19

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний державний університет водного

господарства та природокористування

Кафедра електротехніки та автоматики

Лабораторна робота №1

з курсу „Електричне та електронне обладнання автомобілів.”

Дослідження автомобільних акумуляторів

Підготував:

Студент МЕФ, ААГ-31

Козачок А.В.

Перевірив:

Стець С.Є.

Рівне 2012

Методичні вказівки: до виконання лабораторної роботи „Електричне та електронне обладнання автомобілів” Дослідження автомобільних акумуляторів / В.М.Арсенюк, Рівне: НУВГП, 2005

Упорядник В.М.Арсенюк ст.., викладач

Відповідальний за випуск Б.О.Баховець, професор, завідувач кафедри електротехніки і автоматики, академік УЕАН / В.М.Арсенюк, Рівне: НУВГП, 2005

©Арсенюк В.М., 2005

©НУВГП, 2005

Дослідження автомобільних акумуляторних батарей

1. Мета роботи

Вивчити методи і прилади визначення технічного стану акумуляторних батарей та дослідити їх електричні параметри і характеристики.

Теоретичні відомості

Стартерні акумуляторні батареї (САБ) являються одним з двох джерел електричної енергії в системі електропостачання автомобілів (другим джерелом є автомобільний генератор).

Основне призначення САБ – забезпечення стартерного пуску автомобільних двигунів внутрішнього згоряння (Д.В.З.)

Пуск ДВЗ здійснюється за рахунок його розгону прикладеним до нього крутним моментом від стартерного електричного двигуна (С.Е.Д.), який живиться в свою чергу від С.А.Б. Поскільки бартова електрична мережа автомобіля має низьку напругу або , то для забезпечення розгону Д.В.З. СЕД повинен споживати хоча і короткочасно від САБ дуже великий струм . Необхідність живлення СЕД великими струмами визначили тип акумуляторних батарей, а саме – свинцево-кислотні акумуляторні батареї, які мають найменший власний (внутрішній) опір серед інших типів акумуляторів (наприклад, лужних акумуляторів).

У будь-якому джерелі енергії відбувається перетворення енергії з одного виду на інший. Свинцевий акумулятор належить до хімічних джерел струму, які перетворюють енергію, що виділяється під час хімічних реакцій, на електричну.

У свинцевому акумуляторі процеси протікають зворотно. Активні речовини, витрачені в процесі реакції, можуть відновлюватися під час пропускання через акумулятор постійного струму від іншого джерела електричної енергії. Процес, під час якого хімічна енергія перетворюється на електричну, називається розряджанням, зворотний процес — заряджанням.

Активні речовини зарядженого акумулятора: діоксид свинцю РЬО₂ темно-коричневого кольору на позитивному електроді, губчастий свинець РЬ темно-сірого кольору на негативному електроді і водний розчин сірчаної кислоти H₂SO₄+Н₂О — електроліт, в якому розміщено електроди. Якщо позитивний та негативний електроди з'єднати між собою споживачем електричної енергії, наприклад, лампочкою(рис.1.1,а), то через неї (зовнішня ділянка кола) і акумулятор (внутрішня ділянка кола) протікатиме розрядний струм.

Під час розряджання акумулятора активна маса негативного й позитивного електродів перетворюється на сульфат свинцю PbSO₄. Темно-сірий колір негативного електрода змінюється на світло-сірий, а темно-коричневий позитивного — на світло-коричневий. Оскільки в процесі розряджання на проходження реакції витрачається сірчана кислота й утворюється вода, то густина електроліту поступово зменшується.

б

а

У процесі заряджання акумулятора (рис.1.1,б) струм по колу протікає у протилежному напрямі, і матеріал електродів відновлюється. Під час процесу збільшується кількість сірчаної

Рис. 1.1. Схеми процесів, які відбуваються у свинцевому акумуляторі: а – розрядження; б – зарядження

кислоти в електроліті, завдяки чому густина його збільшується.

Після повного відновлення активних речовин позитивного негативного елетродів густина електроліту далі не збільшується. Це є ознакою закінчення заряджан­ня акумулятора.

Наприкінці заряджання розпочинається процес розкладання води на кисень та во­день, і на поверхні електроліту виникають бульбашки газу. Цей процес називається «кипінням» електроліту.

Хімічні зміни, які відбуваються під час розряджання-заряджання свинцевого аку­мулятора, можна описати рівнянням:

РЬО₂ + РЬ + 2H₂SO₄ = 2PbSO₄ + 2Н₂О,

де зліва праворуч маємо процес розряджання, а справа ліворуч — заряджання.