XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Аккумуляторная батарея предназначена для обеспечения всех потребителей энергии автомобиля электрическим током в момент работы двигателя, а также при малых оборотах. Второе назначение АКБ: источник питания в случае отказа или возникновения неисправности генератора автомобиля. Но следует учитывать, что при выходе из строя генератора следует провести ремонт своевременно, в противном случае длительное использование аккумулятора приведет к его отказу.

Работы, проводимые с АКБ по их техническому обслуживанию (ТО) регламентируются производителем и представлены в инструкциях по эксплуатации.

К основным неисправностям АКБ относят ее разрушение, возникновение трещин в заливочной мастике, нарушения креплений, поломка проводов и выводов.

Оборудование, необходимое для ручного измерения:

Ареометр (рисунок 1) – прибор, предназначенный для измерения плотности электролита. Выполняется в стеклянной колбе, внутри которой располагается ртуть и шкала для определения значения плотности электролита. Плотность электролита равна отношению массы ареометра к объему электролита. Для того, чтобы определить плотность электролита необходимо ареометр поместить в емкость с электролитом. Полученные значения плотности будут отображены на шкале. Определение плотности электролита позволяет понять состояние электролита и определить необходимость в ТО или Р АКБ. При несоответствующих значениях плотности электролита, установленным значениям плотности производителем приведет к трудностям при запуске ДВС, снижению эффективности работу, возникновению неисправностей АКБ, таких как разрушение свинцовых пластин.

Рисунок 1 – Ареометр

Ареометр может иметь несколько школ:

Для определения плотности электролита;

Для определения количества примесей;

Для определения растворенного вещества в воде (количество серной кислоты в дистилляте для приготовления электролита).

Термометр (рисунок 2) предназначен для измерения температуры электролита в аккумуляторной батарее. Для определения технического состояния АКБ по мимо плотности электролита необходимо знать температуру электролита, так как плотность напрямую зависит от температуры.

Термометр состоит из резервуара, ртути и шкалы, внешней защитной стеклянной оболочки.

Рисунок 2 – Термометр

Мультиметр (рисунок 3) предназначен для определения напряжения, сопротивления и температуры АКБ. Такое оборудование еще применяется для определения заряда АКБ. Мультиметр с высокой точностью может определить напряжение АКБ:

АКБ заряжена - напряжение более 12,7 В;

АКБ заряжена наполовину – напряжение 12,1В-12,5В;

АКБ разряжена – напряжение меньше 11,7В.

Мультиметр объединяет в себе назначение нескольких устройств таких как амперметр, вольтметр и омметр.

Мультиметр можно использовать для проверки утечки тока.

Мультиметр относится к диагностическому оборудованию и его еще называют тестером. Мультиметр находит свое применение в электронике. Позволяет оценить параметры АКБ в любом месте. Дает возможность с высокой точностью определить значения показателей АКБ. Встречаются нескольких типов:

Аналоговые;

Цифровые.

Аналоговый мультиметр преобразовывает сигнал тока и передает в виде отклонения стрелки на приборе. Цифровой мультиметр преобразует полученный сигнал в напряжение и выводит на дисплей в виде цифр.

Рисунок 4.3 – Мультиметр

К автоматизированным средствам измерения относят:

ЖК LCD дисплей (рисунок 4) предназначен для визуализации, полученной информации от датчиков. Имеет различные габариты и цветовую гамму. Ограниченный формат выводимой информации. Работает при различной температуре окружающей среды.

Представляет собой устройство отображения. К преимуществам можно отнести компактность и мобильность.

Имеет настраивания яркости дисплея и выбор размеров и цвета шрифта.

Жидкокристаллический дисплей включает в себя множество цветных и многохромных пикселей, которые расположены под источником света. Он потребляет незначительное количество энергии, поэтому его используют во многих электронных устройствах.

Рисунок 4 - ЖК LCD дисплей

Контроллер Arduino используется в робототехнике и электронике. Позволяет автоматизировать процесс управления. Контроллер включает большой объем памяти, множество выводов. К преимуществам также относится подключение разных устройств, например, датчиков для оценки АКБ. Обладает универсальностью.

Данное устройство позволяет определить уровень заряда аккумулятора и вывести полученную информацию на панель приборов на дисплей. К трудностям при работе с контроллером следует отнести ограниченное максимальное напряжение на входе, скачи в полученной информации величин. Контроллер Arduino контролирует напряжение АКБ.

Плата Arduino отслеживает заряд АКБ. В зависимости от показаний напряжения индикатор показывает состояние батареи. Так как потеря напряжения АКБ может привести к отказам и неисправностям источников потребления, то данный контроллер позволит мониторить уровень заряда АКБ.

Поученные аналоговые значения с датчиков контроллером преобразуются в цифровую форму и выводят информацию на ЖК дисплей.

Рисунок 5 - Контроллер Arduino

Датчики (рисунок 6). Их устанавливают в АКБ для получения и замера необходимой информации величин. Далее датчики передают ее контроллеру, который преобразовывает аналоговую форму в цифровую и выводит понятную информацию на ЖК дисплей.

IBS - интеллектуальный датчик аккумуляторной батареи.

Датчик представляет собой мехатронный интеллектуальный датчик аккумуляторной батареи с отдельным микропроцессором. Микропроцессор является составной частью электронного модуля. Электронный модуль служит для отслеживания напряжения, температуры и силы тока, проходящего через аккумуляторную батарею. Электронный модуль включает в себя следующие компоненты:

измерительный резистор (резистор для измерения силы тока);
датчик температуры;

электронный блок обработки данных на отдельной плате.

Датчик IBS в непрерывном режиме измеряет на аккумуляторной батарее следующие величины:

напряжение на клеммах;

зарядный ток;

разрядный ток;

температура аккумуляторной батареи.

Для передачи данных датчик IBS соединен с цифровой электронной системой управления двигателем (DME) или цифровой электронной системой управления дизельным двигателем (DDE) с помощью интерфейса передачи данных последовательным двоичным кодом (BSD).

Рисунок 6 – Датчики

Вывод:

Установлено: к основным неисправностям АКБ относятся: быстрый разряд АКБ, разрушение пластин, сульфатизацию, загрязнение электролита, переплюсовку, механические повреждения АКБ.

В связи с труднодоступностью подключения к решеткам пластин и сложностью измерение плотности электролита с помощью ручного ареометра возникли некоторые неточности в измерениях непосредственно в аккумуляторах батареи. Исходя из этого можно сделать вывод, что вычисление состояния АКБ посредством ЭВМ высокого уровня с использованием высокоточных электронных датчиков является наиболее перспективным, т.к. является более точным способом измерения в, отличии от ручных методов

Список используемых источников:

«Литий-ионные аккумуляторы - в электромобилях» [Электронный ресурс] http:// avtonov.info/litij-ionnye-akkumulatory - Режим доступа свободный.

«Литий-ионные аккумуляторы» [Электронный ресурс]. http://avtonov.svoi.info/libatt.

Долгополов Б.П., Митрохин Н.Н., Штоль Ю.Л., Осипов Ю.Л. Модернизация технологического оборудования: Методические указания по курсу ''Ремонт автомобилей и дорожных машин''. – Москва: МАДИ(ТУ), 1997. – 68 с.

Золотницкий В.А. Автомобиль: поиск и устранение неисправностей. Алгоритм действия / В. А. Золотницкий // [Электронный ресурс]: – Режим доступа: https://www.e-reading.club/bookreader.php/90745/Zolotnickiii__Avtomobil%27__poisk_i_ustranenie_neispravnosteii._Algoritm_deiistviya.html;

Кашкаров А.П. Нетрадиционные источники питания. М.: ДМК Пресс, 2011. 135 с.

Певнев Н.Г., Трофимов Б.С., Момот Ю.С. Повышение жизнеобеспеченности автомобилей в условиях севера путем поддержания заряженности аккумуляторных батарей // Материалы Международной очно-заочной научно-технической конференции «Проблемы исследования систем и средств автомобильного транспорта». 2017. С. 91 - 97.

Повышение надежности АКБ путем внедрения новых систем мониторинга и контроля / Дикевич А.В. // Сборник научных трудов выпуск №16 – Брянск, 2012. – С. 124-126.

Программирование универсального контроллера системы энергосбережения транспортных средств / Дикевич А.В., Матренин А.В. // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. – Харьков, 2013.

Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт автомобилей: Учебник / Ю.Т. Вишневецкий – М.: Издательско-торговая корпорация Дашков и К, 2006. – 380 с.

Эксплуатация автомобильных аккумуляторов и аккумуляторных батарей [Электронный ресурс] Режим доступа: http://akbplus.ru/AKB-Spravka/ekspluatation- avtoakb.html.

Код для цитирования: Скопировать