Строительные машины и оборудование, справочник






Неисправности системы электроснабжения и их определение


Категория:
   Электрооборудование автомобилей


Неисправности системы электроснабжения и их определение

Неисправности аккумуляторных батарей. В процессе эксплуатации в результате механических, температурных и электромеханических воздействий в аккумуляторных батареях возникают различного вида неисправности. Подразделить неисправности можно на внешние и внутренние. К внешним относятся повреждение заливочной мастики, повреждение или излом выводов, повреждение пробок, крышек и моноблоков. Эти неисправности легко обнаруживаются внешним осмотром.

Внутренние неисправности возникают по следующим причинам: естественный износ, конструктивные недостатки, несовершенная технология изготовления, неправильная эксплуатация. Появление внутренних неисправностей характеризуется чаще всего постепенным ухудшением характеристик батареи (уменьшение напряжения под нагрузкой, продолжительности разряда). У современных батарей наблюдаются следующие внутренние неисправности: коррозия решеток положительных электродов, оплывание активной массы положительных электродов, короткие замыкания между электродами различной полярности. Кроме того, при неправильном хранении может возникнуть необратимая сульфатация электродов.

Коррозия решетки положительных электродов объясняется в основном тем, что в условиях работы положительных электродов более устойчивой является окись свинца, а не чистый свинец. Это приводит к тому, что свинец решетки постепенно переходит в двуокись свинца и начинает участвовать в основных реакциях заряда и разряда. При этом решетка теряет механическую прочность и возрастает омическое сопротивление батареи.



Скорость коррозии решеток положительных электродов возрастает под влиянием различных факторов, способствующих выделению кислорода. Процесс коррозии ускоряется с повышением температуры электролита, с понижением плотности электролита и зарядного тока. Значительное ускорение коррозии вызывает длительный «перезаряд», сопровождающийся выделением кислорода.

С точки зрения коррозии целесообразно применение электролитов высокой плотности, однако при этом ускоряется процесс оплывания активной массы. Поэтому плотности электролита, принятые в различных климатических зонах, определены опытным путем исходя из влияния различных факторов.

Оплывание активной массы положительных электродов заключается в отпадании от них мельчайших частиц размером менее 0,1 мм. Наибольшее влияние на срок службы активной массы оказывают режимы и условия проведения разряда. Уменьшение плотности заливаемого электролита и разрядного тока, повышение температуры электролита сильно снижают скорость разрушения активной массы. В результате оплывания уменьшается количество активной массы, участвующей в реакциях, что в свою очередь приводит к уменьшению емкости.

Короткие замыкания между электродами различной полярности приводят к резкому ухудшению характеристик аккумуляторов. Наличие в аккумуляторе короткого замыкания делает его просто дополнительным балластным сопротивлением в цепи аккумуляторной батареи. Главными принципами образования коротких замыканий являются накопление на дне моноблока значительного количества шлама, прорастание кристаллов активной массы сквозь сепараторы, образование вокруг сепараторов мостиков из активной массы. Практически все указанные причины являются следствием оплывания активной массы. Оплывающая активная масса постепенно заполняет свободное пространство между опорными призмами моноблока и может замкнуть электроды различной полярности между собой.

Наиболее крупные частицы оплывающей активной массы задерживаются, происходит их разбухание, в результате сепаратор продавливается и образуется сквозной мостик между электродами. Как правило, это приводит к частичному замыканию электродов, что проявляется в резком увеличении саморазряда батарей.

В результате тряски и вибраций аккумуляторной батареи на автомобиле происходит всплытие частиц шлама, некоторые из которых оседают на нижних кромках электродов. Постепенно на нижних кромках электродов образуются наслоения, которые постепенно растут и образуют мостики между электродами различной полярности.

Необратимая сульфатация — это такое состояние электродов, когда сульфат свинца разряженного электрода имеет такую структуру, при которой электроды не заряжаются при пропускании нормального зарядного тока. Активный материал засульфатированных электродов становится жестким и песчанистым. Активная масса положительных электродов приобретает светло-коричневый оттенок с белыми пятнами сульфата.

В результате сульфатации происходит значительная потеря емкости и аккумуляторная батарея становится неработоспособной. Во время эксплуатации батарей на автомобиле при соблюдении правил ухода необратимая сульфатация практически не наблюдается. Она возникает при нарушении правил хранения и может быть вызвана большим саморазрядом при наличии в электролите большого количества примесей, длительным нахождением аккумуляторной батареи в незаряженном состоянии, понижением уровня электролита ниже верхней кромки электродов.

Аналогичные явления могут быть вызваны наличием вредных примесей, которые, отлагаясь на поверхности электродов, служат механической преградой для электролита.

К отказу аккумуляторной батареи может привести и ее повышенная разряженность. Методы и приборы, позволяющие определить техническое состояние аккумуляторной батареи, были рассмотрены ранее.

Неисправности генераторных установок. Механические неисправности генераторов в основном сводятся к поломкам ушек и трещинам в крышках, поломкам и повышенному износу шкивов. Эти неисправности определяются внешним осмотром. Кроме того, возможен преждевременный износ подшипников. Этот дефект при прослушивании работы двигателя проявляется в виде характерного повышенного шума, иногда переходящего в свист.

Электрические неисправности генераторов следующие: нарушение контакта щеток и контактных колец из-за повышенного износа или зависания щеток; поломка или потеря упругих свойств пружин; замыкание на корпус обмоток статора или ротора и их изолированных выводов; обрыв обмоток статора или ротора; межвитковое замыкание обмоток статора или ротора; обрыв или пробой диодов выпрямительных блоков.

Как правило, при четком выполнении операций технического обслуживания внезапное нарушение контакта между щетками и контактными кольцами не происходит. При необходимости давление пружин на щетки можно определить динамометром. Величину давления определяют нажатием на щетку до определенной высоты выступления ее из щеткодержателя. Измеренное значение давления должно соответствовать техническим условиям.

Замыкания обмоток генератора на корпус определяют, присоединяя свободные выводы (щупы) последовательно включенных контрольной лампы и источника питания между одним из изолированных выводов обмотки статора или ротора и корпусом проверяемого узла. При неисправности лампа загорается.

Аналогично проверяют обрывы обмоток генератора. Только выводы контрольной схемы присоединяют к контактным кольцам (проверка обмотки возбуждения) или поочередно к выводам фаз обмотки статора. При наличии обрыва контрольная лампа гореть не будет.

Источником питания в контрольной схеме может быть аккумуляторная батарея.

Межвитковое замыкание в обмотке ротора приводит к уменьшению ее сопротивления и увеличению тока возбуждения. Это в свою очередь вызывает повышенный нагрев обмотки, разрушение изоляции и расширение зоны замыкания. Определить межвитковое замыкание обмотки возбуждения можно, измеряя ее сопротивление омметром. Измеренное значение должно соответствовать данным технических условий.

Межвитковое замыкание в обмотке статора определяется измерением омметром сопротивления между выводами обмоток статора. Измеренные значения (их будет три) сравнивают между собой. При отсутствии межвитковых замыканий сопротивления между выводами должны быть одинаковыми.

Исправные диоды выпрямительного блока пропускают ток только в одном направлении. Если диод пропускает ток в обоих направлениях, он пробит. Если диод не пропускает ток в обоих направлениях, это означает обрыв цепи диода.

Проверить диоды можно омметром или с помощью контрольной лампы мощностью до 5 Вт и источника постоянного тока напряжением не более 24В (например, аккумуляторной батареи).

Для проверки на наличие пробоя диодов прямой полярности положительный вывод источника питания через контрольную лампу присоединяют к положительной шине, а отрицательный вывод источника поочередно к общим точкам последовательно соединенных диодов (рис. 3.6, а). При наличии пробоя диода контрольная лампа загорится. Изменением полярности присоединения источника питания диоды прямой проводимости проверяют на обрыв, при наличии которого контрольная лампа не горит.

Диоды обратной полярности на наличие пробоя проверяются присоединением отрицательного вывода источника питания к отрицательной шине, а контрольной лампы — к общим точкам последовательно присоединенных диодов. При изменении полярности источника питания диоды обратной полярности проверяются на обрыв.

Рис. 1. Проверка обмотки статора

Рис. 2. Проверка диодов выпрямительного блока

Подобным образом можно проверить исправность выпрямительного блока и без разборки генератора.

Если отсутствует стенд для проверки регулятора напряжения в комплекте с генератором, можно осуществить простейшую проверку также с использованием источника постоянного тока и контрольной лампы мощностью 1—3 Вт.

Рис. 3. Проверка интегральных регуляторов напряжения

Для проверки 14-вольтовых интегральных регуляторов собирается схема, представленная на рис. 3.7, а, б. Сначала на схему подается напряжение 12 В, при котором контрольная лампа должна гореть. Затем подается напряжение 15 — 16 В, при котором контрольная лампа гореть не должна. Если нарушается хотя бы одно из указанных условий, регулятор неисправлен.

Аналогично проверяются 28-вольтовые регуляторы напряжения. Только сначала подается напряжение 24 — 25 В, при котором контрольная лампа должна гореть, а затем — напряжение 30 — 32 В, при котором контрольная лампа гореть не должна.

Лучше проверять регулятор напряжения в сборе со щеточным узлом, так как в этом случае можно обнаружить также обрывы выводов щеток и нарушения контакта между выводами регулятора и щеткодержателя. Для проверки контрольную лампу включают между щетками. У регулятора напряжения 17.3702 к выводам Б и В присоединяется положительный, а к корпусу — отрицательный выводы источника питания. При подаче напряжения 12В контрольная лампа должна гореть, а при напряжении 15—16В — гаснуть.

Если лампа горит в обоих случаях, в регуляторе пробой, если не горит в обоих случаях, то или в регуляторе обрыв, или нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения.

Поиск неисправностей с использованием установленных на автомобиле амперметра и вольтметра. Если в системе нет неисправностей, сразу после пуска двигателя амперметр покажет большой зарядный ток (более 10 А), который быстро (за несколько секунд) понизится до 1—3 А. Вольтметр после пуска должен показывать напряжение генераторной установки, которое должно быть в пределах нормы. Затем после прогрева генераторной установки эта величина может незначительно измениться.

Рассмотрим, каким образом можно использовать изменения в показаниях контрольно-измерительных приборов для определения неисправного изделия системы электроснабжения. В этом смысле вольтметр непосредственно реагирует на неисправности увеличением или уменьшением показаний, которые выходят за пределы установленных норм. В показаниях амперметра при появлении неисправностей наблюдается большое разнообразие. Поэтому разберем взаимосвязь между неисправностями и изменениями в показаниях амперметра, а также другими внешними признаками. Известные взаимосвязи позволят определить направление поиска неисправностей в целях их локализации (отыскания неисправного изделия).

Амперметр не показывает зарядного тока. Кроме неисправностей элементов системы возможна неисправность амперметра, полная заряженность аккумуляторной батареи или неисправность выключателя аккумуляторной батареи. Для проверки амперметра при неработающем двигателе включаются потребители, например фары. Исправный амперметр должен показать разрядный ток. Если разряжать батарею некоторое время на фары, а затем осуществить пуск двигателя и при средней частоте вращения коленчатого вала двигателя амперметр покажет зарядный ток, который быстро уменьшится до нуля, это означает полную заряжен-ность аккумуляторной батареи. Полная заряженность батареи свидетельствует, как правило, о ее перезаряде.

Выключатель аккумуляторной батареи проверяют подключением контрольной лампы между положительным выводом батареи и корпусом автомобиля. Если он исправен, контрольная лампа должна гореть.

Отсутствие зарядного тока может быть результатом уменьшения натяжения приводного ремня.

При дальнейшем поиске проверяется исправность цепей заряда и обмотки возбуждения. Цепь заряда проверяется подключением контрольной лампы между выводом « + » генератора и корпусом автомобиля при неработающем двигателе. При исправной цепи контрольная лампа должна гореть.

При проверке цепи возбуждения контрольная лампа подключается между выводом « + » регулятора напряжения (у некоторых регуляторов он обозначается ВЗ) и корпусом автомобиля. На генераторных установках с интегральными регуляторами Я112А, А112В, Я120М контрольной лампой проверяют наличие напряжения на выводах В и Б. При замкнутых контактах выключателя S контрольная лампа должна гореть. В противном случае имеет место обрыв цепи от положительного вывода аккумуляторной батареи до вывода « + » регулятора напряжения. Наиболее вероятен обрыв цепи в выключателе S.

Затем, если неисправность не найдена, у генераторных установок с вынесенными регуляторами напряжения определяют, что неисправно — генератор или регулятор напряжения. Эту проверку проводят при работающем двигателе, выполняя операции, зависящие от схемы включения обмотки возбуждения. При включении обмотки возбуждения по схеме на рис. 2.11 (наиболее часто применяемая схема) замыкают проводником выводы регулятора « + » и Ш. Появление зарядного тока в этом случае свидетельствует о неисправности регулятора напряжения, в противном случае — неисправен генератор. У генераторных установок с интегральными регуляторами определить, что неисправно — генератор или регулятор напряжения,— можно только снятием регулятора и его проверкой или заменой на другой регулятор.

При проверке на обрыв цепей возбуждения необходимо учитывать все включенные в них коммутационные приборы. Это могут быть реле и предохранители, где возможно ухудшение контакта.

Проверяются эти приборы простым соединением проводником их выводов, включенных в цепь возбуждения. Если это не приводит к изменению показаний амперметра, прибор считается исправным.

Амперметр длительное время показывает большой зарядный ток (более 8—10 А) при полностью заряженной аккумуляторной батарее. Дополнительным признаком неисправности служит необходимость частой доливки воды в батарею. Это признаки повышенного напряжения генератора. Вольтметр показывает напряжение выше нормы.

Для проверки при работающем двигателе необходимо отсоединить регулятор напряжения. Если заряд не прекратился, возможно замыкание проводки. Если заряд прекратился, могут быть следующие неисправности: увеличение сопротивления цепи от вывода « + » генератора до вывода « + » регулятора напряжения, нарушение регулировки у контактного или контактно-транзисторного регулятора напряжения, выход из строя регулятора напряжения.

Увеличение сопротивления цепи приводит к увеличению падения напряжения. В результате напряжение, подводимое к стабилитрону бесконтактных и к основной обмотке контактных регуляторов напряжения, становится меньше напряжения генератора. Это приводит к тому, что регулятор размыкает цепь возбуждения при больших значениях напряжения генератора. Если в цепь включен замок-выключатель, наиболее вероятно увеличение переходного сопротивления его контактов в результате их окисления. Кроме того, возможно увеличение сопротивления в местах соединения проводов. Для проверки необходимо соединить проводником выводы « + » генератора и регулятора напряжения. Если при этом зарядный ток не уменьшится, причину повышенного напряжения следует искать в регуляторе напряжения.

Контактный или контактно-транзисторный регулятор напряжения можно попытаться подрегулировать уменьшением натяжения пружины. Бесконтактный регулятор напряжения (он не подвержен разрегулировке) необходимо заменить.

Стрелка амперметра колеблется. В этом случае необходимо проверить надежность контактов в местах присоединения проводов во всей системе электроснабжения. При неплотных соединениях в этих местах могут происходить колебания переходного сопротивления, вызывающие колебания зарядного тока.

При установке в цепях потребителей термобиметаллических предохранителей многократного действия колебания стрелки амперметра происходят при появлении короткого замыкания. Признаком короткого замыкания в этом случае являются колебания стрелки, выходящие за пределы шкалы амперметра.

Читать далее:

Категория: - Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины