Урок-лекция ТО и ремонт аккумуляторных батарей автомобилей

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Аккумуляторная батарея - химический источник тока, который после разряда обладает возможностью заряда (преобразования электрической энергии в химическую) путем пропускания через него электрического тока обратного направления.

Принципиально конструкция аккумуляторов остается неизменной: свинцовые пластины и кислота (см. прил.1, рис. 1). Простейший свинцовый аккумулятор состоит из пластмассовой банки, в которую залит электролит (раствор серной кислоты в дистиллированной воде), и двух свинцовых пластин. Поверхности пластин, находящиеся в электролите, покрываются тонким слоем сернокислого свинца, иначе называемым сульфатом свинца. Положительные пластины заполнены активной массой - диоксидом свинца PbO2, отрицательные - свинцовые пластины заполнены активной массой, состоящей из губчатого свинца.

При разряде активная масса положительной и отрицательной пластин переходит в сернистое соединение свинца PbSO4 с выделением воды. Обязательное условие для работы аккумулятора - зарядка, т.е. через него пропускают электрический ток. При прохождении постоянного электрического тока от постороннего источника через аккумулятор, в результате химической реакции на пластине, соединенной с положительным полюсом источника тока, образуется перекись свинца, а на пластине, соединенной с отрицательным полюсом источником тока,- металлический свинец в виде рыхлой губчатой массы. При этом в электролит выделяется серная кислота, которая увеличивающая плотность.

АКБ автомобильные являются источником питания для электроприборов, а также эффективным энергетическим дополнением функции генератора, который в условиях городского цикла не всегда способен вырабатывать необходимое количество энергии. По разновидности аккумуляторы различают кислотные и щелочные.

1.2 Маркировка аккумуляторной батареи

На каждой батарее в соответствии с требованиями международных стандартов должна быть маркировка, содержащая информацию о напряжении, номинальной емкости, назначении и конструктивном исполнении. Существует типовая маркировка, применяемая на АКБ, выпускаемых в России и Европе.

Маркировка российских АКБ, наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 959-91.

ГЛАВА 2. ВИДЫ АККУМУЛЯТОРОВ И ПРАВИЛА УХОДА

В данной работе рассмотрены две электрохимические системы аккумуляторов, свинцовая (кислотная) и никель-железная (щелочная), а также одна из модификаций современных аккумуляторов для электромобилей.

Кислотные. Данный вид не требуют особого ухода, необходимо лишь своевременно проверять уровень и плотность электролита.

- Приготавливая электролит - серную кислоту вливают в дистиллированную воду. Вливать воду в кислоту недопустимо. Можно, применять снеговую или дождевую воду, которая не стекала с металлической крыши и не была собрана в металлическую посуду.

- Плотность электролита измеряют с помощью ареометра. В колбу забирают необходимое для всплывания ареометра количество электролита. Деление показывает плотность электролита. Ниже в таблице дана рекомендуемая плотность электролита для различных климатических районов.

Зарядку батареи начинать не ранее чем через 4 ч после заливки электролита, чтобы пластины успели пропитаться электролитом. Откладывать заряд батареи на сутки недопустимо во избежание сульфатации пластин. Зарядка осуществляется с помощью зарядного устройства, например германиевого или селенового выпрямителя, подключенного к осветительной сети. Температура электролита при зарядке не выше 45°С;

- После первой зарядки до установки батареи на автомобиль, а также в случае установки батареи без предварительной зарядки необходимо проверить плотность электролита и привести к норме.

- Уход за батареей заключается в следующем: поддержание чистоты, нормального уровня и плотности электролита, надлежащей заряженности и в предохранении батареи от механических повреждений.

- Один раз в год менять электролит. Следить за исправной работой пробок для увеличения срока службы электролита.

- Вливать в аккумуляторы по 2--6 г вазелинового масла, образующего на поверхности электролита защитную пленку.

- Для приготовления электролита использовать дистиллированную воду, но можно также применять снеговую или дождевую воду.

- Растворять щелочь в чистой стальной, чугунной или керамической посуде. Раствор едкого калия плотностью 1,19--1,21 получается при смешении одной весовой части твердого едкого кали в трех весовых частях воды. Электролит в охлажденном состоянии вливают в аккумуляторную батарею. Уровень электролита должен быть выше уровня пластин на 5--12 мм.

- Зарядка производится с учетом, что нормальный зарядный ток щелочного аккумулятора в амперах равен 0,23 его номинальной емкости.

- Слишком малый зарядный ток приводит к потере емкости; ток большой величины не влияет на емкость батареи.

О степени заряженности и окончании зарядки щелочных аккумуляторов в отличие от кислотных нельзя судить по плотности и интенсивности «кипения» электролита. Плотность электролита в щелочном аккумуляторе не изменяется в процессе зарядки и разрядки. «Кипение» электролита может начаться сразу после включения аккумулятора на заряд.

- Уход за щелочными аккумуляторными батареями сводится к содержанию батареи в

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ТО И РЕМОНТА

В ходе работы проведено анкетирование среди и водителей (см. прил.3, диаграмма 1), результаты, которого показали, что большинство автолюбителей не уделяют должного внимания своей АКБ, не проводят ТО в установленные сроки и вообще не знают устройство и как работает аккумулятор.

3.1 Технологический процесс технического обслуживания

Процесс ТО выполняется в следующем порядке:

1.ЕТО - ежесменное техническое обслуживание, включает проверку качества крепежных соединений, показателя контрольно-измерительного прибора в кабине, наличия или отсутствия видимых повреждений, при необходимости проведения моечно-очистительных работ.

2.ТО - 1 Включает в себя весь перечень операций ЕТО, а также проверку уровня и плотности электролита, при необходимости доведения его до нормы. Осмотр соединения клемм, при необходимости подтяжка и крепление. Поверку заряженности батареи, при необходимости установка на подзаряд.

3.ТО - 2 Помимо работ выполняемых при ЕТО и ТО-1, в объем работ ТО - 2 входят диагностические работы по определению степени разряженности и техническом состоянии как в целом АКБ так и отдельных элементов. С помощью ареометра с поплавком со шкалой проверяют плотность электролита в каждой банке, характеризующей степень разряженности, а с помощью нагрузочных вилок (см. прил.2, рис.3) напряжение на каждом элементе. При сильно окисленных выводах аккумуляторов - выводы необходимо зачистить, смазать тонким слоем смазки типа литол или циатим.

- Поступившие в мастерскую аккумуляторные батареи, требующие только заряда, направляют в зарядное отделение, где устанавливают на стеллаж.

- В новые аккумуляторы заливают электролит, а в бывшие в эксплуатации - дистиллированную воду.

- Затем батареи по электрической емкости подбирают в группы для заряда.

- В конце заряда аккумуляторов корректируют плотность электролита.

- Заряженные АКБ, имеющие на поверхности следы электролита, нейтрализуют 10% раствором кальцинированной соды или нашатырного спирта, протирают насухо ветошью и направляют в отделение хранения. АКБ, требующие ремонта, поступают в приемное отделение, где проверяют их техническое состояние и устанавливают вид ремонта. При некоторых неполадках (облом выводных штырей, трещины в крышке аккумулятора, трещины моноблока, необходимость перезаливки мастики) аккумуляторы направляются в ремонтно-сборочное отделение для устранения неисправностей.

- Из ремонтного отделения батареи направляют в зарядное отделение для заряда или в отделение хранения и выдачи готовой продукции.

- Годные другие детали направляют в ремонтно-сборочное отделение непосредственно на сборку, а детали, имеющие устранимые дефекты, - в ремонт, детали не поддающиеся ремонту выбраковываются и отправляются на утилизацию.

- Негодные межэлементные соединения переплавляют в литейном цеху.

- В ремонтно-сборочном отделении собирают и комплектуют все детали и материалы, необходимые для ремонта АКБ, поступивших из разборочно-сборочного отделения и со склада запасных частей и материалов.

- Отремонтированные аккумуляторные батареи поступают на склад хранения и выдачи готовой продукции или в зарядное отделение.

3.2 Ремонт АКБ

Ремонт подразделяется на текущий и капитальный. При текущем ремонте ремонту подвергаются только те неисправности, которые связаны с нарушениями поверхности крышек, банок, корпуса батареи, восстановлении выводов, замены в целом банок в сборе, заливки мастики.

При капитальном ремонте аккумулятор полностью разбирается, проводится разборка блока электродов, замена неисправных пластин и сепараторов или блока в целом, прессовка в блоки пластин и сборка, ремонт соединительных штырей, а также при необходимости производится весь комплекс мероприятий при текущем ремонте.

Имеется фото некоторых оборудований для ТО и ремонта АКБ (см. прил.2, рис.3).

Ремонт производится в аккумуляторном отделении специализированного центра по ТО и ремонту подвижного состава автотранспорта.

- Перед ремонтом АКБ очищают от пыли грязи и следов оксидов, тщательно проверяют состояние выводов, целостность моноблока, крышки, мастики.

- На поверхности моноблока и крышки не должно быть сколов, трещин, следов подтекания электролита.

- Если у АКБ незначительное повреждение пластмассового корпуса или крышки, то это устраняется без разборки.

- Трещины на корпусе и крышке можно заделать без наложения фрагмента, а только разогретым припоем.

- Если АКБ с поврежденным корпусом хранилась без электролита в поврежденной ячейке более недели, то после ремонта (и заливки электролита в ремонтную ячейку) такую АКБ необходимо подвергнуть двукратному заряду-разряду для восстановления работоспособности ремонтной ячейки. Одной из основных неисправностей, требующих ремонта аккумулятора, является сульфатация пластин - отложение плотного крупнокристаллического налета сернистого свинца.

- Небольшуюсульфатацию пластин устраняют, проведя один или несколько циклов «заряд-разряд». А при сильной требуется капитальный ремонт АКБ.

На втором этапе работы разработана технологическая схема ТО и ремонта АКБ в отделении аккумуляторной любого предприятия по ремонту транспортных средств. В данной технологической карте показана четкая последовательность технологического процесса ремонта АКБ. Данная технологическая карта имеет практическое применение на предприятии.

Схема 1 - Технология ремонта АКБ

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УЧАСТКА ДЛЯ РЕМОНТААККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

4.1 Аккумуляторные отделения

Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторных батарей выполняется в аккумуляторных отделениях (участках, цехах и мастерских), далее по тексту - отделения. Аккумуляторные отделения предназначены для технического обслуживания и текущего ремонта аккумуляторных батарей, связанных с углубленной проверкой технического состояния, зарядкой, заменой сепараторов, перезаливкой мастики, ремонтом соединительных клемм, выводных штырей. В отделении также производится хранение аккумуляторных батарей, снятых с автомобиля и оборотных. Ведется учет работ, выполняемых при техническом обслуживании и ремонте батарей. Персонал состоит из одного или двух квалифицированных специалистов аккумуляторщиков. Для выполнения ТО и ремонта в цехе должно быть соответствующее оборудование (см. прил.6).

Учет поступающих аккумуляторов ведется аккумуляторщиком в специальном журнале. Ниже дана форма образца журнала:

В соответствии с назначением и объемом выполняемых работ в состав аккумуляторного отделения должны входить следующие участки: ремонтный, электролитный (кислотный), зарядный, машинный и подсобные помещения.

Требования к аккумуляторным отделениям

Все отделения мастерской рекомендуется размещать в соответствии с технологическим процессом ремонта и зарядки аккумуляторных батарей.

- Аккумуляторное отделение располагают в помещениях, изолированных от других производственных участков и отделений. Двери, идущие в аккумуляторное отделение, должны плотно закрываться.

- В аккумуляторном отделении должны быть отдельные помещения для приготовления электролита, ремонта и заливки аккумуляторов, а также для зарядки.

- Ремонт, приготовление электролита и зарядки кислотных и щелочных батарей производят в разных помещениях.

- Участки обслуживания и ремонта целесообразно размещать в непосредственной близости от зоны ТО и ремонта, откуда поступают АКБ.

- Аккумуляторное отделение может быть размещено в пяти, четырех, трех помещениях, не менее чем в двух помещениях и, редко, в одном.

Помещения для ТО и ремонта АКБ должны обеспечивать безопасность и рациональное выполнение всех технологических операций при соблюдении санитарно-гигиенических норм и соответствовать санитарным нормам и правилам по охране труда на автомобильном транспорте.

- Для производства работ предусматривается не менее двух помещений, изолированных от других производств и оборудованных стеллажами или верстаками с местной вытяжной вентиляцией. Одно помещение - для ремонта, другое - для зарядки батарей.

- Дверь тамбура для входа в отделение должна открываться наружу.

- У входа в помещение должен быть вывешен плакат с надписью "Аккумуляторная - огнеопасно - курить воспрещено".

- Электрооборудование аккумуляторных отделений должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении.

- Спецодежда слесаря-аккумуляторщика должна храниться отдельно от обыденного и надеваться только на время работы в аккумуляторном отделении.

- Зарядное и электролитное помещение отделяется от машинного, ремонтного и других помещений глухими перегородками от потолка до пола.

- Потолок, стены и перегородки помещений ремонта аккумуляторов и зарядной и приготовления электролита облицовываются керамической кислотоупорной плиткой на кислотоупорном растворе на высоту 1,8 (м).

- Пол ремонтного, зарядного и электролитного помещений должен быть выложен керамической кислотоупорной плиткой на кислотоупорном растворе. Пол выполнять с уклонами к трапам.

- Высота помещений аккумуляторных отделений должна быть не менее 3 (м).

- Ремонтное, зарядное и машинное помещения должны иметь естественное освещение, обеспечиваемое световыми проемами (окна, световые фонари).

- Во всех помещениях должно быть общее и местное освещение.

- Рабочие места должны быть оборудованы местными светильниками.

- Осветительная и коммутационная аппаратура во всех помещениях должна быть герметична и взрывобезопасна.

- Бытовые выключатели должны располагаться вне зарядного участка.

- На рабочее место, где производится плавка и сварка свинца, для отвода выделяющихся газов и паров должны устанавливаются вытяжные колпаки.

- Скорость всасывания вытяжных колпаков должна составлять от 2 до 4 (м/с). Над ваннами слива и приготовления электролита на высоте 1,8 - 2,0 (м) от уровня пола должны быть установлены вытяжные зонты.

- Приточно-вытяжная вентиляция в ремонтном, электролитном и машинном помещениях должна обеспечивать 2 - 2,5-кратный обмен воздуха в час.

- Зарядное помещение (пост) оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией, рассчитанной на 6 - 8-кратный обмен воздуха в час.

- В помещениях отделения, кроме местной, должна быть предусмотрена естественная вытяжная вентиляция из верхней зоны помещения.

- Приточная вентиляция должна обеспечивать вентиляцию всего помещения.

- Естественную вентиляцию, то есть открыв окно, нельзя производить при открытых окнах помещений располагающихся над аккумуляторной.

- В температура в помещении должна быть +12..+25C.

- В аккумуляторном отделении должны быть умывальник, мыло, вата в упаковке, полотенце и закрытые сосуды с 5 - 10 % - ным( для кожи тела) и 2 - 3 % - ным ( для газа) нейтрализующими растворами питьевой соды.

- При эксплуатации щелочной АКБ в качестве нейтрализующих растворов применяют соответственно 5..10 % и 2..3 % - ный растворы борной кислоты.

- Умывальник, мыло, вата в упаковке, полотенце должны находиться у входа.

В аккумуляторном отделении запрещается: курить, пользоваться открытым огнем и электронагревательными приборами; совместно хранить и заряжать кислотные и щелочные аккумуляторные батареи; хранить свыше суточной потребности бутыли с серной кислотой и сосуды с щелочью; хранить порожнюю тару; находиться посторонним лицам.

В соответствии с требованиями относящиеся к аккумуляторным отделениям на этом этапе работы разработана план-схема аккумуляторного отделения (см. прил.4, схема), которая может иметь практическое применение на любых предприятиях занимающихся ремонтом или имеющих большой автопарк.

Рассмотрев и изучив правила по выполнению технического обслуживания и ремонта аккумуляторных батарей, правила организации участков по ремонту автотранспортных средств на предприятии, которые имеются в литературе и интернете, учитывая требования правил техники безопасности, был разработан чертеж план-схемы участка по ремонту аккумуляторных батарей. Которая может иметь практическое применение на любом предприятии, где есть необходимость обслуживания аккумуляторных батарей.