Диагностика АКБ и генератора при помощи средств диагностики автомобиля.

Лысьвенский филиал

Кафедра ЕН

 

 

 

Оценка технического состояния аккумуляторных батарей и автомо-бильного генератора

Методические указания

по выполнению лабораторной работы

по дисциплине

«Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования»

 

для студентов всех форм обучения специальности 190500.62

«Эксплуатация транспортных средств»

 

 

Лысьва, 2012 г.

Методические указания по выполнению лабораторной работы «Оценка технического состояния аккумуляторных батарей и автомобильного генератора» по дисциплине «Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования» / Сост. преподаватель Н.Л. Федосеев. ЛФ ПНИПУ, Лысьва, 2012. - с.

Методические указания содержит методику проверки и оценки технического состояния аккумуляторной батареи и автомобильного генератора.

 

Методическое указание предназначено для студентов всех форм обучения

для студентов всех форм обучения специальности 190500.62

«Эксплуатация транспортных средств»

 

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры ЕН

от «__ » ____ 20__ г., протокол № __

Цель:

1.Оценка технического состояния генератора Г–221

2. Оценка технического состояния, автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ).

Оборудование:

автомобиль ВАЗ-2115, набор слесарного инструмента, мотор-тестер МТ-10, нагрузочно-диагностический прибор Н-2001

 

Ход работы:

1. Внеаудиторная подготовка к работе в лаборатории.

1.1. Используя конспекты лекций, учебники, дополнительный мето­дический материал изучить:

- назначение аккумуляторных батарей;

- химический состав электродов и электролита аккумуляторов;

- конструкцию аккумуляторных батарей;

- химические реакции, проходящие на положительном и отрица­тельном электродах аккумулятора;

- процессы, происходящие в аккумуляторе на микроскопическом и макроскопическом уровнях при нарушении нормальной работы аккумуля­торных батарей;

- основные параметры свинцовых стартерных аккумуляторных бата­рей и методы их контроля;

- способы заряда аккумуляторов;

- технологию хранения и ввода в эксплуатацию свинцовых аккуму­ляторных батарей;

– ознакомиться с назначением и принципом действия трехфазного авто-

мобильного генератора;

– изучить устройство автомобильных генераторов, назначение их узлов и

элементов;

– ознакомиться с основными техническими характеристиками;

– ознакомиться с требованиями к техническому состоянию основных уз-

лов и элементов;

– изучить технологию разборки генератора Г–221.

1.2. В процессе подготовки к работе в лаборатории подготовить ответы на контрольные вопросы.

2. Произвести оценку технического состояния.

3. Полученные в лаборатории сведения записать в тетрадь для последующего использования в отчете.

 

4. Обработать полученные в лаборатории сведения и составить отчет.

5. Защитить лабораторную работу.

Проверка состояния и снятие характеристик аккумуляторной батареи и автомобильного генератора с помощью нагрузочно-диагностического прибора Н-2001

1. Назначение

Нагрузочно-диагностический прибор Н-2001 (в дальнейшем «Прибор») предназначен для проверки работоспособности генератора, реле регулятора, стартера на автомашине, а также тяговых аккумуляторных и стартерных батарей номинальной емкости 32-210 А/ч со скрытыми межэлементными соединениями и номинальным напряжением 12V в условиях автотранспортных предприятий и станций техобслуживания, предприятий, продающих АКБ.

 

2. Условия эксплуатации

Прибор предназначен для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от – 30°С до + 40°С, атмосферном давлении 700-760 мм Т.ст. и относительной влажности до 80%.

2.1. При эксплуатации прибора соблюдать все требования безопасности.

2.2. При загрязнении или после эксплуатации, очистить мягкой ветошью корпус и контактные элементы.

2.3. Не допускать попадания посторонних предметов, жидкостей и насекомых внутрь прибора.

2.4. После перемещения прибора в повышенные температуры включение допускается через 4 часа.

 

3. Описание конструкции прибора

1. Провод с зажимом «¾ «.

2. Индикационное окно.

3. Индикатор превышения температуры (STOP).

4. Ручка.

1. Щуп «+ «.

 

Технические данные

 

ПРИ ИСПЫТАНИИ НА ОБЩУЮ ИСПРАВНОСТЬ АКБ

 

Питание	от аккумулятора
Напряжение	12V
Вид АКБ	стартерные и тяговые
Емкость АКБ	32-210 А/ч
Продолжительность испытания разрядки	5 секунд
Ток нагрузки	200 А
Индикатор превышения температуры	STOP
Габаритные размеры	200x110x195
Масса	не более 1,1 кг

 

ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ

 

Питание	от аккумулятора
Напряжение	12 V
Вид АКБ	стартерные и тяговые
Емкость АКБ	32-210 А/ч
Минимальное измеряемое напряжение	8 V
Продолжительность испытаний	постоянная
Вид напряжения	постоянное
Генератор	от 12 V
Потребляемый ток	150 мА
Максимальное измеряемое напряжение	19,99 V

 

4. Принцип действия

 

Прибор позволяет проверить работоспособность батареи путем контроля напряжения на ее выходах при расчетной нагрузке, создаваемой нагрузочным резистором.

 

2. Меры безопасности

 

1.Использовать прибор только по назначению.

2. Проверка прибором должна производиться при завернутых пробках у всех аккумуляторных батарей.

3. В момент измерения напряжения батареи с включенной нагрузкой не рекомендуется касание рукой оголенных частей щупа.

4. Не допускать искрообразования.

5. Строго соблюдать полярность подключения.

6. Внимание! При загорании красного индикатора (STOP) прекратить работы.

 

Порядок работы

ПРОВЕРКА АКБ

 

Чтобы проверить состояние АКБ, необходимо следовать инструкции в указанном порядке.

 

ПРОВЕРКА СТЕПЕНИ ЗАРЯЖЕННОСТИ АКБ

 

ИСПЫТАНИЕ ДОЛЖНО ПРОВОДИТЬСЯ ПРИ ВЫКЛЮЧЕННОМ ДВИГАТЕЛЕ

Чтобы проверить степень заряженности АКБ, включить фары на 2 минуты, выключить их подождать еще минуту и проверить АКБ.

3. Подсоединить провод с зажимом (1) к клемме «-«АКБ, затем осуществить контакт щупом (5) на клемму «+» без нажатия на нее.

4. В цифровом окошке (2) прибора появится индикация уровня напряжения АКБ. При отсутствии индикации на табло, напряжение АКБ ниже 8 Вольт.

5. Для точного определения степени заряженности АКБ
следовать таблице:

 

НАПРЯЖЕНИЕ	УРОВЕНЬ ЗРЯДКИ
12,72	100%
12,50	75%
12,35	50%
12,10	25%

 

В некоторых случаях могут присутствовать внутренние дефект АКБ, которые не обнаруживаются при измерениях напряжения этом случае, для более объективной проверки необходимо испытать АКБ на общую исправность.

 

 

ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ ИСПРАВНОСТИ АККУМУЛЯТОРА РАЗРЯДКА 200 АМПЕР В ТЕЧЕНИЕ 5 СЕКУНД

ЭТА ПРОВЕРКА ДОЛЖНА ПРОВОДИТЬСЯ ПРИ ВЫКЛЮЧЕННОМ ДВИГАТЕЛЕ

1. Перед началом этого испытания проверяемый аккумулятор должен иметь напряжение не ниже 12,35 Вольт.

2. Подсоединить провод с зажимом (1) к клемме «-«АКБ, а щупом управления нагрузки 200А (5) надавить с нажатием на клемму «+» батареи и, удерживая 5 секунд, контролировать результаты испытаний на цифровом табло (2). Данная проверка показывает способность АКБ выдерживать нагрузку 200А.

3. Если напряжение не ниже 9V и в дальнейшем возрастает, батарея исправна.

4. Если напряжение находится между 8 и 9V, необходимо произвести ускоренную зарядку АКБ (руководствуясь инструкцией по эксплуатации аккумуляторной батареи) и повторить проверку.

5. Если в цифровом окошке высвечивается быстрое падение напряжения с начала проверки или цифровое окошко гаснет, это признак того, что АКБ неисправна или очень сильно разряжена.

После использования прибора в режиме разрядки в приборе быстро повышается температура. После 1-Зх испытаний в режиме разрядки индикатор (3) загорается, показывая превышение температуры. Прибор будет вновь готов к использованию, как только погаснет сигнал «STOP».

 

ПРОВЕРКА ГЕНЕРАТОРА

 

ЭТА ПРОВЕРКА ДОЛЖНА ПРОВОДИТЬСЯ ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ ДВИГАТЕЛЕ (2000-2500 ОБОРОТОВ В МИНУТУ)

 

 

 

1. Подсоединить провод с зажимом (1) к клемме «-«АКБ, а щупом (5) осуществить контакт на клемме»+» без нажатия на нее.

2. Наблюдать за индикацией напряжения в цифровом окошке (2).

3. Если показания ниже 13,60V при полностью включенной нагрузке на автомобиле (дальний свет, отопитель салона, обогрев заднего стекла), причиной этого может быть неисправность реле регулятора или неисправность диодного моста, межвитковое замыкание, или замыкание на массу обмоток ротора или статора.

4. Если показания между 13,60V и 14,50V при включенной нагрузке и поддерживаются стабильно в этих пределах, значит, генератор работает нормально.

5. Если показания превышают 14,50V, это означает, что регулятор напряжения неисправен.

 

Диагностика АКБ и генератора при помощи средств диагностики автомобиля.

Для проверки АКБ и генератора предназначено испытание Электрика ®Генератор

Для диагностики необходимо подключить кабель ШС4-2М, подключенный ко входу «IN4 », с помощью переходников «ШП-КГ» подключить к аккумулятору автомобиля – маркированный кольцом конец - к клейме «+», второй – к клейме «-». Иногда для более подробной диагностики неисправностей генератора полезно подключать красный разъем типа «крокодил» («+») не к плюсовой клемме аккумулятора, а к клемме питания генератора. В этом случае оценивается также качество провода и соединений.

Для показа оборотов и возможности просмотра осциллограммы с угловой разверткой необходимо подключить индуктивные или емкостные клещи ко вторичным цепям зажигания или подключиться к клемме «-» катушки зажигания (с помощью кабеля ШС4-1М подключенного ко входу «IN2» и переходника «ШП-КГ»). Для измерения тока зарядки можно подключить токовые клещи КТ-4Н ко входу EXT.

Испытание генератора проводится в несколько этапов.

1. Калибровка «0» токовых клещей. Напряжение на клеммах АКБ при выключенных потребителях энергии должно быть в пределах 12,6…13,6 В.

2. На 20-30 секунд включается ближний свет для проверки заряженности АКБ.

Напряжение не должно упасть ниже порогового уровня (зоны допусков показаны на шкалах в виде бирюзовых прямоугольников). Примерная зависимость между напряжением АКБ и степенью разряженности приведена в таблице:

 

Напряжение АКБ, В	12,6 и >	12,0	11,6	11,3	10,5
Степень разряженности, %

 

3. На заведенном двигателе, на холостом ходу проверяется напряжение на клеммах аккумулятора. Напряжение и пульсации должны укладываться в допуски (напряжение батареи должно быть в пределах 12,8..14,2 В).

4. Проверяется напряжение на оборотах 2000±200 об/мин. Напряжение и пульсации должны укладываться в допуска (напряжение батареи должно быть в пределах 13,8..14,2 В). Включить фары (дальний свет). Напряжение батареи должно находиться в тех же пределах.

Если напряжение батареи увеличивается с ростом частоты вращения двигателя и падает при включении нагрузки (фар), то неисправен регулятор напряжения.

Если напряжение батареи, ниже нормы и при включении фар (частота вращения 2000±200 об/мин) уменьшается, причиной может быть слабое натяжение ремня привода генератора, неисправность генератора или неисправность регулятора напряжения.

Если напряжение батареи ниже нормы и при включении фар (частота вращения 2000±200 об/мин) остается практически неизменным, то причиной является неисправность регулятора напряжения.

Если напряжение батареи выше нормативного значения, то возможны следующие причины:

- плохой контакт регулятора напряжения с “массой” автомобиля;

- повышенное переходное сопротивление в цепи возбуждения генератора;

- плохое соединение “массы” между двигателем и кузовом автомобиля;

- неисправность регулятора напряжения.

На рисунке представлена осциллограмма правильной работы генератора.

При просмотре в режиме градусной развертки в моменты срабатывания системы зажигания на осциллограмме будут видны всплески (на 4-х цилиндровом двигателе в районе 180 град.). Это не является признаком дефекта системы зарядки.

 

 

При наличии каких-либо дефектов (обрыв обмотки генератора, пробой диодов), осциллограмма сигнала резко изменится.

Постоянный повышенный уровень пульсаций может быть из-за плохого контакта генератора с аккумулятором.

Если отсутствует зарядный ток с генератора (неисправен реле-регулятор, контактные кольца, щетки или обмотки ротора), то пульсации отсутствуют, а напряжение при заведенном двигателе не достигает минимально допустимого.

При выходе из строя отрицательного диода (пробой) осциллограмма пульсаций примет следующий вид:

 

 

Если неисправен положительный диод (обрыв), то осциллограмма примет следующий вид:

 

При пробое положительного диода осциллограмма работы генератора примет следующий вид:

 

 

При обрыве обмотки статора осциллограмма работы генератора примет такой вид:

 

 

Полученные результаты занести в таблицу:

 

№ п/п	Время заряда t, мин	Напряжение заряда U, В	Ток заряда I, А	Температура T, 0С
1.

 

Контрольные вопросы:

1. Из каких основных частей состоит аккумулятор? Каково их на­значение?

2. Какой химический состав активной массы положительных и отрицательных пластин?

3. Какие химические реакции проходят на положительной пла­стине, отрицательной пластине при разряде аккумулятора?

4. Какие химические реакции проходят на пластинах при заряде аккумулятора?

5. Из какого материала изготавливаются несущие части пластин аккумуляторов?

6. Каково назначение сепараторов в аккумуляторной батарее? Почему размеры сепараторов превышают размеры электродов?

7. С какой целью в сплав для решеток электродов свинцового ак­кумулятора добавляется сурьма?

8. Какие основные недостатки имеют аккумуляторные батареи, решетки электродов которых изготовляются из сплава свинца с содержа­нием более 4,5 % сурьмы?

9. Какие существуют способы соединения аккумуляторов в бата­рее? Укажите их преимущества и недостатки.

10. Какие параметры аккумулятора считаются основными?

11. При каких условиях определяется номинальная емкость акку­муляторной батареи?

12. Что такое номинальные напряжение, ток, емкость автомобиль­ных аккумуляторов?

13. От чего зависит ЭДС аккумуляторной батареи? Чем отличается напряжение батареи от ЭДС?

14. Как изменяется емкость аккумуляторной батареи с ростом раз­рядного тока и понижением температуры электролита? Почему?

15. Что представляет собой вольтамперная характеристика акку­муляторной батареи? Каким образом по ней можно определить внутреннее сопротивление?

16. Что такое резервная емкость малообслуживаемых и необслу­живаемых батарей? Что характеризует этот показатель?

17. Что представляет собой электролит аккумулятора и какова его плотность?

18. Как приготовляется электролит для свинцовой аккумуляторной батареи?

19. Указать причины саморазряда аккумуляторной батареи.

20. Какие существуют способы заряда аккумуляторных батарей? Указать их преимущества и недостатки.

21. Указать признаки окончания заряда автомобильной аккумуля­торной батареи.

22. Чем опасен перезаряд аккумулятора?

23. Какие штатные средства контроля заряда аккумуляторной ба­тареи применяются на автомобилях?

24. Какие причины могут вызвать выплескивание электролита из вентиляционных отверстий во время заряда аккумуляторной батареи?

25. Указать условия хранения аккумуляторов.

26. Какие причины могут вызвать быстрое понижение уровня электролита в аккумуляторной батарее?

27. Какие особенности имеют малообслуживаемые и необслужи­ваемые аккумуляторные батареи? Укажите их преимущества.

28. Какими способами можно определить полярность выводных клемм аккумуляторной батареи?

29. Как обозначаются автомобильные аккумуляторы?

30. Каково назначение генератора?

31. Как устроен генератор?

32. По каким конструктивным характеристикам различают генераторы?

33. Каково назначение (например, полюсов статора, якоря), и какую функцию этот узел (элемент) генератора выполняет?

34. Каков принцип действия генератора?

35. Каковы основные параметры генератора?

36. Каковы основные характеристики генератора?

37. Какие факторы обуславливают выбор генератора для конкретного автомобиля?

38. Как работает генераторная установка?

39. В чем преимущество генератора переменного тока с выпрямителем по сравнению с генератором постоянного тока?

40. Какие основные неисправности могут быть у генератора?

41. Как проводится техническое обслуживание генератора

 

Литература:

1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. -М.: Транспорт, 2000.

2. Чижков Ю.П., Акимов А.В. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов. - М.: Изд-во За рулем, 2000.

3. Диагностика электронных систем автомобиля приборами НПП «НТС». – Самара: НПП «НТС», Изд. 12-е доп. 2010. – 240 с. Электронный учебник.

4. Мотор-тестер МТ – 10. Руководство по эксплуатации.

5. Системы распределенного впрыска топлива автомобилей ВАЗ – устройство и диагностика ТИ 3100.25100.12021/ Сост. А.В.Шишков. – Тольятти: ИТЦ Автотехобслуживание, 2003. – 128 с.