Устройство автомобилей




Неисправности аккумуляторных батарей




Срок службы аккумуляторной батареи при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании примерно три-четыре года или соответствует 75…100 тыс. км пробега автомобиля, а при малых годовых пробегах может увеличиваться до 6 лет. При нарушении правил эксплуатации и хранения аккумуляторных батарей эти сроки могут значительно сокращаться.
Особенно ухудшают техническое состояние аккумуляторных батарей загрязнение электролита, эксплуатация и хранение при повышенной температуре электролита или низком его уровне, нарушение режима зарядки, залив электролита повышенной плотности.

Все это может стать причиной таких неисправностей, как повышенный саморазряд аккумуляторной батареи, падение ЭДС и напряжения под нагрузкой.

Основными признаками перечисленных неисправностей аккумуляторной батареи являются замедленное вращение коленчатого вала при пуске двигателя стартером (при сильно разряженной аккумуляторной батарее стартер может вообще не проворачивать коленчатый вал), тусклый свет ламп и ослабленный звуковой сигнал.
Кроме того, в процессе эксплуатации происходит окисление полюсных штырей и наконечников, что является наиболее частой причиной неисправностей.

неисправности аккумуляторных батарей

***

Загрязнение крышек и мастики

Загрязнение вызывает окисление выводов и разрядка аккумуляторных батарей. Пыль и грязь пропитываются электролитом, который замыкает выводы, и аккумуляторная батарея разряжается.
Для обнаружения утечки тока следует подключить к поверхности мастики (крышек) вольтметр. Если он регистрирует напряжение, то необходимо очистить поверхность аккумуляторной батареи от пыли, грязи и электролита и протереть крышки 10%-ным водным раствором нашатырного спирта или соды и вытереть насухо.
Проверяют и при необходимости прочищают вентиляционные отверстия в пробках.

***

Трещины в мастике, крышках и корпусе

Трещины возникают вследствие старения мастики, а также из-за вибрации и тряски аккумуляторной батареи при неплотном ее креплении на автомобиле.
Трещины в мастике и крышках, а также неплотное прилегание пробок заливочных отверстий вызывают выплескивание электролита на поверхность крышек, электролит замыкает выводы, что вызывает разрядку аккумуляторной батареи.
Небольшие трещины в мастике устраняют оплавлением. Сильно потрескавшуюся мастику заменяют.
При наличии трещин в крышках и баке (корпусе) аккумуляторную батарею ремонтируют в специализированной мастерской (заменяют поврежденные детали).

***

окисление выводов аккумуляторных батарей

Окисление выводов

Окисление ускоряется при попадании электролита, отсутствии смазочного материала на клеммах и выводах, и при неплотном креплении выводов. Как правило окислы представляют собой налет белесого или белого цвета, который может достигать существенной толщины.
Окисление полюсных выводов приводит к увеличению сопротивления во внешней цепи и даже прекращению тока. В первую очередь это проявляется в затрудненном пуске двигателя - недостаток тока приводит к тому, что стартер не может справиться с прокручиванием коленчатого вала двигателя или вращает его с недостаточной частотой.

Для устранения неисправности надо зачистить выводы металлической щеткой или наждачной бумагой до металлического блеска и укрепить их на штырях. При зачистке клемм и выводов наждачной бумагой не следует слишком усердствовать, чтобы не повредить металлические детали.
После этого штыри и клеммы снаружи смазать тонким слоем технического вазелина ВТВ-1 или другим кислотостойким смазочным материалом.


***

Подтекание электролита

Подтекание электролита через трещины в корпусе обнаруживаются визуально. Чаще всего трещины появляются вблизи выводов аккумуляторных батарей из-за неаккуратного демонтажа клемм и выводов, а также могут возникнуть при механических повреждениях корпуса (обычно при авариях).
Небольшую трещину в пластмассовом корпусе можно заделать, заплавив ее куском полиэтилена с помощью паяльника, или наложив на трещину несколько слоев полиэтиленовой пленки и заплавить их через лист плотной бумаги. При значительном повреждении корпуса аккумуляторная батарея подлежит замене.
При вынужденной временной эксплуатации неисправной аккумуляторной батареи необходимо периодически добавлять в нее электролит, а не дистиллированную воду.

***

Недостаточный уровень электролита

При недостаточном уровне электролита снижается емкость аккумуляторной батареи и напряжение на ее выводах. Проверять уровень электролита надо стеклянной трубочкой, пластмассовым или деревянным стержнем не реже чем через 10…15 дней, а в жаркое время года еще чаще.
Уровень электролита должен быть на 10…15 мм выше предохранительного щитка (у аккумуляторных батарей типа 6СТ-55 – 5…10 мм).

Для восстановления уровня до нормы следует установить причину его снижения. Если после визуального осмотра аккумуляторной батареи не выявлена утечка через пробки заливных отверстий или трещины в корпусе, крышке или мастике, значит снижение уровня электролита произошло из-за выкипания из него воды. Это может иметь место при слишком большом токе зарядки, при эксплуатации и хранении батареи в условиях высоких температур и т. п. В таком случае в электролит доливают только дистиллированную воду. Для перемешивания воды с электролитом аккумуляторную батарею подзаряжают в течение 10…15 минут.
Непосредственно на автомобиле воду в аккумуляторную батарею добавляют при работающем двигателе.

При обнаружении утечки электролита (через пробки, трещины и т. д.) его уровень восстанавливают доливкой электролита необходимой плотности.

***

Понижение или повышение плотности электролита

В процессе эксплуатации или хранения аккумуляторных батарей необходимо периодически контролировать плотность электролита в каждом из аккумуляторов (каждой банке), корректируя ее в случае необходимости.
Плотность электролита понижается чаще всего при разрядке аккумуляторной батареи и сульфатации пластин. При понижении плотности электролита увеличивается внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и снижается ее емкость. В результате падает напряжение в цепи работающего стартера, что затрудняет пуск двигателя, особенно в зимнее время года. Кроме того, электролит пониженной плотности при низких температурах (зимой) может замерзнуть.

Плотность электролита повышается при испарении воды во время перезарядки или в результате доливки в аккумуляторы электролита, а не дистиллированной воды.
В случае повышенной плотности электролита ускоряется разрушение активного вещества и решеток электродов, а также сульфатация активного вещества, что существенно снижает емкость аккумуляторной батареи и срок ее службы.
По этим причинам необходимо следить за плотностью электролита, своевременно корректируя ее с учетом условий эксплуатации и причин отклонения плотности от нормы: при испарении доливать дистиллированную воду, при эксплуатации батареи в условиях низких температур (в суровые зимы) - доливать электролит повышенной плотности (типа «Зверь»).

Плотность электролита в аккумуляторах батареи не должна отличаться более чем на 0,01 г/см3. В противном случае батарею необходимо полностью зарядить и произвести корректирование плотности электролита доливкой в аккумуляторы дистиллированной воды или электролита плотностью 1,4 г/см3. При этом доливку осуществляют после отбора из аккумулятора необходимого количества электролита при помощи резиновой груши или специального отборника.
После корректировки плотности аккумуляторную батарею заряжают в течение 25…30 минут для полного перемешивания электролита и снова измеряют его плотность в каждом аккумуляторе (банке).

Плотность электролита служит индикатором разряженности аккумуляторной батареи – снижение плотности электролита на 0,01 г/см3 соответствует разрядке аккумулятора на 6%.

***

Повышенный саморазряд

Саморазряд батареи возникает вследствие образования в активной массе пластин местных токов, которые появляются из-за возникновения ЭДС между окислами активной массы и решеткой пластин. Кроме того, при длительном хранении электролит в аккумуляторной батарее отстаивается, и его плотность в нижних слоях становится больше, чем в верхних. Это приводит к появлению разности потенциалов и возникновению уравнительных токов на поверхности пластин.
Нормальный саморазряд исправной полностью заряженной необслуживаемой батареи составляет 0,2…0,3 % в сутки.

Повышенный саморазряд аккумуляторной батареи может быть вызван следующими причинами:

  • внутреннее короткое замыкание;
  • загрязнение поверхности аккумуляторной батареи;
  • применение для доливки недистиллированной воды, содержащей щелочи и соли;
  • попадание внутрь металлических частиц и других веществ, способствующих образованию гальванических пар.

***

Короткое замыкание

Короткое замыкание разноименных пластин сопровождается «кипением» электролита, снижением емкости и напряжения аккумуляторной батареи. Причинами этого могут стать разрушение сепараторов, коробление пластин и выпадение из них активной массы, что влет за собой частую перезарядку аккумуляторной батареи и повышенную ее вибрацию из-за ослабления креплений.
В этом случае аккумуляторная батарея подлежит замене.

В недалеком прошлом короткое замыкание аккумуляторных батарей устраняли заменой блоков замкнувших пластин, при этом батареи изготавливались с разборными корпусами, заливаемыми в верхней части уплотнительной мастикой, которую при ремонте распаивали. При таком ремонте приходилось распиливать свинцовые перемычки между блоками, а затем, после замены неисправного блока, спаивать вновь и заливать мастикой. Качество такого ремонта, особенно в кустарных условиях, не позволяло существенно продлить срок службы аккумуляторной батареи, поэтому в настоящее время подавляющее большинство выпускаемых промышленностью аккумуляторных батарей выполняются неразборными и ремонту при коротком замыкании не подлежат.

***

Сульфатация электродов

Сульфатация электродов заключается в образовании крупных трудно растворимых кристаллов сернокислого свинца (сульфата) на поверхности электродов и на стенках пор активного вещества. Кристаллы сульфата забивают поры активного вещества электродов, что препятствует проникновению электролита внутрь активного вещества. В результате не все активное вещество участвует в работе ,что снижает емкость аккумуляторной батареи.
Сульфатация электродов ускоряется при длительном хранении аккумуляторной батареи без подзарядки, повышенной плотности электролита, большом разряжении, взаимодействии электродов с воздухом при пониженном уровне электролита. Сульфатированная аккумуляторная батарея из-за малой емкости быстро разряжается при резком падении напряжения, особенно при включении стартера.

При зарядке сульфатированной аккумуляторной батареи быстро повышается напряжение и температура электролита, и начинается интенсивное газовыделение, в то время как плотность электролита повышается незначительно, поскольку часть серной кислоты остается связанной в сульфате. Сульфатацию электродов определяют методом сравнения ЭДС, подсчитанной по плотности электролита, с величиной напряжения, измеряемого с помощью вольтметра без нагрузки. Если напряжение больше ЭДС, подсчитанной по плотности, электроды аккумулятора сульфатированы.

Сульфатацию устраняют несколько раз разряжая и заряжая батарею при малой плотности электролита (1,11…1,12 г/см3). При зарядке электрический заряд не должен превышать 5% номинальной емкости аккумуляторной батареи.. Затем проводят контрольную разрядку, равную 10% номинальной емкости батареи. Силу тока в цепи регулируют реостатом. Когда на зажимах наихудшего аккумулятора (банки) напряжение понизится до 1,7 В, разрядку заканчивают.
Аккумуляторная батарея считается исправной, если время разрядки не менее 7,5 ч для батареи с электролитом плотностью 1,29 г/см3, 6,5 ч при плотности электролита 1,27 г/см3 и 5,5 ч при плотности электролита 1,25 г/см3.

Если время разрядки аккумуляторной батареи меньше указанных величин, то ее подвергают нескольким циклам зарядки-разрядки, контролируя время разрядки. Если при повторных разрядках время разряда не увеличивается, то такая батарея требует ремонта.

Контрольную разрядку также производят для определения пригодности аккумуляторных батарей к дальнейшей эксплуатации и перед их длительным хранением.

***




Преждевременное разрушение электродов

За время эксплуатации аккумуляторной батареи происходит окисление решеток и разрыхление активного вещества, особенно плюсовых (положительных) электродов. Изменение объема активного вещества при зарядке и разрядке аккумуляторной батареи вызывает отслаивание его от решеток.

Во время эксплуатации могут возникнуть и другие причины, приводящие к ускоренному разрушению электродов. Это непрочное крепление аккумуляторной батареи на автомобиле, приводящее к тряске и вибрациям, длительная перезарядка батареи, замерзание воды в электролите, понижение уровня электролита ниже верхних кромок электродов, короткое замыкание, неграмотный пуск двигателя стартером и т. п.

Короткое замыкание, а также длительное включение стартера приводит к короблению электродов, что ускоряет разрушение массы активного вещества, особенно плюсовых электродов. Включать стартер следует не более чем на 5 сек и не более двух-трех раз подряд. Между включениями рекомендуется делать паузу на 15…20 сек.

Разрушение электродов ускоряется при повышении плотности и температуры электролита, применении некачественной серной кислоты и недистиллированной воды для приготовления электролита.

При длительной перезарядке аккумуляторной батареи происходит электролиз воды – разложение на кислород и водород. Кислород сильно окисляет решетки плюсовых электродов, что вызывает их разрушение. Одновременно в порах активного вещества электродов накапливается большое количество газов (кислорода и водорода), давление газов в порах увеличивается, что вызывает разрыхление и выкрашивание активного вещества.
Характерным признаком перезарядки является интенсивное газовыделение из электролита и быстрое уменьшение его уровня. Во избежание перезарядки аккумуляторных батарей на автомобиле необходимо систематически проверять напряжение генератора (напряжение зарядки).

Разрушение электродов вызывает уменьшение емкости аккумуляторных батарей и короткое замыкание разноименных электродов. В аккумуляторных батареях с разрушенными электродами, даже если они полностью заряжены и не имеют сульфатации, напряжение под нагрузкой (особенно стартерной) будет быстро падать. Измерение напряжения под нагрузкой, близкой к стартерной, позволит проверить работоспособность аккумуляторной батареи.
Напряжение аккумуляторной батареи измеряется пробником Э107, а аккумуляторов – пробником Э108 или нагрузочной вилкой ЛЭ2. Измерение напряжения под нагрузкой производят при завернутых пробках аккумуляторов, что предотвращает возможность взрыва водородно-кислородной смеси.

неисправности аккумуляторных батарей

Аккумуляторный пробник Э107 позволяет проверить работоспособность аккумуляторных батарей емкостью до 190 А×ч со скрытыми межаккумуляторными перемычками. Если напряжение в конце пятой секунды подключения пробника будет больше 8,9 В, то такая аккумуляторная батарея исправна.

***

Таблица возможных неисправностей аккумуляторных батарей

Возможные неисправности аккумуляторных батарей, их причины и способы устранения приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Неисправности аккумуляторных батарей

Причина неисправности
Способ устранения
Аккумуляторная батарея при эксплуатации медленно разряжается.
Стартер прокручивает якорь с малой частотой вращения
Низкий уровень электролита Долить электролит
Загрязнение электролита Слить электролит, промыть емкости бака дистиллированной водой, залить новый электролит и зарядить аккумуляторную батарею
Проскальзывание ремня привода генератора Отрегулировать натяжение ремня
Короткое замыкание между пластинами электродов Замерить плотность электролита в емкостях (банках). При коротком замыкании плотность электролита не превышает 1,1 г/см3. Аккумуляторную с замкнувшими электродами батарею необходимо заменить.
Неисправен генератор Отремонтировать или заменить генератор
Отказ реле напряжения Отремонтировать или заменить реле
Повышенное падение напряжения в цепи питания стартера Очистить выводы и клеммы аккумуляторной батареи, подтянуть крепление стартера, неисправный стартер отремонтировать или заменить.
Утечка тока через поврежденную изоляцию какого-либо провода или прибора Отключить все электропотребители, снять с плюсового вывода аккумуляторной батареи наконечник (клемму) и попробовать слегка коснуться им того места, где он был закреплен. Если искра возникает, найти повреждение изоляции и устранить. Если искры нет, причина – чрезмерный саморазряд батареи (более 2% от номинальной емкости в сутки)
Вспучивание, растрескивание, отслоение мастики от стенок моноблока
аккумуляторной батареи
Засорены вентиляционные отверстия в пробках Прочистить отверстия
Повышенный уровень электролита Довести уровень электролита до нормы (10…15 мм выше предохранительного щитка)
Выкипание электролита вследствие сульфатации пластин (белый налет на пластинах) из-за эксплуатации аккумуляторной батареи с низким уровнем электролита или ее хранения в незаряженном состоянии Произвести продолжительную зарядку (электрический заряд не более 5% от номинальной емкости аккумуляторной батареи)
Выкипание электролита вследствие увеличенного зарядного тока, ненадежного крепления корпуса реле напряжения с «массой», падения напряжения в цепи замка зажигания до реле напряжения Проверить систему зарядки. К зажимам генератора «+» и «Ш» подключить вольтметр и замерить напряжение при работе двигателя на средней частоте вращения коленчатого вала при включенных фарах. Если напряжение генератора выше 14,2 В, восстановить крепление реле напряжения с «массой» или соединение в цепи замка зажигания до реле напряжения; при необходимости заменить реле напряжения.
Трещины в моноблоке
Повреждение корпуса. Размораживание корпуса вследствие эксплуатации аккумуляторной батареи с низкой плотностью электролита в холодное время года Слить электролит, промыть водой трещины, высушить и протереть их бензином. Разделать трещины напильником, опилки смешать с эпоксидным клеем и заделать трещину
Аккумуляторная батарея не заряжается
Обрыв в соединительных мостиках между емкостями (плотность во всех емкостях одинаковая, напряжение на выводах отсутствует) Устранить обрыв
Сульфатация пластин вследствие эксплуатации аккумуляторной батареи с низким уровнем электролита или хранения ее в незаряженном состоянии Произвести продолжительную зарядку (электрический заряд не должен превышать 5% емкости аккумуляторной батареи)

***

Техническое обслуживание аккумуляторов



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты