9.1 Основные методы контроля и диагностики, оборудование и приборы их проведения ( пример стартера как для генераторной установки )

Диагностика стартеров проводится в основном при ТО-2 непосредственно на автомобиле с помощью прибора Э-214, при этом можно проверить электрическую цепь стартера высокого напряжения на состояние изоляции. При явно неисправной работе, а при сезонном ТО-2 принудительно, стартер снимается с автомобиля и передается в электроцех, где после очистки, производится комплексная диагностика на стендах типа532М, Э-211, 532-2М. После установки и крепления стартера в специальном захвате стенда производят проверку в режиме холостого хода - включают стартер, дают ему поработать 30 с и производят замер силы тока по амперметру) и частоту вращения якоря (переносным тахометром). Сила тока должна быть не больше, а частота вращения не меньше нормативных значений (например, для СТ 230 сила тока не должна превышать 85 А, а частота вращения должна быть не менее 4000 мин-1).

Если после проверки получены положительные результаты, стартер проверяют в режиме полного торможения, для этого на стенде Э-211 устанавливают специальное приспособление с динамометром. Замочной шайбой закрепляют тормозной зубчатый сектор, зацепляющийся с шестерней и делающий ее неподвижной. Кнопкой "Пуск стенда" включают стартер, но не более чем на 4-6 с и снимают показания амперметра и динамометра (например, для СТ-230 сила тока не должна превышать 530 А, а вращающий момент должен быть не менее 225 кгс*м).

Если в ходе проверки вращается якорь стартера, при заторможенной шестерне, это свидетельствует о пробуксовке муфты свободного хода - ее следует заменить. Если при испытании сила потребляемого тока превышает норму, а крутящий момент ниже нормы - это может свидетельствовать о замыкании обоих обмоток на корпус (“на массу”), о межвитковом замыкании в катушках обмотки возбуждения, замыкании пластин коллектора и механических неисправностях. Малый крутящий момент и пониженная сила тока могут быть при износе щеток, окислении или замасливании коллектора и т.д.

9.2

Процесс разряда

- Основной состав отрицательных пластин - свинец Pb - при разряде преобразуется в PbSO4, при этом пластины чуть светлеют. - Основной материал положительных пластин - перекись свинца PbO₂ - при разряде преобразуется в PbSO4, цвет пластин меняется из темно-коричневого в коричневый. - В разряде принимают участие только поверхностные слои пластин, так как электролит к глубоким слоям пластин проникает в намного меньшем количестве. - Образование PbSO4 и отложение его в поверхностных слоях пластин еще больше затрудняет доступ электролита к внутренним слоям. Общее количество активной массы, находящейся "в работе" - около 50%, т. е. часть Pb и PbO₂ "не работает". - Одновременно идет выделение воды H₂O и уменьшение плотности электролита. Этот процесс идет на поверхности и в поверхностном слое положительных пластин. Плотность электролита здесь всегда будет меньше. Чем удаленнее электролит от пластины, тем выше его плотность. Образуется некоторое падение э. д. с. на величину уменьшения плотности в поверхностном слое пластин. Это и есть тот самый процесс в поверхностном слое, о котором говорилось выше. Чем лучше циркуляция (диффузия) электролита возле поверхности, тем быстрее компенсируется (но лишь частично) недостаток кислоты, а, значит, и э. д. с.

Что препятствует лучшей циркуляции электролита: уменьшенная плотность, снижение температуры электролита и загрязнение пластин. Стало быть, перечисленные факторы не помогают аккумулятору отдавать (а "отдавать" нужно быстро) энергию, а мешают. Если хотим, чтобы аккумулятор работал, придется соблюдать все правила или платить деньги за новый аккумулятор.

Напряжение на банке аккумулятора при разряде: U = y + 0,84 - I_разр * r_АКБ - Ê, где Ê - уменьшение э. д. с. в поверхностном слое пластин. При дальнейшем разряде наступает момент, когда кислоты будет недоставать, при этом химическая реакция в банке аккумулятора изменится, и начнется образование Pb(OH)₂. Данное соединение (гидроокись свинца) при заряде обратно преобразовываться не будет. Более того, при взаимодействии с электролитом начинается процесс сульфатации - образование крупных кристаллов PbSO₄ , которые плохо восстанавливаются в Pb и PbO₂ при зарядке.

Вывод: чем больше разрядим (сверх допустимого) аккумулятор, тем хуже будет идти процесс заряда. Каждый глубокий разряд добавляет болезней и "отнимает силу" от аккумулятора. Нерабочая часть вещества пластин будет увеличиваться с каждым разом. Когда наш аккумулятор "крепко подсел", то нужно подумать: а есть ли смысл надеяться на "крутану еще разок"?

Если прекратить разряд при напряжении 1,7 - 1,75 В, э. д. с. аккумулятора возрастает до 1,95 В после окончания процессов в поверхностных слоях пластин.

Процесс заряда

- При заряде начинается процесс восстановления кислоты, т. е. повышается плотность электролита, процесс идет на поверхности и в поверхностном слое пластин, опять появляется "прибавка" к э. д. с. на величину Ê (смотрим процесс разряда, там было уменьшение э. д. с. на такую же величину). - Наступает момент, когда большая часть активной массы пластин преобразуется в Pb и PbO₂, и на пластинах начинается интенсивное выделение пузырьков газа (нейтрализовавшиеся ионы водорода и кислорода, они не вступили в реакцию, т. к. сильно уменьшилось количество PbSO₄, которое нужно было "восстановить" в процессе зарядки). - Процесс нейтрализации ионов водорода, начинающийся при напряжении на банке аккумулятора около 2,4 вольт, проходит весьма интенсивно. Наступает такой момент, когда возникает некоторое количество "лишних" ионов водорода (правильнее - не успевших нейтрализоваться). За счет этого создается дополнительная э. д. с. равная примерно 0,33 В. Напряжение на банке возрастает до 2,7 вольта (ВНИМАНИЕ! См. ниже). - Напряжение на банке аккумулятора равно U = y + 0,84 + I_зар  * r_АКБ + Ê. - После выключения зарядки напряжение на банке уменьшается сначала на величину I_зар  * r_АКБ (мы выключили ток зарядки), затем возле пластин нейтрализуются ионы водорода, которые давали прибавку 0,33 В, и напряжение снижается на эту величину. Далее напряжение еще несколько уменьшится за счет выравнивания плотности электролита в поверхностном слое пластин. Конечное значение напряжения: U = y + 0,84.