ГУМЕЛЁВ В.Ю., КАРТУКОВ А.Г., ЛЕБЕДЕВ Т.Н. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ВОЕННОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ


ГУМЕЛЁВ В.Ю., КАРТУКОВ А.Г., ЛЕБЕДЕВ Т.Н. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ВОЕННОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ


Библиографическая ссылка на статью:
// Современная техника и технологии. 2011. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2011/10/93 (дата обращения: 26.05.2017).

канд. техн. наук Гумелёв В.Ю.,

канд. техн. наук Картуков А.Г.,

доцент Лебедев Т.Н.

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

ВОЕННОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

В настоящее время в Вооруженных силах РФ основной базовой моделью является автомобиль УРАЛ-4320-31. Постоянная готовность к боевому применению вооружения и постоянная готовность к применению военной автомобильной техники в значительной степени определяется наличием и техническим состоянием свинцовых стартерных аккумуляторных батарей.

На автомобиле УРАЛ-4320-31 устанавливаются две последовательно соединенные свинцовые стартерные аккумуляторные батареи типа 6СТ-190 в исполнении 6СТ-190А, 6СТ-190ТМ или 6СТ-190ТР [1]. Напряжение последовательно соединенных батарей равно 24 В, а емкость – 190 А∙ч. Для обеспечения работоспособности системы электростартерного пуска двигателя при низких температурах окружающего воздуха на автомобиль могут устанавливаться две батареи 6СТ-190ТРН с электронагревательными элементами [2]. Кроме того, на автомобиль УРАЛ-4320-31 также могут устанавливаться четыре параллельно-последовательно соединенные батареи-модуля 6ТСТС-100А (6ТСТС-100АЗ) [3]. Напряжение четырех параллельно-последовательно соединенных батарей-модулей 24 В, а их емкость – 200 А∙ч.

Для малообслуживаемых батарей при техническом обслуживании предлагается удалять грязь с поверхности батарей, чистить вентиляционные отверстия в пробках аккумуляторов, проверять надежность соединения наконечников проводов и полюсных выводов батарей; доливать дистиллированную воду один раз в двадцать четыре месяца; проводить проверку степени разряженности по плотности электролита один раз в шесть месяцев.

В связи с тем, что в настоящее время единственным документом, определяющим объем и периодичность технического обслуживания аккумуляторных батарей в Вооруженных силах Российской Федерации, является руководство [2], то все эти предложения носят исключительно рекомендательный характер. Техническое обслуживание малообслуживаемых батарей в войсковых частях проводится только в соответствии с руководством
[2].
Как известно, перед каждым техническим обслуживанием батарей для определения объема выполняемых работ проводится их техническое диагностирование [1-4], об основных мероприятиях которого и пойдет речь в данной статье.

Проверка уровня электролита во всех аккумуляторах батарей типа 6СТ-190 и 6ТСТС-100А производится визуально. Уровень электролита должен достигать нижнего среза тубуса 2 заливной горловины крышки аккумулятора 1 как показано на рисунке 1.

Уровень электролита понижается вследствие испарения и электролиза воды (при заряде батарей), а также при утечках через трещины в мастике, крышках, наружных стенках моноблока и через неплотно завернутые пробки. На батареях с полупрозрачным моноблоком нанесены метки, указывающие максимальный и минимальный уровень электролита в каждом аккумуляторе. Не допускается снижение уровня ниже метки, соответствующей минимальному уровню электролита.

Категорически запрещается допускать падение уровня электролита настолько, чтобы оголились электроды аккумуляторов. Если это произойдет, то срок службы батарей значительно сократится. Активное вещество верхней части аккумуляторных электродов, не покрытых электролитом, соприкасается с воздухом, сульфатируется и разрушается. Также происходит нежелательное уплотнение активного вещества отрицательных электродов [4].

1 – крышка аккумулятора; 2 – тубус заливной горловины; 3 – воздушное пространство под крышкой; 4 – уровень электролита, 5 – верхний край электродов (предохранительный щиток)

Рисунок 1 – Проверка уровня электролита в аккумуляторе

При эксплуатации батарей из электролита испаряется в основном вода. Для доведения уровня электролита в аккумуляторах до нормы необходимо доливать дистиллированную воду. Для доливки используется емкость с дистиллированной водой и воронка. При отрицательных температурах следует сразу после доливки дистиллированной воды установить батареи на автомобиль и запустить двигатель на (20-30) мин для того, чтобы дистиллированная вода при заряде батарей от генераторной установки перемешалась с электролитом. Это позволит избежать замерзания воды в аккумуляторах еще до того, как она успеет перемешаться с электролитом, и, соответственно, разрушения аккумуляторов при замерзании воды.

В особых случаях вместо дистиллированной воды для доливки можно применять дождевую или талую воду. При этом воду нельзя собирать с металлических крыш, набирать с металлических водостоков и вообще использовать при доливке воды металлическую посуду. Несоблюдение этого требования приведет к загрязнению электролита посторонними примесями, в результате чего срок службы батарей существенно уменьшится.

Неравномерное убывание электролита в аккумуляторах (его существенно разный уровень) дает основание предполагать о наличии трещин в моноблоке батареи. В этом случае следует произвести тщательный осмотр моноблока. Доливать в аккумуляторы электролит запрещается, за исключением тех случаев, когда точно известно, что понижение уровня электролита произошло за счет его выплескивания. При этом плотность доливаемого электролита должна соответствовать плотности его в аккумуляторе.

Проверка степени разряженности батареи по плотности электролита ее аккумуляторов производится с помощью термометра и ареометра. По плотности электролита аккумуляторов определяют степень разряженности батареи. Для этого необходимо знать, какая плотность была установлена в конце полного заряда батареи, а затем измерить плотность электролита во всех аккумуляторах и температуру в среднем аккумуляторе батареи.

За расчетную принимают плотность электролита при температуре плюс 25°С. Плотность электролита изменяется в зависимости от его температуры. Поэтому, при определении степени разряженности батарей, необходимо измерить фактическую температуру и плотность электролита, а затем, с учетом температурной поправки, привести измеренную фактическую плотность к плотности при температуре плюс 25°С.

Для определения степени разряженности сравнивают измеренную и приведенную к плюс 25°С фактическую плотность электролита с плотностью, установленной в конце полного заряда батареи, также приведенной к температуре плюс 25°С. Понижение плотности электролита на 0,01 г/см3 соответствует потере емкости аккумулятора на (5-6)%.

Для измерения температуры электролита используется ртутный термометр со шкалой от минус 50 0С до плюс 50 0С. Нижний конец термометра погружают в электролит, а показания снимают по мерной шкале после остановки ртутного столбика.

Измерение плотности электролита после доливки воды в аккумуляторы и после пользования стартером производить не ранее, чем через 30 минут. Для измерения плотности электролита предназначен аккумуляторный ареометр, устройство которого представлено на рисунке 2. На шкале ареометра нанесены деления для измерения плотности электролита в пределах от 1,10 до 1, 30 г/см3.


 1 – резиновая груша; 2 – стеклянный цилиндр; 3 – поплавок ареометра; 4 – втулка; 5 – наконечник

 Рисунок 2 – Аккумуляторный ареометр

При определении плотности электролита в аккумуляторе необходимо соблюдать такую последовательность: сжать резиновую грушу ареометра 1 для удаления воздуха из его колбы 2 и установить наконечник 5 ареометра (рисунок 2) в заливное отверстие аккумуляторной батареи так, чтобы он был погружен в электролит и касался щитка предохранительного 5 аккумулятора (рисунок 1). Медленно разжимая грушу 1, заполнить колбу 2 электролитом до всплытия поплавка 3 ареометра. Ареометр необходимо держать вертикально, чтобы поплавок ареометра 3 не касался стенок его стеклянного цилиндра 2. Деление на шкале поплавка, совпадающее с уровнем электролита в цилиндре ареометра, укажет фактическую плотность электролита.

Для повышения точности измерения зрачок глаза должен находиться напротив уровня (мениска) электролита, набранного в стеклянный цилиндр ареометра (рисунок 3). Во время измерения плотности электролита нужно следить за тем, чтобы его капли не попали на батарею и другие детали автомобиля, поскольку электролит содержит серную кислоту, вызывающую при попадании на поверхность батареи ее повышенный внешний саморазряд, а при попадании на другие детали – их коррозию. После измерения плотности электролита в одном из аккумуляторов следует нажатием на грушу ареометра аккуратно вылить электролит из колбы ареометра в аккумулятор, отряхнуть наконечник ареометра от капель электролита, не вынимая его из аккумулятора, и, при сжатой груше ареометра переместить его к заливной горловине следующего аккумулятора для измерения его плотности. При измерении плотности необходима аккуратность при обращении с ареометром, так как его поплавок выполнен из тонкого стекла и при небрежном обращении легко разбивается.


  Рисунок 3 – Правильное положение зрачка глаза при измерении плотности электролита

После проведения измерений плотности электролита в аккумуляторах необходимо промыть ареометр и убрать его в место хранения. Степень разряженности батареи определяют по аккумулятору с наименьшей плотностью электролита. Для этого его фактическую плотность, с учётом измеренной температуры электролита, приводят к температуре плюс 25°С, так как она считается исходной. На каждые 15°C изменения температуры плотность изменяется примерно на 0,01 г/см3. Необходимо к показаниям ареометра прибавлять 0,01 г/см3 на каждые 15°С при температуре выше плюс 25°С или вычитать 0,01 г/см3 на каждые 15°С при температуре ниже плюс 25°С. Если разница между измеренной температурой и температурой плюс 250С составляет меньше 15 0С, то температурная поправка не применяется.

Далее, в соответствии с таблицей 1, по аккумулятору с наименьшей плотностью электролита, приведенной к температуре плюс 25 0С, определяют степень разряженности батареи.

Степень разряженности батареи ΔС, %, определяется по формуле:


, (1)

где rз – плотность электролита полностью заряженного аккумулятора при температуре плюс 250С, г/см3;


rmin – плотность электролита аккумулятора с наименьшей плотностью, приведенная к температуре плюс 250С, г/см3.

Таблица 1 – Плотность электролита в зависимости от степени разряженности батарей, г/см3 (приведенная к плюс 25 0C)

Плотность электролита полностью заряженной батареи

Плотность электролита батареи, разряженной

Плотность электролита полностью заряженной батареи

Плотность электролита батареи, разряженной

на 25 %

на 50 %

на 25 %

на 50 %

1,30

1,26

1,22

1,25

1,21

1,17

1,29

1,25

1,21

1,24

1,20

1,16

1,28

1,24

1,20

1,23

1,19

1,15

1,27

1,23

1,19

1,22

1,18

1,14

1.26

1,22

1,18

1,20

1,16

1,12

 

 

Плотность электролита также можно замерить плотномером 6, входящим в комплект аккумуляторщика мод.Э 412 (рисунок 4).

Для выполнения работ по техническому обслуживанию батарей в полевых условиях предназначен комплект мод. Э 412 (рисунок 4). Он обеспечивает: измерение ЭДС и напряжения батарей; измерение и корректировку плотности электролита; изменение уровня электролита в аккумуляторах; снятие наконечников проводов и выводов аккумуляторных батарей и очистку выводов и наконечников от окислов; доливку дистиллированной воды; извлечение батарей емкостью до 75 А·ч из гнезд. Приспособления комплекта укладываются в металлический ящик с ложементами. Масса комплекта с ящиком не более 6,5 кг.

Выпускается также в настоящее время комплект для выполнения работ по техническому обслуживанию батарей мод. Э 412-кв. В его состав входят аккумуляторный пробник мод. Э107, ареометр, два ключа рожковых гаечных 10×12 и 13×14, приспособление для снятия наконечников с выводов батарей, приспособление для зачистки наконечников проводов, емкость (бутыль) с дистиллированной водой (1,5 литра), воронка. Приспособления укладываются в короб упаковочный с крышкой, перемещающейся по внутренним пазам.

Вещества с разным удельным весом всплывают в жидкости при ее определенной плотности. Это свойство используется в плотномере, устройство которого изображено на рисунке 5.


1 – пробник аккумуляторный мод. Э 107; 2 – ящик; 3 – приспособление для снятия наконечника провода с полюсного вывода батареи; 4 – бачок для дистиллированной воды (емкость 2 литра); 5 – груша для отсоса электролита; 6 – плотномер; 7 – ремень для извлечения батарей емкостью до 75 А·ч из гнезд; 8 – приспособление для зачистки наконечников проводов и выводов аккумуляторной батареи; 9 – трубка для измерения уровня электролита; 10 – термометр; 11 – ключи рожковые гаечные

 Рисунок 4 – Комплект аккумуляторщика модели Э 412

Плотномер состоит из резиновой груши 1, крышки 2, пластмассового прозрачного корпуса 3 с трубкой 5 и семи пластмассовых поплавков 4 с различными массами. Поплавок, регистрирующий плотность 1,27 г/см3, окрашен. По всплывшему поплавку с наибольшим значением определяют плотность электролита (рисунок 5). Определение плотности производят через некоторое время заполнения корпуса электролитом, что необходимо для выравнивания температуры электролита и поплавков. Проверка степени разряженности батареи по плотности электролита ее аккумуляторов производится с помощью плотномера точно так же, как и с помощью ареометра.

1 – резиновая груша; 2 – крышка; 3 – корпус; 4 – поплавки; 5 – трубка

 Рисунок 5 – Плотномер

 

Главное преимущество плотномера – это его более прочный пластмассовый корпус, который трудно разбить в отличие от стеклянного цилиндра 2 и выполненного из тонкого стекла поплавка ареометра 3 (рисунок 2). Недостаток плотномера – это большая погрешность при измерениях плотности по сравнению с ареометром. Кроме того, если после измерений плотности электролита поплавки плотномера регулярно не промывать чистой водой, то они слипаются между собой и измерения становятся невозможными.

Батареи, разряженные более чем на 25% зимой, а летом более чем на 50%, необходимо снять с машины и зарядить на зарядной станции.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Руководство по эксплуатации автомобилей семейства «Мотовоз-1» [Текст]: – Рязань: Министерство Обороны Российской Федерации. Главное автобронетанковое управление, 2006. – 284 с.

2 Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи [Текст]: руководство. – М.: Воениздат, 1983. – 184 с.

3 Дасоян, М.А. Стартерные аккумуляторные батареи: устройство эксплуатация и ремонт [Текст] / М.А. Дасоян, Н.И. Курзуков, О.С. Тютрюмов, В.М. Ягнятинский. – М.: Транспорт, 1991. – 255 с.

4 Курзуков, Н.И. Аккумуляторные батареи. Краткий справочник [Текст] /.Н.И. Курзуков, В.М. Ягнятинский. – М.: ЗАО «КЖИ» «За рулём», 2003. – 88 с.



Все статьи автора «Гумелёв Василий Юрьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: