4 Лабораторні роботи
Робочою програмою дисципліни «Електричне і електронне обладнання автомобілів», передбачене виконання лабораторних робіт, які сприяють закріпленню теоретичних знань та набуття навиків в дослідницькій роботі.
Кожен студент до відвідування лабораторії зобов’язаний знати, яку лабораторну роботу він буде виконувати і бути до цієї роботи підготовлений. При підготовці до лабораторної роботи необхідно накреслити схеми досліджень і розібратися в їх роботі, приготувати бланк і таблиці для занесення результатів досліджень, знати теоретичний матеріал, необхідний для виконання роботи.
Виконання роботи в лабораторії передбачає ознайомлення з об’єктом досліджень і його короткою характеристикою, а також зі стендом, на якому буде проведене дослідження.
Звіт з лабораторних робіт оформляється кожним студентом самостійно і включає:
- найменування і мету роботи;
- короткий зміст роботи і необхідні розрахункові формули;
- схеми досліджень;
- дослідні і розрахункові дані, зведені в таблиці;
- графіки, виконані на міліметровому папері стандартного формату;
- заключення і висновки з виконаної роботи.
Робота вважається виконаною, якщо в достатньому ступені засвоєний необхідний для даної роботи теоретичний матеріал, проведені необхідні в роботі дослідження, підготовлений і захищений звіт для даної роботи з необхідними схемами, графіками і розрахунковими таблицями. При виконанні лабораторних робіт необхідно чітко дотримуватися правил техніки безпеки.
4.1 Дослідження акумуляторної батареї Мета роботи
Вивчити будову, особливості конструкції, технічні характеристики і способи перевірки стану акумуляторної батареї та дослідити вольт-амперну характеристику і розрядно - зарядний режим її роботи.
Основні теоретичні відомості
У системі електрообладнання автомобіля джерелом електричної енергії, яке забезпечує живлення споживачів, коли не працює двигун або коли недостатня потужність, що її розвиває генератор, є акумуляторна батарея. Основним споживачем, який визначає тип і конструкцію акумуляторної батареї є стартер. Струм, що він споживає під час пуску двигуна, особливо за низьких температур, досягає кількох сотень ампер.
У будь-якому джерелі енергії відбувається перетворення енергії з одного виду на інший. Свинцевий акумулятор належить до хімічних джерел струму, які перетворюють енергію, що виділяється під час хімічних реакцій, на електричну. У свинцевому акумуляторі процеси протікають зворотно. Активні речовини, витрачені в процесі реакції, можуть відновлюватися під час пропускання через акумулятор постійного струму від іншого джерела електричної енергії. Процес, під час якого хімічна енергія перетворюється на електричну, називається розрядкою, зворотний процес - зарядкою.
Активні речовини
зарядженого акумулятора: діоксид свинцю
темно-коричневого кольору на позитивному
електроді, губчастий свинець
темно-сірого кольору на негативному
електроді і водний розчин сірчаної
кислоти
- електроліт, в якому розміщено електроди.
Якщо позитивний та негативний електроди
з'єднати між собою споживачем електричної
енергії, наприклад, лампочкою (рисунок
4.1
а), то через
неї (зовнішня ділянка кола) і акумулятор
(внутрішня ділянка кола) - протікатиме
розрядний струм.
Під час розрядки
акумулятора активна маса негативного
й позитивного електродів перетворюється
на сульфат свинцю
.
Темно-сірий колір негативного електрода
змінюється на світло-сірий, а
темно-коричневий позитивного - на
світло-коричневий. Оскільки в процесі
розрядки на проходження реакції
витрачається сірчана кислота й утворюється
вода, то густина електроліту поступово
зменшується.
У процесі зарядки акумулятора (рисунок 4.1 б) струм в колі протікає у протилежному напрямі, і матеріал електродів відновлюється. Під час процесу збільшується кількість сірчаної кислоти в електроліті, завдяки чому густина його збільшується.
Після повного відновлення активних речовин позитивного й негативного електродів густина електроліту не збільшується. Це є ознакою закінчення зарядки акумулятора.
Наприкінці зарядки розпочинається процес розкладання води на кисень та водень, і на поверхні електроліту виникають бульбашки газу. Цей процес називається «кипінням» електроліту.
Хімічні зміни, які відбуваються під час розрядки – зарядки свинцевого акумулятора, можна описати рівнянням:
=
,
де зліва маємо процес розряджання, а справа – заряджання.
а) б)
Рисунок 4.1. Схеми процесів, які відбуваються у