Аккумуляторная батарея на транспортных средствах обеспечивает питание электростартера при пуске двигателя и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или его недостаточной мощности. Электростартер является основным потребителем энергии аккумуляторной батареи. В зависимости от мощности стартера и условий пуска двигателя сила тока стартерного разряда составляет 100…1500 А. Работа в стартерном режиме, определяет тип и конструкцию батареи.
Работая параллельно с генераторной установкой, аккумуляторная батарея устраняет перегрузки генератора и перенапряжения в системе электрооборудования. После разряда на электростартер аккумуляторная батарея подзаряжается от генераторной установки с определенным уровнем регулируемого напряжения, которая должна восполнить энергию, отданную батареей при разряде. Частое чередование режимов разряда и заряда (циклирование) – одна из характерных особенностей работы аккумуляторных батарей на транспортных средствах.
|
|
Аккумуляторная батарея является не только элементом системы электростартерного пуска, но и составной частью других систем электрического и электронного оборудования транспортного средства, что предъявляет дополнительные требования к ней.
Стартерные аккумуляторные батареи для транспортных средств должны удовлетворять следующим основным требованиям:
иметь малое внутреннее сопротивление для обеспечения большого стартерного тока в течение определенного промежутка времени без значительных потерь напряжения;
обладать запасом энергии для потребителей при неработающем двигателе или в аварийной ситуации;
сохранять работоспособность в широком диапазоне температур, давлений и вибраций;
иметь незначительные потери энергии при бездействии (саморазряд);
обладать минимальным объемом технического обслуживания;
иметь высокую механическую прочность, соответствующую условиям эксплуатации машин;
обладать достаточно длительным сроком службы;
иметь относительно невысокую стоимость.
Условия работы аккумуляторных батарей зависят от типа, назначения и климатической зоны эксплуатации транспортных средств, а также от места установки аккумуляторной батареи на машине. Условия и режим работы батареи определяют следующие факторы:
температура электролита;
уровень вибрации и тряски;
периодичность, объём и качество технического обслуживания;
уровень надёжности и исправности электрооборудования;
продолжительность работы и перерывов в эксплуатации;
силы токов разряда и заряда при циклировании.
Температура электролита зависит от температуры окружающей среды и места установки батарей. При заряде и разряде температура батареи несколько изменяется. При длительной стоянке (более 2 суток) среднесуточная температура батареи и наружного воздуха одинаковы. Но изменение температуры электролита отстаёт от изменения температуры окружающего воздуха, так как аккумуляторы имеют высокую теплоёмкость.
|
|
При стоянке зимой батарея быстро охлаждается. При подкапотной установке аккумуляторная батарея охлаждается медленнее. На большинстве легковых автомобилей батарея устанавливается в передней части подкапотного пространства сбоку за радиатором, где температура наиболее благоприятна при движении автомобиля. На грузовых автомобилях батареи могут устанавливаться в кабине под сиденьем, под кабиной на раме (за кабиной) и даже на подножке. В этом случае батарея может обогреваться тёплым воздухом из подкапотного пространства и иметь температуру на 10…15°С выше температуры наружного воздуха. Если батарея расположена в кабине, то она должна быть размещена в специальном отсеке или контейнере с вентиляцией. Необходимо исключить попадание паров серной кислоты в кабину и накопление под крышкой контейнера выделяющихся газов во взрывоопасных концентрациях.
При подкапотной установке батарея должна быть защищена от тепла, исходящего от двигателя, а при наружной установке - от попадания прямых солнечных лучей с помощью прокладок, щитков, козырьков.
Аккумуляторная батарея не должна перемещаться по опорной площадке. В местах установки батареи должны быть предусмотрены амортизирующие прокладки.
Установка аккумуляторной батареи на машине должна предусматривать возможность проведения следующих мероприятий:
измерение уровня электролита и добавление дистиллированной воды;
измерение плотности и температуры электролита;
приблизительное определение степени разряженности с помощью аккумуляторного пробника;
подсоединение стартерных выводов к полюсным выводам батареи.
Аккумуляторная батарея должна располагаться как можно ближе к электростартеру, чтобы уменьшить длину проводов, соединяющих её со стартером, падение напряжения и потери в них. Массовый провод желательно присоединять непосредственно к двигателю или жёсткой раме.
На транспортных средствах с электростартерной системой пуска ДВС применяются в основном свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, способные отдавать большие стартерные токи при относительно невысокой стоимости батарей.
В последние годы получают применение гибридные стартерные накопители энергии, состоящие из свинцовых стартерных батарей и конденсаторов. В перспективе возможно применение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов.