Бронетранспортер БТР-80 – боевая колесная плавающая машина, имеющая вооружение, броневую защиту и высокую подвижность [1]. Аккумуляторные батареи предназначены для питания системы электростартерного пуска двигателя машины и других приемников электроэнергии при неработающем генераторе или недостатке развиваемой им мощности. Основным режимом работы батарей является стартерный режим разряда, когда батарея должна кратковременно обеспечить отдачу больших разрядных токов [2]. От технического состояния батарей во многом будет зависеть подвижность бронетранспортера.

На бронетранспортере БТР-80 в нише аккумуляторных батарей между третьим и четвертым колесом справа по ходу движения машины установлены две танковые батареи типа 12СТ-85. Допускается установка двух автомобильных батарей типа 6СТ-190ТР [1]. В особых случаях может возникнуть необходимость установки на бронетранспортер трофейных батарей. Следует помнить, что экипаж бронетранспортера с исправными батареями, пусть и трофейными, имеет гораздо больше возможностей и шансов выполнить поставленную задачу и уцелеть в бою, чем экипаж машины с неисправными батареями или вообще без батарей.

На батареях зарубежных изготовителей емкость обозначается числом с размерностью А·h (Аmper·hour), что соответствует русскому обозначению А·ч (Ампер·час). Например: 140А·h. На иностранные боевые и транспортные машины устанавливают в основном только батареи с номинальным напряжением 12 В, которое обозначается как: 12V.

При эксплуатации при температурах не ниже 0 °С допустимо устанавливать две последовательно соединенных батареи с номинальным напряжением 12 В, емкостью значительно меньше 170 А·ч, но не менее 100 А·ч (рисунок 1). Но при установке батарей с емкостью менее 170 А·ч следует уменьшить продолжительность попыток электростартерного пуска двигателя или их количество или увеличить продолжительность времени между попытками по сравнению с установленным техническим описанием и инструкцией по эксплуатации бронетранспортера [1]. Следует помнить, что ток холодной прокрутки батарей напрямую не связан с их емкостью, и у большинства современных батарей с емкостью в указанных пределах величина его будет достаточна для электростартерного пуска дизеля бронетранспортера.

Рисунок 1 – Последовательное подключение трофейных автомобильных

батарей напряжением 12 В емкостью от 100 А·ч и более

Если бронетранспортер эксплуатируется при низких температурах, то емкость трофейных должна быть ближе к емкости штатных батарей. При этом батареи на машину желательно устанавливать одного и того же типа и исполнения, например, снятые с трофейной боевой или транспортной машины (грузового автомобиля) противника. Если, вследствие обстоятельств, приходится устанавливать батареи разного типа и, соответственно, разной емкости, с различных машин, то необходимо помнить, что общая емкость последовательно соединенных батарей всегда определяется батареей с наименьшей номинальной емкостью или более разряженной батареей. Но после пуска двигателя тем или иным способом разряженные батареи могут зарядиться от генераторов бронетранспортера и иметь в дальнейшем одинаковую достаточную степень заряженности.

Если нет трофейных батарей боевых машин или грузовых автомобилей, у которых, как правило, номинальная емкость 100 и более А·ч, то следует использовать трофейные аккумуляторные батареи, снятые с легковых машин, емкость которых, как правило, менее 100 А·ч. Для надежного электростартерного пуска дизеля бронетранспортера необходимо установить четыре последовательно-параллельно соединенные батареи легковых автомобилей. На рисунке 2 представлено подключение к бортовой сети бронетранспортера четырех трофейных аккумуляторных батарей одной полярности с легковых автомобилей.

Трофейные аккумуляторные батареи с номинальной емкостью менее 50 А·ч для установки на бронетранспортер БТР-80 не подходят. Габаритные размеры современных батарей легковых автомобилей иностранных производителей позволяют их разместить в нише аккумуляторных батарей бронетранспортера. В соответствии с рисунком 4 представлены германские батареи для легковых автомобилей прямой и обратной полярности.

Рисунок 2 – Последовательно-параллельное подключения аккумуляторных

батарей одной полярности к бортовой сети бронетранспортера БТР-80

Батареи европейских изготовителей, как правило, имеют обратную полярность. Батареи, изготовленные в США, Японии и Юго-Восточной Азии – прямую.

Полярность аккумуляторной батареи – термин, определяющий расположение токосъемных выводов на ее корпусе. На батареях ориентировка положительного и отрицательного выводов относительно корпуса может быть различной. При прямой полярности, если смотреть на батарею со стороны выводов, то вывод «+» будет находиться слева (рисунок 3). У батарей с обратной полярностью расположение выводов «+» и «–» противоположное.

При установке трофейных батарей следует определить их полярность и согласно ей подключать батареи к бортовой сети бронетранспортера. Аккумуляторные батареи, в зависимости от их изготовителя, могут иметь не только разную полярность, но и разные формы полюсных выводов согласно рисунку 4. При любой полярности необходимо вместе с батареями с трофейной машины снять и соединительные провода с полюсными наконечниками. Это значительно облегчит подключение батарей к бортовой сети бронетранспортера.

Рисунок 3 – Аккумуляторные батареи для легковых автомобилей зарубежных изготовителей с различной полярностью

Рисунок 4 – Полярность аккумуляторных батарей и формы

их полюсных выводов

Соединительные провода по возможности следует снять полностью, а не отрезать их. Если провода отрезать, то возможно придется делать скрутку проводов для того, чтобы подсоединить батареи к бортовой сети. А скрутка нежелательна, так именно в ней будет интенсивно происходить коррозия, что может уменьшить стартерный ток аккумуляторных батарей из-за повышения сопротивления цепи электростартерного пуска. Кроме того, скрутка должна быть тщательно заизолирована, а, в крайнем случае, если нет возможности ее заизолировать, то зафиксирована и не касаться корпуса бронетранспортера во избежание короткого замыкания.

Если трофейные батареи, устанавливаемые на бронетранспортер, имеют разную полярность, то это может серьезно усложнить их подключение. В этом случае следует проявить повышенную внимательность.

Если в наличии имеется одна трофейная батарея емкостью более 100 А·ч и две батареи легковых автомобилей меньшей емкости, то три батареи следует соединить последовательно-параллельно. На рисунке 5, на котором представлено подключение к бортовой сети машины трофейных батарей одной полярности. При разной полярности батарей их подключение к бортовой сети машины значительно усложнится.

При установке батарей необходимо их надежно закрепить каким-угодно способом, так как плохо закрепленные батареи быстро выйдут из строя.

При первой возможности следует заменить трофейные батареи на штатные.

Рисунок 5 – Последовательно-параллельное подключение

трех трофейных батарей с разной емкостью

При системном изучении аналогичных материалов на занятиях по электрооборудованию боевых машин у курсантов воспитывается и крепнет чувство уверенности в надежности отечественной боевой техники в особых условиях ее эксплуатации.

Аккумуляторные батареи, установленные на машинах, могут работать как самостоятельный источник тока, так и параллельно с генератором. Аккумуляторные батареи предназначены для питания системы электростартерного пуска двигателя машины и других приемников (потребителей) электроэнергии при неработающем генераторе или недостатке развиваемой им мощности.

На машины устанавливаются главным образом свинцовые стартерные аккумуляторные батареи.

Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи конструктивно выполнены так, что способны в течение короткого промежутка времени (до 20 секунд) отдать большой ток (до тысяч ампер) для работы системы электростартерного пуска и одновременно выдерживать вибрационные нагрузки, возникающие при эксплуатации транспортного средства. Стартерная аккумуляторная батарея состоит из нескольких (3, 6 или 12) одинаковых аккумуляторов, соединенных между собой последовательно. Количество последовательно соединенных аккумуляторов определяет величину номинального напряжения U_H батареи, которое может быть 6, 12 или 24 В.

Основным режимом работы батарей, установленных на машинах, является стартерный режим разряда, когда батарея должна кратковременно обеспечить отдачу больших разрядных токов [3, 4]. В этом режиме батарея работает как самостоятельный источник тока. При совместной работе с генератором батарее устраняет или уменьшает его перегрузку и сглаживает пульсации напряжения генератора в бортовой сети машины.

Классификация свинцовых стартерных аккумуляторных батарей представлена в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1 – Классификация свинцовых стартерных аккумуляторных батарей

Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи подразделяются на танковые, автотракторные (автомобильные) и мотоциклетные [3]. Их принципиальное устройство одинаковое, но в зависимости от предназначения батареи имеют конструкционные отличия. Например, танковые обладают более высоким сопротивлением вибрации, чем другие батареи.

Сопротивление вибрации – способность батареи сохранять работоспособность при периодических и нерегулярных воздействиях сил ускорения. Эта способность является важной характеристикой надежности работы батареи на бронетанковой технике. Для обеспечения у батарей высокой механической прочности и сопротивления вибрации посадочные места батарей должны иметь амортизационные прокладки, а сами батареи должны быть надежно закреплены на машине.

Танковые, автотракторные (автомобильные) и мотоциклетные аккумуляторные батареи представлены в соответствии с рисунком 2.

а б в

а – танковая батарея 12СТ-85Р1; б – автотракторная (автомобильная) батарея 6СТ-190ТР; в – мотоциклетная батарея 3MTC-18

Рисунок 2 – Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи

Наиболее удобна классификация батарей непосредственно по объему работ, выполняемых при техническом обслуживании. Поэтому в настоящее время изготовителями и пользователями стартерных батарей широко применяется следующая классификация их конструкционных и потребительских свойств:

- обслуживаемые батареи (обычной конструкции) – в моноблоке с ячеечными крышками и межэлементными перемычками над крышками (ремонтопригодные), представленные согласно рисунку 2, а, б, или в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой (рисунок 3 а, б). Такие батареи требуют постоянного ухода – в первую очередь проверок уровня электролита и степени разряженности батареи по плотности электролита ее аккумуляторов, а также контроля других электрических параметров. Поставляются сухозаряженными (без электролита) или залитыми электролитом. Эти батареи на сегодняшний день считаются устаревшими. Они в основном производятся лишь на российских заводах и заводах стран СНГ и дешевле других;

- малообслуживаемые батареи – в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой. Они требуют значительно меньшего ухода (проверки уровня электролита и степени разряженности батареи по плотности электролита ее аккумуляторов производятся существенно реже), но имеют пробки для контроля уровня электролита в аккумуляторах и доливки при необходимости дистиллированной воды. Поставляются сухозаряженными или залитыми электролитом. На малообслуживаемые аккумуляторные батареи цены несколько выше, чем на обслуживаемые;

а б в

а – танковая батарея 12СТ-85АП; б – автомобильная батарея 6СТ-190А; в – автомобильная необслуживаемая батарея ECO.R 44B19 (изготовитель GS YUASA ECO.R Япония) напряжением 12 В и емкостью 44 А∙ч

Рисунок 3 – Аккумуляторные батареи с общей крышкой

- необслуживаемые батареи – в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой незначительно теряют емкость при глубоких разрядах и расход воды у них так мал, что батареи изготовлены полностью герметичными без пробок (рисунок 3, в) или с регулирующими (предохранительными) клапанами. При нормальных условиях работы клапан закрыт, но сбрасывает избыточное давление газа внутри аккумулятора, если оно превышает заданную величину. В эти батареи нельзя доливать воду или электролит в процессе эксплуатации. Электролит в них находится в связанном состоянии в виде геля [5]. У необслуживаемых батарей малый саморазряд, поэтому отпадает необходимость проверки их степени разряженности при хранении. Нормальная работа гарантируется изготовителем в течение всего срока службы. Необслуживаемые батареи – самые дорогие.

Элемент конструкции аккумулятора, определяющий является ли батарея необслуживаемой, малообслуживаемой или обслуживаемой – токоотводы его электродов. Если токоотводы отлиты из сплава свинца и сурьмы (сурьмы от 4 до 6%) – то батареи являются обслуживаемыми. Если сурьмы в сплаве меньше 2% или в качестве легирующей присадки применяют кальций, олово и некоторые другие присадки – то батареи малообслуживаемые. Необслуживаемые батареи производятся с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава с многокомпонентными добавками (олово, серебро, мышьяк и др.).

Наибольшее влияние на работу аккумуляторных батарей при установке на машину оказывают: их место размещения и способ крепления; среднесуточный пробег и условия эксплуатации: климатический район, время года и суток; предназначение машины; соответствие характеристик генераторной установки аккумуляторной батарее и приемникам (потребителям) электроэнергии.

Доступ к батареям на машинах должен быть максимально свободным, резьбовые соединения наконечников проводов должны быть надежно затянутыми, выводы батарей и наконечники соединительных проводов очищенными от окислов.

В настоящее время в Российской Федерации действует несколько документов, определяющих маркировку свинцовых стартерных аккумуляторных батарей. К ним относятся ГОСТы, технические условия на различные батареи, руководство [3]. Условные обозначения батарей должны быть указаны в нормативных документах (паспортах, инструкциях по эксплуатации) на батареи конкретного типа и исполнения.

Согласно [3] танковые и автомобильные батареи имеют маркировку, нанесенную на перемычках. В соответствии с рисунком 4 представлена маркировка танковой батареи.

Рисунок 4 – Маркировка танковой аккумуляторной батареи

На каждой танковой батарее нанесены следующие обозначения: товарный знак предприятия-изготовителя; тип и исполнение батареи; дата изготовления (год месяц); соответствующий ГОСТ или ТУ; знаки полярности: «+» плюс и «» минус; заводской номер батареи. У батарей типа 12СТ-85 знаки полярности дополнительно наносятся на защитном кожухе полюсных выводов. На автомобильной батарее наносятся такие же обозначения, но заводского номера автомобильные батареи не имеют.

На боевую машину десанта БМД-2 устанавливается одна танковая батарея типа 12 СТ-85. Аккумуляторные батареи типа 12СТ-85 выпускаются в исполнениях 12СТ-85Р1, 12СТ-85РМ и 12СТС-85АС1 (с общей крышкой) и некоторых других (рисунок 5).

а б

а– батарея 12СТС-85АС1; б – батарея 12СТ-85П

Рисунок 5 – Различные исполнения батареи типа 12СТ-85

Товарные знаки основных заводов-изготовителей аккумуляторных батарей, устанавливаемых на БМД-2, представлены согласно таблице 1.

На батареи может также наноситься разрядный ток, А, если он больше 3·С₂₀ при температуре электролита минус 18 ⁰С; масса батареи (если она 10 кг и более); знаки безопасности и символ переработки.

Т а б л и ц а 1 – Товарные знаки основных заводов-изготовителей
аккумуляторных батарей, устанавливаемых на боевой машине БМД-2

Полярность аккумуляторной батареи – термин, определяющий расположение токосъемных выводов на ее корпусе. На батареях ориентировка положительного и отрицательного выводов относительно корпуса может быть различной. Полярность может быть прямой (в основном американские изготовители батарей) или обратной (в основном европейские изготовители). При прямой полярности, если смотреть на батарею со стороны выводов, то вывод «+» будет находиться слева. У батарей с обратной полярностью расположение выводов «+» и «» противоположное.

Согласно [3] маркируются обслуживаемые батареи (обычной конструкции) в моноблоке с ячеечными крышками (ремонтопригодные).

Условное обозначение батарей содержит тип батареи и особенности ее конструкционного исполнения. Тип батарей определяется: количеством аккумуляторов последовательно соединенных в аккумуляторной батарее, характеризующим ее номинальное напряжение; назначением (СТ – стартерная); номинальной емкостью при 20-часовом режиме разряда (в А·ч).

Структура условного обозначения стартерной батареи может быть представлена в следующем виде (рисунок 6).

Рисунок 6 – Структура условного обозначения

стартерных аккумуляторных батарей

Рассмотрим условное обозначение танковой батареи:

12 СТ – 85 РМ

(1) (2) (3) (4)

1 – позиция указывает число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее и характеризует ее номинальное напряжение, В, 24;

2 – позиция указывает назначение батареи по функциональному признаку (СТ – стартерная);

3 – позиция указывает номинальную емкость батареи, А·ч, 85;

4 – позиция указывает дополнительную информацию об исполнении батареи согласно техническим условиям на ее изготовление: материал моноблока (Э – корпус-моноблок из эбонита, Т – моноблок из термопластичной пластмассы). Если материал моноблока не обозначен, то он выполнен из сополимера пропилена с этиленом; материал сепараторов (М – мипласт, Р – мипор, С – стекловолокно). Если материал сепаратора не обозначен, то он выполнен из полиэтилена; серию (Н – новая) и т.п.

Дополнительно для обозначения устанавливаемых в аккумуляторы батареи сепараторов-конвертов из микропористого полиэтилена применяется буква «П». Например, в условном обозначении батарей 12СТ-85П (12СТ-85АП – для батарей с общей крышкой).

Согласно [6] на стартерные аккумуляторные батареи нанесена маркировка – сверху или на одной из четырех сторон. На каждой автотракторной батарее нанесены следующие обозначения: товарный знак или наименование предприятия – изготовителя; условное обозначение батареи; знаки полярности: плюс «+» и минус «-» (обязательно наносятся и на полюсные выводы); дата изготовления (месяц, год); тип и исполнение батареи; номинальная емкость, А·ч; номинальное напряжение, В; ток холодной прокрутки, А; масса батареи (если она равна 10 кг и более); знаки безопасности и символ переработки.
Условное обозначение типов батарей и их исполнений представлено в соответствии с рисунком 7.

Рисунок 7 – Условные обозначения автотракторных батарей по ГОСТ 959-2002

Согласно [6]
маркируются автотракторные обслуживаемые батареи (обычной конструкции) и малообслуживаемые батареи в моноблоке с ячеечными крышками и межэлементными перемычками в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой. После буквы «А» в условном обозначении могут применяться буквы дополнительной информации об исполнении батареи: материал моноблока, сепараторов и др.

В условном обозначении батареи буква А, стоящая за числом, обозначающим емкость батареи, означает, что батарея выполнена в исполнении с общей крышкой.

Термин «необслуживаемая» в условном обозначении согласно рисунку 7 применяется для батарей, соответствующих требованию [6] по расходу воды: расход воды при заряде с открытыми пробками при постоянном напряжении (14±0,05) В за 21 сутки недолжен быть более 6 г на 1 А·ч номинальной емкости или 4 г/мин резервной емкости. Батареи в исполнении «необслуживаемая» согласно [6], относятся к малообслуживаемым батареям в соответствии с более современным стандартом [5] и ранее приведенной классификацией.

Отечественные танковые батареи согласно стандарту [5] пока заводами промышленности не производятся.

Минимальная пусковая частота вращения – это наименьшее при данных условиях частота вращения коленчатого вала, при которой обеспечивается пуск для дизелей не более чем за две попытки продолжительностью по 15 секунд с интервалом между попытками в 1 минуту.

Система электростартерного пуска предназначена для провертывания коленчатого вала двигателя с частотой превышающей минимальную пусковую частоту вращения. При расчетах пусковая частота вращения для дизельного двигателя принимается (100-150) мин^-1.

Принципиальная электрическая схема системы электростартерного пуска БТР-80 представлена согласно рисунку 1.

Система электростартерного пуска бронетранспортера БТР-80 работает надежно, так как реле и электрические цепи системы дублированы. Но ее слабым звеном является цепь выключателя стартера S2 (протяженность монтажных проводов свыше 12 м). Для повышения надежности работы системы электростартерного пуска на БТР-80 целесообразно установить дублирующий выключатель стартера.

В соответствии с рисунком 2 а, представлен выключатель ВК-317 с подсоединенными к нему проводами. Согласно рисунку 2, б выключатель представлен с подсоединенными к нему проводами. Этот выключатель можно использовать в качестве дублирующего выключателя системы электростартерного пуска БТР-80 при неисправностях цепи выключателя стартера S2 (рисунок 2). Установка дублирующего выключателя стартера производится на перегородке между нишей аккумуляторных батарей и боевым отделением, рядом с выключателем батарей (рисунок 2, в). К дублирующему выключателю обеспечен свободный доступ из боевого отделения бронетранспортера. Установка дублирующего выключателя стартера S_ДУБЛ в электрическую схему системы электростартерного пуска представлено в соответствии с рисунком 1.

GB1 и GB2 – аккумуляторные батареи, F1, F2, F3 – плавкие предохранители; PAV1 – вольтамперметр; S1 – выключатель аккумуляторных батарей; S2 – выключатель «СТАРТЕР» на щитке приборов; S3 и S4 – выключатели генератор на щитке приборов; S_ДУБЛ – дублирующий выключатель стартера (в штатной системе электростартерного пуска двигателя БТР-80 не устанавливается); К2 и К4 – реле стартера; К3 и К5 – реле блокировки

Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема системы

электростартерного пуска БТР-80

а б в

а – выключатель ВК-317; б – выключатель ВК-317 в комплекте с проводами; в – установка дублирующего выключателя стартера на БТР-80

Рисунок 2 – Выключатель ВК-317 и его установка на БТР-80

Электростартерный пуск двигателя с использованием ВК-317 осуществляется путем перемыкания при включении дублирующего выключателя выводов на крышке тягового реле стартера (силового вывода, соединенного с выводом «+» аккумуляторных батарей, и вывода обмоток тягового реле), соединяемых с помощью дополнительных проводов выключателем ВК-317, между собой (рисунок 3, б).

а б

а – подключение стартера СТ-142Б к бортовой сети машины; б – электростартерный пуск двигателя путем перемыкания выводов на крышке тягового реле стартера

Рисунок 3 – Электростартерный пуск двигателя путем перемыкания

выключателем ВК-317 выводов на крышке тягового реле стартера

Генераторы различаются в первую очередь по роду тока и по способу их возбуждения на генераторы переменного или постоянного тока и на генераторы с независимым (принудительным) возбуждением или с самовозбуждением.

Для заряда батарей необходим постоянный ток, поэтому все автомобильные генераторы имеют выходное напряжение только постоянного тока. Деление генераторов по роду тока условное. К генераторам постоянного тока относятся те генераторы, выпрямление тока у которых осуществляется с помощью коллектора и щеток (щеточно-коллекторный узел таких генераторов является механическим выпрямителем).

К генераторам переменного тока относятся генераторы, выпрямление тока у которых осуществляется выпрямительным блоком на полупроводниковых диодах. Генераторы постоянного и переменного тока значительно отличаются по устройству и внешнему виду. В соответствии с рисунком 2 представлен внешний вид генераторов постоянного и переменного тока.

а б

а – генератор постоянного тока Г 6,5; б – генератор переменного тока Г 290

Рисунок 2 – Генераторы ВАТ и автотракторной техники

Любой генератор состоит из двух основных функциональных узлов: якоря и индуктора. Якорь та часть генератора, в которой наводится ЭДС. Индуктор создаёт магнитное поле, с помощью которого наводится ЭДС в обмотках якоря. У генераторов постоянного тока ротор является якорем, а статор – индуктором, у генераторов переменного тока – наоборот, ротор является индуктором, а статор – якорем.

Генераторы переменного тока имеют существенные достоинства по сравнению с генераторами постоянного тока, такие как:

- более высокая удельная мощность;

- меньший расход дорогостоящей меди и более простая технология изготовления генераторов;

- высокая надежность из-за отсутствия щеточно-коллекторного узла (ток нагрузки снимается с неподвижной части, так как якорем генератора является статор), а через щётки и контактные кольца подаётся небольшой ток в обмотку возбуждения;

- меньший объем работ по техническому обслуживанию.

Различные типы генераторов ВАТ и автотракторной техники существенно различаются по своему исполнению. Возбуждение генераторов может осуществляться от электромагнитов и постоянных магнитов. Генераторы с возбуждением от постоянных магнитов по ряду причин, главной из которых является их малая удельная мощность, не нашли широкого применения.

Генераторы с электромагнитным возбуждением классифицируются в зависимости от схемы включения обмотки возбуждения следующим образом:

- если обмотка возбуждения питается от постороннего источника постоянного тока, то такой генератор называется генератором с независимым (принудительным) возбуждением (генераторы переменного тока);

- если же обмотка возбуждения питается от зажимов якоря самого генератора, то такой генератор называется генератором с самовозбуждением (генераторы постоянного тока).

Генераторы могут иметь различное исполнение. Обмотка возбуждения генератора должна быть включена параллельно обмотке якоря, чтобы обеспечить возможность регулирования напряжения генератора при изменении нагрузки и частоты вращения его ротора. Но генераторы постоянного тока большой мощности имеют смешанное возбуждение. Кроме основной параллельной обмотки у них имеется еще и дополнительная последовательная обмотка, которая снижает падение напряжения генератора при больших нагрузках и искрение между щетками и коллектором.

Номинальные напряжения генераторных установок, в состав которых входят автотракторные генераторы и генераторы ВАТ постоянного и переменного тока, должны быть 14 или 28 В. Такое напряжение необходимо для заряда аккумуляторных батарей машины, которые заряжаются от генераторной установки при постоянной величине зарядного напряжения из расчета (2,3 – 2,4) В на один аккумулятор. Для работы в бортовой сети с двумя уровнями регулируемого номинального напряжения применяются генераторы, имеющие разное конструкционное исполнение. Существуют генераторы на два уровня напряжения (в автомобилях с двумя последовательно соединенными аккумуляторными батареями и с приемниками электрической энергии различных уровней). В этом случае одни приемники питаются от напряжения 14 В (12 В при неработающем генераторе), а другие (в первую очередь система электростартеного пуска) – от 24 В. При заряде батарей применяется напряжение 28 В [1].

В каждой электрической цепи наряду с чисто активным сопротивлением имеется разной величины емкостные и индуктивные сопротивления. При всех процессах коммутации (включения-выключения) электрических цепей возникают большие перепады напряжения, которые ведут к образованию электромагнитных волн в диапазоне радиочастот.

Для надежной работы средств связи, которые устанавливаются на ВАТ для управления войсками на марше и поле боя, применяются средства подавления радиопомех, что позволяет обеспечить надежность управления войсками и скрытность их перемещения. Для подавления радиопомех, создаваемых электрооборудованием машины, применяются различные помехоподавляющие средства. Для снижения величины напряженности поля радиопомех на автомобилях и гусеничных машинах часто применяют экранирование.

По способу подавления радиопомех генераторы делятся на экранированные и неэкранированные.

Для ВАТ и автотракторной техники под термином «экранирование электромагнитное» подразумевается способ ослабления электромагнитной помехи, излучаемой прибором электрооборудования машины, с помощью экрана с высокой электрической и (или) магнитной проводимостью. Экранирование создается установкой на приборы металлических корпусов и коробок (экранов) и заключением проводов в металлические оболочки (экраны), которые надежно соединяются с корпусом автомобиля. Магнитные силовые линии замыкаются в экране и не распространяются наружу. Нарушение электрического контакта между экраном и корпусом машины сводит на нет эффект экранирования и даже приводит к увеличению радиопомех.

Генераторы переменного тока могут быть со щетками и без щеток. Щетки применяются для обеспечения электрического контакта между подвижными и неподвижными деталями. Поскольку в них имеют место трение скольжения, то они истираются, имеют ограниченный ресурс и низкую надежность. Бесщеточные генераторы лишены вышеуказанных недостатков. Они применяются там, где возникают требования повышенной надежности и долговечности, главным образом на магистральных тягачах, междугородных автобусах и т. п. Повышенная надежность этих генераторов обеспечивается тем, что у них отсутствуют щетки и контактные кольца, а обмотка возбуждения неподвижна. Недостатком генераторов этого типа являются увеличенные габариты и масса. Безщеточные генераторы также применяются на двигателях бронетанковой техники (например, безщеточный двухкаскадный генератор переменного тока
ГП-10А-1С, который устанавливается на двигателе 2В-06 боевой машины десанта БМД-3).

Степени защиты электротехнических изделий регламентируются

ГОСТ 14254-96. Этим стандартом предусматриваются шесть степеней защиты от случайного соприкосновения человека с токоведущими и движущимися частями, а также от проникновения посторонних твердых тел внутрь корпуса. Кроме того, предусматривается восемь степеней защиты от проникновения воды внутрь корпуса.

Автотракторные генераторы и генераторы военной автомобильной техники имеют степени защиты по ГОСТ 14254-80:

- IP20 (защищенное исполнение) – вращающиеся и токоведущие части защищены от случайных внешних механических воздействий, а генератор – от попадания в него посторонних тел среднего размера;

- IP54 (пылебрызгозащищенное исполнение) – корпус генератора защищен от попадания внутрь отложения пыли, вредных для работы, и от брызг воды любого направления;

- IP67 (пылеводонепроницаемое исполнение) – корпус генератора защищен от попадания пыли и капель воды при погружении в воду на определенную глубину.

Генераторы могут выполняться в водостойком исполнении, обеспечивающем кратковременное (до 20 мин) погружение генератора в воду без повреждений. При этом после выхода из воды работоспособность генератора должна сразу же восстановиться.

По способу охлаждения генераторы переменного тока бывают с воздушным и жидкостным охлаждением. Генераторы постоянного тока выполняются с воздушным охлаждением. В соответствии с рисунком 3 представлена схема воздушного охлаждения генератора переменного тока. Воздушный поток охлаждает выпрямительный блок, щетки и контактные кольца, обмотки статора и ротора.

При жидкостном охлаждении в качестве охлаждающего агента может применяться охлаждающая жидкость системы охлаждения или масло системы смазывания двигателя. Применение жидкостного охлаждения хотя и осложняет конструкцию, существенно дороже при изготовлении и эксплуатации [2], однако значительно повышает удельную мощность генератора.

На ряде многоцелевых гусеничных и колесных машин, с целью экономии забронированного объема и массы, используя свойство обратимости машин постоянного тока, устанавливаются комбинированные стартер-генераторы, предназначенные для пуска двигателя внутреннего сгорания (в стартерном режиме), питания всех приемников электрической энергии и подзаряда аккумуляторных батарей при работающем двигателе (в генераторном режиме). Стартер-генератор СГ-10-1С (рисунок 4) в стартерном режиме развивает мощность 14 700 Вт, а в генераторном – 10 000 Вт.

Технические характеристики генераторов оцениваются приведенными ниже основными параметрами.

Под номинальной мощностью генератора понимается полезная мощность на выходе. Мощности автомобильных генераторов находятся в широком диапазоне: от долей кВт до нескольких киловатт. Генераторы мощностью до 4 кВт изготавливаются, в основном, переменного тока, а большей мощности – постоянного тока.

Номинальное напряжение генераторов машин с дизельным двигателями равно 28 В, а с бензиновыми, как правило, 14 В. Значения номинального тока автомобильных генераторов находятся в большом диапазоне: от десятков до нескольких сотен ампер.

Рисунок 3 – Генератор переменного тока с воздушным охлаждением

Рисунок 4 – Стартер-генератор СГ-10-1С

Удельная мощность генераторов переменного тока выше, чем у генераторов постоянного тока, и составляет (100-150) Вт/кг, в связи с чем их масса от 1,5 до 2,5 раз, а расход меди от 2,5 до 3 раз меньше, чем в генераторах постоянного тока.

Начальная частота вращения ротора (начало отдачи) характеризует возбуждение генератора до напряжения 14 В или 28 В соответственно для 12-вольтового и 24-вольтового электрооборудования при отсутствии тока нагрузки. Начальная частота вращения ротора генераторов переменного тока меньше, чем генераторов постоянного тока.

Предельно допустимая частота вращения ротора ограничивает передаточные отношения привода генератора. Генераторы переменного тока имеют большую предельно допустимую частоту вращения ротора из-за отсутствия коллектора и меньших вращающихся масс.

На дизель ЯМЗ-238М2 автомобиля Урал-4320-31 устанавливается трехфазный синхронный генератор переменного тока со встроенным выпрямительным блоком, с независимым (принудительным) возбуждением, напряжением
28 В, со щетками, в пылебрызгозащищенном исполнении IP54, неэкранированный, с воздушным охлаждением.

Стартер является главным устройством системы электростартерного пуска. Стартер – пусковое устройство. Для удобства механика-водителя он имеет дистанционное управление и запускается с места водителя бронетранспортера кнопкой стартера. Кнопка расположена на приборном щитке механика-водителя [1].

Чтобы пустить дизель с помощью кнопки СТАРТЕР необходимо предварительно включить кнопкой БАТАРЕИ выключатель аккумуляторных батарей. Затем, после того, как загорится сигнальная лампа ГОТОВНОСТЬ К ПУСКУ, включить выключатели ГЕНЕРАТОР. ЛЕВ и ГЕНЕРАТОР. ПРАВ (рисунок 2).

Рисунок 1 – Структурная схема системы электростартерного пуска

бронетранспортера БТР-80

Рисунок 2 – Кнопки БАТАРЕЯ, СТАРТЕР, выключатели ПРАВ. ГЕНЕРАТОР

и ЛЕВ. ГЕНЕРАТОР на щитке приборов механика-водителя

Однако контакты кнопки не рассчитаны на силу тока, потребляемую тяговым реле стартера (до 30 А). Поэтому устанавливается дополнительное реле стартера, обмотка которого включается через кнопку СТАРТЕР, а контакты подключают обмотки тягового реле стартера под напряжение батарей. Для автоматического отключения стартера после пуска двигателя и для предотвращения его случайного включения при работающем двигателе устанавливается реле блокировки. В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала используется генератор автомобиля. Сигнал (переменное синусоидальное напряжение) снимается с его фаз (выводы «Л1» и «Л2» на задней крышке генератора).

Система электростартерного пуска бронетранспортера БТР-80 работает надежно, так как ее вспомогательная аппаратура (реле) и электрические цепи реле в системе дублированы. При неисправностях приборов этой системы пуск дизеля можно осуществить некоторыми способами, часто крайне актуальными в особых условиях.

Если при нажатии на кнопку СТАРТЕР электродвигатель стартера не вращается, а под крышками реле-регуляторов РР-390Б1 не раздается характерного щелчка при замыкании контактов реле стартера, то тогда следует с одного из реле-регуляторов снять крышку (в мирное время – только при условии, что закончился гарантийный срок машины) и рукой замкнуть контакты реле стартера согласно рисунку 3.

Рисунок 3 – Электростартерный пуск двигателя путем замыкания контактов

реле стартера в реле-регуляторе РР-390Б1

При нажатии на кнопку СТАРТЕР под крышками реле-регуляторов РР-390Б1 раздается характерный щелчок при замыкании контактов реле стартера, но электродвигатель стартера не вращается. В этом случае следует снять защитные резиновые колпачки с выводов стартера, а затем перемкнуть проводником (например, отверткой) выводы на крышке тягового реле (силовой вывод, соединенный с «+» батарей и вывод обмоток тягового реле) в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 – Электростартерный пуск двигателя путем перемыкания

проводником выводов на крышке тягового реле стартера

При неисправном стартере пуск двигателя бронетранспортера можно легко осуществить путем буксирования машины. При таком способе пуска дизель БТР-80 легко выходит на рабочий режим.

Электрооборудование (ЭО) боевой машины представляет собой сложный комплекс различных электротехнических и электронных устройств – электрических машин, приборов и систем, в принципиальных схемах и конструкциях которых учитываются особенности боевого применения, эксплуатации и условия работы машины и экипажа. От надежной работы электрооборудования в значительной степени зависит эффективность использования машины в бою.

Боевая машина десанта БМД-2 включает в себя корпус машины и башню с вооружением. В корпусе размещены силовая установка, агрегаты трансмиссии и ходовая часть. Башня является неотъемлемой частью боевого отделения машины. Функциональная схема системы электрооборудования БМД-2 представлена согласно рисунку 1. Источники электрической энергии объединены в систему электроснабжения машины.

Рисунок 1 – Функциональная схема системы электрооборудования БМД-2

Система электроснабжения (СЭС) предназначена для питания электрической энергией всех приёмников (потребителей) электрической энергии боевой машины. Она состоит из параллельно соединённых между собой проводами и аппаратурой бортовой сети машины аккумуляторной батареи и генераторной установки. СЭС предназначена для производства, преобразования, распределения и передачи электроэнергии с заданными параметрами приемникам (потребителям) объекта.

Источники электроэнергии СЭС подразделяются на основной и вспомогательный. К основному источнику относятся генератор со своей регулирующей аппаратурой, называемые генераторной установкой. К вспомогательному – аккумуляторная батарея, являющаяся также резервным источником электроэнергии.

Генераторная установка БМД-2 включает в себя генератор постоянного тока, регулятор напряжения (РН) и автомат обратного тока (АОТ), конструктивно выполненный в виде дифференциально-минимального реле (ДМР). Они соединенные между собой электропроводами. Функциональная схема генераторной установки представлена в соответствии с рисунком 2. Принципиальная электрическая схема системы электроснабжения БМД-2 представлена в соответствии с рисунком 3.

Регулятор напряжения необходим для поддержания напряжения генератора в заданных пределах. Дифференциально-минимальное реле защищает генератор от выхода из строя под воздействием обратного тока (тока аккумуляторной батареи) в случае, если напряжение генератора меньше, чем аккумуляторной батареи.

Рисунок 2 – Функциональная схема генераторной установки БМД-2

РН – регулятор напряжения; ДМР – дифферинциально-минимальное реле

Рисунок 3 – Принципиальная электрическая схема системы

электроснабжения БМД-2

Система электростартерного пуска предназначена для проворачивания коленчатого вала двигателя с частотой, превышающей минимальную пусковую частоту. К данной системе относятся: стартер, реле включения стартера и реле блокировки стартера (по одному из этих реле в каждом реле регуляторе), выключатель стартера, исполненный в виде кнопки.

Для улучшения пуска дизеля при низких температурах предназначены электрофакельное устройство и предпусковой подогреватель.

Система освещения обеспечивает освещение местности перед машиной в тёмное время суток и в условиях недостаточной видимости, а также необходимые условия для работы экипажа ночью и днем. В систему входят световые приборы (фары и плафоны), переключатели, выключатели, розетки. К приборам наружного освещения относятся фары. Совместно с фарами работают приборы ночного видения. К приборам внутреннего освещения относятся плафоны и фонари, установленные внутри корпуса машины.

Система звуковой сигнализации предназначена для подачи предупредительных сигналов из машины или для сигнализации экипажам, находящимся в машинах, а также для вызова экипажей. В систему звуковой сигнализации входят: сигнал звуковой и выключатель звуковых сигналов.

Система обеспечения обитаемости предназначена для подачи чистого воздуха от ФВУ к органам дыхания личного состава экипажа при ведении огня.

Система защиты от оружия массового поражения коллективного типа, предназначена для защиты боевого расчета и оборудования внутри машины от воздействия ударной волны и светового излучения ядерного взрыва, от воздействия радиоактивных, отравляющих и бактериальных средств.

Система противопожарного оборудования предназначена для тушения пожара в отделении силовой установки в автоматическом режиме по сигналу датчиков.

Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля и диагностирования состояния электрооборудования, двигателя и агрегатов трансмиссии, наличия топлива, характеристики движения машины. Они делятся на измерители (температуры, уровня топлива и т.п.) и сигнализаторы предельного состояния (перегрева охлаждающей жидкости, падения давления масла в системе смазывания двигателя и т.п.).

Средства связи. Для обеспечения внешней связи служат радиоприемник и радиостанция, для обеспечения внутренней связи – аппаратура внутренней связи и коммутации со шлемофонами.

Электропривод применяется в предпусковом подогревателе двигателя и водооткачивающем насосе, установленном в корпусе машины.

Электрооборудование башни с вооружением подразделяется на приемники электроэнергии, вспомогательное оборудование и электрическую сеть. Конечные выключатели блокировки электрооборудования башни и вооружения размещены в верхних люках обитаемых отделений машины.

Бортовая электрическая сеть предназначена для соединения источников и приемников (потребителей) электрической энергии на машине. Она включает в себя электрические сети шасси и машины. Бортовая сеть состоит из проводов, соединительных разъемов, распределительных щитков и соединительных панелей, коммутационной и защитной аппаратуры, средств подавления радиопомех, вращающегося контактного устройства.

На БМД-2 применена однопроводная схема соединения источников и приемников (потребителей) – отрицательные выводы источников электроэнергии и отрицательные выводы приёмников электроэнергии соединены с корпусом машины (рисунок 4).

GВ – аккумуляторная батарея; G – генератор; S1 – автомат защиты цепи (АЗС); S2, S3 – выключатели (S3 – кнопка); F1-F3 – предохранители плавкие

Рисунок 4 – Принципиальная электрическая схема однопроводной системы распределения электрической энергии

При такой схеме соединения приборов электрооборудования вторым проводом, предназначенным для соединения минусовых выводов источников и приемников (потребителей), служат металлические части корпуса и башни машины. Поэтому необходимо более внимательное отношение к изоляции проводов и к присоединению приборов к корпусу и башне. Ослабления электрических соединений источников питания и приемников (потребителей) электрической энергии приводят к увеличению переходных сопротивлений, нестабильной работе приемников (потребителей) и резкому повышению уровня радиопомех. При касании оголенного провода или провода с дефектами изоляции, находящегося под напряжением, к металлическим деталям машины происходит короткое замыкание, которое может привести не только к выходу из строя части электрооборудования машины, но и может явиться причиной пожара.

Потребители (приемники) электрической энергии, установленные в корпусе машины (за исключением системы электростартерного пуска), для защиты от перегрузок подключены к источникам электрической энергии машины через распределительные щиты с плавкими предохранителями и автоматы защиты. Распределительный щиток (РЩ) машины, в котором размещены плавкие предохранители для защиты источников и потребителей от коротких замыканий и перегрузок, представлен согласно рисунку 5.

Потребители электрической энергии башни подключены к источникам электрической энергии при помощи вращающегося контактного устройства (ВКУ) через коробку защиты КР-25 с автоматами защиты или плавкие предохранители
блока управления и коммутации БУ-25-2С.

Блок БУ-25-2С предназначен для управления огнем из спаренной установки и приборами электрооборудования башни, а также защиты электрических цепей боевого отделения.

Рисунок 5 – Распределительный щиток БМД-2, установленный в отделении управления на правом борту

Личный состав экипажа боевой машины БМД-2 должен четко знать структуру электрооборудования машины и особенно четко усвоить, какие цепи электрооборудования защищают те или иные предохранители или автоматы защиты и где они расположены. Эти знания, закрепленные стойкими практическими навыками, позволят поддерживать боеспособность машин на необходимом уровне.

- источники электроэнергии;

- потребители (приемники) электрической энергии;

- бортовая электрическая сеть (провода, коммутационная, защитная и вспомогательная аппаратура).

Источники электрической энергии, в свою очередь, объединены в систему электроснабжения (СЭС). Источники электроэнергии на БТР-80:

- основные: генераторы с регулирующей аппаратурой (генераторные установки);

- вспомогательные: стартерные аккумуляторные батареи, работающие параллельно с генераторами на бортовую сеть.

Номинальное напряжение бортовой сети БТР-80 при работе от аккумуляторных батарей равно 24 В, при работе от генераторов – (27–28) В.

Основным режимом работы батарей является стартерный режим разряда, когда батарея должна кратковременно обеспечить отдачу больших разрядных токов [1].

На бронетранспортере БТР-80 установлены две танковые батареи 12СТ-85Р1. Допускается установка двух автомобильных батарей 6СТ-190ТР [2]. Эти аккумуляторные батареи представлены в соответствии с рисунком 1.

а б

а – аккумуляторная батарея 12С85Р1; б – аккумуляторная батарея 6СТ-190ТР

Рисунок 1 – Батареи с отдельными крышкам на каждый аккумулятор

Танковые аккумуляторные батареи имеют гарантийный срок службы не менее 3 лет и выдерживают кратковременные ударные нагрузки, например, 12СТ-85 – до 20 g. Автомобильные батареи имеют гарантийный срок в среднем до двух лет и выдерживают кратковременные ударные нагрузки не более 15 g.

Аккумуляторные батареи типа 12СТ-85 выпускаются в исполнениях:

- 12СТ-85Р1, 12СТ-85РМ (с отдельными крышками на каждый аккумулятор);

- 12СТС-85АС1 (с общей крышкой).

При установке на бронетранспортер две батареи этого типа соединяются между собой параллельно.

Аккумуляторные батареи типа 6СТ-190 в выпускаются в исполнениях:

- 6СТ-190ТМ, 6СТ-190ТР (с отдельными крышками на каждый аккумулятор);

- 6СТ-190А (с общей крышкой), 6СТ-190АП (с общей крышкой и сепараторами-конвертами), 6СТ-190АПЗ (с общей крышкой и сепараторами-конвертами, малобслуживаемая) и др.

Батареи типа 6СТ-190 с общей крышкой представлены в соответствии с рисунком 2.

а б

а – танковая аккумуляторная батарея 12СТС-85АС1; б – автомобильная батарея 6СТ-190АП

Рисунок 2 – Батареи с общей крышкой

Батареи одного типа в различных исполнениях полностью взаимозаменяемы между собой.

По габаритным и присоединительным размерам батареи типа 6СТ-190 взаимозаменяемы с серийными танковыми батареями типа 6СТ-140 и
12СТ-70. Значит, их можно, в случае необходимости, установить на БТР-80. Две батареи типа 6СТ-140 при установке на БТР-80 соединяются между собой последовательно, а две батареи типа 12СТ-70 – параллельно. Напряжение как последовательно, так и параллельно соединенных батарей равно 24 В, а емкость – 140 А∙ч. Аккумуляторная батарея 6ТСТС-140А необслуживаемая представлена в соответствии с рисунком 3, а. В настоящее время эти батареи поставляются главным образом в народное хозяйство

Батареи типа 6СТ-132 (рисунок 3, б) также можно устанавливать на бронетранспортер БТР-80. По своим габаритным и присоединительным размерам батареи этого типа взаимозаменяемы с танковыми батареями типа 12СТ-85. Так же, как и батареи типа 6СТ-190 при установке на БТР-80 две батареи типа
6СТ-132 соединяются между собой последовательно.

а б

а – аккумуляторная батарея 6ТСТС-140А необслуживаемая; б – аккумуляторная батарея 6СТ-132L

Рисунок 3 – Аккумуляторные батареи типа 6СТ-140 и 6СТ-132

Аккумуляторные батареи, предназначенные для питания системы электростартерного пуска двигателя БТР-80, должны иметь суммарную емкость не менее 170 А∙ч [2]. Поэтому при установке батарей типа 6СТ-140, 12СТ-70 или 6СТ-132 следует уменьшить продолжительность попыток электростартерного пуска двигателя, их количество или увеличить продолжительность времени между попытками по сравнению с установленным.

Батареи типа 12СТ-85 устанавливаются на различных модификациях боевых машин десанта (БМД) и пехоты (БМП), на различных модификациях российских танков (Т-72, Т-80, Т-90).

Батареи типа 6СТ-190 устанавливаются на военной автомобильной технике (автомобили семейств «Мотовоз-1» и «Мустанг»), а также на автомобили, поставляемые в народное хозяйство (автомобили семейств «Урал» Миасского автомобильного завода и «КамАЗ» автомобильного завода в г. Набережные Челны).

Батареи типа 6СТ-140 устанавливаются на многоцелевой тягач легкий бронированный МТ-ЛБ и некоторые другие объекты бронетанковой и военной автомобильной техники.

Батареи типа 6СТ-132 устанавливаются на военной автомобильной технике (автомобили семейств «Мотовоз-1» и «Мустанг»), а также на автомобили «Урал» и «КамАЗ», поставляемые в народное хозяйство, на автомобили МАЗ, ГАЗ, автобусы ПАЗ, трактора ТДТ, Т-25, ЧТЗ, МТЗ.

Для значительного сокращения номенклатуры аккумуляторных батарей, устанавливаемых на бронетанковой и военной автомобильной технике, целесообразно использовать модульный принцип построения источников тока. Применение батареи-модуля решает следующие задачи: сократить номенклатуру батарей до одного типа, повысив эксплуатационную надёжность систем электростартерного пуска; разработать единые требования и нормы по эксплуатации, хранению и техническому обслуживанию батарей; унифицировать испытательные средства, оборудование и методы испытаний батарей. В основу модульного источника тока положена аккумуляторная батарея типа 6ТСТС-100А необслуживаемая. Модульные батареи предназначены для установки на все образцы бронетанковой и военной автомобильной техники, начиная от легковых автомобилей, выпускаемых Ульяновским автомобильным заводом, и заканчивая танками [3].

На бронетранспортер могут устанавливаться четыре параллельно-последовательно соединенные батареи-модуля 6ТСТС-100А (6ТСТС-100АЗ), представленные в соответствии с рисунком 4. Напряжение четырех параллельно-последовательно соединенных батарей-модулей 24 В, а их емкость – 200 А∙ч. Полюсные выводы батарей-модулей комбинированные.

а б

а – батарея-модуль 6ТСТС-100А необслуживаемая; б – батарея-модуль 6ТСТС-100АЗ необслуживаемая; в – комбинированный полюсной вывод

Рисунок 4 – Аккумуляторные батареи-модули типа 6ТСТС-100А

Устройство комбинированного полюсного вывода батарей-модулей и их подключение к бортовой сети БТР-80 представлено согласно рисунку 4, в.

Общие характеристики стартерных батарей различных типов [1], которые возможно установить на БТР-80, представлены в таблице 1.

Т а б л и ц а 1 – Общие характеристики танковых, автомобильных батарей
и батарей-модулей, устанавливаемых на бронетранспортер БТР-80

Температура самовоспламенения дизельного топлива в распыленном состоянии составляет 400°С, а температура воздуха в конце такта сжатия достигает 700°С [1]. В холодное время года даже высокое давление в камере сгорания не обеспечивает нагрев воздуха до необходимой температуры, так как при пуске холодного двигателя, за счет усиленного теплообмена между воздушным зарядом и стенками цилиндра, повышение температуры сжимаемого воздуха замедляется. Следовательно, ухудшаются условия самовоспламенения топлива.

В этом случае, для надежного пуска двигателя, применяется электрофакельное устройство (ЭФУ). Оно предназначено для облегчения пуска двигателя, без предварительного разогрева его, при температурах окружающего воздуха от плюс 5°С до минус 20°С.

Пуск двигателя с помощью этого устройства обеспечивается за счет подогрева всасываемого в цилиндры воздуха факелами свечей в раздаточной трубе, что повышает температуру воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия, до необходимой для воспламенения поступающего в цилиндры топлива.

Согласно руководящим документам применять ЭФУ для пуска двигателя боевой машины десанта БМД-2 разрешается лишь в том случае, если обстановка не позволяет произвести разогрев двигателя перед пуском с помощью подогревателя, или по особому указанию. Пуск двигателя с использованием ЭФУ допускается только при условии, что система смазывания двигателя заправлена маслом МТЗ-10п. Раскрутка коленчатого вала до пусковых оборотов, как правило, производится комбинированным способом – стартером и сжатым воздухом.

Для пуска холодного двигателя с использованием ЭФУ необходимо, чтобы давление воздуха в баллонах было не ниже 100 кгс/см², а аккумуляторная батарея разряжена не более чем на 25%.

Условно ЭФУ подразделяется на две взаимосвязанные подсистемы: электрическую и топливную. Электрическая подсистема обеспечивает воспламенение топлива и управление работой ЭФУ, питается от аккумуляторной батареи БМД. Топливная подсистема ЭФУ обеспечивает подачу дизельного топлива к факельным свечам, для чего свечи в строго определенный момент подключаются к топливной системе низкого давления двигателя.

ЭФУ подключено к бортовой сети (БС) машины и включает в себя (рисунок 1) следующие основные узлы: четыре электрофакельные свечи, электромагнитный топливный клапан (ЭмТК), релейный блок, блок
резисторов, блок предохранителей, органы управления и сигнализации.

Рисунок 1 – Функциональная схема ЭФУ двигателя БМД-2

Электрофакельная свеча
11.3740.000 (рисунок 2) является основным элементом электрофакельного устройства [2]. Свечаобеспечивает интенсивное испарение поступающего в нее топлива, его воспламенение и удержание факела пламени при пуске двигателя. Основные характеристики свечи:

- номинальное напряжение 19 В;

- сила тока через минуту после включения 11-12 А;

- пропускная способность жиклера свечи 250±20 см³/мин.

Корпус элктрофакельной свечи (рисунок 3) неразборной конструкции, имеет нижнюю резьбовую часть для установки на впускной трубопровод двигателя.

1 – блок релейный; 2 – блок предохранителей; 3 – блок резисторов;
4 – факельные свечи; 5 – электромагнитный топливный клапан;
6 – трубопровод подачи топлива

Рисунок 2 – Электрофакельное устройство БМД-2

Штифтовой нагревательный элемент свечи представляет собой металлический кожух, внутри которого запрессована спираль из проволоки высокого сопротивления. Свободное пространство кожуха заполнено специальным наполнителем – диэлектриком с высоким коэффициентом теплопроводности. Для надежного воспламенения топлива кожух разогревается до температуры около 1000° С, что требует достаточной мощности нагревательного элемента и предварительного включения на 90 с.

1 – нагревательный элемент; 2 – изолированный электрический контакт;
3 – подвод топлива; 4 – фильтр; 5 – жиклер; 6 – сетка; 7 – объемная сетка;
8 – экран; 9 – резьбовая часть

Рисунок 3 – Электрофакельная свеча ЭФУ

Топливо к нагревательному элементу поступает через металлокерамический фильтр и жиклер, представляющий собой пробку с калиброванным отверстием для дозирования подачи топлива. Две сетки (однорядная и объемная) не только увеличивают площадь испарения топлива но и
являются катализатором, обеспечивающим газификацию топлива. Для защиты очага факела от потока воздуха, поступающего в трубу раздачи воздуха, вокруг объемной сетки установлен экран с отверстиями.

Такая конструкция, за счет создания оптимальных условий для испарения и сгорания поступающего топлива, дает возможность получать устойчивый факел пламени.

Свечи установлены в трубе раздачи воздуха на впускном трубопроводе (рисунок 4) двигателя с таким расчетом, чтобы обеспечивалась подача подогретого воздуха и паров топлива равномерно во все цилиндры двигателя.

1 – раздаточная труба; 2 – электрофакельные свечи; 3 – топливный клапан;
4 – ТНВД; 5 – топливный трубопровод; 6 – сливная пробка

Рисунок 4 – Размещение электромагнитного топливного клапана

и электрофакельных свечей

Количество электрофакельных свечей (4 свечи) определено конструкцией двигателя. Включение и отключение подачи топлива к свечам обеспечивается электромагнитным топливным клапаном (рисунок 4), который управляется релейным блоком.

1 – электромагнит; 2 – клапан; 3 – электрический проводник; 4 –трубопровод подачи топлива к клапану; 5 – трубопровод подачи топлива к электрофакельным свечам

Рисунок 5 – Электромагнитный топливный клапан

Электромагнитный топливный клапан
11.3741.00 обеспечивает подключение электрофакельных свечей к топливной системе двигателя, после завершения их нагрева, на период пуска и разогрева двигателя и отключения свечей от топливной системы – после завершения работы факельного устройства.

Клапан установлен в моторно-трансмиссионном отделении на кронштейне, над воздухораздаточной трубой и трубопроводом подключен к топливной системе двигателя через зажимной болт на топливном насосе высокого давления. Подача топлива под давлением осуществляется топливоподкачивающим насосом двигателя при прокручивании коленчатого вала.

Релейный блок (рисунки 2, 5) производит необходимые переключения элементов схемы в соответствии с алгоритмом работы ЭФУ. В релейном блоке установлены четыре электромагнитных реле общего назначения, разных типов (в зависимости от места установки в электрической схеме ЭФУ) и два электронных реле времени, которые представляют собой герметичную, электронную, статическую, конструкцию с одним переключающим контактом, с фиксированной выдержкой времени 90 с.

По команде от органов управления, релейным блоком выполняются следующие действия:

- предварительный нагрев электрофакельных свечей перед подключением их к топливной системе двигателя;

- отключение генератора от бортовой сети для защиты нагревательных элементов электрофакельных свечей после пуска двигателя;

- подключение электрофакельных свечей к топливной системе;

- переключение ЭФУ для пуска двигателя и его разогрева;

- отключение ЭФУ после завершения работы;

- подключение генератора к бортовой сети

- отключение электрофакельных свечей от топливной системы двигателя.

Блок резисторов (рисунок 2) обеспечивает необходимую величину тока для нагрева термоэлементов электрофакельных свечей перед включением устройства в работу и при разогреве двигателя после пуска. Каждый резистор имеет величину сопротивления 0,3 Ом, что обеспечивает снижение напряжения бортовой сети на контактах электрофакельной свечи при предварительном включении до 19 В, на которые рассчитан нагревательный элемент. При пуске двигателя, падение напряжения до необходимой величины происходит за счет включения стартера двигателя.

Блок предохранителей
ПВ-20А (рисунок 2) исполняет защиту электрических цепей и оборудования ЭФУ от коротких замыканий.

1 – реле РНЕ 22; 2 – реле РНЕ 44; 3 – реле времени РВЭ 1А; 4 – реле РЭС10; 5 – корпус блока управления

Рисунок 5 – Состав блока релейного ЭФУ

Органы управления и сигнализации (рисунок 6) устройства размещены на центральном щитке механика-водителя.

Рисунок 6 – Органы управления ЭФУ БМД-2

К ним относятся: выключатель ЭФУ ВКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ, кнопка ЭФУ ПУСК, сигнальный фонарь ЭФУ ПРОГРЕВ СВЕЧЕЙ, сигнализирующий об окончании времени предварительного прогрева свечей и о готовности устройства к пуску двигателя, сигнальные фонари ИСПРАВНОСТЬ СВЕЧЕЙ, сигнализирующие об исправности силовых электрических цепей устройства.

Питание в электрическую схему [3] факельного устройства подается включением выключателя ЭФУ ВКЛЮЧ. ПИТАНИЯ, при этом должны загореться полным накалом лампы Л1-Л4 сигнальных фонарей ИСПРАВНОСТЬ СВЕЧЕЙ, что свидетельствует об исправности термоэлементов свечей и плавких вставок. После нажатия и отпускания кнопки ЭФУ ПУСК, питание поступит на реле Р2 и Р6 (рисунок 7, таблица 1).

Реле Р2 контактами К-Р2 подключит к бортовой сети термоэлементы электрофакельных свечей через сопротивления R1-R4 и отключит от бортовой сети генератор (производится отключение обмотки возбуждения генератора).

Реле Р6, замкнув контакты К-Р6, подключит питание реле времени Р4 и переключит обмотку реле Р2 к бортовой сети, минуя кнопку ЭФУ ПУСК. Лампы Л1-Л4 сигнальных фонарей должны гореть неполным накалом, что свидетельствует об исправности сопротивлений R1-R4 и свечей. Проходит первый временной интервал – предварительный прогрев свечей. Реле времени Р4 через 90 с сработает и своими контактами подключит питание на реле времени Р3 и реле Р5. Реле Р5, замкнув контакты К-Р5, подключит питание к электромагниту топливного клапана и лампе сигнального фонаря ЭФУ ПРОГРЕВ СВЕЧЕЙ.

1 – предохранитель в распределительном щитке; 2 – органы кправления ЭФУ; 3 – блок релейный; 4 – электрофакельные свечи; 5 – блок предохранителей; 6 – блок резисторов; 7 – электромагнит топливного клапана; Ш – штепсельные разъемы; МП – моторная перегородка

Рисунок 7 – Принципиальная электрическая схема ЭФУ БМД-2

Т а б л и ц а 1 – Назначение составных частей ЭФУ

Топливный клапан подключит электрофакельные свечи к топливной системе двигателя. Загорание лампы сигнального фонаря ЭФУ ПРОГРЕВ СВЕЧЕЙ указывает на готовность устройства к пуску двигателя.

После нажатия кнопки СТАРТЕР, питание поступит на реле Р1, которое контактами К-Р1 переключает термоэлементы свечей на питание от бортовой сети, минуя резисторы R1-R4 на момент пуска двигателя. После пуска двигателя (отпускание кнопки СТАРТЕР) реле Р1 обесточивается, размыкаются контакты К-Р1 и термоэлементы свечей снова переключаются на режим питания через резисторы R1-R4. Реле времени Р3 через 90 с сработает и отключит реле Р6 от сети. Реле Р6 отключит реле Р2, в результате чего происходит отключение электрофакельных свечей от бортовой сети и подключение к ней генератора, при этом гаснет лампа сигнального фонаря ЭФУ ПРОГРЕВ СВЕЧЕЙ.

По окончанию работы устройство выключается выключателем ЭФУ ВКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ, при этом гаснут лампы сигнальных фонарей ИСПРАВНОСТЬ СВЕЧЕЙ.

ЭФУ подобной конструкции с отдельными конструктивными особенностями установлены в силовых установках боевой машины пехоты БМП-2, бронетранспортера БТР-80, различных модификаций автомобилей КамАЗ, Урал [4] (таблица 2).

Т а б л и ц а 2 – Взаимозаменяемость элементов ЭФУ

Свет прибора освещения воспринимается человеческим глазом после отражения от дороги или объекта на дороге (рисунок 1). Свет светосигнального прибора наблюдатель воспринимает непосредственно (рисунок 2). Фары и фонари заднего хода можно считать не только осветительными (водитель автомобиля, на котором они установлены, воспринимает их отраженный свет), но и светосигнальными приборами (другие участники дорожного движения воспринимают их свет непосредственно).

Рисунок 1 – Освещение при помощи головных фар дороги
и объектов на ней

Рисунок 2 – Восприятие человеческим глазом светового сигнала
указателя поворотов

В зависимости от места установки их на машину приборы освещения подразделяются на две группы:

- наружные – они обеспечивают движение автомобиля в условиях недостаточной или ограниченной видимости;

- внутренние – они обеспечивают необходимые условия для работы водителя ночью и днем.

Состав системы освещения автомобиля Урал-4320-31 представлен в соответствии с рисунком 3.

Рисунок 3 – Состав системы освещения автомобиля Урал-4320-31

Противотуманные фары и, соответственно, их выключатель устанавливаются только по особому требованию заказчика [1].

Установка передних приборов освещения и световой сигнализации автомобиля Урал-4320-31 (в исполнении для Министерства Обороны), в том числе головных фар, представлена в соответствии с рисунком 4.

1, 18 – прокладка; 2, 22 – повторитель поворота боковой и знак автопоезда УП101; 3 – прокладка фары; 4, 14, 21 – гайка; 5 – кольцо уплотнительное;
6 – фонарь передний ПФ133АБ; 17, 23 – винт; 7 – фара 401.3711; 8 – рукоятка; 9, 16, 24 – шайба пружинная; 10 –фара-прожектор 171.37110; 11 – кронштейн поворотной фары; 12 – пружина поворотной фары; 13, 15, 25 – шайба; 19 – световозвращатель ФП-316-01; 20 – болт

Рисунок 4 – Установка передних приборов освещения и световой
сигнализации автомобиля Урал-4320-31 (в исполнении для МО)

Головные фары являются основными приборами системы освещения. Именно они в наибольшей мере способствуют организации и обеспечению безопасного дорожного движения в условиях недостаточной [2] (менее 300 м в условиях тумана, дождя, в сумерки и т.п.) или ограниченной (рельефом местности, строениями, растительностью и т.п.) видимости водителем дороги.Приборы внутреннего освещения подключены в бортовую сеть таким образом, что электрическая энергия поступает к ним, минуя выключатель стартера и приборов.

Для включения приборов освещения применяется коммутационная аппаратура (переключатели и выключатели). Коммутационная аппаратура световых приборов системы освещения, а также световой и звуковой сигнализации установлена в кабине автомобиля.

Головные фары включаются при втором положении центрального переключателя света. В зависимости от положения ножного переключателя света включается ближний или дальний свет. С его помощью водитель выбирает режим работы фар (дальний или ближний свет) в зависимости от условий движения. При этом при включении фар не допускается одновременное действие ближнего и дальнего света.

Все цепи системы освещения защищены плавкими предохранителями, установленными в двух блоках. Блоки предохранителей расположены под крышкой люка на передней панели кабины (рисунок 5).

а б в

а – крышки блоков плавких предохранителей при открытой крышке люка;
б – блоки плавких предохранителей; в – электрическая схема блока предохранителей; 1 – крышка люка блока предохранителей; 2, 4 – крышка и блок нижних предохранителей; 3, 5 – крышка и блок верхних предохранителей; 6 – плавкий предохранитель (вставка)

Рисунок 5 – Блоки предохранителей, 1-я – 6-я вставка (предохранитель)

На крышке каждого блока указана сила тока, на которую рассчитаны размещенные под ней предохранители. Заменить в блоках плавкие предохранители легко и просто.

Малогабаритные плавкий предохранитель срабатывает при двукратном повышении сил номинального тока не более, чем за 5 секунд.

Плавкие предохранители верхнего блока защищают цепи:1-й – противотуманных фар; 2-й – лампы фары-прожектора; 3-й – переносной и подкапотной ламп, цепь питания блоков контрольных ламп, также к ней может подключаться задний противотуманный фонарь; 4-й – лампы плафона кабины, фонарей знака автопоезда и ламп сигналов торможения; 5-й – электродвигателя отопителя и фонаря заднего хода; 6-й – питания приборов и зуммера.

Плавкие предохранители нижнего блока защищают цепи: 1-й – левого габаритного огня; 2-й – правого габаритного огня и освещения приборов; 3-й – ближнего света левой фары; 4-й – ближнего света правой фары; 5-й – дальнего света левой фары; 6-й – дальнего света правой фары.

В ряде исследований установлено, что на формирование кривой разряжения во впускном коллекторе напрямую оказывают влияние неисправности двигателя [2]. Следовательно, исследуя кривые разряжения можно провести функциональное диагностирование двигателя без разбора его систем и механизмов.

Для инструментальной регистрации пульсаций давления воздуха во впускном коллекторе двигателя разработано специальное устройство, функциональная схема которого показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Функциональная схема устройства

В качестве параметрического преобразователя давления воздуха в электрический сигнал применен ёмкостной датчик. Измерения емкости датчика производится с помощью моста переменного тока. В качестве генератора переменного тока используется мост Вина.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Принципиальна схема устройства

Принцип действия устройства заключается в следующем.

На вход измерительного моста подаётся переменное синусоидальное напряжение, формируемое генератором Вина, выполненного на операционном усилителе DA 1.1.

Напряжение между диагоналями моста может быть рассчитано по формуле [3].

, (1)

где

, . (2)

Если мост сбалансирован, то z₁=z₂ и R₁₀=R₁₁ => U_BD=0. Тогда U_вых=0.

Предположим, что изменение давления во впускном коллекторе привело к изменению ёмкости C₅.

Учтём, что

; ,

тогда

. (3)

Следовательно, изменение ёмкости С₅ приведёт к изменению общего сопротивления на участке ABC, что вызовет разбаланс моста.

Напряжение U_BD станет отличным от нуля. Это напряжение усилится операционным усилителем DA 1.2 в соответствии с:

, (4)

Изменение напряжения зарегистрирует осциллограф. Сравнив полученные кривые осциллограмм с эталонными, диагност сможет принять решение о наличии и виде неисправностей без разбора двигателя.

Для получения графика пульсаций давления, датчик должен быть подсоединён к впускному коллектору двигателя диагностируемого автомобиля, а выход измерительного устройства подключён к USB осциллографу.

Проведенные стендовые испытаний доказали эффективность предложенного способа диагностирования и позволили сформировать базу эталонных осциллограмм, соответствующих той или иной неисправности.

В частности, на рисунке 3 представлена кривая разрежения во впускном коллекторе на режиме прокрутки стартером. Шумы при нарастании разряжения свидетельствуют о наличии нагара на тарелках впускных клапанов, препятствующего их нормальной работе при такте впуска.

Рисунок 3 – Кривая разряжения во впускном коллекторе

По полученному на рисунке 4 графику можно выявить нарушение фаз газораспределения, вызванное неправильной установкой взаимного расположения коленчатого и распределительных валов двигателя, например, при ремонтных работах или в случаи перескакивания звеньев приводной цепи в случаи ее растяжения.

Рисунок 4 – Кривая разрежения во впускном коллекторе двигателя при смещении распредвала в сторону опережения относительно коленвала.

Различия амплитуд, повторяющиеся в кривой разряжения (рисунок 5) с определенной периодичностью, свидетельствуют об износе цилиндропоршневой группы в отдельных цилиндрах двигателя. Данная неисправность приведет к всасыванию ими разного количества топливовоздушной смеси. Итог – потеря мощности двигателя и неустойчивая его работа на холостом ходу.

Рисунок 4- Кривая разрежения двигателя при износе цилиндро-поршневой группы

,

где L – ресурс подшипника, час;
С – динамическая грузоподъемность, Н;
Р – эквивалентная динамическая нагрузка, Н;
n – частота вращения, об/мин.

При окислительном износе дорожек и тел качения для определения долговечности подшипников использовали выражение: 

где L – ресурс подшипника, час;
i – размерный износ поверхностей качения;
В, К₀ – коэффициенты определяемые экспериментально и зависящиеот свойств материала, качества сборки, точности изготовления.
При увеличенной периодичности проведения смазочно-заправочных работ долговечность подшипников определяется изменением свойств смазок. Стандартного метода, определяющего работоспособность смазочных материалов в любом узле вне зависимости от конструкции и условий эксплуатации, пока не существует, поэтому срок службы их в конкретных узлах определяют экспериментальным путем. Так, экспериментально установлено [3], что работоспособность пластичных смазок в зависимости от температуры может быть рассчитана по формуле:

,

где Т – температура, ⁰С;
t – срок службы смазки; 
А, В – постоянные коэффициенты для данного типа смазки.
Данные методы оценки долговечности подшипников качения отличаются простотой, так как существуют каталоги, в которых представлены значения необходимых параметров для стандартных подшипников качения.
Рассчитанная долговечность подшипников по данным методам ниже значений долговечности узлов трения при реальных условиях эксплуатации. Это связано с тем, что при подборе подшипников, исходя из условий надежности, принимают максимальную нагрузку узла, скоростной и температурный режимы, худшие режимы смазывания и т.д.
Долговечность подшипника определяется возникающими силами трения при качении и распределением напряжений в зоне соприкосновения роликов с сепаратором (рисунок 1).

Р_н - нормальная нагрузка; Р_r – нагрузка сопротивления качению; r – радиус цилиндра; F – сила прикладываемая к телу качения необходимая для преодоления сил трения; l_r – плечо силы трения; l – плечо нормальной нагрузки

При неподвижном цилиндре в зоне соприкосновения с сепаратором под действием нагрузки возникает местная деформация смятия на площадке ав. Согласно теории упругости напряжение по линии ав распределяется по эллиптической кривой, и равнодействующая этих напряжений совпадает с направлением нагрузки на цилиндр. При перекатывании цилиндра участок св площадки смятия будет находиться в зоне нарастающих деформаций, а участок ас – в зоне исчезающих деформаций. Поэтому в силу гистерезиса, являющегося следствием наличия внутреннего трения в материале, распределение напряжений по площадке ав окажется не симметричным, а равнодействующая напряжений будет смещена вправо от точки с на некоторую величину l_r, называемую плечом силы трения качения, или коэффициентом силы трения качения.
Между сепаратором и телами качения возникают значительные давления и силы трения, приводящие к износу подшипников. Однако это характерно для шариковых подшипников, что обусловлено различными скоростями точек а и в при качении шарика (рисунок 2).

Dw – диаметр тела качения; D1 – диаметр внутреннего кольца; Fцб – центробежная сила; V1 – скорость вращения внутреннего кольца; Wс – скорость вращения сепаратора; ава – линия контакта шарика с кольцами

Контакт шарика с кольцами осуществляется по некоторой дуге ава. Если допустить, что в точке в нет скольжения, то оно будет в точке а. Таким образом, в шариковых подшипниках наряду с трением качения наблюдается трение скольжения. Это создает дополнительный износ и потери в этих подшипниках. В роликовых подшипниках имеет место чистое качение, так как все точки контакта одинаково удалены от оси роликов. При этом виде трения износ подшипников незначителен [4].
Исследования динамической нагруженности конических роликовых подшипников также показали, что условия их работы не напряженные, так как в подшипниках данного типа действие гироскопических моментов и влияние динамических факторов незначительно.
Гироскопический момент М_Г для данного типа подшипников определяется по выражению:

где J – момент инерции ролика относительно своей оси; 
Wр – угловая скорость ролика вокруг своей оси; 
Wс – угловая скорость сепаратора,
a – угол давления.

Таким образом, можно сделать вывод, что в конических подшипниках ступиц колес преобладает трение качения, а условия применения не являются жесткими. Долговечность подшипников применяемых в ступицах колес при правильной эксплуатации узла превышает расчетную. При этом распределение нагрузки в подшипнике качения в значительной степени зависит от размера зазора между телом качения и сепаратором в подшипнике [5], а неправильная регулировка подшипника прогрессивно ухудшает условия его работы.

Установка аккумуляторных батарей на машине представлена в соответствии с рисунком 1.   

а

б

в

а – ниша для установки батарей бронетранспортера БТР-80 (машина без батарей); б – аккумуляторные батареи типа 12СТ-85, установленные на БТР-80; в – установка батарей на бронетранспортере БТР-80

1 – крышка люка; 2 – стяжка; 3 – гайка-барашек; 4 – накладка; 5 – основание; 6 – провод; 7, 13 и 15 – шины (перемычки); 8 – резиновая прокладка; 9 – защищая крышка; 10 –экран; 11 – блок защиты аккумуляторных батарей; 12 –ручка батареи; 14 – аккумуляторные батареи

Рисунок 1 – Установка аккумуляторных батарей типа 12СТ-85 на БТР-80

В машине имеется розетка для пуска двигателя от внешнего источника. Для доступа к розетке необходимо открыть люк доступа к аккумуляторным батареям (он находиться справа по ходу движения машины).

В нише аккумуляторных батарей (в люке слева по ходу движения) размещена розетка внешнего пуска.

Используя специальные провода из группового комплекта 5903-3906234 ЗИП (на 10 машин) при необходимости (при разряженных или отсутствующиз на машине батареях) можно пустить двигатель бронетранспортера от внешнего источника постоянного тока, например, от батарей другого БТР с работающим двигателем. Специальные провода подключается к розеткам внешнего пуска обеих машин. На проводах с обеих сторон имеются маркированные наконечники с нанесенными знаками полярности.

Согласно [1] при отсутствующих или неисправных аккумуляторных батареях допускается временная работа двигателя без батарей. В этом случае пуск двигателя производится от внешнего источника питания только после того, как предварительно будет отсоединена плюсовая шина от блока защиты аккумуляторных батарей.

Но при определенных обстоятельствах в особых условиях (например, при ведении боевых действий, выполнении миротворческой миссии или ликвидации чрезвычайных ситуаций) при неисправных (отсутствующих) батареях бронетранспортера иногда приходится осуществлять пуск двигателя машины с помощью подручных средств, используя их вместо штатных специальных проводов.

Для электростартерного пуска в принципе можно применять любые провода или металлические пруты, соответствующей площади сечения и длины. На каждом бронетранспортере в шанцевом инструменте имеется лом. В особых условиях его можно использовать для того, чтобы осуществить электростартерный пуск двигателя бронетранспортера БТР-80. При этом необходимо действовать в следующей последовательности:

- установить на ровной площадке бронетранспортер с неисправными батареями (без батарей) и бронетранспортер с исправными батареями и работающим двигателем. Передние (носовые) части машин должны быть направлены в противоположные стороны. Люки доступа к аккумуляторным батареям должны находиться напротив друг друга. Расстояние между машинами должно быть около 1 м (рисунок 3);

- на бронетранспортерах открыть люки ниш аккумуляторных батарей для доступа к ним;

- взять ломы из шанцевого инструмента каждой машины;

- одним ломом надежно соединить корпуса обоих бронетранспортеров. Места соединения корпусов ломом должны быть очищены от краски. Другим ломом надежно соединить выводы блоков защиты (рисунки 1, в и 2) машин;

- включить на бронетранспортере с неисправными батареями выключатель аккумуляторных батарей;

- осуществить электростартерный пуск двигателя бронетранспортера с неисправными батареями (без батарей) в штатном режиме;

- после пуска двигателя немедленно выключить на бронетранспортере с неисправными батареями (без батарей) выключатель аккумуляторных батарей и отсоединить ломы.

Требования безопасности при рассмотренном выше способе электростартерного пуска двигателя бронетранспортера БТР-80 достаточно просты и должны быть следующими:

- во избежание ожогов личного состава экипажа машины держать ломы следует в перчатках (например, зимних) или через ветошь;

- во избежание поражения электрическим током личный состав экипажа машины, принимающий участие описанном выше способе электростартерного пуска двигателя бронетранспортера БТР-80 в особых условиях не должен размещаться на мокрых влажных участках местности. Необходимо под ноги положить резиновые коврики или сидения с машины;

- во избежание короткого замыкания лом должен быть плотно прижат к выводам блоков защиты аккумуляторных батарей, и ни в коем случае не касаться корпуса машин.

1 – бронетранспортер БТР-80 с исправными аккумуляторными батареями; 2 – бронетранспортер

БТР-80 с неисправными аккумуляторными батареями; 3 – военнослужащий, соединяющий корпуса обоих бронетранспортеров с помощью лома; 4 – военнослужащий, соединяющий выводы блоков защиты с помощью лома

Рисунок 2 – Электростартеный пуск двигателя бронетранспортера БТР-80 с помощью подручных средств (ломов из шанцевого инструмента машин)

В особых условиях при неисправных батареях бронетранспортера также можно осуществить электростартерный пуск двигателя бронетранспортера от аккумуляторных батарей автомобиля с напряжением бортовой сети 24 В с использованием  того же лома из комплекта шанцевого инструмента БТР-80 и любого гибкого металлического проводника (рисунок 3) с площадью поперечного сечение не менее 30 мм². Ломом целесообразно соединить корпус бронетранспортера и раму машины, гибким проводником – вывод блока защиты бронетранспортера и вывод «+» аккумуляторных батарей автомобиля.

1 – автомобиль семейства «Мотовоз-1»; 2 – бронетранспортер БТР-80 с неисправными аккумуляторными батареями; 3 – военнослужащий, соединяющий корпуса обоих машин с помощью лома; 4 – военнослужащий, соединяющий выводы блока защиты с выводом «+» аккумуляторных батарей автомобиля с помощью гибкого металлического проводника с площадью поперечного сечение не менее 30 мм²

Рисунок 3 – Электростартеный пуск двигателя бронетранспортера БТР-80 от аккумуляторных батарей автомобиля с помощью подручных средств

Порядок электростартерного пуска двигателя такой же, как и в первом рассмотренном случае.

Отметим, что рассмотренный способ электростартерного пуска дизеля бронетранспортера БТР-80 достаточно прост по своей сути, но при практическом выполнении требует высокой выучки экипажа. Применять такой способ пуска двигателя в условиях повседневной эксплуатации бронетранспортера крайне не рекомендуется.

На Урал-4320-31 устанавливают круглые фары головного освещения типа «CR» модели 401.3771 (ФГ122ВВ1) или 671.3711с обычной лампой накаливания двухфарной системы освещения (рисунок 1).

Фара 401.3711 (ФГ122ВВ1) состоит из корпуса в сборе 3 и закрепленного в нем оптического элемента ФГ140 (поз. 7). Лампа фары 10 с помощью штекерного разъема 14 и соединительных проводов подсоединяется к бортовой сети автомобиля [1]. Оптический элемент 7 установлен в держателе, задающем нужное направление пучку света. Корпус фары штампуют из листовой стали толщиной (0,8–1) мм; его форма определяется способом и местом крепления фары на машине. На автомобиле Урал-4320-31 корпус фары 3 жестко закреплен четырьмя винтами 11 на передней части брызговика крыла в специальной выемке. Корпус фары в сборе представлен в соответствии с рисунком 2, а.

Держатель состоит из установочного кольца 2, прижатого с помощью пружин 4 (их 3 штуки) к корпусу фары 1. Установочное кольцо 2 опирается на внутреннюю поверхность корпуса фары 1. К внутренней стороне корпуса фары приклепан так называемый кожух 3, к которому и крепится установочное кольцо 2 при помощи пружин 4. Оптический элемент закреплен в корпусе фары тремя винтами 7, проходящими через внутренний ободок 2 (рисунок 1) и ввернутыми в установочное кольцо 2 держателя (рисунок 2, а). Во избежание повреждения изоляции соединительных проводов и их замыкания на корпус автомобиля они заведены в корпус фары 1 через специальную колодку 5, изготовленную из пластмассы.

а – фара 401.3771 (ФГ122ВВ1) в сборе; б – общее устройство фары; 1 – прокладка; 2 – ободок внутренний в сборе; 3 – корпус в сборе; 4 – кольцо установочное; 5– винт регулировочный; 6– пружина; 7 – элемент оптический ФГ140; 8 – пылеотражатель; 9 – ободок наружный в сборе; 10 – лампа автомобильная А24-55+50; 11 – винт крепления корпуса фары; 12 – винт крепления наружного ободка; 13 – винт крепления оптического элемента; 14 – штекерный разъем; 15 – кожух держателя; 16 – провода соединительные

Рисунок 1 – Устройство фары 401.3711 (ФГ122ВВ1)

Хорошее освещение дороги без ослепляющего воздействия на водителей встречного транспорта достигается регулировкой положения оптического элемента относительно корпуса фары 1 при помощи винтов 6, ввернутых в корпус фары 1 и расположенных под углом 90°. Один винт перемещает луч света в вертикальной, а второй винт – в горизонтальной плоскости.

Регулировочный винт 1 (рисунок 3) ввернут в закрепленную на корпусе 3 фары гайку с защитным колпаком. Колпак предохраняет винт 1 от коррозии.

 а                                                                                        б

а – корпус фары в сборе; б – прокладка; 1 – корпус фары; 2 – установочное кольцо; 3 – кожух; 4 – пружина; 5 – колодка для ввода соединительных проводов; 6 – винты регулировочные; 7 – винты крепления оптического элемента; 8 – паз установочный

Рисунок 2 – Корпус фары в сборе

Между корпусом фары 3 и брызговиком крыла установлена резиновая прокладка 1 (рисунок 1), защищающая наружную поверхность корпуса фары от попадания влаги, а значит от коррозии. Прокладка (рисунок 2, б) выполнена из резины и имеет достаточно большую толщину. Вместе прокладка и пружины 4 (рисунок 2) держателя оптического элемента уменьшают тряску нитей накаливания лампы фары при движении автомобиля, тем самым продлевая срок службы лампы. У фары также имеется декоративный наружный ободок 9 с резиновой прокладкой, который крепится к корпусу фары 3 скобой и винтом 12 (рисунок 1).

1 – регулировочный винт; 2 – гайка с защитным колпаком; 3 – корпус фары; 4 – установочное кольцо

Рисунок 3 – Установка регулировочного винта

На рисунке 4 представлен оптический элемент ФГ140 герметизированный с европейским светораспределением. Он устанавливается в фары типа ФГ122 целого ряда других автомобилей: УАЗ, ГАЗ, Урал, а также автобусов ПАЗ.

        а                                                     б                                                              в

а – оптический элемент ФГ140; б – внешний вид рассеивателя оптического элемента ФГ140; в – расположение призм и линз по поверхности рассеивателя; 1 – отражатель; 2 – рассеиватель; 3 – лампа автомобильная А24-55+50; 4 – установочный выступ (3 выступа по окружности)

Рисунок 4 – Оптический элемент ФГ140

Зеркальное покрытие отражателя 1 нанесено на внутреннюю поверхность параболоида вращения. Она, имея вогнутую форму, собирает лучи света и отражает их как узкий пучок света на дорогу на значительное расстояние от автомобиля. Для более равномерного распределения света с целью лучшего освещения дороги свет проходит через рассеиватель 2 оптического элемента, представляющий собой выпуклое рифленое стекло. Отражатель 1 оптического элемента изготовлен из холоднокатаной стали. После химического обезжиривания поверхности отражателя его лакируют и просушивают инфракрасными лучами. Затем внутреннюю поверхность отражателя подвергают алюминированию методом термической возгонки в вакууме. Алюминиевое покрытие отражает до 90 % света. Качество отражающего слоя и точность геометрической формы отражателя существенно влияют на качество светораспределения.

Вторичное распределение светового потока для обеспечения необходимого уровня освещенности дороги осуществляет защитное стекло – рассеиватель 2 (рисунок 4).

Рассеиватель изготовляют из безцветного стекла в прессформах. При его изготовлении на внутренней поверхности формируются линзы и призмы, которые рассеивают световой поток в стороны в необходимых направлениях. Левая по ходу движения автомобиля сторона рассеивателя имеет линзы,  сдвинутые вниз от горизонтальной оси симметрии по прямой линии на угол 15° (как и левая сторона экрана нити ближнего света лампы).

Так как при европейском светораспределении асимметричный ближний свет фары формируется только верхней частью отражателя, то и, соответственно, верхняя часть рассеивателя имеет гораздо более сложную оптическую систему, чем его нижняя часть, работающая совместно со всем отражателем на симметричном дальнем свете.

Оптический элемент неразборный. Рассеиватель соединен с отражателем  герметизирующим клеем. Диаметр оптического элемента ФГ140 равен180 мм. При установке элемента в корпус фары цифровые и буквенные знаки системы международного обозначения световых приборов, имеющиеся на рассеивателе, должны занимать только вертикальное положение (на некоторых оптических элементах наносится надпись «ВЕРХ» или стрелка ↑).

Также на наружной стороне отражателя по окружности его сечения, к которому приклеивается рассеиватель, имеются три установочных выступа 4 (рисунок 4, а). А на установочном кольце 2 имеется три паза 8 установочных (рисунок 2, а). Выступы и пазы расположены не равномерно по окружности, поэтому оптический элемент может быть установлен в корпус фары только в одном положении.

В оптическом элементе каждой фары установлено по одной лампе 10 (рисунок 1) с двумя нитями накаливания – ближнего и дальнего света. Для фар головного освещения с европейской системой светораспределения выпускается единая двухнитевая лампа со специальным унифицированным фланцевым цоколем типа Р45t/41. Нить накаливания дальнего (симметричного) света всегда будет находиться в фокусе параболоида вращения отражателя. Лампа автомобильная А24-55+50 с унифицированным фланцевым цоколем устанавливается в оптический элемент ФГ140 со стороны вершины параболоидного отражателя 1 и удерживается в нем с помощью двух специальных пружинящих защелок 2 в соответствии с рисунком 5 [2]. Для герметизации оптического элемента при установке лампы применяется пылеотражатель 8 (рисунок 1).

а                                                                                                                   б

а – устройство в оптическом элементе для фиксации лампы; б – оптический элемент с установленной в нем лампой; 1 – отражатель; 2 – пружинящие защелки; 3 – посадочное кольцо; 4 – установочный паз; 5 – фиксирующий фланцевый цоколь лампы со специальным фиксирующим выступом

Рисунок 5 – Установка и фиксация лампы в оптическом элементе ФГ140

На фланцевом цоколе лампы (рисунок 6) имеется специальный фиксирующий выступ. А на посадочном кольце 3 отражателя (рисунок 6, а) имеется паз 4. Так что лампа в оптическом элементе может быть установлена только в одном определенном правильном положении так, чтобы нить дальнего света попала в фокус отражателя с точностью ±0,25 ммбез последующей фокусировки. Этому условию удовлетворяет фланцевый цоколь. Фланец напаивают на цоколь индивидуально для каждой лампы в специальном оптическом приспособлении, гарантирующем правильное расположение нити дальнего света относительно опорной поверхности фланца. Большой размер гарантирует точность установки лампы.

На торце цоколя лампы имеется три изолированных прямоугольных вывода 2 (рисунок 7, б) под штекерный разъем (рисунком 7, в). Одним своим концом каждая нить накала лампы припаяна к выводу, который подсоединяется проводом с «массой» автомобиля при подсоединении штекерного разъема к лампе. Другие концы нитей припаяны к двум другим выводам, которые соединены проводами с выводами ножного переключателя света.

У двухнитевой лампы накаливания А24-55+50 в соответствии с рисунком 8, в (нити накаливания на рисунке представлены со стороны цоколя лампы) нить 1 дальнего света помещена в фокусе параболоидного отражателя. Нить 2 ближнего света цилиндрической формы выдвинута вперед по отношению к нити 1 дальнего света и расположена чуть выше и параллельно оптической оси.

а                                                                         б                                                              в

а – фланцевый цоколь лампы с фиксирующим выступом (вид сверху); б – фланцевый цоколь лампы с фиксирующим выступом (вид снизу); в – контактная колодка (штекерный разъем); 1 – фланцевый цоколь; 2 – выводы; 3 – установочные выступы

Рисунок 6 – Цоколь лампы накаливания фары с европейским светораспределением и её контактная колодка

Назначение непрозрачного экрана  (рисунок 6, а) под нитью ближнего света – не допустить попадание световых лучей на нижнюю половину отражателя, а от нее – в глаза встречному водителю. Спереди экран отогнут кверху, чтобы прямые лучи, испускаемые нитью ближнего света, также не были ослепляющими. Левая сторона экрана (по ходу движения автомобиля) отогнута вниз на угол 15°, что позволяет увеличить площадь активной поверхности левой половины отражателя оптического элемента фары.

При формировании светового пучка ближнего света используется только верхняя вогнутая зеркальная поверхность отражателя, дальнего света – вся рабочая поверхность отражателя.

Совместное формирование светового пучка нитью накаливания ближнего света лампы фары и рассеивателем увеличивает освещенность правых обочины и полосы движения автомобиля при движении на ближнем свете. Колба автомобильной лампы А24-55+50 (рисунок 6) заполнена смесью газов – аргоном (96 %) и азотом (4 %). Газы закачены в колбу лампы под давлением [3].

Вопрос же совместной работы двух генераторных установок БТР-80, параллельно подключенных на общую нагрузку, в технической литературе практически не рассматривается.

Напомним, что на двигателе 7403 восьмой комплектации бронетранспортера БТР-80 установлено два генератора, которые приводятся в действие при помощи ременного привода. Каждый генератор Г 290В имеет свой ременный привод (рисунок 1).

1 – дизель 7403 восьмой комплектации; 2 – генераторы Г 290В с ременным приводом

Рисунок 1 – Установка двух генераторов на дизель бронетранспортера БТР-80

Тут же, в отделении силовой установки на нишах колес четвертого моста машины установлены два реле-регулятора РР390-Б (рисунок 2). Отметим, что при электростартерном пуске дизеля в аварийном режиме [3] в особых условиях такое размещение реле-регуляторов создает некоторые дополнительные трудности. На транспортере-тягаче МТ-ЛБ реле-регулятор РР390-Б установлен в отделении управления, а это значительно упрощает электростартерный пуск двигателя машины в аварийном режиме.

Рисунок 2 – Установка реле-регулятора в отделении силовой установки бронетранспортера БТР-80

Принципиальная электрическая схема системы электроснабжения бронетранспортера БТР-80 представлена в соответствии с рисунком 3.

На БТР-80 согласно [4] допустимая разница токов генераторов при работе при параллельной работе генераторных установок на общую нагрузку не должна превышать 40А. Резистор R1, установленный в регуляторе напряжения каждого реле-регулятора РР390-Б предназначен именно для того, чтобы обеспечить параллельную работу генераторов с заданным ограничением по силе тока. 

R1-R16 – резисторы; C1 – конденсатор; K4 – реле стартера; K3 – реле включения; K2 – реле защиты; K2.1 – основная обмотка реле защиты; K2.2 – удерживающая обмотка реле защиты; K1 – реле ограничения тока; K5 – реле блокировки; K5.1 – основная обмотка реле блокировки; K5.2 – форсирующая обмотка реле блокировки; L2 – дроссель; V1 – выпрямительный блок; V4, V6, V8, V10-V12 – диоды; V5, V7, V9 – транзисторы; V2, V3 – стабилитроны; S1 – выключатели генераторов; Ш1-Ш2 – разъемы; G1, G2 – генераторы

Рисунок 3 – Схема электрическая принципиальная системы электроснабжения бронетранспортера БТР-80

Совместная работа генераторов с указанной выше разницей токов обеспечивается перекрестными связями в реле-регуляторах (с контактов ПР₁ на ПР₂ в наружных разъемах Ш2). В случае разности напряжений генераторов они будут отдавать разные токи в бортовую сеть. Выравнивание напряжений и токов генераторов обеспечивается автоматически путем изменения токов через резисторы R1 и R2.

Через резисторы R1 и R2 путь тока следующий: «+» генератора – замкнутые контакты К3.1 реле включения К3 – обмотка возбуждения генератора – контакт ПР₂ разъема Ш2 – контакт ПР₁ разъема Ш2 другого регулятора напряжения – резистор R1 – резистор R2 – выходной транзистор V9 – корпус – «-» генератора.

Предположим, что генератор G2 (правый на схеме рисунка 3) вырабатывает меньшее напряжение, что, соответственно, вызывает уменьшение величины тока, отдаваемого им в бортовую сеть машины.

А это означает, что правый регулятор напряжения 2 правого реле-регулятора настроен на меньшую величину напряжения, при котором происходит его срабатывание (то есть предел регулирования регулятора напряжения 2 меньше, чем предел регулирования регулятора напряжения 1 левого реле-регулятора). Значит, выходной транзистор V9 регулятора напряжения 2 закрывается раньше, чем аналогичный транзистор левого регулятора напряжения 1. При этом раньше прекращается ток через обмотку возбуждения правого генератора G2, что вызывает повышение напряжения на контакте ПР₂ правого разъема Ш2 и на стабилитронах V2 и V3 регулятора напряжения 1.

В результате регулятор напряжения 1 тоже срабатывает при меньшем напряжении генератора G1, прекращая ток через его обмотку возбуждения раньше, что выравнивает напряжения генераторов и отдаваемые ими токи в бортовую сеть машины.

При выходе из строя одного из регуляторов напряжения (любого), когда генератор начинает вырабатывать напряжение 30 – 33 В., срабатывают реле защиты обоих реле-регуляторов, которые отключают оба генератора. В этом случае вольтамперметр (рисунок 4) на щитке приборов водителя начинает показывать ток разряда аккумуляторных батарей при работе в режиме амперметра, а при переключении и его в режим вольтметра но начинает показывать напряжение аккумуляторных батарей – 24 В и ниже (в зависимости от разряженности батарей).

Рисунок 4 – Вольтамперметр на щитке приборов бронетранспортера БТР-80

Для определения неисправной генераторной установки необходимо выключить оба выключателя (рисунок 5) генератора «ЛЕВ» и «ПРАВ» (S1 – на схеме рисунка 3) на щитке приборов водителя, а затем включать их поочередно до появления зарядного тока аккумуляторных батарей.

Рисунок 5 – Выключатели генераторов «ЛЕВ» и «ПРАВ» на щитке приборов водителя

При включении выключателя неисправной генераторной установки зарядный ток появляется и сразу исчезает, когда генератор начинает вырабатывать напряжение 30 – 33 В.

После этого выключатель S1 неисправной генераторной установки необходимо отключить и включить выключатель S1 исправной генераторной установки. До устранения неисправности машину следует эксплуатировать, используя только исправную генераторную установку [4].

Аккумуляторные батареи бронетранспортера БТР-80 служат для питания стартера при пуске двигателя, а также являются резервным источником электроэнергией для всего электрооборудования машины при неработающих генераторах, т. е. при работе двигателя бронетранспортера на частотах вращения коленчатого вала менее 900 об/мин или неработающем двигателе [4].

На машине штатно установлены две параллельно соединенные между собой танковые аккумуляторные батареи типа 12СТ-85. Аккумуляторные батареи размещены в специальной нише отделения силовой установки с правой стороны машины (рисунок 1). Подключение батарей к бортовой сети осуществляется через блок защиты аккумуляторов (БЗА) [2]. На рисунке 1 на БЗА указывает стрелка.

Рисунок 1 – Размещение батарей на машине

БЗА защищает потребители электрической энергии от обратного включения батарей.

Доступ к батареям осуществляется через люк, закрываемый крышкой ниши для аккумуляторных батарей (рисунок 2), расположенной за верхней створкой правого бокового люка машины.

Рисунок 2 – Крышка ниши для аккумуляторных батарей

Крепление батарей в специальной нише представлено на рисунке 3. Батареи крепятся на специальном основании 5 двумя стяжками 2, которые с помощью гаек-барашков 3 через металлическую накладку 4 прижимают батареи к основанию. Для предотвращения соударения аккумуляторных батарей служит резиновая прокладка 8, которая установлена на накладке 4 крепления батарей к основанию. От теплового излучения двигателя батареи защищены экраном 10.

1 – крышка люка; 2 – стяжка; 3 – гайка-барашек; 4 – накладка; 5 – основание; 6 – провод;
7, 13, 15 – шины (перемычки); 8 – резиновая прокладка; 9 – защитная крышка; 10 – экран;
11 – блок защиты аккумуляторных батарей; 12 – ручка; 14 – аккумуляторные батареи

Рисунок 3 – Установка аккумуляторных батарей

Взамен аккумуляторных батарей типа 12СТ-85 допускается установка аккумуляторных батарей типа 6СТ-190 (рисунок 4). В случае их применения соединение батарей между собой должно быть последовательным. Соединение осуществляется специальным проводом 5903–3724190 сечением 70 мм², входящим в эксплуатационный комплект ЗИП на 10 машин (5903–3906234).

Рисунок 4 – Танковая аккумуляторная батарея 12СТС-85АС1 и автомобильная аккумуляторная батарея 6СТ-190АП

Схема подключения батарей к бортовой сети машины приведена на табличке (рисунок 5), размещенной в машине на внутренней стороне крышки люка ниши аккумуляторных батарей.

Рисунок 5 – Табличка со схемой подсоединения аккумуляторных батарей

Отрицательный вывод батарей через дистанционный электромагнитный выключатель присоединён к корпусу машины. Кнопка ручного включения выключателя установлена на перегородке боевого отделения, а дистанционного – на щитке приборов водителя (кнопочный выключатель БАТАРЕЯ). При нажатии на кнопку батареи включаются в бортсеть, что подтверждается загоранием контрольной лампы ГОТОВНОСТЬ К ПУСКУ на щитке приборов (рисунок 6). При повторном нажатии кнопки аккумуляторные батареи отключаются от бортовой сети.

Положительный вывод батарей присоединяется к выводу тягового реле стартера.

    а                                                                                         б

а – кнопка ручного привода выключателя аккумуляторных батарей выведена на перегородке боевого отделения; б – кнопка выключателя дистанционного аккумуляторных батарей на щитке приборов водителя

Рисунок 6 – Кнопки выключателя аккумуляторных батарей

Техническое обслуживание аккумуляторных батарей следует проводить в объемах и в сроки согласно Руководству по свинцовым стартерным батареям [5], Техническому описанию и инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи типа 12СТ-85, входящему в комплект эксплуатационных документов машины. Работы по обслуживанию батарей необходимо по возможности совмещать с проведением соответствующих видов технического обслуживания машины.

Без снятия батарей с машины водителем БТР-80 должны проводиться следующие работы:

- осмотр и очистка поверхности батарей от пыли и грязи, проверка плотности крепления наконечников проводов к полюсным выводам батарей, проверка плотности крепления батарей в нише для аккумуляторных батарей и работоспособности батарей по вольтамперметру машины.

Все вышеперечисленные работы выполняются в ходе ежедневного технического обслуживания машины [6], но не реже одного раза в пятнадцать суток. При их выполнении следует использовать ключи гаечные 10×12мм, 14×17 мм, 17×19мм из инструмента водителя.

При снятых с бронетранспортера батареях один раз в три месяца водитель визуально проверяет чистоту вентиляционных отверстий пробок аккумуляторов батарей и при необходимости их очищает, а также проверяет уровень электролита во всех аккумуляторах и доводит при необходимости путем долива дистиллированной воды в аккумуляторы уровень до нормы. Летом, при температуре окружающего воздуха плюс 25 °С и выше, уровень электролита проверяется не реже одного раза в месяц.

Перед установкой батарей на бронетранспортер следует при необходимости очистить контактные поверхности полюсных выводов батарей и наконечников соединительных проводов от окислов и обильно смазать их смазкой Литол-24.

Степень разряженности аккумуляторных батарей по плотности их электролита проверяет один раз в три месяца аккумуляторщик на зарядной аккумуляторной станции в парке воинской части (зимой разряженность батарей проверяется не реже одного раза в месяц).

Если батареи разряжены летом на 50%, а зимой – на 25%, то аккумуляторщику их необходимо зарядить на оборудовании зарядной станции. Батареи также заряжают при переходе техники с летнего сезона эксплуатации на зимний и с зимнего на летний.

Контрольно-тренировочный цикл (КТЦ) для батарей типа 12СТ-85 проводится один раз в девять месяцев, а для батарей типа 6СТ190 – один раз в год. Для аккумуляторных батарей всех БТР-80, поступающих из других войсковых частей, проведение КТЦ является обязательным. Заряд батарей и КТЦ проводится аккумуляторщиком на зарядной станции.

Перед началом работ с аккумуляторными батареями поверхность их крышки (крышек – у батарей с отдельными ячеистыми крынками) следует протереть от пыли и грязи чистой сухой ветошью (рисунок 7).

Рисунок 7 – Протирка крышек батарей чистой ветошью

Проверка надежности крепления самих батарей в нише аккумуляторных батарей и плотности крепления шин (наконечников проводов) к полюсным выводам батарей производится в местах, указанных на рисунке 8.

Рисунок 8 – Места проверки надежности крепления батарей в нише аккумуляторных батарей и плотности крепления шин (наконечников проводов) к полюсным выводам батарей

Вышеуказанная проверка осуществляется методом подтяжки резьбовых соединений с применением ключей гаечных 10×12 мм, 14×17 мм и 17×19 мм (рисунок 9).

Рисунок 9 – Проверка надежности и плотности крепления шин (наконечников проводов) к полюсным выводам батарей

Проверка надёжности крепления наконечника провода от положительного вывода батарей к выводу тягового реле стартера (рисунок 10) также осуществляется методом подтяжки гайки резьбового соединения.

Рисунок 10 – Проверка надёжности крепления наконечников проводов от батарей к выводу тягового реле стартера

Целью проведения ТО-1 бронетранспортера БТР-80 является проверка ТС машины и подготовка ее к дальнейшей длительной эксплуатации путем выполнения всех работ, предусмотренных объемом обслуживания. ТО-1 представляет собой совокупность операций, выполняемых в заданной технологической последовательности. Операция ТО-1 – его составная часть, включающая комплекс последовательных действий (работ) по проверки агрегата, системы, механизма. ТО-1 проводится через каждые 2000 км пробега.

Время, отводимое на ТО-1 в составе экипажа из 3-х человек составляет: 1,8-2,0 ч, при трудоемкости 4,9-5,1 чел·ч. Указанное время затрачивается экипажем с использованием индивидуального комплекта ЗИП.

Время для проведения работ по ТО-1 должно предусматриваться в планах боевой подготовки части, батальонов и в расписаниях занятий.

Для поддержания бронетранспортера БТР-80 в технически исправном состоянии при его использовании по назначению предусмотрены следующие виды контроля ТС и ТО [1], продолжительность и трудоемкость которых при одновременной работе трех человек (экипажа) представлена согласно таблице 1.

Таблица 1 – Продолжительность и трудоемкость контроля ТС и ТО бронетранспортера БТР-80 при одновременной работе трех человек (экипажа)

ТО-1 включает операции КО и ЕТО [2], а также дополнительные операции по обслуживанию агрегатов, систем и механизмов в соответствие с установленным для БТР-80 перечнем, определённым инструкцией по эксплуатации машины.

Вариант технического описания и инструкции по эксплуатации БТР-80 с цветными иллюстрациями представлен в электронной базе данных [3, 4, 5, 6, 7]. При проведении технического обслуживания экипаж использует инструмент и принадлежности из комплекта ЗИП бронетранспортера [8].

В постоянных парках работы по ТО-1 выполняются на ПТОР воинской части. Работы по доочистке машин и проверке регулировок могут производиться на стоянках машин.

В полевых условиях и в условиях боевой деятельности войск ТО-1 проводится, как правило, на месте стоянки машин с помощью ПСТО и Р [9].

Порядок и последовательность технического обслуживания в этих случаях устанавливается командиром части с учётом конкретных условий.

При проведении ТО-1 должны быть устранены все недостатки в техническом состоянии и укомплектованности машины, как обнаруженные водителями, так и выявленные командирами при проверках и записанные ими в карточке учёта недостатков в ТС и содержании машины.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ при проведении обслуживания снимать пломбы с агрегатов, узлов и приборов. В случае нарушения заводских пломб назначается расследование, а виновные привлекаются к ответственности. О восстановлении пломбы пломбиром части, делается запись в формуляре (паспорте) машины, заверенная подписью заместителя командира воинской части по вооружению и гербовой печатью части.

Качество проведенного обслуживания машин проверяется командирами подразделений, их заместителями по вооружению и техниками рот.

Командиры частей и подразделений несут личную ответственность за качество и своевременность ТО машин. Командиры обязаны организовать и обеспечить проведение ТО в строго установленные сроки и в полном объёме, обеспечив задействованный личный состав всеми необходимыми средствами, материалами, а также предоставить требуемое для проведения обслуживания время.

ТО-1 бронетранспортера БТР-80, как вооружения, так и шасси, проводится экипажем с привлечением сил и средств старшего начальника – подразделений технического обслуживания и ремонта воинской части [10].

ТО-1 проводится экипажами под непосредственным руководством командиров взводов и техников рот. В учебных частях к проведению технического обслуживания привлекаются и курсанты. Для помощи подразделениям в проведении ТО-1 и устранения неисправностей выделяются средства технического обслуживания батальона (полка), а при необходимости и специалисты из РР части.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ сокращать время проведения ТО-1 за счет уменьшения объёма работ.

При проведении ТО-1 операции выполняются в последовательности, представленной согласно рисунку 1.

а

б

а – вид слева по ходу движения; б – вид сверху

Рисунок 1 – Последовательность выполнения операций при ТО-1 БТР-80

Позиции, обозначающие операции, которые выполняются только при первом ТО-1 после 2000 км пробега (в дальнейшем эти операции выполняются при проведении ТО-2), помещены в квадраты зеленого (серого) цвета. Позиции, обозначающие операции, часть которых выполняется только при первом ТО-1, помещены в квадраты, лишь наполовину закрашенные зеленым цветом.

Операцией технического обслуживания называется его составная часть, включающая определенную последовательность работ по техническому обслуживанию агрегата, системы, механизма.

Ниже (таблица 2) представлен перечень операций, выполняемых при ТО-1
бронетранспортера БТР-80. Перед или при проведении ТО-1 предварительно выполняются все операции КО и ЕТО [2].

Таблица 2 – Перечень операций, выполняемых при ТО-1 бронетранспортера БТР-80

При выполнении любого вида технического обслуживания машин, в том числе и ТО-1, командиры подразделений должны следовать следующим основополагающим принципам:

- выполнение полного объема работ любого вида обслуживания;

- независимое (автономное) обслуживание машин силами и средствами экипажей;

- первоочередное выполнение на всех машинах при всех видах обслуживания работ, обеспечивающих возможность их движения и ведения огня.

Техническое обслуживание в ходе боевых действий ведется по принципу «средства обслуживания – к обслуживаемым машинам». При организации ТО машин следует правильно определить необходимый объем работ, учитывая предполагаемый характер боевых действий. Вид обслуживания и объем необходимых дополнительных работ должны обеспечить надежную работу машин во время выполнения поставленной задачи и максимально сократить потребность в проведении плановых работ непосредственно в ходе боевых действий.

Во время боевых действий время и порядок проведения технического обслуживания машин устанавливает командир части (подразделения). Заместитель командира по технической части определяет вид и объем обслуживания, планирует использование групповых средств, представляет заявки на необходимые эксплуатационные материалы, запасные части и дает соответствующие указания подчиненным офицерам и экипажам по организации и порядку выполнения работ.

При проведении технического обслуживания в местах постоянной дислокации следует максимально привлекать к выполнению работ специалистов отделений Э и ТО, а входе боевых действий максимально использовать для обслуживания ПСТО и Р. ТО-1 выполняется экипажем бронетранспортера в соответствии с должностными обязанностями. Отделение Э и ТО является штатным подразделением общевойсковых и других подразделений, и предназначено для проведения технического обслуживания, а в необходимых случаях для проведения текущего ремонта машин на готовых агрегатах и запасных частях.

При необходимости по решению старшего начальника к проведению ТО-1 привлекаются младшие специалисты РР воинской части. В местах постоянной дислокации ТО-1 проводится на ПТОР воинской части с использованием его оборудования и ЗИП машины. В полевых условиях – с использованием ЗИП машины и оборудования ПСТО и Р.

При проведении ТО-1 на ПТОР начальник ПТОР (командир ремонтной роты) обязан провести инструктаж по требованиям безопасности экипажей, прибывших для проведения обслуживания.

Командир подразделения (роты) организует проведение технического обслуживания боевых машин подразделения и следит за его выполнением в полном объеме.

Безопасность работ при обслуживании машин обеспечивается твердым знанием материальной части и неукоснительным соблюдением техники безопасности всем личным составом подразделения.

Работы ТО-1 выполняются в соответствии с операционными картами, составленными на основании Инструкции по эксплуатации бронетранспортера БТР-80 [1] и планом-заданием на проведение технического обслуживания, составленным согласно приложению № 23 к руководству [10] (п. 79, 144). План-задание (вариант) представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – План-задание на проведение ТО-1 экипажу БТР-80 (вариант)

Инструмент водителя входит в ЗИП машины и комплектуется заводом-изготовите­лем (заводом капитального ремонта) в соответствии с комплектовочной ведомостью «Бронетранспортер БТР-80 с БПУ-1М. Ведомость ЗИП 5903-0000010-20 ЗИ», входящей в комплект эксплуатационных документов БТР-80 [8].

Все неисправности и отказы, выявленные в ходе проведения технического обслуживания, должны быть по его окончании устранены.

Формуляр (паспорт) машины выдается на машину, поступающую в Вооруженные Силы Российской Федерации, представителем заказчика на заводе-изготовителе.

Формуляр должен следовать вместе с машиной при всех её передачах из одной воинской части в другую и отправке машины в ремонт.

Формуляр отражает техническое состояние, эксплуатацию и ремонт машины с момента изготовления и до списания. Он также удостоверяет принадлежность машины к определенной воинской части.

Учёт проведенного технического обслуживания машины, её вооружения и средств связи ведется в соответствующем разделе формуляра – в графе «Вид проведённого технического обслуживания» делается кратко и аккуратно запись, например, «ТО-1, исправна».

Объём и качество выполненных работ по ТО-1 заверяется подписью ответственного лица – командира роты (рисунок 3).

Рисунок 3 – Лист формуляра машины (пример заполнения раздела 14.

Учёт технического обслуживания машины, её вооружения и средств связи)

Командир роты отвечает за правильное и своевременное ведение формуляров. Их хранение организуется таким образом, чтобы исключить случаи утраты и возможность порчи формуляров.

Самое широкое применение находят свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, ввиду своей низкой стоимости, простоты обслуживания, приемлемых сроков службы и высоких энергетических характеристик. Конструкции свинцово-кислотных батарей постоянно совершенствуются. В таблице 1 представлены основные характеристики аккумуляторов, наиболее часто используемых на объектах связи ВС РФ.

Т а б л и ц а 1 – Основные характеристики аккумуляторов, наиболее часто используемых на объектах связи ВС РФ.

Температуры, указанные в скобках, достигнуты только для продукции некоторых зарубежных компаний.

Из таблицы 1 следует, что по энергетическим характеристикам современные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи вполне сопоставимы со щелочными. Исключение составляют литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, стоимость которых в несколько раз, а иногда и на порядок, превышает стоимость щелочных. Современные подвижные комплексы связи комплектуются стартерными свинцово-кислотными аккумуляторными батареями той же номенклатуры, что и входящие в состав комплексов связи шасси. В случае аварийных ситуаций эти же батареи работают уже как резервные источники тока, однако основной режим их работы – буферный. В целях унификации, удешевления, простоты обслуживания и упрощения логистики замена щелочных батарей на стартерные свинцово-кислотные выглядит оправданной.

Свинцовые стартерные AGM батареи с регулирующими клапанами характеризуются высокой вибростойкостью, непроливаемостью электролита и малым газовыделением при заряде [1] и повышенной цикличностью.

Своевременное и достоверное определение технического состояния свинцовых стартерных аккумуляторных батарей производится в ходе их диагностирования, что позволяет повысить эффективность использования батарей и продлить их срок службы [2].

Возможность определить в любой момент величину остаточной емкости и спрогнозировать ресурс батареи является достаточно трудоемкой задачей. Полученные данные представляют большую ценность для обслуживающего персонала и позволяют принимать оперативные решения. В стандарте [3] указаны основные диагностические параметры, характеризующие техническое состояние стартерных батарей.

Основными задачами диагностирования являются [4]:

- контроль технического состояния;

- поиск места и определение причин отказа (неисправности);

- прогнозирование технического состояния.

Под контролем технического состояния понимается проверка соответствия значений параметров объекта требованиям технической документации и определение на этой основе одного из заданных видов технического состояния в данный момент времени.

На рисунке 1 представлены виды технического состояния свинцовой стартерной батареи.

Рисунок 1 – Виды технического состояния свинцовой стартерной батареи

Для решения задач диагностирования необходимо:

- определить параметры аккумуляторных батарей, позволяющие с требуемой точностью произвести оценку их состояния;

- минимизировать разброс значений параметров у однотипных батарей;

- выбрать методики проведения диагностирования;

- подобрать аппаратуру, позволяющую провести контроль технического состояния батарей требуемой достоверности.

Согласно работе [5] дефекты по механизму влияния на аккумулятор классифицируются следующим образом:

- дефекты, уменьшающие площадь истинной поверхности электродов;

- дефекты, увеличивающие ток утечки.

Для объективной оценки состояния аккумуляторных батарей необходимо определить степень заряженности аккумуляторов. Все диагностические параметры условно можно систематизировать по трем направлениям:

- определение степени заряженности;

- поиск дефектов, уменьшающих площадь истинной поверхности электродов;

- поиск дефектов, увеличивающих ток утечки.

Диагностирование свинцовых стартерных аккумуляторных батарей в настоящее время осуществляется согласно [3, 7]. Для выпускаемых промышленностью аккумуляторных батарей устанавливаются испытания:

- приемо-сдаточные;

- периодические;

- на надежность;

- типовые.

Методы этих испытаний достаточно трудоемки, требуют специального дорогостоящего оборудования, высококвалифицированного персонала, и для диагностирования батарей при их эксплуатации в войсках практически неприемлемы. Классификация стартерных аккумуляторных батарей, применяемых в ВС РФ представлена в источнике [6], однако она не учитывает герметизированных GEL или AGM аккумуляторных батарей. В Руководстве [7] не предусмотрены методы диагностирования батарей с регулирующими клапанами. Поэтому в настоящее время учеными и промышленностью активно ведутся работы по созданию и внедрению принципиально новых методов и способов диагностирования свинцовых стартерных аккумуляторных батарей. Связано это прежде всего с тем, что имеющиеся на сегодняшний момент способы и средства диагностирования герметизированных AGM аккумуляторных батарей не позволяют оперативно и с достаточной достоверностью оценить их состояние и спрогнозировать их ресурс.

Основные методы диагностирования свинцовых стартерных аккумуляторных батарей представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Основные методы диагностирования свинцовых стартерных аккумуляторных батарей

Разрушающие методы диагностирования в основном применяются в исследовательских работах с целью определить процессы, протекающие в свинцовом аккумуляторе, приводящие к его отказу. Иными словами выявить природу дефектов, которые уменьшают площадь активной поверхности электродов, увеличивают ток утечки и повышают внутреннее сопротивление аккумулятора.

Масс-спектроскопия – один из методов исследования вещества аккумуляторных электродов путем определения масс атомов, входящих в его состав и их количества под воздействием электрических и магнитных полей. Некоторые результаты его применения указаны в работе [8]. Данный метод обладает очень высокой достоверностью определения атомного состава исследуемого образца, но применение спектрометров ограничено стационарными условиями из-за их массо-габаритных показателей и высоких требований к квалификации обслуживающего персонала. Самым неприемлемым при эксплуатации батарей является то, что применение масс-спектроскопии подразумевает полное разрушение аккумуляторной батареи.

Под неразрушающими методами следует понимать способы и средства не нарушающие целостность объекта диагностирования [9]. Очевидно, что при эксплуатации свинцовых аккумуляторных батарей именно эти методы целесообразно использовать для контроля их состояния. Работа неразрушающих методов основана на регистрации изменения параметрических характеристик батарей в различных условиях эксплуатации. ГОСТ [4] классифицирует диагностирование по типу и времени воздействия: рабочим, тестовым и экспресс. Рабочим и тестовым диагностированием называют диагностирование при котором на батарею подаются, соответственно, рабочие и тестовые воздействия, а экспресс – диагностирование по ограниченному числу параметров за заранее установленное время.

Рабочее воздействие зависит от режима работы аккумуляторной батареи, а следовательно работоспособность может быть оценена по внутренним приборам контроля объекта вооружения и военной техники (ВВТ), на котором установлена батарея, например: амперметру, вольтметру, либо сигнальным лампам. Используя эти методы можно достоверно определить лишь как батарея принимает заряд и, довольно грубо, заряжена она или разряжена.

Основными параметрами, характеризующими технического состояния свинцовых стартерных батарей, являются их номинальная и резервная емкости [3, 9, 10], то есть количество электричества, которое может отдать батарея в заданных условиях. Именно по этой величине производится оценка технического состояния батареи и степень деградации ее аккумуляторов.

Методы тестового диагностирования, по типу воздействия условно можно классифицировать как периодические и внеплановые, которые предусматривают заведомо известное внешнее воздействие, чаще всего, в течение определенного времени. Время тестового воздействия в зависимости от его типа и способа варьируется в широких пределах, может достигать нескольких десятков часов.

Все диагностические мероприятия начинаются с визуального осмотра, и только после его проведения принимается решение о целесообразности дальнейшего диагностирования батарей. Визуальные методы позволяют выявлять явные неисправности на первых этапах диагностирования. Оценивается состояние выводов (наличие коррозии и износ), моноблока и общей крышки (наличие на них трещин и загрязнений). По результатам осмотра дается оценка о внешнем состоянии аккумуляторной батареи и целесообразности ее дальнейшего диагностирования без учета прямых измерений параметров, определяющих техническое состояние батарей.

Методы периодического контроля регламентированы инструкциями, приказами, руководствами и стандартами, основаны на измерениях параметров аккумуляторных батарей непосредственно на выводах, таких как электродвижущая сила (ЭДС), рабочее напряжение, разрядный ток, плотность электролита и его температура.

ЭДС является одним из основных параметров, характеризующих состояние батареи. Она зависит от химических и физических свойств активных веществ и концентрации их ионов в электролите. Величина равновесной ЭДС батареи зависит от количества последовательно соединенных аккумуляторов, плотности их электролита и, в меньшей степени, от его температуры [11]. ЭДС не дает точную оценку о состоянии разряженности батареи, так как ЭДС ее аккумуляторов зависит только от физической природы элементов химической системы, но не от их количества Зависимость ЭДС батареи Е_б описывается эмпирической формулой 

E_б = n(0,84+ρ) 

где n – количество последовательно соединенных аккумуляторов;

ρ – плотность электролита, приведенная к 25 ^оС, используется при определении степени заряженности аккумуляторов в батарее.

Измерение ЭДС проводится вольтметром с большим входным сопротивлением, чтобы не разряжать батарею. На рисунке 3 представлено изменение равновесной ЭДС и электродных потенциалов аккумулятора в зависимости от плотности электролита.

1 – ЭДС; 2 – потенциал положительного электрода; 3 – потенциал отрицательного электрода

Рисунок 3 – Изменение равновесной ЭДС и электродных потенциалов свинцового аккумулятора в зависимости от плотности электролита

Из рисунка 3 по зависимости 1 видно, что зная плотность электролита в конце заряда или плотность заливаемого электролита при приведении сухозаряженных батарей, можно на приемлемом уровне оценивать их техническое состояние при дальнейшей эксплуатации. Явным недостатком данного метода является невозможность определить емкость батареи.

Напряжением аккумуляторной батареи является разность потенциалов на полюсных выводах при зарядных или разрядных процессах при наличии тока во внешней цепи. Напряжение аккумуляторной батареи естественно отличается от ее ЭДС. При разряде оно будет меньше ЭДС, а при заряде больше. На рисунке 4 изображены разрядная и зарядная характеристики. Из рисунка 4 видно, что плотность электролита уменьшается, а при заряде увеличивается. Плотность электролита изменяется по линейному закону до напряжения конца разряда U_кр (рисунок 4 а). При достижении этого значения сернокислым свинцом закрываются поры активного вещества, доступ электролита прекращается, сопротивление увеличивается. Напряжение начинает резко падать. В соответствии со стандартом [3] U_кр ограничено значением 1,75 В, а по стандарту [12], в зависимости от величины разрядного тока, может достигать 1,6 В на один аккумулятор. Дальнейший разряд ведет к разрушению аккумулятора.

Рисунок 4 – Характеристики свинцового аккумулятора: а – разрядная; б – зарядная

Метод диагностирования по рабочему напряжению заключается в подключении к батарее низкоомной нагрузки известной величины. Далее через определенный промежуток времени (как правило на пятой секунде) фиксируют величину рабочего напряжения и, используя табличные величины, производят оценку технического состояния батареи (в зависимости от производителя измерительного устройства рабочее напряжение должно составлять, как правило, не менее 8,5-9 В). Недостатком данного метода является то, что к батарее подключается большая нагрузка (в зависимости от номинальной емкости батареи составляет 100-200 А), что негативно сказывается на фактической емкости батареи и ее сроке службы, если после измерения батарею сразу не отправить на заряд. Температуры, отличные от 25 ± 2 ^оС ведут к искажению результатов измерений. Данный метод не дает оценки емкости и прогноза срока службы диагностируемой батареи.

Согласно Руководству [7] и приказу [13] установлена следующая емкость в конце гарантийного срока службы батарей (в процентах к номинальной): для танковых – 90-100 (в зависимости от модификации), для автомобильных – 70. В свою очередь емкость, отдаваемая стартерными батареями в конце минимального амортизационного срока службы, составляет (в процентах к номинальной): для танковых – 70, для автомобильных 50. Причем срок службы батарей должен быть не менее пяти лет. По истечении этих сроков предписывается оценить величину отдаваемой фактической емкости по отношению к номинальной и принять решение о списании или продлении срока службы батареи на год.

В ВС РФ емкость батарей определяется в ходе проведения контрольно-тренировочного цикла (КТЦ) током десятичасового разряда [7].

КТЦ включает в себя:

- предварительный полный заряд батареи;

- контрольный разряд током десятичасового разряда;

- окончательный полный заряд.

Согласно ГОСТ [3] емкость свинцовых стартерных батарей батарей определяется в режиме двадцатичасового режима разряда, причем должно быть соблюдено постоянство температуры (25 ± 2 ^оС) на протяжении 20-ти часов. На практике, в обычных условиях эксплуатации возникают трудности в поддержании температуры в заданных границах продолжительное время. Величина разрядного тока должна быть постоянной и составлять I_{ном 20} ± 2% (I_{ном 20} – номинальный ток 20-ти часового разряда) до падения напряжения на полюсных выводах батареи до величины 10,50 ± 0,05 В. Время разряда должно быть измерено и зафиксировано для дальнейших расчетов емкости батареи.

Очевидно, что при реализации данного метода возникает необходимость в стабилизированных источниках напряжения или тока, так как, согласно [7], предварительно нужно полностью зарядить батарею, подвергаемую контролю. Также необходим контроль температуры электролита аккумуляторов, причем измерять ее необходимо в одном из центральных аккумуляторов (температура должна находиться в пределах 25 ± 2 ^оС) в течение всего разряда. При конечной температуре отличной от 25 ± 2 ^оС следует воспользоваться температурной поправкой:

С_{20 25}^о_С = С_20Т [1 – 0,01(Т – 25)],

где С_{20 25}^о_С  - расчетная емкость в режиме 20-ти часового режима разряда с учетом температурной поправки;

С_20Т – фактическая емкость батареи в режиме 20-ти часового режима при конечной температуре, отличной от 25 ± 2 ^оС;

Т – фактическая температура электролита в центральном аккумуляторе в конце разряда.

Контроль резервной емкости осуществляется аналогично вышеописанному методу с отличием лишь в том, что величина разрядного тока составляет 25А ± 1%, а формула температурной поправки имеет следующий вид:

С_{р 25}^о_С = С_{р Т} [1 – 0,009(Т – 25)],

где С_{р 25}^о_С  – расчетная резервная емкость с учетом температурной поправки;

С_рТ – фактическая резервная емкость батареи при конечной температуре, отличной от 25 ± 2 ^оС;

Т – фактическая температура электролита в центральном аккумуляторе в конце разряда.

Кроме того, со стороны обслуживающего персонала необходим контроль напряжения на полюсных выводах и регулировки разрядных токов, так как при разрядных процессах снижается плотность электролита и, соответственно, увеличивается внутреннее сопротивление аккумуляторов батареи.

Данный метод дает самую точную оценку емкости и состоянию батареи в целом, но требует наличия специального оборудования, больших временных, энергетических и трудовых затрат. Большие трудности вызывает и то, что для применения данного метода батарею предварительно нужно отключить от нагрузки и заменить подменным фондом. В то же время измерение температуры электролита аккумуляторов герметизированных батарей вообще невозможно, что в свою очередь ведет к существенному снижению достоверности полученных результатов. Вместе с тем в источнике [14] говорится, что приемлемый критерий точности таких измерений должен составлять 3% и выше. В Руководстве [7] вообще не представлена информация по способам контроля технического состояния герметизированных батарей и определения их емкости, несмотря на то, что поставки таких батарей в войска уже начались.

В последнее время, в связи с массовым производством герметизированных свинцовых аккумуляторных батарей с иммобилизованным электролитом и их широким применением в телекоммуникационных системах, большую значимость получили исследования в области разработки и создания новых способов определения технического состояния именно этих батарей.

Из-за резко возросших требованиями к аккумуляторным батареям, возникла необходимость в контроле их состояния при минимизации времени его проведения, а в некоторых случаях и в масштабе реального времени. В свою очередь это обуславливает проведение контроля технического состояния вне предписанных руководящими документами временных рамках. Очевидно, что данный контроль должен проводится оперативно, с максимальной достоверностью и минимальным временем. Важным аспектом еще является и то, что такие методы должны исключать отключение батареи от потребителей и перерывы в работе средств связи.

Методы внепланового контроля должны проводиться за минимальное время, ведь его основное предназначение – оценка состояния батарей в межрегламентные сроки. Очевидно, что именно измерение функциональных зависимостей и расчет на их основе величины емкости необходимо применять при внеплановом контроле.

Внутреннее сопротивление батареи является важным диагностическим параметром [9]. Зная его величину в начальный момент и ее изменение в процессе эксплуатации можно с приемлемой достоверностью сделать прогноз остаточного ресурса. Однако остаточный ресурс зависит от множества характеристик, в числе основных: режим работы батареи, величины разрядных и зарядных токов, глубина циклирования, температурные условия эксплуатации, повышенная вибрация, воздействие других внешних факторов. Поэтому прогнозирование остаточного ресурса батареи является довольно сложной задачей.

Измерение внутреннего сопротивления представляет определенные трудности, ввиду его малой величины. Но при больших величинах разрядных токов имеет существенное значение. При расчете учитывают сопротивления пластин, сепараторов и электролита. Для ее регистрации применяют методы измерений постоянным и переменным током.

Методы измерения постоянным током основаны на применении закона Ома. На рисунке 5 представлено сопротивление свинцово-кислотной аккумуляторной батареи из 12 элементов емкостью 3 А×ч при разных режимах разряда.

Рисунок 5 – Сопротивление аккумуляторной батареи из 12 элементов емкостью
3 А×ч при разных режимах разряда.

Из рисунка 5 видно, что величина сопротивления источника тока не является истинным омическим и зависит от состояния заряда батареи и разрядного тока.

В ГОСТ [12, 15] описана методика измерения сопротивления применительно к свинцово-кислотным химическим источникам тока, которая заключается в регистрации изменения напряжения по двум разрядным величинам тока в заданных временных условиях по следующей формуле:

R_полное = R_Ω + R_пол = (U₁ – U₂)/(I₂ – I₁), где

R_Ω – активное сопротивление;

R_пол – сопротивление поляризации;

U₁, U₂ – регистрационные напряжения соответственно на 20 и 5 секундах разрядных токов I₁, I₂;

I₁, I₂ – соответственно величины разрядных токов 4С₁₀ и 20С₁₀.

На рисунке 6 изображен отклик химического источника тока на разрядный импульс постоянного тока.

Рисунок 6 – Отклик химического источника тока на разрядный импульс постоянного тока

К недостаткам данного метода можно отнести невозможность определения R_пол, а также то, что достоверность результатов достигается лишь на батареях со степенью разряженности не более 90% [9]. При большей разряженности батарей для определения нижней границы ΔU_Ω, возникает острая необходимость в применении приборов, способных регистрировать отклик с высокой скоростью.

На рисунке 7 представлен резонансный мост для измерения сопротивления аккумуляторов переменным током, где В – батарея, подвергаемая измерениям. Согласно [14] данная схема позволяет измерять величину внутреннего сопротивления 0,004 Ом с точностью 2%.

Рисунок 7 – Резонансный мост для измерения сопротивления аккумуляторов

Анализ работ [3, 12, 15, 16, 17, 18, 19] показал, что методы измерения сопротивления переменным током применяются только для щелочных аккумуляторов и батарей на частоте 1 ± 0,1 кГц. Согласно [20] измеренное переменным током сопротивление содержит как активную так и реактивную составляющую. Импеданс (полное сопротивление электрической цепи) для различных типов электрохимических систем и даже однотипных батарей будет различным. Хотя величина импеданса большинства зарубежных производителей оценивается на 1 ± 0,1 кГц и для довольно широкой номенклатуры импеданс будет равен R_Ω. Сопротивление, полученное методом переменного тока будет всегда меньше измеренного при постоянном токе, так как исключает величину R_пол. При частотной зависимости (кроме частот менее 3 Гц) переход к сопротивлению на постоянном токе крайне затруднителен из-за специфики электрохимических процессов.

Внутреннее сопротивление свинцово-кислотных батарей, полученное на переменном токе, нельзя использовать при расчете тока короткого замыкания и оценки чувствительности и селективности защитных аппаратов сети постоянного тока.

Величина тока короткого замыкания, рассчитанная по сопротивлению на постоянном токе, будет меньше, чем при переменном токе, что, в свою очередь, может привести к ошибочным результатам как при оценке технического состояния свинцово-кислотных батарей, так и при обеспечении требуемого уровня напряжения у потребителей постоянного тока при резком возрастании нагрузки.

В работе [21] автором была доказана справедливость данного метода применительно к свинцово-кислотным батареям. Для этого им была рассмотрена эквивалентная схема в виде последовательной RLC-цепочки. По мнению автора, можно считать, что такой метод вычисления параметров эквивалентной схемы аккумулятора позволяет оценить значения их емкости с относительной погрешностью вычисления не более 15 %.

Экспресс-диагностирование как уже отмечалось выше основано на определении состояния батарей по ограниченному числу параметров за установленное время. Из рисунка 2 видно, что методы тестового и экспресс-диагностирования могут не только взаимозаменять друг друга при условии минимизации времени измерений и регистрации диагностических параметров, но и дополнять.

Статистические методы находят применение большей частью в научно-исследовательской деятельности, а также при построении различных систем мониторинга и основываются на обработке и систематизации различных данных, полученных в ходе наблюдения за изменениями в работе исследуемых батарей. На основании полученных данных строятся определенные зависимости, производится моделирование процессов и прогнозирование состояния батарей в различных условиях эксплуатации.

Таким образом можно сделать вывод, что существующая система диагностирования аккумуляторных батарей в ВС РФ не в полной мере отвечает современным требованиям по эксплуатации поступающих в войска герметизированных аккумуляторных батарей.

Одним из самых важных параметров батарей является ее резервная или номинальная емкость. Наиболее точным и быстро измеримым параметром батареи, способным дать достаточно точную оценку ее состояния является внутреннее сопротивление. Данный параметр может быть использован для прогнозирования состояния и остаточного ресурса батареи в режиме эксплуатации. Можно считать, что на настоящий момент еще не найдено путей достоверного определения внутреннего сопротивления батарей.

Наиболее точными и оперативными являются методы измерения параметров батареи с применением воздействия переменным и (или) постоянным током.

- надежность электроснабжения;

- качество электроэнергии;

- ремонтопригодность;

- безопасность;

- энергоэффективность;

- экологичность;

- эргономичность.

Категории электроприемников по надежности энергоснабжения определяются на этапе проектирования на основании нормативной документации и технологических процессов, в которых они применяются. Согласно [1] предприятия связи относятся к электроприемникам первой категории, а самые высокие требования у таких предприятий предъявляются к надежности энергоснабжения. Поэтому энергообеспечение таких электроприемников энергии должно осуществляться от двух взаимно резервирующих источников электропитания.

Из состава электроприемников первой категории может быть выделена особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых должна предотвращать от катастроф (происшествий) техногенного характера. Энергообеспечение этой группы должно предусматривать наличие третьего взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего источника энергоснабжения для особой группы электроприемников первой категории и второго для остальных электроприемников первой категории могут выступать электростанции различной мощности, генераторы, аккумуляторные батареи.

Отметим, что значимость надежности энергообеспечения передвижных объектов связи специального назначения многократно возрастает на удалении от стационарных электрических сетей.

Особое внимание в таких условиях необходимо уделить системам резервирования подвижных объектов связи, как правило, аккумуляторным батареям. Поддержание последних в исправном состоянии является довольно трудоемкой задачей [2]. В современных условиях аккумуляторное хозяйство требует довольно продолжительного времени для его обслуживания и поддержания в работоспособном состоянии.

Попытки минимизировать время, затрачиваемое на определение технического состояния аккумуляторных батарей, и упростить данный процесс предпринимались неоднократно представителями промышленности как зарубежных, так и отечественных производителей. В настоящее время промышленностью выпускаются технические средства для оценки технического состояния аккумуляторных батарей различного уровня от элементарных пробников до высокоточных приборов, включенных в Государственный реестр средств измерений.

Наибольшее распространение получили пробники (нагрузочные вилки) аккумуляторов и батарей ввиду простоты использования, конструкции, низкой цены и неприхотливости. Выпускаются они для всех типов батарей (стационарных, тяговых и стартерных) с незначительными внешними конструктивными отличиями, предельными измеряемыми значениями напряжения и тока нагрузки.

На рисунке 1 представлены нагрузочные вилки, выпускаемые в настоящее время отечественными производителями [3, 4].

                                                         а

б

а) нагрузочная вилка Н-2001 производства ЗАО «Автоэлектрика» г. Москва; б) нагрузочная вилка НВ-04 производства ООО «НПП Орион» г. Санкт-Петербург.

Рисунок 1 – Отечественные нагрузочные вилки

Нагрузочные вилки Н-2001 и НВ-04 наиболее универсальны, конструктивно схожи с выпускаемыми ранее пробниками типа Э-107, однако при этом более функциональны. В конструкцию включены дополнительные нагрузки, что позволяет использовать их при техническом диагностировании отдельных аккумуляторов (НВ-4) и батарей различной емкости. Номенклатурный ряд вышеуказанных производителей гораздо шире и позволяет потребителю подобрать прибор для различных типоразмеров свинцово-кислотных аккумуляторов и батарей. Нагрузочная вилка НВ-04 снабжена собственным источником питания, что позволяет ей сохранять в памяти и хранить измеренные значения напряжений. Функциональные возможности рассматриваемых приборов с незначительными отличиями примерно одинаков. В таблице 1 представлены сравнительные характеристики нагрузочных вилок Н-2001 и НВ-04.

Таблица 1 – Сравнительные характеристики нагрузочных вилок Н-2001 и НВ-04

К существенным недостаткам данных приборов можно отнести то, что они существенно нагружают аккумуляторные батареи большими разрядными токами хоть и в кратковременном режиме (обычно не более 5 секунд). Для полностью заряженной и исправной батареи кратковременные нагрузки не критичны, чего нельзя сказать о разряженной. Большие разрядные токи ведут и к существенному нагреву спирали, включенной в конструкцию нагрузочных вилок, и выполняющую роль нагрузки приборов, поэтому производители рекомендуют делать паузу между измерениями под нагрузкой, как правило, не менее 15 секунд. Для полной и достоверной оценки технического состояния аккумуляторной батареи производители все же рекомендуют проводить контрольный цикл.

Внутреннее сопротивление источника электроэнергии зависит от множества параметров, например, количества активной массы, пористости электродов и сепараторов, плотности электролита, температуры, режима разряда и др. Очевидно, с ростом емкости аккумулятора (батареи) его внутреннее сопротивление уменьшается и увеличивается в процессе износа. Конструкция стартерных батарей предусматривает разряд большими токами в течение короткого времени, следовательно, такие батареи должны обладать минимально возможным активным сопротивлением. Поэтому в последнее время большое внимание уделяется определению такого параметра аккумуляторной батареи как внутреннее сопротивление. С ростом внутреннего сопротивления источника тока ее техническое состояние ухудшается. Определив внутреннее сопротивление батареи можно дать достаточно точную оценку состоянию батареи и на ее основе рассчитать такие параметры как емкость и ресурс. Определение внутреннего сопротивления вызывает определенные трудности, а именно для его определения требуется применение высокоточных приборов – миллиомметров, что в свою очередь существенно увеличивает стоимость измерительной системы в целом. Тем не менее, все большую популярность завоевывают разнообразные тестеры и анализаторы технического состояния аккумуляторных батарей. Несмотря на то, что это довольно сложные устройства, они все же не требуют от пользователя специальных знаний и навыков, достаточно выбрать соответствующие пункты в меню прибора и приступить к измерениям. Время затрачиваемое на измерение, как правило, не превышает 20 секунд. На основе полученных измерений, производится анализ, результатом которого являются либо конкретные рекомендации, либо отображаются рассчитываемые параметры. Некоторые модели снабжены термопринтерами и портами с различными интерфейсами для связи и вывода информации на персональный компьютер. Также к достоинствам можно отнести то, что использование некоторых моделей тестеров и анализаторов не требует отключения аккумуляторных батарей от нагрузки. Производители предлагают измерительные приборы различного назначения, как для стационарных батарей, так и автомобильных.

На рисунке 2 представлен тестер аккумуляторных батарей AA1000-RP компании Argus Analyzers.

Рисунок 2 – Тестер аккумуляторных батарей AA1000-RP

AA1000-RP предназначен для оценки состояния аккумуляторных батарей свинцово-кислотных (стартерных, тяговых, стационарных) и щелочных (никель-кадмиевых и литиевых) с номинальным напряжение 6 и 12 вольт. Диапазон измерения внутреннего сопротивления составляет 1-150 мОм, что соответствует батареям в диапазоне 1-300 А ч. В основу положен принцип работы нагрузочной вилки, с тем отличием, что нагрузка величиной 100 А подключается на очень короткое время, менее 1 мс [5]. Измеряется лишь напряжение и внутреннее сопротивление батареи, остальные параметры рассчитываются. Функция температурной поправки увеличивает достоверность результатов измерений. Предварительно в прибор нужно ввести исходные данные, которыми являются напряжение аккумуляторной батареи и ток холодной прокрутки в одном из поддерживаемых стандартов (для стартерных батарей) или внутреннее сопротивление (для стационарных и щелочных батарей). Обычно эта информация доступна пользователю из поставляемой с батареями документацией или непосредственно с маркировки на моноблоке батареи. В случае отсутствия такой информации у пользователя, результаты будут некорректными. Информации о AA1000-RP в Государственном реестре средств измерений на момент написания статьи нет [6]. Основные характеристики AA1000-RP представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Основные характеристики тестера аккумуляторных батарей AA1000-RP

Индикатор емкости свинцовых аккумуляторов Кулон-12/6p производства ООО
«А и Т системы» позволяет проводить оперативную оценку емкости аккумуляторных батарей, в том чисел без их отключения от нагрузки, от 0,9 А×ч до 350 А×ч в двадцатичасовом режиме разряда [7]. Включение прибора производится нажатием на любую кнопку или при подключении к аккумуляторной батарее. Включение прибора не произойдет, если клеммы будут подключены ошибочно. При напряжении выше 400 В возможен выход прибора из строя. Для оценки емкости прибор делает посылку тестового сигнала. По отклику аккумуляторной батареи на посылаемый сигнал производится расчет ее емкости.

На рисунке 4 изображен индикатор емкости свинцовых аккумуляторов Кулон-12/6p производства ООО «А и Т системы» г. Москва.

Рисунок 4 – Индикатор емкости свинцовых аккумуляторов Кулон-12/6p

В приборе предусмотрена возможность измерения температуры при помощи встроенного бесконтактного датчика температуры (пирометра). Для корректного измерения температуры производитель рекомендует проводить измерения на расстоянии нескольких сантиметров от корпуса батареи. Необходимо направить окно датчика температуры (расположенное с тыльной стороны) на середину одной из сторон батареи, при этом угол зрения пирометра составляет 90 градусов. Оценка емкости может быть произведена при фактической (измеренной) температуре или приведенной к +20 ^оС, что очень удобно для сравнения полученного значения с номинальной емкостью. Данный параметр задается через соответствующий пункт в меню. Выключение прибора происходит автоматически, через 30 секунд бездействия [8].

В таблице 2 представлены основные характеристики индикатора Кулон-12/6p.

В приборе имеется возможность сохранения значений оценки емкости на 500 измерений и формирования их в 26 групп. Результаты оценки могут быть получены уже через 3 секунды после подключения прибора к клемам аккумуляторной батареи.

Таблица 2 – Основные характеристики индикатора емкости Кулон-12/6p

Достоверная оценка емкости прибора возможна только полностью заряженных батарей в диапазоне напряжений от 6,3 до 7,1 В и от 12,6 до 14,2 В. В противном случае определить емкость невозможно, а на дисплей выводятся соответствующие сообщения. На рисунке 5 представлены возможные сообщения, выводимые на дисплей прибора, неисправности и рекомендации по их устранению.

Рисунок 5 – Возможные сообщения, выводимые на дисплей прибора, неисправности и рекомендации по их устранению.

В некоторых случаях, несмотря на усиленную фильтрацию на входе, прибор показывает недостоверные результаты, а на дисплее появляется сообщение «шум», например, если аккумуляторная батарея подключена к нагрузке, работает в режиме заряда или разряда. В таких случаях рекомендуется повторить измерения, предварительно снова подключив прибор к батарее.

Погрешность показаний прибора при оценке емкости аккумуляторных батарей под нагрузкой или в режиме интенсивного заряда (если все же удалость получить значения емкости) составляет от 5% до 10%. Прибор требует калибровки, участия пользователя в этом процессе и определенных навыков. Поправочный коэффициент на некоторые эксплуатируемые типы батарей также можно найти на сайте производителя. По умолчанию прибор откалиброван с использованием усредненных характеристик герметизированных батарей.

Использование прибора Кулон-12/6p накладывает некоторые неудобства, в частности это невозможность оценки емкости разряженных (частично или полностью) батарей. Так же для достижения достоверных результатов при измерении температуры и дальнейшей оценки емкости, производитель рекомендует выдержать батарею для выравнивания температуры между корпусом и внутренними частями. В свою очередь это приводит к значительным временным затратам и невозможности использования в полевых условиях.

Информации о Кулон-12/6p в Государственном реестре средств измерений на момент написания статьи нет [6].

Анализатор свинцово-кислотных химических источников тока Мега-003 производства ООО «Мегарон» г. Санкт-Петербург (рисунок 6) предназначен для оценки свинцово-кислотных аккумуляторов, батарей и прогнозирования их технического состояния. Для этих целей определяется время отклика на специальный тестовый сигнал. Основными измеряемыми параметрами являются: НРЦ, напряжение под нагрузкой, внутреннее сопротивление и температура.

Рисунок 6 – Анализатор свинцово-кислотных химических источников тока Мега-003

Анализатор является сложным электротехническим устройством, однако довольно прост в использовании [9]. В приборе предусмотрена возможность установки исходных данных, а именно тип исполнения батарей (аккумуляторов) и величину тока холодной прокрутки. В предустановках также можно выбрать открытые (вентилируемые) или герметизированные батареи (аккумуляторы).

Имеется возможность установки параметров эталонной батареи, относительно значений параметров которой можно оценивать требующие анализу батареи (аккумуляторы) и фиксировать величину отклонений в процентах, что очень удобно при массовом выходном или входном контроле.

Основные характеристики анализатора свинцово-кислотных химических источников тока Мега-003 представлены на рисунке 7. 

Рисунок 7 – Основные характеристики анализатора свинцово-кислотных химических источников тока Мега-003

На основе измеренных параметров анализатор моделирует дальнейшие процессы в батарее (аккумуляторе) и рассчитывает величину емкости, заряженности и тока холодной прокрутки при фактической температуре. Для расчета тока холодной прокрутки в один из зажимов встроен термодатчик.

Минимальная температура эксплуатации прибора составляет минус 30 ^оС кратковременно, не более 5 минут.

Прибору необходимо техническое обслуживание, которое делится на еженедельное, ежеквартальное и годовое. Годовое техническое обслуживание требует наличия довольно широкой номенклатуры измерительных приборов, прошедших поверку, и квалифицированных специалистов. Это значительно усложняет условия эксплуатации прибора Мега-003, тем более, что он не входит в Государственный реестр средств измерений [6].

Отличительной особенностью анализатора электрохимических источников питания АЕA30V, производства ООО «Группа предприятий Алекто» г. Омск, является возможность измерения внутреннего сопротивления электрохимических источников тока на четырех различных частотах в диапазоне 20 Гц – 1000 Гц, причем пользователю предоставлена возможность выбора установки номинала частот с шагом один Гц [10] По умолчанию прибор производит измерения на четырех предустановленных частотах 20 Гц, 100 Гц, 500 Гц и 1000 Гц. При необходимости, пользователю предоставлена возможность отключения одной или нескольких частот для измерения внутреннего сопротивления.

На рисунке 8 представлен анализатор электрохимических источников питания АЕA30V.

Рисунок 8 – Анализатор электрохимических источников питания АЕA30V

Еще одной особенностью АЕA30V является измерение активной и реактивной составляющих сопротивления источника тока, а также измерение угла между направлениями векторов комплексного и активного сопротивления. Основные характеристики анализатора электрохимических источников питания АЕA30V представлены на рисунке 9.

Рисунок 9 – Основные характеристики анализатора АЕA30V.

Данный прибор в техническом плане сложнее рассмотренных ранее, хотя довольно прост в использовании. Измеряемые с его помощью параметры позволяют более детально оценить состояние источника тока. Прибор ориентирован большей частью для профессионального использования и подходит для анализа источников питания различных электрохимических систем.

Также в приборе АЕA30V предусмотрена функция определения тока холодной прокрутки в стандарте DIN или EN, что в свою очередь позволяет оценить состояние стартерных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Результаты измерений можно сохранить на внутренней памяти, а затем передать на персональный компьютер через USB порт.

Информации о АЕA30V в Государственном реестре средств измерений на мо-мент написания статьи нет [6].

Тенденции к переходу от унифицированных приборов к узкоспециализированным более ясно прослеживается у зарубежных производителей. Большинство иностранных производителе выпускают тестеры и анализаторы аккумуляторов (батарей) отдельно не только для различных электрохимических систем, но и для различных типов аккумуляторов (батарей) одной электрохимической системы.

Например, Midtronics, в своей производственной линейке имеют приборы, предназначенные для оценки и анализа технического состояния свинцово-кислотных аккумуляторов (батарей) отдельно для стартерных и для стационарных (тяговых).

Для стационарных батарей внутреннее сопротивление является наиболее важным параметром свинцово-кислотных батарей. Его величину производители батарей указывают в эксплуатационной документации. В процессе износа сопротивление батареи может увеличиться от 1,5 до 2 раз, чем в начале эксплуатации. На рисунке 10 представлена зависимость величины внутреннего сопротивления стационарных свинцово-кислотных батарей различной конструкции от емкости.

Рисунок 10 – Зависимость величины внутреннего сопротивления стационарных свинцово-кислотных батарей различной конструкции от емкости

Тестер аккумуляторных батарей Hioki 3554 японской фирмы «HIOKI E.E. CORPORATION» (рисунок 11) предназначен для оценки степени износа стационарных свинцово-кислотных батарей на основе зависимости, указанной на рисунке 8, а также батарей других электрохимических систем. Оценка состояния батарей производится без отключения от нагрузки, однако во избежание наводок на измерительных щупах и получения некорректных значений, производитель рекомендует проводить измерения на достаточном расстоянии от источников переменного тока [11].

Рисунок 11 – Тестер аккумуляторных батарей Hioki 3554

Данный прибор имеет функцию измерения температуры, которая может быть измерена как на зажимах батареи, так и при помощи встроенного пирометра.

Перед применением прибор рекомендуется откорректировать. Длительность корректировки составляет не более четырех секунд.

Основные характеристики Hioki 3554 представлены на рисунке 12.

Рисунок 12 – Основные характеристики тестера аккумуляторных батарей Hioki 3554

Измерения сохраняются на внутреннюю память (до 4800 измерений), а затем отправлены на персональный компьютер через USB – порт. Прибор является сложным электротехническим устройством, воздействие постоянного напряжения более 60 В может нарушить его работоспособность. Категорически запрещается подключать прибор к источнику переменного тока.

Информации о Hioki 3554 в Государственном реестре средств измерений на мо-мент написания статьи нет [6].

Тестер аккумуляторных батарей PITE 3915 (рисунок 13), производства «PITE TECH. INC.» (КНР) предназначен для измерения внутреннего сопротивления батарей [12].

Рисунок 13 – Тестер аккумуляторных  батарей PITE 3915

Принцип действия основан на преобразовании входного аналогового сигнала в цифровой сигнал в аналогово-цифровом преобразователе, дальнейшей его обработке и отображении результатов измерений на дисплее. Тестер представляет собой портативное переносное устройство с жидкокристаллическим сенсорным экраном и дополнительной клавиатурой. Измерение осуществляется при помощи тестового кабеля с двумя зажимами, которые подсоединяются к клеммам аккумуляторной батареи. Внутренняя память прибора позволяет сохранить данные тестирования более 3000 элементов аккумуляторов. Реализована функция выгрузки измеренных данных на персональный компьютер для дальнейшей обработки. Основные технические характеристики представлены на рисунке 14.

Рисунок 14 – Основные характеристики тестера аккумуляторных  батарей PITE 3915

Питание тестера осуществляется от встроенного литиевого аккумулятора.

Встроенное программное реализовано аппаратно и является метрологически значимым, представляет собой микропрограмму, предназначенную для обеспечения нормального функционирования прибора и управления интерфейсом.

Внешнее программное обеспечение, устанавливается на персональный компьютер, позволяет  сохранять и обрабатывать результаты измерений и не является метрологически значимым.

PITE 3915 включен в Государственный реестр средств измерений [6].

Тестеры батарей Fluke BT510/BT520/BT521 производства фирмы «Fluke Corporation» (США) предназначены для контроля состояния стационарных батарей. Применяются для измерения напряжения и силы постоянного тока, напряжения и силы переменного тока, импульсного напряжения, внутреннего сопротивления, частоты переменного тока, а так же температуры.

Конструктивно тестеры схожи, выполнены в ударопрочном пылезащитном корпусе и представляют собой портативные цифровые приборы. Fluke BT521 является более функциональным прибором и отличается от Fluke BT510/BT520 тем, что в нем диапазон измерения постоянного тока увеличен до 1000 В, реализована возможность измерения и компенсации температуры батареи, а связь с персональным компьютером может быть осуществлена по беспроводному каналу. Температура измеряется по минусовому выводу батареи при помощи инфракрасного датчика температуры, встроенного в отрицательный измерительный щуп. Внешний вид тестера Fluke BT521 представлен на рисунке 15.

Рисунок 15 – Тестер батарей Fluke BT521

Принцип действия тестеров Fluke серии 500 основан на  преобразовании аналоговых входных сигналов в цифровую форму быстродействующим аналого-цифровым преобразователем с последующей индикацией сигналов на цифровом дисплее. На передней панели тестеров расположены: жидкокристаллический дисплей, клавиши управления, а также переключатель режимов работы.

Питание тестеров осуществляется от одного литий-ионного аккумулятора типа.

Программное обеспечение тестеров встроено в защищённую от записи память микроконтроллера, что исключает возможность  его  несанкционированных настройки и вмешательства,  приводящих  к  искажению  результатов  измерений.

Основные сравнительные технические характеристики Fluke BT510/BT520/BT521 представлены на рисунке 16.

Рисунок 16 – Основные сравнительные характеристики

Fluke BT510/BT520/BT521

Тестеры батарей Fluke BT510/BT520/BT521 включены в Государственный реестре средств измерений [6].

Североамериканская компания «Midtronics, Inc.» (США) специализируется на выпуске измерительных приборов для контроля технического состояния аккумуляторных батарей [14]. Особенностью данных приборов является то, что в них проводится оценка величины обратной внутреннему сопротивлению батарей – проводимости. Результаты измерений отображаются не в привычных омах, а в сименсах. Номенклатурный ряд выпускаемых приборов достаточно широк, охватывает автомобильные и стационарные батареи. Принцип действия приборов основан на преобразовании входных сигналов в цифровую форму с помощью быстродействующего аналогово-цифрового преобразователя. На лицевой части приборов расположена клавиатура для выбора специальных функций и жидкокристаллического дисплея.

Для измерения параметров, тестеры непосредственно подключаются к анализируемым батареям. Результаты, а также режим и единицы измерений, предупреждающие индикаторы отображаются на жидкокристаллическом дисплее.

На рисунке 17 представлен тестер автомобильных аккумуляторных батарей Midtronics Celltron Start Plus.

Рисунок 17 – Тестер автомобильных батарей Midtronics Celltron Start Plus (CTS-700).

В зависимости от модели, в приборах реализована возможность сохранения результатов на съемной карте памяти или внутренней. Передача результатов на персональный компьютер может быть осуществлена через USB или инфракрасный порт. Также через инфракрасный порт результаты могут быть переданы на портативный принтер.

Тестер автомобильных батарей Midtronics Celltron Start Plus включен в Государственный реестр средств измерений [6].

Основные технические характеристики Midtronics Celltron Start Plus (CTS-700) представлены на рисунке 18.

Рисунок 18 – Основные  характеристики тестера Midtronics

Celltron Start Plus (CTS-700)

В процессе изготовления во встроенную память загружается внутреннее программное обеспечение, являющееся метрологически значимым. Программное обеспечение защищается аппаратными средствами и исключает вмешательство и несанкционированные настройки, приводящие к искажению полученных результатов.

Многократно отмечалось, что для бесперебойного питания и надежного энергообеспечения информационных и телекоммуникационных сетей, а также различных энергосистем решающее значение имеет полная, достоверная и своевременная информация о техническом состоянии батарей. Как правило, такие системы имеют в своем составе батареи с большей емкостью, нежели автомобильные.

Для стационарных систем компанией «Midtronics, Inc.» выпускается тестер Celltron Advantage 5000 (рисунок 19), предназначенный для измерения внутреннего сопротивления батарей различных электрохимических систем и дальнейшего их анализа емкостью до 6000 А×ч с напряжением до 16 В.

Рисунок 19 – Тестер батарей Midtronics Celltron Advantage 5000

Прибор обладает довольно широкими функциональными возможностями, позволяет отслеживать и прогнозировать техническое состояние батарей. Основные технические характеристики представлены на рисунке 20.

Рисунок 20 – Основные характеристики тестера батарей Celltron Advantage 5000

К особенностям можно отнести возможность тестирования стартерных батарей. Данный режим активируется нажатием специальной клавиши. К тому реализована возможность до 250 предустановок для различных тестируемых батарей. Калибровка проводится автоматически перед каждым проверкой и дальнейшей калибровки не требуется. По заявлению производителя время, отводимое на процесс тестирования, сократилось на 50% по сравнению с другими анализаторами батарей.

Прибор обладает встроенным бесконтактным датчиком измерения температуры и инфракрасным портом для отправки результатов измерений и отчетов на портативный принтер. Результаты измерений также могут быть переданы на персональный компьютер при помощи USB порта.

Тестер батарей Midtronics Celltron Advantage 5000 включен в Государственный реестр средств измерений [6].

Проведенный анализ позволяет сделать следующие выводы:

Прогнозирование технического состояния является очень трудной и одновременно важной задачей. Очень важно понимать, что все современные тестеры и анализаторы свинцово-кислотных аккумуляторов и батарей моделируют процессы, протекающие внутри по некоторым измеряемым параметрам. Чаще всего это НРЦ, внутреннее сопротивление и температура. От выбора способов измерения этих параметров зависит достоверность полученных результатов и прогноза технического состояния батарей или аккумуляторов.

На российском рынке представлено довольно широкое разнообразие приборов для оперативного контроля и анализа состояния батарей различного назначения и электрохимических систем. Большинство приборов не позволяют проводить оценку и анализ батарей при температурах ниже минус 15^оС. Зарубежные производители представлены более широко. Неоспоримым превосходством некоторых приборов является то, что они включены в Государственный реестр средств измерений. Немаловажным аспектом является и экономическая составляющая, поэтому в современных экономических условиях отечественные производители, даже при условии включения их приборов в реестр средств измерений, могут предложить пользователю более выгодные условия, в отличие от зарубежных конкурентов.

Приборы для оперативного контроля и анализа состояния батарей в настоящее время все еще требуют совершенствования по следующим направлениям:

- уменьшение стоимости прибора;

- получение свидетельства средства измерения;

- увеличение рабочего диапазона температур;

- увеличение функциональности прибора;

- повышение точности прогнозирования технического состояния батарей.

В настоящее время отечественные и зарубежные автомобилестроительные фирмы все больше стали применять дизели, устанавливая их не только на автобусы и автомобили с большой грузоподъемностью, но и на легковые автомобили. Причиной этому является их экономичность, высокий крутящий момент, дешевое топливо, так же можно отметить, что последние модели дизелей по шумности практически не отличаются от бензиновых.

Но, не смотря на все положительные стороны дизеля, он имеет существенный недостаток – это крайне негативное влияние на окружающую среду. Проявляется это следующим образом: при сгорании 1 кг дизельного топлива выделяется  от 80 до 100 г токсичных компонентов. Из них:

- от 20 до 30 г окиси углерода;

- от 20 до 40 г окислов азота;

- от 4 до 10 г углеводородов;

- от 10 до 30 г окислов серы;

- от 0,8 до 1,0 г альдегидов;

- от 3 до 5 г сажи и др.

Значительное количество тяжелых, канцерогенных ароматических углеводородов адсорбируется на твердых частицах (саже). Концентрация бензапирена на сажевых частицах в 3-4 раза выше, чем в потоке газа [1].

Помимо того, в отработавших газах (ОГ) дизелей присутствуют частицы металлов, образующиеся в результате износа деталей двигателя и горения масла, попадающего в камеру сгорания. Все они способны притягиваться к частицам сажи, в состав которых и так входят углеводороды, обладающие повышенным мутагенным и канцерогенным действием [2].

В связи повышенной агрессивностью твердых частиц (ТЧ), Европейская экономическая комиссия ООН (ЕЭК ООН), действующая на основании Женевского соглашения, приняла в 1993 году правила № 49 для грузовых автомобилях, а в 2009 году правила № 83 для легковых автомобилей, где были введены нормы на выброс ТЧ (таблица 1).

Таблица 1 – Нормы на выброс вредных веществ (Правилам № 49 ЕЭК ООН)

И, не смотря на это, в 2012 году Всемирная организация здравоохранения вышла с предложением о запрете эксплуатации автомобилей с дизелем в европейских городах. Причиной этому послужило значительное количество ТЧ в ОГ дизеля [3].

Основным компонентом в составе ТЧ безусловно является сажа, которая способна притягивать к себе механические частицы образовавшие в камере сгорания дизеля и представляет собой аморфное вещество, не имеющее кристаллической решетки, содержащее свыше 90% углерода [1].

Образование сажи происходит в результате пиролиза (термического разложения углеводородов при недостатке кислорода). Этот процесс имеет место при значениях коэффициента избытка воздуха α от 0,3 до 0,7. Общепринятая схема сажеобразования может быть представлена в следующем виде (рисунок 1) [4].

Рисунок 1 – Схема образования сажи

В значительной степени на количество образования сажи влияют давление и температура, а также состав топлива. Размер частиц сажи зависит от режима работы дизеля (рисунок 2)

1 – на режиме малой нагрузки; 2 – на режиме с высокой нагрузкой; d-диаметр частиц сажи; Pd – плотность распределения частиц сажи по диаметрам

Рисунок 2 – Размер частиц сажи в отработавших газах дизеля

Для экологически безопасной эксплуатации дизеля необходимо в полной мере представлять процессы которые происходят в камере сгорания и способствуют образованию ТЧ. Востребована математическая модель, которая в полном объеме охватит все физико-химические процессы образования сажи и которую возможно применить уже к существующим моделям дизелей.

На сегодняшний день нет такой единой модели сажеобразования, хотя есть существенные сдвиги в понимании механизма образования сажи.

Модели образование сажи в дизеле могут быть классифицированы от полуэмпирических, феноменологических до физико-химических, построенных на уравнениях химической кинетики.

Кроме всего прочего их можно разделить на модели с подробным механизмом горения топлива и упрощенным. Хотя отметим, что по проведенным исследованиям разница в расчетах между моделью с  подробным механизмом и упрощенным невелика.

Из всех существующих моделей образования сажи, а их достаточно большое количество, можно выделить как наиболее приемлемую к рабочему циклу дизеля полуэмпирическую модель с двухступенчатым механизмом образования сажи «Hiroyasu». Состоит данная модель из двух уравнений:

- скорость формирования сажи

                                                                                           (1);

- скорости окисления

                                                                                        (2).

Где: m_f, m_sf, m_so – массы топлива, сформировавшейся и окислившийся сажи;

A_f, A_o – калибровочные константы, определяемые типом двигателя;

E_f, E_o – энергия активации реакций формирования и окисления сажи;

R – универсальная газовая постоянная;

p, T – давление и температура в цилиндре двигателя.

Данная модель нашла широкое применение в задачах по  прогнозирования процессов в поршневых двигателях.

Заслуживает внимание модель образования сажи разработанная профессором Разлейцевым Н.Ф. и уточненная Кулешовым А.С., которая представляет собой результирующую скорость образования сажи в цилиндре двигателя:

(3).

Более подробный вывод этого уравнения  изложен в литературе [6].

В данном уравнении первое слагаемое определяет образование сажи в пламени, второе – сажеобразование вследствие полимеризации ядра капель, третье и четвертое – учитывают уменьшение количества сажи вследствие ее выгорания.

В – это построчный множитель, равный:

                                                                                                      (4),

где: n – частота вращения коленчатого вала;

n_ном  – номинальная частота вращения коленчатого вала;

A, m – эмпирические коэффициенты.

Приведенное к нормальным условиям выражение (3) выглядит следующим образом:

                                                                      (5),

где: р₄₈₀ – давление в цилиндре в момент 60° до нижней мертвой точки (НМТ);

k – показатель адиабаты ОГ.

Данное выражение позволяет проводить расчеты динамики образования и выгорания сажи в камере сгорания дизеля [5, 6, 7].

На сегодняшний день для снижения выбросов ТЧ дизелем выбрано два основных направления:

- воздействие на рабочий процесс дизеля;

- использование устройства для очистки ОГ в выпускной системе.

Воздействие на рабочий процесс дизеля осуществляется путем усовершенствования работы топливной аппаратуры. Это позволяет достичь высокой точности дозы и момента впрыскивания топлива. Добиться этого стало возможным только путем повышения давление впрыска топлива и использования электронных систем управления процессом топливоподачи. В настоящее время широко используется система впрыска «Common Rail», которая разработана специалистами фирмы Bosch. Эта система имеет широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска. Она позволяет в значительной степени снизить расход топлива, уровень шума и токсичность ОГ.

Устройства и системы очистки ОГ от ТЧ устанавливаемые в выпускные системы можно разделить по принципу их действия (рисунок 3).

Рисунок 3 – Системы очистки отработавших газов дизеля от твердых частиц

Химические (окислительные) системы превращают горючие составляющие ТЧ в нетоксичные вещества, растворяющие с помощью  окислительно-восстановительных реакций (ОВР). Жидкостные (скрубберы), где удаление ТЧ происходит посредством растворения растворимых компонентов в рабочей жидкости нейтрализатора. При этом нерастворимые частицы удаляются фильтром.

Механические системы работают по принципу изменения вектора скорости движения ТЧ  относительно потока ОГ. Изменения вектора скорости происходит с помощью сил инерции (инерционные фильтры), за счет создания в фильтре слабого электромагнитного поля (электрические фильтры), задерживающие ТЧ при непосредственном соприкосновении с материалом фильтрующего элемента  (фильтрующие). Для очистки ОГ от ТЧ используют сажевые фильтры, изготовленные из мелкопористой керамики, металлокерамики. Качество очистки ОГ от ТЧ при использовании сажевого фильтра может достигать порядка 90% при этом расход топлива увеличивается на 2-3 %. Основным недостатка такого фильтра является то, что со временем ТЧ заполняют поры фильтрующего элемента в результате чего повышается расход топлива и понижается мощность дизеля, вследствие чего требуется его регенерация [2].

Именно такой тип фильтров с фильтрующим элементом в виде матрицы с ячейками изготовленный из керамики получил наибольшее распространение в выпускных системах дизелей (рисунок 4).

Рисунок 4 – Схема протока ОГ через керамические элементы сажевого фильтра

На сегодняшний день можно уверенно заявить, что одно из основных направления совершенствования конструкции дизелей будет направленно на его экологические показатели. Разработка «экологически чистого» дизеля требует глубоких и длительных исследований появление такого дизеля предполагается не раньше чем через 10-15 лет [8]. Но проблема загрязнения окружающей среды ОГ автомобилями требует принятия немедленных мер. Например, установка сажевого фильтра на автомобили уже находящиеся в эксплуатации позволит заметно снизить выброс ТЧ и не потребует больших материальных затрат. В подтверждение этому можно привести пример из опыта борьбы с токсичностью ОГ дизельных автомобилей в Германии. Так, владелец грузовика, установив на него фильтр твердых частиц, не только повышает экологический класс своего автомобиля, но и получает более широкие возможности передвижения на своем автомобиле по территории населенных пунктов. Помимо этого от государства он получает одноразовую субсидию в размере 330 евро.

В первую очередь по назначению, а также с учетом особенностей конструкции, ВАТ целесообразно разделить на следующие группы согласно рисунку 1.

Рисунок 1 – Военная автомобильная техника ВС РФ

Задачи ВАТ на современном этапе военного строительства российских ВС представлены в соответствии с рисунком 2 [1, 2].

Рисунок 2 – Задачи военной автомобильной техники на современном этапе военного строительства российских Вооруженных Сил

АМН и ВГМ (рисунок 1) транспортно-тягового класса предназначены для:

- монтажа вооружения и военной техники всех видов Вооруженных Сил, родов войск и служб;

- буксировки прицепных артиллерийских систем, специальных и транспортных прицепов и полуприцепов;

- перевозки личного состава и военно-технического имущества.

Следует отметить, что ВГМ предназначены, главным образом, для использования в особо сложных дорожных условиях или вне дорог. Это их свойство, высокая проходимость,  является крайне актуальным при ведении войн на самых различных театрах боевых действий.

СКШ предназначены для:

- монтажа, транспортировки и обеспечения боевого применения и живучести ракетных комплексов и других приоритетных образцов вооружения;

- буксировки штатных и специальных прицепов и полуприцепов большой грузоподъемности.

Прицепы и полуприцепы многоцелевого назначения предназначены для перевозки различных грузов и (или) монтажа вооружения и военной техники.

В соответствии с существующим Типажом военной автомобильной техники различают 6 классов АМН по грузоподъёмности.

Класс грузоподъемности 1,0т.

Базовый образец УАЗ-3151 грузопассажирский автомобиль с колесной формулой 4×4, особо малой грузоподъемности (до 0,8 т). В перспективе ему на замену поступит УАЗ-3172, грузоподъемностью 1,0т. Предназначен для перевозки личного состава в количестве 10 человек, на нем планируется монтаж до 40 образцов ВВТ.

Класс грузоподъемности 1,5т. Базовый образец ГАЗ-3308, ГАЗ-33097 автомобиль малой грузоподъемности (до 2,0т), колесная формула 4×4.

Класс грузоподъемности 2,5т. Базовый образец ЗИЛ-433420 – автомобиль с колесной формулой 6×6, промежуточной грузоподъемности (3,75 т) с дизельным двигателем мощностью 170л.с. (125кВт), оригинальной системой предпускового подогревателя двигателя, современной комфортабельной кабиной, в том числе и с бронированной.

Классы грузоподъемности 4,0т, 6,0т и 10т представлены двух, трех и четырёхосными автомобилями семейств «Мустанг» и «Мотовоз».

Для обеспечения подвижности ракетного вооружения предусмотрено три класса грузоподъёмности.

К классу грузоподъёмности 14,0 т относятся шасси производства АО «Брянский автозавод», шасси и тягачи Минского и Курганского заводов колесных тягачей (МЗКТ, КЗКТ). В настоящее время на АО «БАЗ» создано семейство машин «Вощина».

Класс грузоподъемности 22,0-25,0 т. Минским заводом колесных тягачей разработано шасси МЗКТ-7930.

Класс грузоподъемности 70 т. На Минском заводе колесных тягачей (Республика Беларусь) выпускается 7-осное шасси МАЗ-7917 с колесной формулой 14×12 и 8-осное шасси МЗКТ-79221 с колесной формулой 16×16, предназначенное под монтаж современных ракетных комплексов стратегического назначения.

ВГМ делятся на 4 категории в зависимости от полной массы: особо легкую (до 8 т), легкую (до 18 т), промежуточную (до 34 т), среднюю (до 45 т).

Особо легкая категория ВГМ в войсках представлена транспортерами-тягачами ГТ-СМ (не бронированной) и ГТ-МУ (бронированной). К настоящему времени закончена разработка нового поколения малогабаритных многоцелевых транспортеров-тягачей МТ-М и МТ-МБ в небронированном и бронированном исполнении.

Типажи ВАТ представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Типажи военной автомобильной техники 

Транспортеры-тягачи легкой категории по массе. В войсках в настоящее время находятся транспортеры-тягачи МТ-ЛБ, МТ-ЛБВ, шасси МТ-ЛБу на которых размещаются более 60 объектов вооружения и техники.

К промежуточной категории по массе относится унифицированное семейство гусеничных машин ГМ-569 под монтаж вооружения зенитно-ракетных комплексов Сухопутных войск «Бук М1», «Тор М1». На замену ГМ-352 комплекса «Тунгуска» разработано шасси ГМ-5975.

В среднюю категорию входят двухзвенные гусеничные транспортеры, разработанные в семействе плавающих (ДТ-10П, ДТ-20П, ДТ-30П) и не плавающих (ДТ-10, ДТ-20, ДТ-30) машин грузоподъемностью, соответственно, 10 т, 20т, 30т.

Полуприцепы и прицепы являются основным средством повышения производительности автомобильного транспорта, а также находят широкое применение в качестве базы под монтаж вооружения и средств обеспечения боевой деятельности войск.

Производство прицепов грузоподъемностью от 5 до 10,0 т и полуприцепа -шасси грузоподъемностью 20,0 т для автомобилей КамАЗ и Урал организовано на Челябинском машиностроительном заводе.

Широкое применение во всех структурных звеньях Вооруженных Сил нашли АМН со смонтированными на них кузовами-фургонами. Перспективным направлением является внедрение в производство кузовов модульной конструкции из 3-слойных панелей. Кузова-контейнеры представляют собой мобильные обитаемые рабочие объемы, приспособленные к автономному использованию без автотранспортных средств и перевозке всеми видами транспорта.

Подвижные средства технического обслуживания ВАТ подразделяются на подвижные мастерские технического обслуживания и ремонта вооружения и военной техники, машины технической помощи и эвакуационные машины.

С учётом современных тенденций боевого использования ВАТ предполагается иметь в Вооруженных Силах РФ перспективный типаж машин в количестве не менее 70% к 2020 году. При этом предусматривается:

- переход на комплектование Вооруженных Сил исключительно

семействами ВАТ с сокращением вдвое их общего количества и расширением возможностей семейств по грузоподъемности;

- введение двух новых классов автомобильной техники: «Тактические автомобили» и «Автомобили повышенной грузоподъемности»;

- создание в каждом классе семейств ВАТ на унифицированных платформах.

При этом задачи автомобилей многоцелевого назначения по монтажу вооружения и военной техники предполагается перераспределить главным образом на тактические автомобили, оставив многоцелевым автомобилям в качестве основных – транспортные.

В результате реализации типажа ВАТ в 2015 г. приняты на снабжение более 30 образцов ВАТ (рисунок 4).

Рисунок 4 – Результаты реализации типажа военной автомобильной техники

В соответствии со структурой перспективного типажа ВАТ предлагаются следующие основные направления ее развития [1]:

1) автомобили многоцелевого назначения (АМН):

- разработка семейства малой грузоподъемности до 1 т (для обеспечения повседневной деятельности войск – командирский автомобиль, санитарный и др.) и семейства средней и большой грузоподъемности (от 3 до 15т) на базе новой унифицированной автомобильной платформы упрощенной конструкции;

2) тактические автомобили:

- завершение работ по разработке перспективного семейства тактических защищенных автомобилей малой грузоподъемности и семейства тактических защищенных автомобилей средней и большой грузоподъемности на базе серийных семейств «Мустанг» «Тайфун-К» и «Мотовоз» «Тайфун -У»;

- разработка семейства тактических автомобилей средней и большой грузоподъемности на базе новой унифицированной автомобильной платформы;

- разработка специальных тактических автомобилей типа «багги»;

- повышение противоминной и противопульной стойкости защищенных автомобилей малой грузоподъемности. Образцы ВАТ для ВДВ и перспективы развития представлены на рисунках 5 и 6;

Рисунок 5 – Образцы ВАТ для ВДВ и перспективы развития

Рисунок 6 – Специальная и снегоболотоходная техника

3) военные гусеничные машины:

- модернизация легких гусеничных транспортеров МТ-ЛБ и МТ-ЛБУ в части совершенствования трансмиссии и установки необитаемых боевых отделений;

- разработка единой с бронетанковой техникой унифицированной средней гусеничной платформы для военных гусеничных машин транспортно-тягового класса;

- завершение разработки двухзвенной ГМ легкого класса ДТ-3ПБ (рисунок 7);

Рисунок 7 – Специальная снегоболотоходная техника и военные гусеничные машины

4) специальные колесные шасси:

- в диапазоне грузоподъемности от 14 до 40т расширение и модернизация семейства «Вощина-1» Брянского автомобильного завода;

- в диапазоне грузоподъемности от 50 до 80т создание семейства высокомобильных модульных платформ на основе гибридной силовой установки, электротрансмиссии, опорно-ходовых модулей;

5) автомобили повышенной грузоподъемности (рисунки 8 и 9):

- создание семейств автомобилей повышенной грузоподъемности.

Рисунок 8 – Автомобильные базовые шасси грузоподъемностью

от 8 до 30 т

Рисунок 9 – Семейство базовых шасси «Торнадо»