Аккумуляторные батареи (АКБ)

Аккумуляторные батареи предназначеныдля электроснабжения стартера при пуске двигателя внутреннего сгорания и других потребителей при неработающем генераторе или недостатке развиваемой им мощности.

На автомобиле КамАЗ установлены две аккумуляторные батареи 6СТ-190АП, соединенные последовательно. Плюсовый вывод батареи соединяется с выводом стартера, а минусовый – с выключателем 9 (рисунок 14.7) батарей, а через него – с корпусом автомобиля. Аккумуляторные батареи располагаются в ящике-гнезде, который крепится к раме автомобиля сзади кабины с левой стороны. Выключатель аккумуляторных батарей установлен с боковой стороны ящика-гнезда ближе к кабине, а кнопка дистанционного управления расположена в кабине на панели щитка приборов.

Условное наименование батареи включает в себя тип батареи и дополнительные буквенные обозначения.

На автомобилях КамАЗ установлены батареи типа 6СТ-190, где:

6 – количество последовательно соединенных аккумуляторов, характеризующее номинальное напряжение батареи (12 В);

СТ – назначение – стартерная;

190 – номинальная емкость при 20-часовом режиме разряда (в А*ч).

Дополнительные буквенные обозначения:

А – батарея в моноблоке из пластмассы с общей крышкой;

П – сепаратор-конверт из полиэтилена.

Стартерная аккумуляторная батарея 6СТ-190АП состоит из шести аккумуляторов, соединенных между собой последовательно, расположенных в отдельных ячейках моноблока (рисунок 14.8).

Рис. 14.7. Установка батарей на автомобиле:

1 – провод, соединяющий корпус машины с выключателем батарей; 2 – провод, соединяющий положительный вывод батарей с выводом стартера; 3 – стяжка крепления батарей; 4, 5 – отрицательные и положительные выводы батарей; 6 – аккумуляторные батареи 6CT-I90АП; 7 – ручка для переноса батарей; 8 – провод, соединяющий минусовый вывод с выключателем батарей; 9 – выключатель батарей; 10, 11 – провода реле выключателя батарей

В каждой ячейке моноблока находится блок электродов, который состоит из чередующихся отрицательных и положительных электродов, разделенных сепараторами. Электроды одинаковой полярности собираются в полублоки при помощи межэлементных соединений, состоящих из полюсного мостика 2 (рис. 8) и борна 3.

Рис. 14.8. Аккумуляторная батарея 6СТ-190:

а – продольный разрез; б – поперечный разрез; 1 – крышка; 2 – полюсный мостик; 3 – борн; 4 – перегородка моноблока; 5 – пробка; 6 – ручка для переноски; 7 – полюсный вывод; 8 – моноблок; 9 – блок электродов

При исправном электрооборудовании и отсутствии нарушений в эксплуатации необходимость в добавлении дистиллированной воды в батарею может возникнуть не чаще 1 раза в 1 ‑ 2 года.

Корпус аккумуляторной батареи изготавливают в виде многоместных моноблоков. В качестве материала используется сополимер полипропилена с этиленом, что позволяет снизить толщину стенок в 2 раза и уменьшить массу корпусных деталей без ухудшения их прочности. Внутри моноблок разделен прочными непроницаемыми перегородками на отдельные ячейки по числу аккумуляторов в батарее.

В крышке аккумуляторной батареи над каждой ячейкой выполнено резьбовое отверстие для заливки электролита и обслуживания аккумулятора. После заливки электролита резьбовое отверстие закрывают пробкой из полиэтилена.

Для герметичной укупорки новых сухозаряженных батарей в верхней части пробки над вентиляционным отверстием выполнен глухой прилив. Его после заливки электролита необходимо срезать для обеспечения нормальной эксплуатации. В результате получается небольшое (диаметром 2 ‑ 3 мм) вентиляционное отверстие, предназначенное для выхода газов.

В заряженном аккумуляторе активная масса положительных электродов имеет темно-коричневый цвет, а активная масса отрицательных электродов – серый цвет. При этом плотность электролита в зависимости от района эксплуатации батареи составляет 1,24 ‑ 1,3 г/см³. Плотность электролита при 100 %-ном разряде уменьшается примерно на 0,16 г/см³. Таким образом, снижение плотности электролита на 0,01 г/см³ соответствует снижению степени заряженности аккумулятора примерно на 6 %.

Для приведения сухозаряженных батарей в рабочее состояние необходимо: приготовить электролит требуемой плотности, подготовить аккумуляторную батарею к заливке электролитом, залить электролит в аккумуляторы, пропитать им электроды и сепараторы, при необходимости зарядить батарею.

Для приготовления электролита следует применять только аккумуляторную серную кислоту и дистиллированную воду. Вливать можно только кислоту в воду небольшой струйкой при непрерывном перемешивании стеклянной палочкой, так как реакция сопровождается большим выделением теплоты. Сосуд для приготовления электролита может быть фарфоровым, эбонитовым или из кислотостойкой пластмассы.

Для удобства пользования аккумуляторную серную кислоту плотностью 1,83 г/см³ разводят в воде до 1,4 г/см³. В дальнейшем плотность понижают до требуемого значения в соответствии с климатическим районом, в котором эксплуатируются аккумуляторные батареи (таблица 14.1). Плотность электролита измеряют аккумуляторным ареометром. Для районов с умеренным климатом допускается заливать батареи электролитом с температурой не ниже 15 °С и не выше 25 °С, в жарких и теплых влажных зонах – не выше 35 °С.

После заливки электролитом не ранее чем через 20 мин и не позже чем через 2 ч производят контроль плотности электролита. Если плотность электролита понизится не более чем на 0,03 г/см³ против плотности заливаемого электролита, то батареи могут быть сданы в эксплуатацию. При большем понижении плотности батареи следует зарядить.

Таблица 14.1

Плотность электролита в соответствии с климатическим районом

При необходимости срочного ввода батарей в эксплуатацию допускается ускоренное приведение сухозаряженных батарей в рабочее состояние.

Плотность, приведенная к 25 °С заливаемого в аккумуляторы электролита, должна быть (1,28 ± 0,01) г/см³. Батареи, хранившиеся при температуре окружающего воздуха выше 0 °С или имеющие на момент приведения температуру выше 0 °С, сдаются в эксплуатацию после 20-минутной пропитки без проверки конечной плотности электролита. Батареи, хранившиеся при отрицательных температурах (до минус 30 °С) должны заливаться горячим электролитом с температурой (40 ± 2) °С, продолжительность пропитки 1 ч.

При первой возможности батареи, приведенные в рабочее состояние ускоренным способом, должны быть полностью заряжены, а плотность и уровень электролита откорректированы.

Выключатель предназначен для отключения аккумуляторных батарей от корпуса автомобиля при длительной стоянке, снятии и установке аппаратов и приборов электрооборудования.

Генераторная установка предназначена дляпитания всех потребителей автомобиля электрической энергией при работающем двигателе и для поддержания напряжения в бортовой сети автомобиля в пределах (28,4 ± 0,6) В.

Генераторная установка представляет собойгенератор со встроенным регулятором напряжения.

Генераторная установка расположена в верхней передней части двигателя и прикреплена двумя лапами к кронштейну, а третьей к натяжной планке и приводится во вращение поликлиновым ремнем.

Техническая характеристика генераторной установки

Номинальное напряжение, 28 В.

Ток нагрузки максимальный, 80 А.

Частота вращения ротора, при которой напряжение генератора достигает величины 26 В:

при токе нагрузки, равном 10 А – не более 1300 мин^-1;

при токе нагрузки, равном 30 А – не более 1550 мин^-1;

при токе нагрузки, равном 60 А – не более 2200 мин^-1.

Ток нагрузки при напряжении 26 В и частоте вращения ротора
3500 мин^-1, не менее 75 А. При этом напряжение на выводе "W" должно быть не менее 17 В, напряжение на выводе "+D" должно быть не менее чем на выводе "+".

Регулируемое напряжение при температуре окружающей среды
(25 ± 10) °С, частоте вращения ротора 5000 мин^-1 и токе нагрузки 27 А с подключенной аккумуляторной батареей со степенью заряженности не ниже
75 % или с подключенной нагрузкой, эквивалентной аккумуляторной батарее по фильтрующим свойствам, должно быть (28,4 ± 0,6) В.

Генераторная установка представляет собой трехфазную двенадцатиполюсную синхронную электрическую машину со встроенным выпрямительным блоком, помехоподавляющим конденсатором, щеткодержателем с регулятором напряжения и системой с протяжной вентиляцией.

На генераторной установке имеются следующие выводы:

"+" ‑ для соединения с аккумуляторной батареей и нагрузкой;

"Ш" или "В" ‑ для соединения с выключателем стартера и приборов;

"W" или "~" ‑ вывод фазы для соединения с тахометром и реле блокировки стартера;

"+D" или "Д" ‑ вывод от дополнительных диодов для соединения с контрольной лампой.

Генераторная установка (рисунок 14.9) состоит из статора 2, ротора 5, крышки со стороны контактных колец 8 с выпрямительным блоком и щеткодержателем с регулятором напряжения 1, крышки со стороны привода 7, шкива 4, вентилятора 6.

Статор состоит из сердечника и обмотки. Сердечник набран из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком и соединенных сваркой по наружной поверхности пакета. Внутри сердечника равномерно расположены по окружности 36 пазов, предназначенных для размещения обмоток.

Обмотка статора трехфазная, соединенная в треугольник. Такое соединение позволяет уменьшить силу тока в обмотке и, следовательно, использовать более тонкий провод. Каждая фаза состоит из последовательно соединенных катушек, намотанных проводом с эмалевой изоляцией. Катушки закреплены в сердечнике статора текстолитовыми клиньями. Выводы фазных обмоток крепятся к зажимам выпрямительного устройства. Вывод одной из фаз "W" служит для подключения реле блокировки стартера и тахометра.

Рис. 14.9. Генераторная установка:

1 – щеткодержатель с регулятором напряжения; 2 – статор; 3 – подшипник со стороны привода; 4 – шкив; 5 – ротор; 6 – вентилятор; 7 – крышка со стороны привода; 8 – крышка со стороны контактных колец; 9 – стяжные винты

Ротор является индуктором и состоит из вала, обмотки возбуждения, полюсных наконечников, контактных колец. Вал стальной, на его рифленой поверхности жестко, посредством прессовки, закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца. Полюсные наконечники выполнены из мягкой стали, имеют по шесть заостренных клювов, которые образуют шесть пар полюсов.

Обмотка возбуждения намотана на стальную втулку. От втулки и полюсных наконечников обмотка изолирована полиэтиленовым каркасом и картонными шайбами. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, расположенным на изоляционной втулке. Для уменьшения нагрузок на подшипники ротор динамически балансируется путем надсверливания отверстий на полюсных наконечниках.

Крышка со стороны контактных колец изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и лапу крепления генератора на двигателе.

В крышке установлены:

выпрямительный блок (служит для двухполупериодного выпрямления трехфазного тока) с тремя дополнительными диодами, предназначенными для питания цепи возбуждения;

пластмассовый щеткодержатель с регулятором напряжения, закрепленный на крышке двумя винтами;

помехоподавляющий конденсатор, установленный сверху на крышке;

соединительная колодка с выводом от дополнительных диодов;

вывод фазы.

Крышка со стороны привода изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и две лапы, одна из которых служит для крепления генератора на кронштейне двигателя, а другая с резьбовым отверстием М8 ‑ для крепления натяжной планки.

Вентилятор и шкив устанавливаются на вал генератора и закрепляются гайкой с пружинной шайбой.

В крышках генератора установлены закрытые шариковые подшипники вала ротора со смазкой одноразового наполнения. При эксплуатации не требуется добавлять смазку. Шарикоподшипник, размещенный на валу со стороны привода, фиксирован от осевого перемещения. В крышке со сто­роны контактных колец наружное кольцо имеет скользящую посадку, что разгружает подшипник от осевых усилий.

Генератор водостойкий, поэтому автомобиль может преодолевать брод без повреждений генератора. После выхода из воды работоспособность генератора должна сохраняться. Водостойкое исполнение генератора обеспечивается применением соответствующих покрытий поверхности его деталей и пропиткой обмоток водостойкими лаками.