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蓄电池的检修 |
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1.东风EQ1090E型汽车蓄电池的结构特点 汽车用蓄电池的作用是:当发动机起动时,在短时间(5-18s)内,向起动机连续供给强大的电流(约200-600A),同时保障点火电路用电;当发动机低速运转、发电机电压较低或不发电时,由蓄电池向全车用电设备供电,同时还向交流发电机磁场绕组供电;当发动机中高速运转、发电机正常供电时,蓄电池将发电机剩余电能转变为化学储能起来的,即发电机向蓄电池充电在用电设备投入过多,短时间耗电超过发电机供电能力时,协助发电机向用电设备供电:蓄电池还相当于一个大电容器,能起到稳定电路电压的作用,并可随时将发电机产生的过电压吸收掉,保护电子元件不被损坏。 东风6-Q-105D型蓄电池的结构如 图4-1所示,由6个单格电池串联而成,每个单格电池的电压为2V,用连接条把各单格串联起来,便成了一个12V蓄电池,这种蓄电池主要由极板、隔板、电解液、外壳等组成。(1)极板和极板组。极板是蓄电池储存电能的主要部件。它做成栅架(网架)形式,上面附满活性物质,极板分正负两种。极板上所附活性物质为二氧化铅(PbO2),呈棕红色,为正极板上的所附活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈深灰色,为负极板。蓄电池的充电和放电,就是靠正、负极板上的活性物质与硫酸溶液的化学反应来实现的。把适当片数的正、负极板按一正一负排列而合并成一个极板组,同时,在每一正一负极板中间插入一隔板,极板组便成为单格电池组,如图4-2所示。由于正极板上活性物质较疏松,机械强度低,如果极板的两面放电不均,就会形成正极板拱曲而使其上活性物质脱落,所以,在每一单格中,负极板要比正极板多一片,这样,就可以保证装合后,每片正极板都处于两片负极板之间,使两侧放电均匀而减小极板的拱曲和活性物质的脱落。 (2)隔板。隔板的作用是把正、负极板隔开,防止极板短路。隔板常用材料为塑料、硬橡胶等,隔板做成一面有沟槽、一面平滑。装入时,沟槽面应垂直对向正极板。这样,可使正极板在化学反应时,得到更多的电解液而反应充分。此外。在蓄电池充电时生成的气泡可随槽上升,脱落的活性物质则会沿槽下沉。 (3)电解液。电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质。蓄电池电解液是用纯净硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成的。其中硫酸密度高,可增强化学反应,提高电动势;冬季还可避免电解液冻结,但密度过高,会使极板腐蚀作用加快,缩短极板与隔板的使用寿命,电解液的密度一般为1.24-1.28g/cm3(20℃)。气温高的地区或季节,应采用较低密度的电解液:气温低的地区或季节,应采用较高密度的电解液。 (4)外壳(容器)。外壳用硬橡胶或塑料制成,内用间隔分隔成几个单格电池,壳的底部有凸起的盘条(凸棱)用来放置极板组,加液口上有盖,盖上有通气孔,它们应保持畅通,以防外壳内气体增多而把外壳胀裂。各单格电池极板组的正、负极柱,用联条接成串联,即一个单格电池的正极柱和相邻单格电池的负极柱组连。 2.如何检测蓄电池电解液液面高度 蓄电池每个单格电池的电解液液面高度应高出极板10-15mm。检测时,使用内径为3-5mm的玻璃管,一端竖直插入蓄电池加液孔内,如 图4-3所示,且与极板防护片相抵,另一端用手指堵住,利用其真空度,当把玻璃管提起时,就把电解液吸入管内,电解液高度即为电解液高出极板的数值。当电解液不足时,应补充蒸馏水。除非确知液面降低是由于电解液溅出所致外,否则不允许补充硫酸溶液。因为电解液液面正常降低是由于电解液水分蒸发和电解所致。3.如何用检测蓄电池电解液密度的方法来判断蓄电池放电程度 电解液密度在充电过程中逐渐变高,而在放电过程中逐渐降低,因此通过测量电解液密度就可以判断蓄电池的充放电程度。 一般情况下,蓄电池从充足到放电终了,其电解液密度大约下降0.16g/cm3左右,所以当电解液密度每下降0.01g/cm3,相当于放电6%,利用这个数值,就可以作出大概的估算。 用吸式密度计测定电解液密度,如 图4-4所示。具体方法是:先将密度计的吸嘴插入单格电池内,用手捏一下橡皮球,然后缓慢松开,电解液就会被吸到吸液玻璃管中。吸入的电解液量应以能将密度计浮子浮起而不会顶住为宜。在看读数时,应使浮子浮于玻璃管中央,避免二者相接触,并使密度汁中电解液液面与密度计刻线及眼睛对齐,液面所在浮子的刻度,即为电解液的密度值。4.如何用测量大负荷下端电压的方法来判断蓄电池的放电程度 电解液密度只能一般的说明蓄电池的充放电程度,而不能说明蓄电池有无故障和向起动机供电的能力。例如,同样的电解液密度所反映的充电程度,可能是正常的使用结果,也可能是由于自行放电或其它故障所造成的。通常,蓄电池技术状况良好的基本特征是容量大、内阻小。当蓄电池的技术状态变坏时,在其放电中,特别是大电流放电中,由于压降的明显增大,端电压在一定的时间内就会出现不正常的下降且不稳定,所以,可通过测量蓄电池在大负荷放电时的端电压的变化来判定蓄电池的技术状态,方法如下: (1)用高率放电计模拟起动放电来判断蓄电池的放电程度。在使用中常用高率放电计(又称放电叉)进行检验。它模拟接起动机时的负载,测量蓄电池在大电流的放电时的端电压。 高率放电计由一个0-30V的直流电压表和一个能通过数百安电流的负载电阻组成的,如 图4-5所示。测量时应将两叉尖用力压在单格电池的两个接线柱上,时间不超过5s,观察大电流放电时蓄电池所保持的端电压。不同型号的放电计,负载电阻不同,放电电流和端电压值也就不同,使用时应参照原厂说明书的规定。表4-1是用高率放电计测得和端电压与放电程度对照表。表4-1 |
一般技术状态良好的蓄电池,用高率放电计检查时,单格电压在1.5V以上,且能保持5s稳定,各单格电压不应相差0.1V;电压稍低于1.5V,但5s内尚能稳定者,属于放电过多,应及时进行充电;若5s内电压迅速下降,则表示有故障;若单格无电压指示,则说明其内部有严重短路、断路或严重硫化故障。 用高率放电计不应测量正在充电和刚充完电的蓄电池,应在停止充电后稍停一会后再进行,以防测量时触针接触不良产生火花,点燃蓄电池内散出的氢、氧气,发生爆燃而损坏蓄电池和造成人身伤亡。 (2)在汽车上通过起动机放电来判断蓄电池的放电程度。在发动机正常工作温度下,将一只电压表接在蓄电池的正、负极之间,拔出分电器盖上的中央高压线并搭铁,起动发动机连续运转15s,及时观察电压表的读数。在起动机和线路连接良好的情况下,对于12V电压的蓄电池,若电压读数为9.6V或高于9.6V,说明蓄电池技术状态良好;若电压低于9.6V,说明技术状态不好。 (3)通过灯光来判断蓄电池的技术状态。在夜间接通前照灯的情况下,接通起动机,通过灯光的减暗程度来判断蓄电池的技术状态。若起动机转得很快,灯光虽然稍许变暗,但仍有足够的亮度,则说明蓄电池能够保持一定的电压,技术状态良好且充电较足;若起动机旋转无力,灯光又非常暗淡,则说明蓄电池放电过多,必须立即充电;若接通起动机,灯光变红,并迅速熄灭,则说明蓄电池放电已经超过了允许限度或者已严重硫化。 5.如何对蓄电池进行充电 为使蓄电池保持一定的容量和延长其使用寿命,必须对蓄电池进行充电。充电设备有三相交流电动机--直流发电机组,各种固体整流器(硒整流器、氧化铜整流器、硅整流器)、气体管整流器(钨灯整流器)和水银整流器等。其中晶闸管调压充电机由于采用移相调压,故体积小、重量轻、结构简单、使用方便、工作可靠,在充电设备中广泛应用。其充电原理方框图如 图4-6所示。220V交流电源经晶闸管整流器变为直流电,输出电压的大小,由触发电路改变晶闸管导通的时刻来增减,触发电路发生触发信号的时刻,则由控制电路进行控制。晶闸管移相调压充电机由主整流电路、触发电路和控制电路三部分组成。充电一般有两种方法:(1)恒压充电,就是在充电过程中,充电电压恒定不变,蓄电池连接方法如 图4-7所示。蓄电池在汽车上由交流发电机对其充电就属于恒压充电。汽车上恒压充电的电压是由发电机电压调节器控制的。一般都按基本充足电的特征电压2.4V(指单格电池)来选定。例如在12V电源系统的车辆上,发电机调节器的控制电压为14V左右。这种充电方法的优点是充电电流大、充电速度快、时间短,蓄电池充足电后便自动停止充电而不需人工调节。其缺点是电池不能彻底充足电,所以汽车使用的蓄电池规定每个月要拆下蓄电池,在充电间充电一次。(2)恒流充电。就是在充电过程中充电电流恒定不变。用充电机对蓄电池进行充电,就属于恒流充电,蓄电池连接方法如 图4-8所示。恒流充电可以分两个阶段来进行,充电第一阶段用较大电流进行恒流充电,当单格电池电压充到2.4V时,电解液中开始产生气泡,将充电电流减少一半,进入第二阶段恒流充电,直到蓄电池完全充足电为止。这种充电方法的优点是充电电流小,既可减小蓄电池活性物质脱落,又能保证蓄电池彻底充足电,因此被广泛采用,其缺点是充电电流需要经常调节。 使用恒流充电方法对蓄电池进行充电,其具体充电工艺可分为初充电和补充充电两种:初充电即对新蓄电池进行首次充电,充电时首先加注1.28g/cm3密度的电解液,静置4-6h,然后按第一阶段选定额定容量数值的1/15,第二阶段为第一阶段的一半,即额定容量数值的1/30,作为充电电流(A),将充电机和蓄电池的正极与正极、负极与负极相连,接通充电机电源,即可进行充电。在充电过程中,应经常测量单格电池的端电压和电解液密度,当电压达到2.4V时,应及时转入第二阶段充电,直到电压和电解液密度在2-3h内不再变化,并有大量气泡放出为止。初充电的充电时间约为45-65h。 补充充电即使用中蓄电池的充电。当蓄电池在使用中出现起动无力,前照灯暗淡,或电解液密度下降到1.20g/m3以下,以及冬季放电超过25%和夏季放电超过50%时,就要及时进行补充充电。补充充电的工艺与初充电基本相同,其不同点是:充电前不需加注电解液,当液面过低时,一般需补充蒸馏水。另外,充电电流的选择是:第一阶段为蓄电池额定容量数值的1/10,第二阶段是第一阶段的一半,为额定容量数值的1/20,补充充电时间约13-16h。 对于干荷蓄电池,由于极板处于干燥的已充电状态,所以使用时,只需加满电解液后,静放20-30min即可装车使用,减少了初充电工序,提高了使用方便性。但是对于已超过有效储存期的干荷蓄电池,由于极板部分氧化,因此在使用前应补充充电5-10h后再用。 6.如何正确使用与维护蓄电池 (1)要经常保持蓄电池外部的清洁,检查蓄电池外壳表面有无电解液渗出,以防止间接短路和接线柱腐蚀。 (2)要经常检查蓄电池接线柱与导线接头的连接是否可靠,接触是否良好,接线与导线接头上的氧化物应随时清除。防止接线柱和导线接头氧化,通常应涂以保护剂。 (3)要定期检查和调整各单格电池内电解液的液面高度。电解液的液面应高于极板10-15mm,以防止极板露出,发生硫化。当电解液液面因蒸发而降低时,应及时增补蒸馏水。 (4)要根据不同季节,及时调整电解液密度。蓄电池在冬季或寒冷地区使用时,应尽量保持蓄电池充足电,将电解液密度适当提高,以防电解液结冰而将蓄电池外壳冻裂,由于电解液密度对容量有一定的影响,在不致结冰的前提下,又应尽量使用密度稍低的电解液。在夏季使用时可将电解液密度适当降低,这将有利于保护蓄电池,防止腐蚀,延长其使用寿命,不同地区和气温条件下的电解液密度参考值如表4-3所示。 表4-3
蓄电池的放电程度,冬季不得超过25%,夏季不得超过50%,否则要及时充电。最好每月进行一次补充充电。每3个月进行一次充放电循环,发现故障及早排除。 (5)要经常检查加液孔盖。加液孔盖要拧紧,以防行车时因振动而使电解液溢出,从而造成损坏机件的不良后果。加液孔盖上的通气孔必须畅通,以免蓄电池在充电过程中,内部气压升高而导致壳体破裂。 (6)要正确使用蓄电池。蓄电池放电时间不应过长,否则会使极板因过热而翘曲,活性物质脱落而减少容量。使用起动机,每次不得超过5s,连续使用时要间隔10-15s,用高率放电计检查蓄电池容量时,也不应超过5s。 汽车在正常行驶时,蓄电池一般都处于充电状态,但若因调节器调节不当等原因,致使发电机供电能力低,或因起动频繁而消耗蓄电池电能过多,或因用电设备有短路故障造成蓄电池严重亏电时,均应对蓄电池进行补充充电。 蓄电池使用3个月左右,除进行必要的维护外,还应将蓄电池从车上拆下来进行一次补充充电。同时,在充电中应注意避免对不同容量蓄电池进行混充。新旧蓄电池也不允许混装使用。 |
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