Аккумуляторные батареи для автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ. Часть 1.

Аккумуляторные батареи для автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ. Часть 1.

Аккумуляторные батареи для автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ

Часть 1

Аккумуляторная батарея на автомобиле служит для питания электрическим током стартера при пуске двигателя, а также всех других приборов электрооборудования, когда генератор не работает или не может еще отдавать энергию в цепь (например, при работе двигателя на режиме холостого хода).

Если мощность, потребляемая включенными потребителями, превышает мощность, развиваемую генератором, аккумуляторные батареи, разряжаясь, обеспечивают питание потребителей одновременно с работающим генератором.

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея является вторичным химическим источником постоянного тока. Прежде чем она будет отдавать электрическую энергию, ее необходимо зарядить — сообщить ей определенное количество электрической энергии. На автомобилях применяют стартерные аккумуляторные батареи, конструкция которых позволяет разряжать их токами, в 3-5 раз превышающими их номинальную емкость. Емкость аккумуляторной батареи измеряется в «ампер-часах» (А-ч). Под номинальной емкостью батареи (С20) понимается емкость, отданная батареей при ее разряде током 0,05 С20 до конечного напряжения на выводах 12-вольтовой батареи 10,5 В. Время разряда в этом случае должно быть не менее 20 ч.

Все стартерные свинцовые аккумуляторные батареи имеют маркировку. Например, на автомобилях МАЗ установлены две аккумуляторные батареи 6СТ-182 ЭМС. Первая цифра обозначает количество последовательно соединенных аккумуляторов в батарее. Напряжение каждого аккумулятора 2 В, поэтому номинальное напряжение батареи 12 В. Буквы СТ определяют назначение батареи — стартерная. Число после букв — емкость батареи в ампер-часах в 20-часовом режиме разряда. Последние буквы обозначают материал бака (Э — эбонит, Т — термопласт) и сепараторов (Р — мипор, С — стекловолокно, M — мипласт). Последняя буква характеризует исполнение батареи (Н — несухозаряженная).

Аккумуляторная батарея (рис. 41) состоит из следующих основных частей: отрицательных пластин 1, собранных в полублок 5- положительных пластин 3, собранных в полублок 4- сепараторов 2, токоведущих частей — бареток 6, состоящих из мостиков, связывающих в один полублок параллельно включенные пластины одного знака (плюс или минус), и выводных штырей-борнов- межэлементных соединений 9, служащих для последовательного соединения аккумуляторов в батарею- аккумуляторного бака 11 с крышками 7 и заливными пробками 8. Для уменьшения электрического сопротивления межэлементных соединений они имеют медную вставку 12. Батареи для автомобилей с дизельными двигателями имеют значительную массу (60 кг), поэтому они оборудованы ручками для переноса 14. Для защиты сепараторов от поломок при измерении уровня электролита и его плотности служит предохранительный дырчатый щиток 10 из винипласта. Отрицательные и положительные пластины состоят из решетки, отлитой из свинцово-сурьмянистого сплава с содержанием сурьмы от 5 до 13%.

Рис. 41. Устройство свинцово-кислотной стартерной аккумуляторной батареи: а — устройство аккумулятора- б — аккумуляторная батарея 6СТ-182- 1 — отрицательная пластина- 2 — сепаратор- 3 — положительная пластина- 4 — полублок положительных пластин- 5 — полублок отрицательных пластин- 6 — баретка- 7 — крышка- 8 — пробка- 9 — межэлементкое соединение- 10 — защитный щиток- 11 — бак (моноблок)- 12 — медная вставка- 13 — отрицательная клемма- 14 — ручка- 15 — положительная клемма

Решетка выполняет роль каркаса, на котором закреплен активный материал пластины- она же обеспечивает равномерность отвода и подвода тока к активному материалу при разряде и заряде аккумулятора. Активный материал приготовляется в виде пасты и вмазывается в решетку. Благодаря пористости материала активная площадь пластины увеличивается в 600-800 раз по сравнению с ее действительной площадью. Активным материалом отрицательных пластин является губчатый свинец Pb, серого цвета.

В активный материал отрицательных пластин добавляют расширитель, который предохраняет его от сжатия при эксплуатации. Без расширителя активный материал утрачивает пористость, и емкость отрицательной пластины снижается. В качестве расширителя применяют хлопковые очесы, обработанный торф и другие материалы. Активным материалом положительных пластин является двуокись свинца PbO2 темно-коричневого цвета.

Для предохранения отрицательных и положительных пластин от соприкосновения (короткого замыкания) их разделяют прокладками-сепараторами. Материал сепаратора должен выдерживать действие серной кислоты и кислорода, быть механически прочным и иметь малое электросопротивление. Сепаратор на стороне, обращенной к положительной пластине, имеет ребра. Это обеспечивает доступ к положительной пластине большого количества кислоты, необходимого для нормального протекания химических реакций.

Для повышения срока службы положительных пластин сепараторы изготовляют двойными (мипласт-стекловойлок). В этом случае сепаратор из мипласта делается гладким, а стекловойлочный сепаратор ставится к положительной пластине, предохраняя активный материал пластины от оползания.

Для приведения в действие аккумуляторную батарею заливают электролитом, представляющим собой раствор серной кислоты (H2SO4) в дистиллированной воде (Н2O). Для приготовления электролита применяют особый сорт технической серной кислоты согласно ГОСТ 667-73 плотностью 1,830 г/см3. Плотность электролита у полностью заряженного аккумулятора должна составить 1,23-1,31 г/см3 в зависимости от температурных условий эксплуатации автомобиля. При полном разряде аккумулятора плотность снижается на 0,15-0,16 г/см3 от исходной. Температура замерзания электролита зависит от его плотности. Поэтому при работе в зимних условиях следят, чтобы при частичном разряде аккумулятора электролит в нем не замерз.