Общее диагностирование АКБ может осуществляться мотор-тестерами в режиме «проверка электропитания». Для этого включают потребители тока (подфарники, ближний свет и т. д.), чтобы разрядный ток составлял примерно 5…8 А и выжидают 20…30 с. При этом примерная зависимость между напряжением аккумуляторной батареи и степенью ее разряженности будет соответствовать данным приведенным в табл. 3.1.
Таблица17.1
Зависимость между напряжением АБ и степенью ее разряженности
Параметры электропитания могут измеряться и при заглушенном двигателе (в этом случае частота вращения индицироваться не будет).
Напряжение АБ (U АБ) должно быть не менее (9,5…10) В. Если U АБ <9,5 В, значит, АБ разряжена.
Проверка аккумуляторных батарей. Она заключается в определении уровня электролита, его плотности и напряжения на каждом элементе. Визуально устанавливают степень загрязнения аккумулятора, окисление клемм, наличие трещин.
Уровень электролита определяют мерной стеклянной трубкой диаметром 3…5 мм с двумя отметками на уровне 10 и 15 мм (рис. 17.7).
Трубку опускают в заливное отверстие и верхний конец ее закрывают пальцем. Столбик электролита в поднятой трубке характеризует его высоту над предохранительным щитком. Нормальным следует считать уровень электролита, находящийся между указанными отметками на трубке. При отсутствии стеклянной трубки можно использовать чистую эбонитовую или деревянную палочку. В современных аккумуляторных батареях, имеющих прозрачный корпус, уровень электролита можно определить визуально.
Плотность электролита проверяют с помощью специальных приборов. Они бывают двух видов: с непрерывной шкалой (от 1,10 до 1,30 г/см3) – денсиметр (рис. 17.8, а) и с отдельными пластинами для измерения определенной плотности – плотномер (рис. 17.8, б).
Наконечник денсиметра опускают в наливное отверстие аккумулятора, засасывают электролит с помощью резиновой груши и по делениям поплавка или отдельным пластинам, помещенным в стеклянную колбу, определяют его плотность. Справочные данные о плотности электролита приводятся для температуры 15 °С, поэтому при определении плотности для других значений температуры необходимо вносить поправку (0,0007 г/см3 на каждый градус). Ее прибавляют к измеренной плотности, если температура превышает 15 °С, и вычитают при более низкой температуре.
Величину разряженности Δ Q АКБ можно определить по формуле:
где: ρзар – плотность электролита полностью заряженной АКБ, г/см3ρизм – измеренная плотность, г/см3ρразр – плотность электролита полностью разряженной АКБ, г/см3
Для умеренной климатической зоны считается, что падение плотности электролита на 0,04 г/см3 соответствует разрядке АКБ на 25%, на 0,08 – на 50%. Плотность электролита зависит от температуры окружающего воздуха, поэтому необходимо вносить соответствующую температурную поправку. Если температура электролита выше или ниже 15°С, вводится соответствующая поправка, т. е. плотность электролита приводится к +15°С. При повышении температуры на каждые 15°С плотность уменьшается приблизительно на 0,01 г/см3, при понижении на каждые 15°С – увеличивается на 0,01 г/см3 (табл. 1.2.) Температура электролита, 0С -45 -30 -15 0 +15 +30 +45 +60 Поправка к показаниям денсиметра -0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0 +0,01 +0,02 +0,03 Если плотность электролита неизвестна, то степень разряженности определяют по напряжению АКБ под нагрузкой (имитации стартерного режима). Для этого применяют аккумуляторные пробники различных конструкций, основой которых являются вольтметр и нагрузочные сопротивления. Нагрузочная вилка обычно имеет 2 нагрузочных спирали по 100А и подходит как для аккумуляторов малой и средней емкости (подключение одной спирали 100А), так и для батарей повышенной емкости (подключаются две спирали по 100А). Большинство зарубежных производителей изготавливают батареи с крышкой, закрывающей клеммы, поэтому у таких батарей можно измерять общее напряжение по крайним клеммам. Для измерения напряжения на зажимах АБ со скрытыми межэлементными соединениями предназначены пробники типа Э-107 стрелочного типа (рис. 17.9, а), или цифрового типа НВ-3 (рис. 17.9, б).
Пробник имеет три ступени нагрузки для аккумулятора емкостью до 190 А·ч. Проверка аккумулятора проводится при закрытых пробках. Аккумулятор считается исправным, если вольтметр пробника при подключенной нагрузке через 5 с покажет напряжение не менее 8,9 В.
В настоящее время наибольшее распространение нашел нагрузочно-диагностический прибор Н-2101, который предназначен для проверки работоспособности генератора, реле регулятора, стартера на автомашине, а также тяговых аккумуляторов и стартерных батарей номинальной емкости 32-210 А-ч со скрытыми межэлементными соединениями и номинальным напряжением 12 В.
Прибор (рис. 17.10) позволяет проверять работоспособность батареи путем контроля напряжения на ее выходах при расчетной нагрузке, создаваемой нагрузочным резистором.
Замеряя напряжение на выводных штырях, следует помнить, что его величина сильно зависит от того, когда использовалась АКБ. Измерение напряжения сразу после остановки, а/м (или использования АКБ отдельно от него) даст завышенные значения (рис.17.11). Правильное значение напряжения при замере можно получить, если АКБ не использовалась примерно 10 часов. На рис. показано, как после окончания зарядки напряжение на выводных штырях АКБ постепенно снижается. По вертикальной оси отложено напряжение в вольтах, по горизонтальной — время в минутах.
Проверка АКБ может осуществляться с помощью специальных тестеров (рис. 17.12). Принципиальным отличием анализаторов аккумуляторных батарей является то, что они определяют не только степень заряженности аккумулятора- как обычные тестеры или нагрузочные вилки. Анализаторы, используя уникальный тест проводимости аккумулятора, определяют его реальную остаточную емкость, в том числе даже на разряженных аккумуляторах. Это существенно упрощает и ускоряет тестирование разряженных аккумуляторов, поскольку с анализаторами их не нужно предварительно заряжать.
Для проверки АКБ тестером в него вводится величина тока холодной прокрутки проверяемого стартера и далее проводится замер параметров АКБ. На экране высвечиваются величины напряжения и потребляемый стартером ток при прокрутке коленчатого вала двигателя, а также общее состояние АКБ в данном случае – Good battery (исправная батарея). Измерение можно проводить, как со снятым АКБ, так и с подключенным к автомобилю.
АКБ может проверена и с помощью мотор-тестера. В окне выбора типа испытаний выбрать функцию АКБ/Ток стартера. Откроется окно проведения испытаний. В окно вводится информация о токе холодной прокрутки и стандарте, по которому он был определен по информационной наклейке на АКБ.
Запускают двигатель с помощью стартера. В зависимости от времени прокрутки измеряются напряжение и сила тока, выдаваемые АКБ (рис. 17.13). Программа мотор-тестера произведет необходимые расчеты самостоятельно на основе измеренного внутреннего сопротивления АКБ. Окно результата подсветится зелёным, жёлтым или красным цветом, в зависимости от состояния АКБ.
В последнее время в легковых автомобилях находят применение так называемые «необслуживаемые» или «малообслуживаемые» аккумуляторные батареи. В таких аккумуляторах необходимо осматривать и чистить только клеммы и зажимы. В них предусмотрен визуальный контрольный индикатор уровня зарядки – встроенный плотномер со смотровым стеклом, который расположен на верхней крышке (рис. 17.14). В зависимости от степени заряженности индикатор меняет свой цвет, например, зеленый цвет индикатора с видимой точкой внутри означает уровень зарядки как минимум 75 %, темно-зеленый цвет без видимой точки внутри свидетельствует о необходимости подзарядки, появление желтого цвета или исчезновение зеленого указывает на необходимость замены аккумулятора.
Заряд батареи. Заряд батареи производится при комнатной температуре. Если батарея хранилась при низкой температуре, то перед включением на заряд ее необходимо выдержать время для достижения комнатной температуры. Заряд батареи вести при вывернутых пробках. Для заряда положительный вывод батареи присоедините к положительному полюсу зарядного устройства, а отрицательный – к отрицательному.
При зарядке аккумуляторной батареи ее положительный вывод подсоединяют к клемме «+» зарядного устройства, а отрицательный – к клемме «–».
Зарядка производится током силой, равной 0,1 номинальной емкости батареи, при температуре электролита не выше 30° С в условиях холодного и умеренного климата и не более 35° С при жарком и теплом климате. Выходное напряжение зарядного устройства должно быть в пределах 2.4…2.7 В на секцию батареи, в частности, для 12-вольтовых батарей выходное напряжение должно быть 14,4…16,2 В.
Батарею заряжают до тех пор, пока не начнется обильное газовыделение (“кипение”) во всех аккумуляторах и в течение 2 ч напряжение и плотность электролита будут оставаться постоянными. Во время зарядки периодически (через каждые 2 ч) необходимо проверять напряжение, плотность и температуру электролита и следить за тем, чтобы температура не превышала 45 °С (при жарком и теплом климате – до 50 °С). Если она окажется выше, или напряжение достигнет 14,4 В зарядный ток следует уменьшить вдвое на время, необходимое для снижения температуры до 30…35 °С, или временно отключить до охлаждения до 30 °С.
Если в конце зарядки плотность электролита (с учетом температурной поправки) будет отличаться от нормы, ее корректируют, доливая дистиллированную воду при превышении нормы и кислоту плотностью 1,4 г/см3, если плотность ниже нормы. После корректировки зарядку нужно продлить на 30 мин до полного перемешивания электролита. Окончательно уровень электролита измеряют через 30 мин после зарядки. Если уровень ниже нормы, в аккумулятор добавляют электролит такой же плотности, которая должна быть при полностью заряженном аккумуляторе, при избытке излишек удаляют резиновой грушей.
Для зарядки АКБ применяются специальные устройства типа Кулон-7ххd (рис. 17.15)
Алгоритм работы зарядных устройств реализует комбинированный метод заряда аккумуляторной батареи (работа в режиме стабилизатора тока в фазе основного заряда с переключением в режим стабилизации напряжения в конечной фазе), что обеспечивает автоматическое поддержание оптимальной скорости заряда, не допуская опасного для батареи перенапряжения, приводящего к кипению электролита.
В процессе работы зарядного устройства на индикатор выводится значение измеренного напряжения на выходных клеммах прибора и величина измеренного тока.
Количество одновременно заряжаемых батарей хб для автомобильного парка можно определить из выражения:
где Тгз – длительность заряда и подзаряда батарей для всего автомобильного парка;
Длительность заряда и подзаряда батарей в течении года определяют из того, что подзаряд батарей продолжительностью tпз = 3…6 ч должен производиться при каждом ТО-2, а заряд продолжительностью tз =8…10 ч при каждом СО
где: Nгсо, Nг2 – годовые программы СО и ТО-2 соответственно; Ас – списочный состав АТО.