за ступенем розрядженості (допуск на густину електроліту ±0,01 г/см³).

Густину електроліту коригують у такій послідовності:

- виміряють густину і зводять її значення до відповідного при температурі плюс 25°С. У процесі заряджання АБ нагрів електроліту в акумуляторах постійно контролюють. Для цього використовують рідинний термометр, який має шкалу з ціною поділок не більше 1°С;

- величину відхилення густини електроліту в акумуляторах вимірюють (якщо це допускає конструкція АБ) і записують (тимчасово “замарковують“). Наприклад, “+0,02” чи ”-0,01“, що відповідно означатиме необхідність зниження густини електроліту на 0,02 г/см³ чи підвищення на 0,01 г/см³;

- продовжуючи заряджання АБ, коригують густину електроліту в тимчасово ”замаркованих“ акумуляторах. Різниця густини електроліту між акумуляторами АБ не повинна бути більше ніж 0,01 г/см;

- продовжують заряджання АБ протягом 35±5 хвилин, після чого повторно перевіряють густину електроліту в цих акумуляторах. Якщо зведене значення густини електроліту до її значення при температурі плюс 25°С відрізняється від норми, продовжують операції коригування.

За 45±15 хвилин після закінчення коригування густини електроліту і відключення АБ від зарядної мережі коригують його рівень. Якщо рівень електроліту нижче норми, в акумулятор доливають електроліт тієї самої густини, якщо вище норми - надлишок електроліту відбирають.

Якщо АБ є надмірно розряджена, а також коли необхідно відновити її працездатність за короткий час, використовують прискорене заряджання, яке можна проводити без зняття АБ з машини. Для прискореного заряджання використовують струм силою І=(0,3...0,7)·С₂₀ (див.ст. 20) [3]. Оскільки метою прискореного заряджання є відновлення працездатності батареї, то його проводять не до повної зарядженості батареї. Критерієм закінчення процесу прискореного заряджання є рівність кількості електрики, отриманої батареєю під час заряджання, тій ємності, на яку вона була розряджена. Порушення цієї умови суттєво зменшує термін служби АБ. Тому для прискореного заряджання використовують прилад Э-411, який оснащений пристроєм для точного визначення рівня розрядженості АКБ.

Акумуляторні батареї також можна заряджати мікрострумами (20...500 мА) при постійних зарядному струмі або напрузі. Останній варіант, незважаючи на дещо (10... 15%) вищу вартість зарядного агрегату, має низку переваг: відсутність потреби контролю за процесом заряджання; спрощення електричної схеми.

Рис.2. Способи з'єднання АБ під час заряджання: а) - послідовне; б) - з'єднання паралельно-послідовне; в) - з'єднання АБ з баласним опором.

Під час заряджання АБ густина електроліту в окремих акумуляторах поступово зростає і лише наприкінці процесу заряду набуває постійного значення. Процес заряджання АБ продовжують доти, доки густина електроліту і напруга на виводах кожного акумулятора не будуть змінюватись впродовж 2…3 годин, при одночасному сильному газовиділенні у всіх акумуляторах. Температура електроліту під час заряджання неперервно зростає, тому її слід постійно контролювати. Якщо температура електроліту перевищуватиме 45°С, то силу зарядного струму зменшують удвічі або ж процес припиняють взагалі аж до охолодження електроліту до температури 30° С.

На початку процесу заряджання густина електроліту та напругу контролюють через кожні 2...3 години, а в кінці -щогодини. Рівень електроліту підтримують доливанням дистильованої води.

4. ЗАСТОСУВАННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ СВИНЦЕВИХ СТАРТЕРНИХ БАТАРЕЙ

Для убезпечення технічного стану СМ, АБ та досягнення максимального строку служби експлуатують за приписами виробників. У СМ використовують справні і заряджені АБ, густина та рівень електроліту в яких відповідає вимогам.

Якщо в СМ застосовують більше однієї з послідовно з'єднаних АБ, вони повинні бути одного типу (моделі), виготовлені одним виробником. Строки зберігання та дати введення в експлуатування таких АБ зазвичай відрізняються не більше ніж на 60 діб. Вони повинні бути однакові за технічним станом (ступінь зарядженості визначений за густиною електроліту і напругою відповідно до вимог). Такі АБ обслуговують, зокрема заряджають, в єдиному технологічному процесі.

Якщо АБ використовують у складі СМ сезонного застосування або з перервами протягом року тривалістю більше одного місяця, їх заряджають за вимогами розділу III, зберігають окремо від КТЗ за вимогами розділу VI.

АБ, які застосовують у СМ, повинні бути закриті захисним кожухом чи кришкою акумуляторного відсіку. їх оберігають від механічних ударів і ушкоджень під час операцій зняття, перенесення, технічного обслуговування і установлення в СМ.

Для уникнення виливу електроліту з обслужних і малообслужних АБ не допускають їх нахил під кутом більше 30 градусів від горизонтального положення дна.

Не допускають короткого замкнення між полюсними виводами АБ, перемичками АБ і в електромережі СМ. Перед зняттям АБ відключають від електричної мережі в такій послідовності:

вимикають головний перемикач АБ;

від'єднують провідник (кабель) від негативного полюсного виводу АБ;

від'єднують провідник (кабель) від позитивного полюсного виводу АБ.

Від'єднані провідники (кабелі) захищають від механічних і корозійних пошкоджень.

АБ підключають до електричної мережі СМ з виключеним головним перемикачем АБ у такій послідовності:

приєднують провідник (кабель) до позитивного полюсного виводу АБ;

приєднують провідник (кабель) до негативного полюсного виводу АБ.

Поверхню АБ очищають від пилу і бруду; полюсні виводи і наконечники провідників (кабелів) очищають від слідів корозійних пошкоджень, а контактні поверхні від ізолювального захисного покриття без застосування кислот чи лугів. Після підключення провідників (кабелів) до АБ і затягу з'єднань за вимогами виробника АБ та/або СМ полюсні виводи і деталі кріплення провідників (кабелів) покривають мастилом, яке не містить води, наприклад Литол-24 ГОСТ 21150-87, або іншим матеріалом, визначеним виробником АБ чи СМ.

АБ застосовують для пуску двигуна електричним стартером відповідно до вимог експлуатаційної документації СМ, звертаючи увагу на виконання передпускових операцій з підготовки двигуна, особливо при температурах повітря нижче нуля.

Для надійного пуску двигуна, убезпечення систем живлення СМ і уникнення можливості замерзання електроліту АБ не допускають їх розрядження в осінньо-зимовий період експлуатування понад 25 відсотків, у весняно-літній період експлуатування - понад 50 відсотків номінальної ємності. Застосування АБ з надмірним розрядженням може спричинити замерзання електроліту або незворотну сульфатацію електродів в акумуляторах. Зменшення е.р.с. АБ на 0,1 В означає втрату ємності на величину до 8 відсотків номінальної ємності.

Величини зниження густини і температури замерзання електроліту залежно від ступеня зарядженості АБ наведені в таблиці 10.

Таблиця 10

Величини зниження густини і температури замерзання електроліту залежно від ступеня зарядженості АБ

Ступіньзарядженості АБ, %	Величина зниження густини електроліту, г/см3	Значення температури замерзання* електроліту, град.С
25	0,04	-40
50	0,08	-22
75	0,12	-12

Під час руху СМ споживачів електроенергії живить генератор, якщо величина струму віддачі генераторної установки достатня для заряджання АБ і живлення споживачів електроенергії. Здійснення процесу заряджання АБ у складі СМ чи спеціального устатковання контролюють штатними вимірювальними приладами (амперметром чи вольтметром) або іншими сигналізаторами заряджання АБ.

Зниження рівня електроліту в акумуляторах обслужних і малообслужних АБ компенсують доливанням дистильованої води. Періодичність доливання дистильованої води коригують залежно від кліматичних умов та інтенсивності експлуатування СМ.

У разі зниження рівня електроліту в акумуляторах через випліскування його відновлюють доливанням електроліту такої самої густини, що й в акумуляторах АБ. Неприпустимо доливати в акумулятори електроліт неконтрольованої густини.

При температурі повітря нижче мінус 15°С роботоздатність АБ підтримують покриттям відсіку АБ теплоізолювальним матеріалом (пінопластом або іншим матеріалом, передбаченим виробником) без перешкоджання вентилюванню відсіку.

У разі зберігання СМ при температурі повітря нижче мінус 15°С на відкритих площадках більше однієї доби чи в неопалюваних приміщеннях для забезпечення роботоздатносгі АБ знімають з СМ і зберігають, як визначено в розділі VI [3].

У СМ із живленням струмом двох рівнів напруги можливе надмірне заряджання/розряджання однієї з двох послідовно з'єднаних АБ, яку живить трансформаторно-випрямний блок, усувають періодичною зміною місць установки таких АБ у разі збільшення різниці густини електроліту в акумуляторах таких АБ до 0,03 г/см³, якщо інше не визначено виробником СМ чи якщо конструкція СМ не забезпечує почергове автоматичне переключення АБ з кожним новим включенням споживачів електроенергії.

5. ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ СВИНЦЕВИХ СТАРТЕРНИХ БАТАРЕЙ

Технічне обслуговування АБ зазвичай виконують за регламентом виробника.

Під час ЩТО АБ у складі СМ з періодичністю не більше 15 діб виконують такі операції:

а) перевіряють надійність кріплення АБ у відсіку СМ, з'єднання наконечників електричних провідників (кабелів) з полюсними виводами, відповідність натягу з'єднувальних провідників;

б) перевіряють зовнішнім оглядом чистоту зовнішніх поверхонь АБ на наявність витоку електроліту, механічних пошкоджень та інших дефектів;

в) перевіряють рівень електроліту в обслужних АБ, у разі потреби доводять його до норми. Дистильовану воду заливають в акумулятори безпосередньо перед пуском двигуна;

г) перевіряють ступінь зарядженості обслужних АБ за густиною електроліту. Різниця густини електроліту в акумуляторах не повинна бути більше 0,01 г/см. У разі розрядження АБ більше припустимого рівня, її заряджають;

ґ) усувають виявлені дефекти і недоліки з утримання АБ, звертаючи увагу на відповідність вентилювання акумуляторного відсіку вимогам виробника СМ;

д) перевіряють роботоздатність АБ за надійністю пуску двигуна, за відповідністю виміряної е.р.с. нормам виробника і величини напруги під час пуску двигуна за показами влаштованого в КТЗ вольтметра або величини сили зарядного струму за показами штатного амперметра;

е) виконують інші операції, що визначені виробником СМ і АБ.

Величину е.р.с. вимірюють на полюсних виводах під час стоянки СМ з виключеним головним перемикачем АБ (“маса”), величину напруги - під час прокрутки колінчастого вала двигуна стартером СМ без подачі пального. Е.р.с. вимірюють за допомогою вольтметра ГОСТ 8711-93 класу точності не нижче 0,2. Залежно від ступеня зарядженості АБ в електричній мережі СМ з номінальною напругою 12 В у весняно-літній період е.р.с. повинна бути 12,6_‑0,1 В, в осінньо-зимовий період - 12,7_-0,1 В, мінімальне значення напруги під час прокрутки - не нижче 11,0 В. В електричній мережі СМ з номінальною напругою 24 В е.р.с. повинна бути відповідно 25,2_-0,2 В і 25,4_-0,2 В, мінімальне значення напруги під час прокрутки - не нижче 22,0 В. Для вимірювань перед прокруткою колінчастого вала двигун повинен бути прогрітий за вимогами виробника і підготовлений до пуску.

Якщо за результатами вимірювання густини електроліту АБ заряджені, наприклад, на 75-90 відсотків, величина зарядного струму на підвищених експлуатаційних частотах обертання колінчастого вала двигуна через 15-20 хвилин після його пуску повинна становити відповідно 45-20 А, якщо інше не визначено виробником СМ.

Під час ТО-1 чи відповідних видів ТО з установленою виробником СМ періодичністю додатково до операцій ЩТО із зняттям АБ з СМ виконують такі операції:

а) очищають у разі потреби вентиляційні отвори пробок акумуляторів і полюсні виводи АБ;

б) перевіряють рівень електроліту в акумуляторах малообслужних АБ, у разі потреби доводять його до норми;

в) перевіряють АБ на відсутність надмірного саморозряду. У разі виявлення надмірного саморозряду нейтралізують поверхню АБ десяти відсотковим розчином питної соди за ГОСТ 2156-76. Малообслужні АБ перевіряють на відсутність надмірного саморозряду у весняно-літній період експлуатування СМ щомісяця, у осінньо-зимовий період - один раз на три місяці;

г) перевіряють відповідність технічного стану контактів електричного кола ”АБ - стартер“ СМ вимогам виробника. Спад напруги в цьому колі, виміряний за допомогою вольтметра, повинен бути не більше 0,3 В.

Щомісяця заряджають АБ, якщо інтенсивність експлуатування СМ менше 3000 км/міс. Операції із заряджання АБ виконують на дільниці або на спеціалізованому підприємстві з ТО і ремонту АБ з дотриманням вимог розділу Ш.

У разі заряджання від зовнішнього джерела електроенергії АБ знімають з СМ для недопущення вибуху газів, які вона виділяє під час заряджання.

Під час TО-2 чи прирівняних до нього операцій, але не рідше одного разу на три місяці, додатково до операцій ТО-1 виконують такі операції:

а) перевіряють ступінь зарядженості малообслужних АБ за густиною електроліту. Різниця густини електроліту в акумуляторах не повинна бути більше 0,01 г/см³;

б) визначають величину (Е) е.р.с. акумуляторів за емпіричною формулою:

(3)

де - густина електроліту, зведена до її значення при температурі плюс 25°С.

Визначену величину е.р.с. акумуляторів порівнюють із значенням е.р.с, виміряної вольтметром класу точності не нижче 0,2. Якщо величина виміряної е.р.с. менше визначеної за формулою (3), АБ заряджають і повторно перевіряють. У разі повторного отримання меншого значення виміряної е.р.с. АБ досліджують стосовно наявності короткого замкнення електродів акумуляторів.

У разі, коли конструкція допускає, вимірюють величину напруги акумуляторів АБ. Величина напруги справного акумулятора АБ повинна бути не менше 1,70 В ±0,05 В, а різниця між величинами напруги кожного з акумуляторів АБ -не більше 0,1 В. Якщо виміряна величина напруги в межах 1,55 В ±0,15 В, акумулятор уважають розрядженим; якщо вона менше 1,4 В чи різниця напруги між акумуляторами більше 0,1 В, АБ відповідно ремонтують чи заряджають.

У разі повного короткого замкнення електродів в акумуляторі, вимірювана за допомогою вольтметра напруга рівна нулю. АБ з такими акумуляторами ремонтують за вимогами ремонтної документації виробника, якщо це економічно доцільно. АБ з частковим коротким замкненням електродів промивають дистильованою водою до усунення дефекту. Якщо часткове коротке замкнення таким чином не усувають, дефектну АБ ремонтують за умови економічної доцільності.

Щороку, під час підготовки СМ до осінньо-зимового періоду експлуатування для відновлення ємності обслужних АБ й усунення часткової сульфатації їх електродів, доцільно виконувати контрольно – тренувальний цикл (КТЦ) АБ.

Ступінь зарядженості необслужних АБ визначають за допомогою вмонтованих в їх кришку індикаторів. Зелений колір кульки-поплавка індикатора свідчить про зарядженість АБ понад 65% номінальної ємності, чорний - менше 65%; жовтий - про відсутність інформації про ступінь зарядженості АБ через надмірно низький рівень електроліту.

Якщо АБ має ознаки надмірного саморозряду, а електроліт в акумуляторах забруднений (каламутний за зовнішнім виглядом), її розряджають силою струму величиною 10 % В. номінальної ємності до напруги 1,70 В ±0,02 В. на одному з акумуляторів АБ. Далі зливають електроліт з акумуляторів, промивають дистильованою водою, заливають свіжий електроліт тієї самої густини і остаточно заряджають до появи ознак повного зарядження. Операції зливу електроліту і дистильованої води з акумуляторів виконують за допомогою гумової груші чи відповідних відсмоктувальних пристроїв.

Перед зливанням електроліту АБ заряджають до досягнення найбільшої можливої густини електроліту.

Не допускають зливання електроліту через пробку (пробки) кришки перевертанням АБ, що призводить до короткого замкнення електродів акумуляторним шламом. Таке коротке замкнення електродів неможливо усунути, і тому втрачається ресурс АБ.

Результата перевірки рівня і густини електроліту в АБ до і після ТО чи ремонту, а також перед видачею АБ фіксують у журналі обліку операцій з технічного обслуговування і ремонту АБ акумуляторної дільниці чи підприємства, яке надає відповідні послуги.

Несправні АБ відновлюють виконанням операцій поточного або капітального ремонту, якщо це економічно доцільно.

До поточного ремонту АБ належать операції з відновлення полюсних виводів, перемичок; заміни ручок для перенесення, кришок, пробок, їхніх ущільнювачів; заміни електроліту.

До капітального ремонту АБ належать операції із заміни акумуляторів, моноблока, блоків електродів.

6. ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО СТАНУ АБ

Граничний стан АБ - це стан АБ, за якого подальша експлуатація неприпустима. Граничний стан АБ визначають за результатами перевірки ємності АБ розряджанням силою струму, рівною 5 відсотків номінальної ємності.

Послідовність визначення граничного стану АБ:

1) перевіряють на відсутність саморозряду за допомогою вольтметра. Напруга між позитивним полюсним виводом і поверхнею АБ повинна бути рівна нулю (опосередкована перевірка на відсутність струму саморозряджання). Відхилення стрілки вольтметра від нуля є діагностичною ознакою саморозряду АБ, який усувають нейтралізацією поверхні АБ 10- ти відсотковим розчином питної соди ГОСТ 2156-76;

2) визначають величину е.р.с. АБ за виразом (3);

3) визначену величину е.р.с. акумуляторів порівнюють із значенням е.р.с, виміряної вольтметром. Якщо величина виміряної е.р.с. менше визначеної за виразом (5), в АБ має місце коротке замкнення електродів. АБ з короткозамкненими акумуляторами ремонтують їх заміною;

4) якщо АБ справна, її заряджають струмом силою І_з=0,1·С₂₀ (А), до напруги на полюсних виводах 14,4 В, далі таку силу струму підтримують протягом 5-ти годин;

розряджають АБ струмом І_р=0,05·С₂₀ (А), допуск ±2% до досягнення напруги на полюсних виводах 10,50 В ±0,05 В. Під час перевірки АБ поміщають у водяну баню з температурою плюс 25±2°С.

Температура електроліту в центральних акумуляторах АБ повинна бути усталеною (не виходити за межі допуску щонайменше протягом 30 хвилин).

Верхня частина корпуса АБ повинна виступати над рівнем води на 20±5 мм.

У разі розміщення у водяній бані декількох АБ відстань між ними, а також відстань від стінок і дна бані повинна бути не менше 25 мм. Опори, на які встановлюють корпус АБ, повинні бути виконані з теплоізолювального матеріалу, а їх опорна поверхня повинна становити не більше 5 відсотків площі його дна. Температура повітря в приміщені для перевірки АБ повинна бути плюс 20±5°С;

6) записують тривалість (т) розряджання АБ у годинах з точністю ±5 хвилин;

7) визначають фактичну ємність АБ за виразом:

, А-год (4)

Якщо фактична ємність АБ досягла 40-відсоткової величини номінальної ємності, таку АБ уважають непридатною для подальшого застосування.

Споживачам припустимо перевіряти номінальну ємність АБ розрядним струмом величиною І_р=0,1·С₂₀ (А). У цьому випадку АБ розряджають безперервно за умови підтримання величини розрядного струму постійним, допуск ±2%.

На вимоги ДСТУ ГОСТ 959:2006 допускають перевірку фактичної ємності АБ при температурі електроліту від плюс 18°С до плюс 27°С без її розміщення у водяній ванні. У такому випадку фактична ємність С_ф повинна бути зведена до ємності при температурі плюс 25°С за формулою:

(5)

де - ємність АБ, приведена до температури електроліту плюс 25°С, А.год;

- фактична визначена ємність АБ, А.год;

0,01 - коефіцієнт зміни ємності АБ в інтервалі температур від плюс 18°С до плюс 27°С;

t - середня температура між початковою і кінцевою температурами електроліту під час розряджання, град.С.

8. ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОЛІТУ ТА ТРИВАЛОСТІ ЗАРЯДЖАННЯ АБ.

Найбільше відхилення густини електроліту в окремих акумуляторах визначається за формулою:

(6)

Середня величина густини електроліту в акумуляторах батареї визначається за формулою:

(7)

де - густина електроліту і-го акумулятора, г/см³.

Відхилення середньої та і-тої густини електроліту від номінальної визначається за формулою:

(8)

де - густина електроліту в і-тому акумуляторі (г/см³);.

Втрачена ємність визначається за формулою:

, А.год. (9)

Тривалість заряджання батареї:

, год. (10)

де - величина зарядного струму, А.

ЗМІСТ ЗВІТУ

1 Тема.

2. Мета.

3. Обладнання.

4. Загальні відомості про технічну експлуатацію АБ.

5. Результати перевірки технічного стану АБ:

5 1. Протокол перевірки АБ___________:

чистота зовнішніх поверхонь АБ -__________________________________

наявність витоку електроліту -_____________________________________

наявність механічних пошкоджень -________________________________

виміряна е.р.с батареї - ___________В.

напруга батареї - ________________В.

5.2. протокол визначення стану електроліту в АБ

Назва параметру	Акумулятори
Рівень електроліту в акумуляторах, мм
Густина електроліту в акумуляторах, (g) г/см3
Зведена густина електроліту до температури +25°С г/см3
Відхилення густини електроліту і-того акумулятора від середньої ( ) г/см3

Температура електроліту ________град.С

Найбільше відхилення густини в окремих акумуляторах (Dg)______г/см³;

Середня величина густини електроліту в акумуляторах батареї ( ) _______г/см³;

Визначена е.р.с за густиною електроліту__________В.

6. Схема заряджання АБ та допустима сила струму заряджання АБ.

7. Допустима сила струму заряджання АБ, тривалість заряджання

8. Граничний стан АБ.

9. Висновки.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Поясніть призначення та будову стартерних АБ

2. Як залежить термін служби стартерних АБ від інтенсивності їх експлуатації?

3. Подайте класифікацію стартерних АБ за обсягом та трудомісткістю робіт їх технічного обслуговуванння?

4. Як і з якою періодичністю контролюють густину електроліту стартерних АБ?

5. Як за виміряною густиною електроліту можна визначити рівень розрядженості стартерної АБ?

6. Поясність фізичну суть діагностування АБ за допомогою кадмієвого електрода.

7. У чому полягають особливості зберігання АБ?

8. Наведіть технологію контрольно-тренувального розряду АБ? З якою метою і коли його використовують?

9. Чим відрізняються процеси заряджання АБ при постійній силі струму, при постійній напрузі та комбінованим способом?

10. Розкрийте суть технології прискореного заряджання стартерних АБ.

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

1. Автоцентр [Електронний ресурс] - Режим доступу: http: //www. autocentre. ua/avtoservice/.

2. Дудченко OA. Технічна експлуатація і обслуговування автомобілів: Технологія: Підручник. - К. : Вища шк., 2007. - 527 с.

3. Про затвердження Правил експлуатування акумуляторних свинцевих стартерних батарей колісних транспортних засобів і спеціальних машин, виконаних на колісних шасі / Наказ міністрства транспорту та зв'язку України N 795. - [Чинний від 2008-07-02]. - Режим доступу: http: //www. mtu. gov. ua/

4. Техническая эксплуатация автомобилей / [ЕС. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др.] - М. : Наука, 2001. - 535 с.