Электрооборудование автомобилей

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный

технический университет.

Кафедра Автомобильного транспорта.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Электрооборудование автомобилей»

Севастополь 2009 г.

Оглавление

1. Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторных батарей

2. Общее устройство и принцип действия контактного регулятора напряжения

3. Общее устройство и работа контактно-транзисторной системы зажигания автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Назначение каждого прибора системы

4. Назначение, общее устройство и работа предпускового подогревателя автомобиля ГАЗ-53А (ГАЗ-6008)

5. Общая характеристика ламп автомобильных фар. Схемы ламп

6. Назначение и общее устройство предохранителей разных типов

Вывод

Список литературы

Иная маркировка АКБ

Аккумуляторные батареи номинальным напряжением 6В состоят из трёх, а напряжением 12В – из шести аккумуляторов. Например, 6СТ-60ЭМ означает: автомобильная стартерная батарея напряжением 12В, ёмкостью 60 А*ч, имеет эбонитовый моноблок и сепараторы из мипласта.

В зависимости от материала моноблока и сепараторов размеры батарей (ширина и высота) могут отличаться от указанных в табл. 1 на несколько миллиметров. В связи с этим могут незначительно отличаться также масса батареи и объём электролита.

Химические преобразования в процессе разрядки и зарядки аккумулятора в оканчательном виде могут быть представленны так:

заряжен разрядка разряжен

анод катод электролит анод катод электролит

PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄  PbSO₄ + PbSO₄ + 2H₂O

зарядка

 

Основные неисправности и техническое обслуживание аккумуляторных батарей

К числу неисправностей АКБ относятся повышенный саморазряд, короткое замыкание, коробление, разрушение и сульфатация пластин, трещины и истирание моноблока.

Повышенный саморазряд. При бездействии АКБ происходит её естественный саморазряд, который согласно ГОСТ 9590–71 при температуре хранения батареи +255⁰С за 14 суток не должен превышать 10% её номинальной ёмкости (С₂₀).

Повышенный саморазряд АКБ может происходить по следующим причинам:

– наружная поверхность АКБ покрыта грязью, влагой и электролитом, что приводит к разряду батареи по поверхности крышек;

– в электролит попали вредные примеси (особенно железо и медь);

– замыкание пластин шламом, незначительные разрушения сепараторов.

Короткое замыкание пластин происходит вследствие непосредственного соприкосновения пластин при разрушении сепаратора, а также образования игольчатых наростов между кромками положительных и отрицательных пластин. Короткие замыкания могут также происходить при заполнении пространства между опорными рёбрами шламом.

Коробление пластин, как правило объясняется большой силой зарядного или разрядного тока.

Разрушение пластин происходит за счёт сползания активной массы, её выкрашивания, а также коррозии решёток пластин (рис. 1, а, б). разрушение активной массы пластины и её решётки является естественным процессом, однако его ускоряет неправильный режим эксплуатации батарей – её перезаряд, особенно при высоких температурах. Для предохранения АКБ от перезаряда необходимо правильно выбирать пределы регулировки регулятора напряжения.

Рис. 1. Вид пластин аккумуляторной батареи после пробега автомобиля 60000 км:

а) – положительная пластина, б) – отрицательная пластина

Сульфатацией пластин называется образование на их поверхности и в активной массе крупных кристаллов сернокислого свинца (PbSO₄), которые не растворяются при заряде. Активная масса сульфатированных положительных пластин при растирании между пальцами рассыпается, как песок. Активная масса отрицательных пластин также становится более твёрдой. При заряде у сульфатированного аккумулятора наблюдается повышенное зарядное напряжение (до 3В), а при разряде напряжение ниже, что объясняется повышенным внутренним сопротивлением такого аккумулятора.

Сульфатация пластин наблюдается в случае эксплуатации АКБ с пониженным уровнем и высокой плотностью электролита, длительного хранения без подзаряда (особенно при высоких температурах), присутствия вредных примесей в электролите, а также в случае глубокого разряда батареи.

Применение синтетических сепараторов в аккумуляторах резко снизило возможность сульфатации пластин. Поэтому это явление теперь может наблюдаться только при небрежном обращении с АКБ.

Трещины и истирание моноблока могут произойти из-за небрежного обращения или плохого крепления АКБ на автомобиле. При наличии трещин в перегородках моноблока электролит соседних ячеек сообщается между собой и эти элементы не развивают необходимого напряжения. Напряжение батареи при этом резко снизится (например, при замыкании двух элементов напряжение уменьшается с 12 до 8В).

Проверка состояния АКБ включает: проверку уровня и измерение плотности электролита и определение напряжения АКБ нагрузочной вилкой.

Проверка уровня электролита производится стеклянной трубкой диаметром 5–6 мм. Чтобы измерить уровень электролита, надо опустить трубку в наливную горловину крышки до упора в предохранительную сетку, закрыть её сверху большим пальцем, затем вынуть и определить высоту столбика электролита в трубке (рис. 2, а). уровень электролита должен быть на 10–15 мм выше предохранительной сетки. Повышать уровень следует только доливая дистиллированную воду. Зимой, чтобы избежать замерзания воды, рекомендуется доливать её непосредственно перед выездом или при работающем двигателе.

Рис. 2. Проверка уровня (а) и плотности (б) электролита:

1-стеклянный цилиндр, 2-ареометр, 3-наконечник, 4-резиновая груша, 5-шкала ареометра.

 

Измерение плотности электролита даёт возможность определить степень заряженности АКБ. Плотность электролита измеряют специальным прибором (рис. 2, б) кислотомером. При измерении плотности электролита необходимо также определить температуру электролита батареи. Если температура электролита выше или ниже +15⁰С, следует привести плотность электролита к 15⁰С. При изменении температуры на 15⁰С плотность электролита изменяется приблизительно на 0,01 г./см³.

 

Таблица. Поправка на температуру

Температура электролита, 0С	45	30	15	0	-15	-30	-45
Поправка к показанию ареометра	+0,02	+0,01	0	-0,01	-0,02	-0,03	-0,04

Если плотность электролита в отдельных аккумуляторах отличается более чем на 0,01г/см³, то следует выровнять, доливая электролит плотностью 1,4 г/см³ или дистиллированную воду. Доливать в аккумулятор электролит плотностью 1,4 г/см³ можно только в том случае, когда батарея полностью заряжена и вследствие «кипения» электролита обеспечивается быстрое и надёжное его перемешивание.

При измерении плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непродолжительному заряду небольшим током или дать ей постоять 1–2 ч для того, чтобы плотность электролита во всех аккумуляторах была одинакова.

Для определения степени разряженности АКБ по плотности электролита можно пользоваться данными табл.

 

Таблица. Степени разряженности АКБ и соответствующая ей плотность электролита

Плотность электролита, приведённая к температуре +150С, г/см3
Батарея полностью заряжена	Батарея заряжена
	на 25%	на 50%
1,310	1,270	1,230
1,290	1,250	1,210
1,270	1,230	1,190
1,250	1,210	1,170

 

Проверка нагрузочной вилкой даёт возможность определить состояние АКБ в режиме её разряда, соответствующего пуску горячего двигателя. Для этого нагрузочная вилка (рис. 3, а, б) снабжена набором сопротивлений и вольтметром. В зависимости от ёмкости батареи включается необходимая величина нагрузочного сопротивления гайками 4 и 8.

Рис. 3. Проверка состояния АКБ нагрузочной вилкой:

а) – устройство вилки, б) – замер напряжения; 1,3 – нагрузочные сопротивления – 0,01 и 0,02 Ом, 2,9 – ножи вилки, 4 и 8 – гайки, включающие нагрузочные сопротивления, 5 – вольтметр, 6 – рукоятка, 7 – защитный кожух.

При определении степени заряженности АКБ нагрузочной вилкой показания вольтметра под нагрузкой, соответствующей ёмкости проверяемой батареи, должны соответствовать данным, приведённым ниже.

Напряжение аккумулятора, В	1,7 -1,8	1,6 -1,7	1,5 – 1,6	1,4 – 1,5	1,3 – 1,4
Степень заряженности, %	100	75	50	25	0

При проверке нагрузочной вилкой напряжение исправного аккумулятора должно быть постоянным в течение не менее 5 с. Отверстия в крышках аккумуляторов при проверке нагрузочной вилкой должны быть закрыты пробками. Аккумуляторы, плотность электролита в которых ниже 1,200 г./см³, не рекомендуется проверять нагрузочной вилкой.

Уход за АКБ. Срок службы батареи в эксплуатации гарантируется при соблюдении правил ухода за ней и исправности электрооборудования автомобиля. Поэтому при обслуживании автомобиля необходимо очищать батарею от пыли и грязи. Электролит, пролитый на поверхность батареи, вытирать чистой ветошью, смоченной в растворе нашатырного спирта или кальцинированной соды (10%-ным раствором). Окислившиеся выводные клеммы батареи и наконечники проводов очищать; проверять плотность крепления батарей в гнезде. На грузовых автомобилях, где возможно, под батареи установить резиновые прокладки. Следует проверять крепления и плотность контакта наконечников проводов с выводными клеммами батарей. Не допускать натяжения проводов для предупреждения порчи выводных клемм и образования трещин в мастике; проверять и при необходимости прочищать вентиляционные отверстия в пробках аккумуляторов.

Формула ориентировочного времени зарядки АКБ

 

 

Формула потери ёмкости на величину

 

 

Формула примерной зарядки АКБ

Не реже чем через 10–15 дней необходимо проверять степень разряженности батарей по плотности электролита или нагрузочной вилкой. Батарею, разряженную более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, следует снять с автомобиля и поставить на подзаряд. В эти же сроки проверяют целостность бака (отсутствие трещин) и просачивание электролита, а также уровень электролита в каждом аккумуляторе батарей.

Если на поверхности батарей появились трещины, их необходимо ликвидировать путём оплавления мастики слабым пламенем.

Ремонт АКБ

К характерным неисправностям свинцовых АКБ относятся: повреждение баков (трещины, отколы), крышек, выводных штырей и перемычек, коррозия решёток + пластин, сульфатация пластин, повышенный саморазряд. Большинство неисправностей появляется в результате нарушения правил ТО и эксплуатации батарей.

АКБ, поступающая в ремонт, предварительно очищается от загрязнений. Затем её осматривают для установления внешних дефектов: трещин бака и крышек, растрескивания и отслаивания мастики, окисления контактов, состояния выводных штырей и перемычек. Ремонту с разборкой подлежат батареи, если бак имеет сквозные трещины или крышки отдельных элементов расколоты, или при испытании под нагрузкой напряжение хотя бы на одном элементе падает до 0 менее чем за 5 сек. При этом работоспособность этого элемента не восстанавливается после промывки дистиллированной водой и проведения тренировочного цикла разряда – заряда.

Пластины разобранных аккумуляторов можно ремонтировать при следующих условиях:

– стрела прогиба покоробившихся пластин не превышает 3 мм;

– кол-во пустых ячеек и сквозных отверстий в решётке не превышает двух и они находятся не под ушками пластин;

– активная масса выпала не более чем из семи ячеек без образования сквозных отверстий;

– толщина пластины, заполненной активной массой, не превышает более чем на 0,5 мм толщину решётки;

– в решётке нет надломов и трещин;

– положительные пластины имеют цвет от чёрного до тёмно-коричневого, мягки на ощупь и на них нет белых пятен;

– отрицательные пластины имеют светло-серый цвет без зелёного налёта, а их масса плотно прилегает к решёткам; при проведении по пластинам острием ножа на них остаётся блестящий след.

Баки можно использовать при сборке, если их стенки и внутренние перегородки не имеют сквозных трещин и раковин, а также значительных вздутий и короблений. При этом сколы на наружных стенках, углах и рёбрах не превышают глубины 3 мм и площади 2см². Последние устраняют разделкой и заполнением пластмассой. Сепараторы могут быть использованы повторно, если они не имеют трещин, местных почернений и равномерны по толщине. Их необходимо очистить от налёта сульфата, тщательно промыть и просушить.

При капитальном ремонте АКБ полностью разбирают. Перед разборкой производят наружную чистку, внешний осмотр, разряд (при необходимости) и слив электролита. Затем батарею разбирают, детали промывают и сушат, выявляют неисправности, устанавливают способ ремонта и изготовления отдельных деталей.

Перед разборкой рекомендуется АКБ разрядить током от 1/20 до 1/10 ёмкости батареи до напряжения 1,7–1,75В на одном аккумуляторе.

При разборке осуществляют: снятие межэлементных соединений (перемычек) и удаление выводных клемм, удаление уплотнительной мастики, снятие крышек, извлечение блоков пластин в сборе, разделение блоков пластин на полублоки, мойка деталей и бака.

Снятие межэлементных соединений производится после высверливания выводных штырей специальной трубчатой фрезой, вставленной в коловорот (рис. 4, а, б) перед обработкой штырь накернивают и засверливают по центру для создания направления центрирующей части фрезы. Освобождённую перемычку снимают съёмником.

 

Рис. 4. Снятие межэлементных соединений Рис. 5. Нагревательный колпак для разогрева

фрезой. а) – колпак, б) АКБ, покрытая колпаком

а) – трубчатая фреза в сборе и её детали,

б) – коловорот с вставленной фрезой.

Для удаления заливочной мастики, предварительно подогретой с помощью нагревательного колпака (рис. 5, а, б), применяют деревянные лопатки. Можно удалять мастику предварительно нагретым до 180–200⁰С металлическими лопатками или нагревательной лопаткой, устроенной аналогично электрическому паяльнику.

Крышки аккумуляторов снимают специальным съёмником (рис. 6). У фигурных пластмассовых крышек предварительно высверливают выводные штыри (рис. 7), освобождая их от свинцовых втулок.

 

Рис. 6. Съёмник крышек АКБ Рис. 7. Схема высверливания выводного

1-губки, 2 шток, 3-собачка, 4-рукоятка, 5-скоба. штыря аккумулятора.

Для извлечения пластин из бака применяют специальный захват (рис. 8), губки которого плотно зажимают свободные концы выводных штырей. После извлечения пластины устанавливают на 2–3 мин на крае бака для стекания электролита, а затем промывают в дистиллированной воде. Сепараторы удаляют (рис. 9) тонкой пластиной из органического стекла или пластмассы, а поверхность пластин очищают от остатков разрушившихся сепараторов. Негодные пластины заменяют другими. При замене 1–2 пластин рекомендуется ставить бывшие в употреблении пластины. При замене большего количества пластин необходимо заменить весь блок пластин исправным, взяв его из разобранной ранее, бывшей в употреблении батареи того же типа.

 

Рис. 8. Захват для извлечения пластин. Рис. 9. Удаление сепаратора из блока пластин

После восстановления и изготовления деталей батарею собирают. Производят сборку полублоков и блоков пластин, отдельных аккумуляторов, батареи и заливку электролитом с последующим зарядом. В один полублок необходимо подбирать однотипные, одинаково изношенные пластины. При сборке применяют приспособление (рис. 10), обеспечивающее установку пластин на одинаковом расстоянии друг от друга. К выступающим концам ушек пластин приваривают угольным электродом баретку. Электрод соединяют с отрицательным полюсом батареи (напряжение 12 В, ёмкость не менее 100 А*ч), а деталь – с положительным. В качестве присадочного материала используют пруток свинца, а флюсом служит стеарин.

 

Рис. 10. Приспособление для сборки полублока Рис. 11. Наплавка выводных клемм пластин аккумулятора при помощи формы

При установке полублоков следует проследить, чтобы каждая положительная пластина была расположена между двумя отрицательными, а при установке сепараторов – ребристая сторона их была бы обращена к положительной пластине. У комбинированных сепараторов стекловойлок или хлорвинил должны находиться между положительной стороной и ребристой поверхностью сепаратора.

Собранные блоки устанавливают в отделения бака АКБ. Пластины должны входить в отделение бака с некоторым усилием. Если они не входят, то их обжимают под прессом или в тисках. Если пластины входят слишком свободно, то устанавливают для уплотнения дополнительные сепараторы.

При установке крышек зазоры должны быть уплотнены асбестовым шнуром. Вольтметром проверяют, нет ли коротких замыканий. Отдельные аккумуляторы соединяют в батарею. На выводные клеммы блоков пластин надевают и приваривают межэлементные соединения. Наплавку выводных клемм свинцом осуществляют при помощи специальных форм (рис. 11), имеющих определённый размер для положительных и отрицательных штырей.

Собранные батареи заливают мастикой с температурой 175–180⁰С. Состав мастики: битум нефтяной №5–70%, авиационное масло марки МК – 22 – 20% и сажа – 10%.

После сборки АКБ заливают электролитом. Плотность электролита при разряженной батарее 1,125 г./см³, при заряженной батарее – 1,32 г./см³. Уровень электролита должен быть выше пластин на 10–15 мм. Затем батарея должна постоять 4–6 ч для того чтобы пластины хорошо пропитались электролитом. Затем осуществляют проверку уровня электролита и при необходимости доливают его. Батарея должна быть полностью заряжена током (величина тока устанавливается техническими условиями) до обильного выделения газов и постоянства напряжения в течение 2 ч.

Температура электролита при заряде не должна превышать 45⁰С. Для охлаждения электролита заряд прерывают. В конце заряда плотность электролита доводят до 1,280 -1,285 г./см³ при температуре 25⁰С. Для этого резиновой грушей удаляют часть электролита и вновь доливают дистиллированную воду или электролит, добиваясь нужной плотности электролита в каждом аккумуляторе.

Все отремонтированные АКБ испытывают на герметичность и на величину напряжения под нагрузкой. Выборочно проверяют величину электрической ёмкости батарей. Испытания осуществляют в соответствии с разработанными техническими условиями. Проверку АКБ под нагрузкой удобно проводить прибором НИИАТ модели ЛЭ-3 (рис. 12).

Рис. 12. Прибор НИИАТ ЛЭ-3 для проверки АКБ.