Файл: Майгур Г.Л. Электрооборудование автомобилей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

но соединенных аккумуляторов (рис. 6), каж­ дый из которых имеет э. д. с., приблизительно

равную 1,33—1,35 в.

Аккумулятор состоит из стального никелиро-

Рис. 6. Соединение батарейных

секций в батарею

3 X 3 СЖН-70:

 

1 — деревянная планка; 2 — втулки;

3 — стальной обруч.

ванного и окрашенного снаружи щелочеустойчивым лаком корпуса 1 (рис. 7, а), с цапфами 2 и положительных и отрицательных 9 пластин, собранных из нескольких горизонтально располо­ женных пакетов (ламелей), которые приварены к боковым стальным ребрам. К верхней части

боковых ребер

приварены контактные пластины.

Ламелиизготовляют из стальной ленты, имею­

щей

большое

количество мелких отверстий

(рис.

7, б), и заполняют активной массой (ламе­

ли для положительных пластин никелированы). Активная масса положительных пластин в заряженном состоянии представляет собой смесь гидрата окиси никеля с графитом, улучша-

24

юшим электропроводимость, а отрицательных — чистый железный порошок. Аккумуляторы име­ ют два моста 4, к одному из которых приварены положительные, а к другому — отрицательные пластины, образующие два полублока — полублок положительных и полублок отрицательных пластин. Как и в кислотных аккумуляторах, от­ рицательных пластин на одну больше, чем поло­ жительных. К мостам приварены выводные борны 6 (в свинцовых аккумуляторах штыри), имею­ щие изоляционные втулки 5.

Положительные и отрицательные пластины изолированы друг от друга эбонитовыми палоч­ ками 8 и надетыми по бокам на стальные ребра винипластовыми прокладками 10, а от стенок корпуса— листовым винипластом 3.

Выводные борны с помощью гаек и изоли­ рующих втулок закреплены в крышке корпуса, вследствие чего полублоки пластин оказываются как бы подвешенными на крышке корпуса. В средней части крышки имеется отверстие 7 для заливки электролита, закрытое резиновой проб­ кой с вентиляционным отверстием. Аккумулято­ ры последовательно соединены между собой на­ ружными перемычками, зажатыми на борнах гайками. При помощи цапф 2 (рис. 7) и надетых на них эбонитовых втулок (см. рис. 6) аккумуля­ торы закрепляются в деревянных планках кар­ каса секций. Для прочности деревянные планки каркаса скрепляются стальными обручами (см.

рис. 6).

В качестве электролита в железо-никелевых аккумуляторных батареях используют раствор едкого калия в дистиллированной воде с добав­ лением моногидрата лития (20—22 г на 1л), увеличивающего срок службы батареи (особенно

26


при повышенной температуре) и уменьшающего перенос железа на положительные пластины. Удельный вес электролита должен соответство­ вать климатическим условиям батареи (табл. 8)

Таблица 8

Удельный вес электролита железо-никелевых аккумуляторов в зависимости от климатических условий

Климатические условия

Северные районы зимой темпера­ тура ниже —3 5 ° .................................

Северные и центральные районы весь год, южные районы зимой Южные районы летом температура выше + 3 5 ° ....................................

Удельный вес электролита

D Вес едкого кали, кг

Объем воды, л

 

1i 1

 

1,27

1,0

3,0

1,23

1,0

2,5

1,20

1,0

2,0

Применяют также готовые твердый и жидкий калиево-литиевые электролиты с удельным весом 1,41, которые растворяют в дистиллированной воде.

При отсутствии дистиллированной воды мо­ жет применяться, в крайних случаях, обыкновен­ ная вода, предварительно подщелоченная и от­ стоянная. Для подщелачивания на 1 л воды до­ бавляют 5—10 г твердой или 25—50 смъ жидкой щелочи с удельным весом 1,23. Электролит при­ готовляют в железном сварном баке с двумя кранами — верхним для сливания отстоявшегося электролита и нижним — для удаления осадков.

При приготовлении электролита сначала на­ ливают в бак воду, а затем щипцами кладут мел­

27


кие кусочки твердой щелочи или наливают гото­ вый электролит с повышенным удельным весом. Для ускорения растворения твердой щелочи ра­ створ перемешивают железным прутом. В ре­ зультате выделения большого количества тепла при растворении щелочи раствор нагревается; поэтому он после составления должен остыть в течение 16—20 ч. После остывания прозрачную часть электролита сливают в другой железный бак или же в бутылки с плотно притертыми проб­ ками. Удельный вес электролита проверяют арео­ метром.

Приготовление электролита необходимо про­ изводить в защитных очках и фартуке, оберегая кожу, одежду и обувь от попадания на них твер­ дой щелочи или электролита, вызывающих силь­ ные ожоги.

Щелочь, попавшую на кожу или одежду, нуж­ но удалить 3-процентным раствором борной ки­ слоты.

В настоящее время для автомобилей выпуска­ ют два типа железо-никелевых аккумуляторных батарей — 3 X ЗСЖН-70 и 3 X ЗСЖН-50. В мар­ кировке железо-никелевых батарей первая цифра 3 обозначает число секций в батарее; вторая цифра 3 — число аккумуляторов в каждой бата­ рейной секции; буква С — назначение батареи (стартерная); буквы ЖН — материал пластин (железо-никелевые); число 70 или 50 — номи­ нальную емкость аккумулятора в ампер-часах, которая может быть отдана заряженным акку­ мулятором при разрядке током 5-часового режи­ ма (14 а для батарей 3 X ЗСЖН-70 и 10 а для батарей З Х ЗСЖН-50).

В процессе зарядки и разрядки железо-нике­ левых щелочных аккумуляторов в активной мае-

се пластин происходят химические превращения (табл. 9). В полностью заряженном аккумулято-

Таблица 9

Химические превращения в активной массе пластин железо-никелевых аккумуляторов

Состояние

Активная масса

Электролит

Активная масса

аккумулятора

положительных

отрицательных

 

пластин

 

пластин

Полностью

Гидрат окиси

Раствор ед-

Чистое железо

заряженный

никеля

кого калия

Fe

 

2Ni(OH)3

в воде

 

Полностью

Гидрат закиси

КОН

Гидрат закиси

Раствор ед-

разряжен-

никеля

кого калия

железа

ный

2№(ОН)2

в воде

Fe(OH)2

 

 

КОН

 

ре э. д. с. достигает 1,7—1,85 б, а

в разряжен­

ном — 1,2 в. Э. д. с. аккумулятора почти не зави­ сит от плотности электролита и определяется в основном химическим составом активной массы пластин. Это объясняется тем, что при зарядке и разрядке аккумулятора плотность электролита

не изменяется,

так

как количество

едкого кали

в электролите

при

этом остается

постоянным.

Газовыделение также не является признаком заряженности, так как оно может начаться сразу же после включения аккумулятора на зарядку. Таким образом, в отличие от кислотных щелоч­ ные аккумуляторы не имеют определенных при­ знаков конца зарядки.

Степень заряженности определяется по вели­ чине э. д. с. и напряжению на зажимах аккуму­ лятора. При разрядке током 5-часового режима

29



напряжение под нагрузкой составляет примерно 1,3 в, снижаясь в конце до 1 в.

Средним рабочим напряжением одного желе­ зо-никелевого аккумулятора принято считать

1,33— 1,35 в.

Зарядка железо-никелевых аккумуляторов осуществляется в два приема: вначале 3 ч током 40 а, затем 3 ч током 20 а. Гарантированный срок службы заряженной железо-никелевой ак­ кумуляторной батареи не менее 5 лет при пробе­ ге автомобилем за это время до 300 000 км (дей­ ствительный срок службы гораздо больше гаран­ тированного). Максимальный же срок службы свинцовых аккумуляторных батарей не превы­ шает 2—3,5 лет.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЖЕЛЕЗО­ НИКЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

П о н и ж е н и е е мк о с т и . Железо-никеле­ вая батарея может утратить часть емкости вслед­ ствие вымывания активной массы из ламелей пластин при эксплуатации батарей с понижен­ ным уровнем электролита. Понижение емкости батареи может быть вызвано также переходом железа с отрицательных пластин на положитель­ ные (особенно при высоких температурах и поль­ зовании электролитом без моногидрата лития) или же накоплением карбонатов (углекислых со­ лей калия и лития), происходящим в результате поглощения углекислоты из воздуха или длитель­ ной работы батареи на электролите с повышен­ ным удельным весом.

Количество карбонатов может достигать бо­ лее 100 г/л, для удаления их необходимо один раз в два года заменять электролит. Перед сме­

30

ной электролита аккумуляторные

батареи

3 X ЗСЖН-70 разряжают током 14 а,

а батареи

ЗХЗСЖН-50 — током 10 а до напряжения 3 в на каждой секции.

После разрядки электролит выливают и в ак­ кумуляторы заливают дистиллированную воду в таком количестве, чтобы ее уровень был выше верхней кромки пластин. Для удаления старого электролита, содержащегося в порах активной' массы, аккумулятор оставляют наполненным водой на 15—24 ч, после чего выливают воду. Оставлять промытый аккумулятор без воды запрещается, так как пластины сильно окисляют­ ся кислородом воздуха и могут прийти в не­ годность.

При выливании воды из аккумуляторов часть ее остается в порах активной массы. Оставшаяся вода, перемешиваясь с залитым вновь электроли­

том,

понижает его

удельный вес на

0,04—

0,05

г/смъ. Поэтому

новый электролит

должен

иметь на 0,04—0,05 г/см3 больший удельный вес, чем это необходимо для эксплуатации.

Емкость батареи снижается также при систе­ матической недозарядке батареи (в этом случае необходимо проверить и отрегулировать реле-ре­ гулятор).

С а м о р а з р я д вызывается теми же причи­ нами, что и у кислотных аккумуляторов, но не превышает 40—60% первоначальной емкости. У с к о р е н н ы й с а м о р а з р я д происходит в результате загрязнения электролита, наличия его на поверхностях крышек, стенок корпусов, соеди­ нительных рамок и стенок каркасов, при хране­ нии батарей с высокой температурой электроли­ та. Ускоренный саморазряд может в течение ме­ сяца понизить емкость аккумулятора до 40—60%.

31