книги из ГПНТБ / Барабанов, В. Е. Электрооборудование тракторов и автомобилей

В. Е. ВЛРЛБАНОВ, В. И. ВАСИЛЕВСКИЙ, С. М. ЛЕВИН

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

ТРАКТОРОВ И АВТОМОБИЛЕЙ '

Второе издание, дополненное и переработанное

Ф

МОСКВА «КОЛОС» 1974

631.302 Б 24

УДК 631.372 + 631.374]: 621.31

Барабанов Владимир Евгеньевич и др.

Б 24 Электрооборудование тракторов и автомобилей. (2-е изд., доп. и перераб.). М., «Колос», 1974.

447 с. с ил.

Перед загл. авт.: В. Е. Барабанов, В. И. Василевский, С. М. Левин.

В книге рассмотрены устройство и эксплуатация приборов электро­ оборудования тракторов и автомобилей. Освещены наиболее характер­ ные неисправности и указаны способы их устранения в ремонтных мастерских. Второе издание переработано и дополнено новыми сведе­ ниями об электрооборудовании современных тракторов и автомобилей.

40202—074 Б 202—73 631.302

035(01)-74

© Издательство «Колос», 1974

ГЛАВА I СТАРТЕРНЫЕ КИСЛОТНЫЕ

АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ

НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Аккумуляторная батарея, устанавливаемая на тракторе, автомобиле или самоходном комбайне, служит для пуска двигателя стартером, питания постоянным электрическим током других приборов электрооборудования при неработа­ ющем двигателе или при работе его на малых оборотах.

Для пуска двигателя стартером аккумуляторная батарея должна кратковременно отдавать ток большой величины при малом внутреннем падении напряжения. Таким свойством обладают аккумуляторные батареи с кислотным электро­ литом и свинцовыми пластинами. Поэтому такие аккумуля­ торные батареи называются стартерными.

Аккумуляторная батарея состоит из трех или шести последовательно соединенных аккумуляторов напряжением 2 В каждый.

Батарея из трех таких аккумуляторов называется шести­ вольтовой, а из шести — двенадцативольтовой.

При последовательном соединении аккумуляторов поло­ жительная клемма одного аккумулятора соединена с отри­ цательной клеммой другого.

Аккумулятор собирают из полублока положительных пластин 11 (рис. 1) и полублока отрицательных пластин 2. Каждый полублок состоит из нескольких одноименных спа­ янных пластин. Собранные вместе полублокн образуют блок. Блок, помещенный в электролит, представляет собой аккумулятор. Количество пластин в аккумуляторе опре­ деляет его емкость, т. е. способность аккумулятора отдать то или иное количество электричества. Емкость измеряют в ампер-часах (А -ч). Пластина — это решетка с впрессован­ ной в нее активной массой. Решетку пластин отливают из сплава, содержащего 94% свинца и 6% сурьмы. Сурьму добавляют для увеличения жесткости решетки и улучшения литейных свойств сплава. Решетку заполняют активной

7

Рис. 1. Устройство аккумуляторной батареи:

массой, состоящей из свинцового глета и свинцового сурика или свинцового порошка. В блоке каждая положительная пластина находится между двумя отрицательными. Поэтому в блоке число отрицательных пластин всегда на единицу больше числа положительных пластин. Чтобы предотвра­ тить соприкосновение разноименных пластин, между ними устанавливают прокладки, называемые сепараторами 9. Поверхности сепараторов, прилегающие к положительным пластинам, делают ребристыми. Это увеличивает объем электролита у положительных пластин, улучшает электри­ ческие характеристики аккумуляторных батарей и увели­ чивает срок службы самого сепаратора. Для защиты кромок сепараторов и пластин от механических повреждений при замере плотности или при проверке уровня электролита над сепараторами помещают тонкую перфорированную пла­ стину — предохранительный щиток из хлорвинила или другого кислотостойкого материала. Собранные блоки уста­ навливают в ячейки бака 3. На дне каждой ячейки имеются

4

четыре опорные призмы /, на две из которых опираются ножками положительные пластины, а на две другие — отрицательные пластины. Призмы предохраняют разноимен­ ные пластины от короткого замыкания осадком активных веществ (шламом), образующимся на дне бака в процессе эксплуатации батареи.

Сверху аккумуляторы закрывают крышками 5. Для герметичности пространство между крышками и стенками бака заливают кислотостойкой мастикой 4. У крайних аккумуляторов напаивают конические выводные клеммы 6, размеры которых показаны на рисунке 2. В пробках 7 (см. рис. 1) аккумуляторов сделаны отверстия для выхода газов, выделяющихся при работе аккумуляторной батареи.

На перемычках 8,соединяющих отдельные аккумуляторы, указываются дата изготовления (месяц и год), завод-изго­ товитель и марка батареи,например 3-СТ-80-ПР,6-СТ-75-ЭМ. Первая цифра (3 или 6) указывает на количество аккумуля­ торов в батарее, а следовательно, на ее номинальное напря­ жение, соответственно 6 или 12В, если напряжение каждого аккумулятора 2 В. Буквы СТ означают, что батарея стартер­ ная. Цифры 80 или 75 указывают на номинальную емкость аккумуляторной батареи при двадцатичасовой разрядке.

Первая буква после цифр характеризует материал бака: П — асфальто-пековая масса с кислотостойкими вставками внутри каждой ячейки бака, Э — эбонит.

Последняя буква маркировки указывает на материал сепараторов: М — микропористая пластмасса (мипласт), Р — микропористый эбонит (мипор).

5

В последнее впемя в батареях применяют пластины, которые после изготовления имеют около 100% номиналь­ ной емкости, сохраняющейся длительное время. В бата­ реях используют сухие сепараторы из микропористой пластмассы или эбонита. Такие батареи называют сухо­ заряженными, они обозначаются буквой «3».

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АККУМУЛЯТОРА

Электрическая энергия накапливается в аккумуляторе в результате химической реакции электролита с активной массой пластин и используется потребителями.

В заряженном аккумуляторе активная масса положи­ тельных пластин состоит из перекиси свинца (РЬ02), а отри­ цательных пластин — из губчатого (пористого) свинца (РЬ).

При разрядке аккумулятора активная масса положи­ тельных и отрицательных пластин, взаимодействуя с серной кислотой (H2S04) электролита, превращается в сернокислый свинец (PbS04):

До разрядки После разрядки

РЬ02 + 2H2S04 + РЬ = PbS04 + 2Н20 + PbS04

с активной массой пластин. Вследствие образования в эле­ ктролите воды (Н20) концентрация раствора серной кислоты в воде уменьшается и плотность электролита падает.

Плотность электролита при этом уменьшается пропор­ ционально количеству электричества, полученному от акку­ мулятора, поэтому по плотности электролита можно судить о степени разряженности или заряженности аккумулятора.

При зарядке аккумулятора сернокислый свинец (PbS04) на положительных пластинах превращается в перекись

6

При зарядке образуется серная кислота (ИДО.,), поэтому плотность электролита увеличивается.

Сравнивая химическое уравнение зарядки с химическим уравнением разрядки, можно заметить, что у них правая и левая части поменялись местами. Это значит, что реакция при разрядке аккумулятора идет в обратном направлении по сравнению с зарядкой его. Этим свойством обратимости пользуются для многократного получения электрической энергии от кислотного аккумулятора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

К стартерным аккумуляторным батареям предъявля­ ются следующие требования.

1. Получение возможно большей мощности, необходимой для многократных пусков двигателя без промежуточной зарядки батареи.

2. Длительный срок службы.

Технические характеристики аккумуляторных батарей приведены в таблице 1.

Указанные в таблице емкости аккумуляторных батарей при двадцатичасовом режиме разряда определяются на пятом цикле заряда-разряда, так как в первых циклах только еще разрабатываются поры в активной массе пластин. Плотность электролита в начале испытания выбирают

впределах 1285±5 кг/м3 (1,285±0,005 г/см3). Из приведен­ ных характеристик видно, что на величину отдаваемой аккумулятором емкости оказывают большое влияние вели­ чина разрядного тока и температура электролита. Так, при большой величине разрядного тока (стартерный режим) отдаваемая батареями емкость сильно снижается. Это про­ исходит потому, что при интенсивной разрядке электролит не успевает проникнуть во внутренние слои активной массы пластин, вследствие чего в химической реакции участвуют только поверхностные слои активной массы пластин.

При пониженной температуре электролит в батарее становится более вязким и хуже проникает внутрь пластин,

вэтом случае батарея будет обладать пониженной емкостью.

Вбездействующей аккумуляторной батарее происходит саморазряд. Явление саморазряда заключается в том, что вполне исправная и заряженная батарея при хранении теряет часть своего заряда, т. е. разряжается. Величина саморазряда (его скорость) зависит от количества примесей,

7

I