Ремонт автомобиля в аккумуляторном отделении

Аккумуляторное отделение обычно состоит из четырех зон:

1. кислотной (по приготовлению электролита);
2. зарядной;
3. ремонтной (по ремонту и проверке батарей);
4. аппаратной (для размещения аппаратуры для заряда батарей).

В зависимости от размеров автотранспортного предприятия (АТП) указанные зоны размещают: в четырех отдельных помещениях; в двух помещениях, объединяя первую зону со второй и третью с четвертой; в одном помещении, организуя работы первой и третьей зон в шкафах с индивидуальной вытяжной вентиляцией. Основное оборудование отделения: верстаки для ремонта аккумуляторных батарей (АКБ) с вытяжкой и ванной для слива электролита; тиски для выемки из бака блоков пластин; фаянсовая или эмалированная ванна для промывки деталей аккумулятора; приспособление для сборки пластин аккумулятора в полублоки; приспособление для обжатия блоков пластин аккумулятора; стеллажи для хранения и зарядки АКБ; верстаки для сборки АКБ; стенд для испытания и разрядки АКБ; верстак с вытяжкой и оборудованием для плавки свинца и мастики; кислотоупорная ванна для разведения электролита; выпрямители для зарядки батарей; плотномеры, ареометры, нагрузочные вилки; комплект приборов и инструмента для ТО и ремонта АКБ; электротигли для плавки свинца и мастики; приспособления для приготовления и разлива электролита.

Аккумуляторные работы заключаются в подзарядке, зарядке и ремонте АКБ.

Поступившие в ремонт батареи очищают от загрязнений и предварительно проверяют наружным осмотром (наличие трещин, сколов, окисленных контактов и т.д.). Затем определяют состояние электролита: плотность, уровень над пластинами и напряжение под нагрузкой. По результатам проверки делают заключение о необходимом виде ремонта.

1. Разборка и восстановление АКБ

Подготовка батареи к разборке заключается в ее наружной очистке, внешнем осмотре, разряде и сливе электролита. Прежде чем слить электролит, батареи разряжают силой тока, равной 1/10 ее емкости, до напряжения 1,70…1,75 В на один аккумулятор. Если нет возможности разрядить пластины батареи, то после разборки полублоки отрицательных пластин тщательно прополаскивают и опускают в воду.

Разборка АКБ или отдельных неисправных аккумуляторов производится в такой последовательности:

1. межэлементные соединения отсоединяются от выводных штырей при помощи трубчатых сверл, которыми высверливается кольцевая канавка (рис. 2);
2. после предварительного нагрева под нагревательным колпаком нагретой лопаткой удаляется мастика;
3. при помощи съемников снимаются крышки батарей;
4. при помощи съемников удаляются блоки пластин из баков;
5. блоки разъединяются на полублоки и промываются в проточной воде;
6. промываются пластмассовые сепараторы при отсутствии в них повреждений;
7. промываются банки АКБ и проверяется их целостность прибором проверки на герметичность (рис. 3).

Рис. 2. Разборка батарей: а — удаление межэлементных соединений; б — удаление выводных штырей

Рис. 3. Проверка состояния моноблоков батарей на герметичность прибором высокого напряжения: 1 — моноблок; 2 — наконечник; 3 — разрядник; 4 — индукционная катушка; 5 — прерыватель; 6 — конденсатор; 7 — выключатель; 8 — источник питания прибора

После дефектации деталей АКБ негодные пластины заменяются новыми. Баретки, межэлементные соединения и выводные штыри изготовляют из свинца отливкой в формы (рис. 4).

Восстановлению подлежат моноблоки, пластины и сепараторы.

Рис. 4. Шаблон для наплавки выводного штыря аккумулятора

Моноблоки могут иметь трещины, обломы и сколы. Обломы и сколы пластмассы на моноблоках глубиной не более 3 мм и общей площадью не более 5 см² устраняются разделкой с последующим заполнением их пластмассой. При дефектах больших размеров, а также при трещинах в перегородках моноблоки и крышки бракуют.

Моноблоки с трещинами в отдельных случаях могут быть восстановлены. Трещины разделывают с обеих сторон под углом 120° на глубину 3…4 мм, концы засверливают сверлом диаметром 2…3 мм. Для заделки трещин используют эпоксидную смолу ЭД-5 с 10 % (по массе) отвердителя (полиэтиленполиамина) и добавлением эбонитового порошка, который может быть изготовлен из старых аккумуляторных моноблоков.

Пластины (положительные — темно-коричневого цвета и более толстые, отрицательные — серого цвета) имеют следующие дефекты: сульфатация; разрушение и коррозия решеток; уплотнение активной массы; коробление и обломы ушек.

Сульфатация — это образование крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца (Pb₂SO₄) на поверхности и в порах активной массы положительных и отрицательных пластин. При этом положительные пластины становятся светло-коричневого цвета, а отрицательные пластины белеют. В этих местах активная масса становится жесткой и хрупкой. Основные причины появления сульфатации: длительное хранение без подзаряда, пониженный уровень электролита, частые разряды током большой силы, повышение плотности электролита, его температуры, саморазряд и короткое замыкание пластин.

Признаки сульфатации пластин:

• в процессе заряда — быстрое повышение напряжения и температуры электролита, бурное газовыделение при незначительном повышении плотности электролита;
• при разряде — резкое падение напряжения при нагрузке.

Сильно сульфатированные пластины бракуются. Незначительную сульфатацию пластин можно устранить трех- или четырехкратной зарядкой батареи зарядным током малой силы. Для этого батарею разряжают до напряжения 1,7 В на элементе (измеряют без нагрузки), затем вместо электролита заливают дистиллированную воду и заряжают силой тока, равной 0,03…0,05 емкости батареи.

При достижении напряжения 2,3…2,4 В на элементе и плотности электролита 1,10…1,15 г/см3 электролит сливают и снова заливают дистиллированную воду. Зарядку и смену электролита повторяют до тех пор, пока плотность электролита не перестанет увеличиваться.

При значительной сульфатации и обрыве пластин, коротком замыкании и помутнении электролита, а также если после зарядки напряжение под нагрузкой хотя бы одного элемента ниже 1,6 В, батарею разбирают. Для этого высверливают кольцевые отверстия вокруг выводных штырей пустотелым сверлом, снимают межэлементные перемычки, удаляют мастику электропаяльником с долотообразным наконечником, снимают крышки и вынимают блоки пластин.

После промывки в дистиллированной воде блоки разделяют на положительные и отрицательные полублоки. Затем негодные пластины (покрытые сульфатом более чем на 50 % или в которых отсутствует активная масса более чем в четырех ячейках решетки) отрезают от мостика полублока и вместо них припаивают восстановленные или равноценные по качеству. Припаивают пластины угольным электродом, используя в качестве источника тока батарею емкостью 135…190 А  ч или трансформатор напряжением 6 В и силой тока 100…120 А. Пайку пластин можно произвести горелкой с бензо-воздушным или водородным пламенем. В качестве присадочного материала используют свинец; флюсом служит парафин или стеарин.

Пластины с разбухшей активной массой и имеющие коробление до 3 мм опрессовывают на прессе усилием 30…40 кН, предварительно установив с обеих сторон брезентовые и металлические прокладки.

Для того чтобы восстановить положительные пластины с поврежденной решеткой, из них выбивают активную массу, размалывают и просеивают ее. Подготовленную массу смешивают с электролитом плотностью 1,28 г/см3 заполняют ею ячейки решетки, опрессовывают на прессе усилием 40…50 кН. Опрессованные пластины сушат при температуре 105…110 °С до полного высыхания. Основные дефекты сепараторов: сульфатация и коробление.

Сульфатация устраняется кипячением в воде, коробление — обжатием под прессом.

2. Сборка батарей и подготовка их к работе

Технологический процесс сборки батарей включает следующие операции:

1. сборку пластин в полублоки (рис. 5): раздельно собираются отрицательные и положительные пластины, для этого пластины устанавливаются в приспособление; на ушки пластин надеваются баретки и заливаются свинцом. В отрицательных полублоках число пластин на одну больше, чем в положительных;
2. сборку блоков из полублоков: полублоки собирают таким образом, чтобы каждая положительная пластина была расположена между двумя отрицательными.

От середины блока между пластинами вставляются сепараторы таким образом, чтобы ребра были обращены к положительным пластинам.

Блоки пластин обжимаются в приспособлении (рис. 6) и устанавливаются в банки.

Каждый аккумулятор закрывается крышкой. Между крышкой и стенкой банки укладывается асбестовый шнур, который предотвращает попадание расплавленной мастики внутрь банки при ее заливке. Электрическая цепь проверяется вольтметром на отсутствие короткого замыкания между пластинами.

Рис. 5. Сборка пластин аккумулятора в полублоки с помощью приспособления: 1 — приспособление для сборки полублоков; 2 — гребенка приспособления для установки ушек пластин; 3 — свинцовая присадочная проволока; 4 — электропаяльник; 5 — зажимы, соединяющие паяльник с аккумуляторной батареей; 6 — полублок; 7 — пластины положительного или отрицательного полублока

Рис. 6. Приспособление для обжатия блоков пластин аккумулятора: 1 — основание; 2 — неподвижный упор; 3 — блок пластин аккумулятора; 4 — подвижный упор; 5 — стяжной винт

Пространство между крышками и банкой аккумуляторов заливается мастикой, представляющей собой смесь 75 % нефтяного битума № 5 и 25 % авиационного или машинного масла. Температура нагрева битума 170…180 °С.

На штыри, соединяющие аккумуляторы, надеваются и привариваются межэлементные соединения. Выводные зажимы батареи наплавляются расплавленным свинцом при помощи шаблона.

Подготовка батарей к работе заключается в приготовлении электролита, заливке его в батарею и ее зарядке.

3. Техника безопасности при работе с АКБ

При обращении с серной кислотой, приготовлении электролита и его заливке в батареи необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

• для предохранения от ожогов кожи, глаз и отравлений надевать кислотостойкий костюм, защитные очки, резиновые перчатки и сапоги, фартук из кислотостойкого материала;
• хранить кислоту в стеклянных бутылях с притертыми пробками или в полиэтиленовых бутылях (канистрах) с плотно закрывающимися крышками. Бутыли с кислотой должны иметь мягкую оплетку или находиться в плетеных корзинах;
• для переливания кислоты из бутылей пользоваться кислотостойким насосом или опрокидывателем;
• приготовлять электролит только в кислотостойкой посуде (эбонитовой, керамической); пользование стеклянной посудой при этом категорически запрещается;
• при приготовлении электролита обязательно вливать кис-лоту в воду тонкой струей при непрерывном помешивании раствора эбонитовой палочкой.

При зарядке батарей происходит химическая реакция с выделением свободного водорода, который, смешиваясь с кислородом воздуха в любых пропорциях, образует гремучий газ, взрывающийся не только от огня, искры, но и от удара. Поэтому помещение для зарядки АКБ должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 6–8-кратный обмен воздуха за 1 ч. На дверях помещения для зарядки батарей должны быть таблички с надписью «Аккумуляторная», «Огнеопасно», «Курение запрещено». Подсоединять и отсоединять АКБ во время их зарядки запрещается во избежание искрения и возникновения взрыва.

Работающие на участке ремонта аккумуляторов постоянно имеют контакт с веществами (пары свинца, серной кислоты), которые при определенных условиях или неправильном с ними обращении могут привести к травме или отравлению организма. Свинец, попадая через пищевод в кровь, оседает в печени, а серная кислота разъедает зубы и нарушает физиологические функции пищевода.

ТО и зарядку АКБ и работы, связанные с их ремонтом, необходимо проводить в специально оборудованных для этих целей помещениях.

Аккумуляторные батареи следует демонтировать с автомобиля и устанавливать на автомобиль с помощью специальных грузозахватных устройств, исключающих их падение.

Для перемещения АКБ по территории и в помещениях организации следует пользоваться специальной тележкой, платформа которой исключает возможность падения батарей. При переносе вручную малогабаритных АКБ необходимо использовать приспособления (захваты) и соблюдать меры предосторожности во избежание обливания электролитом.

Бутыли с кислотой, электролитом разрешается переносить на специальных носилках или других приспособлениях, исключающих падение бутылей, а также перевозить, прочно закрепив их на тележках. Пробки на бутылях должны быть плотно закрыты. Все сосуды с кислотой и электролитом должны иметь соответствующие надписи.

Аккумуляторные батареи, устанавливаемые для зарядки, должны соединяться между собой только проводами с наконечниками, плотно прилегающими к клеммам батарей и исключающими возможность искрения. Присоединение АКБ к зарядному устройству и отсоединение их должно проводиться только при выключенном зарядном оборудовании. Контроль за ходом зарядки должен осуществляться при помощи специальных приборов (термометра, нагрузочной вилки, ареометра и т.п.). Проверять аккумуляторную батарею коротким замыканием не допускается. Зарядка аккумуляторных батарей должна проводиться только при открытых пробках и включенной вытяжной вентиляции.

Для осмотра аккумуляторных батарей необходимо пользоваться переносными светильниками во взрывобезопасном исполнении напряжением не более 42 В.

Не допускается: входить в зарядную с открытым огнем (зажженной спичкой, сигаретой); пользоваться в зарядной электрическими нагревательными приборами; хранить в аккумуляторном помещении бутыли с серной кислотой выше суточной потребности, а также порожние бутыли и сосуды (их необходимо хранить в специальном помещении); хранить и заряжать кислотные и щелочные аккумуляторные батареи в одном помещении; пребывание людей в помещении для зарядки аккумуляторных батарей, кроме обслуживающего персонала; принимать или хранить пищу (продукты), питьевую воду (напитки).

Плавка свинца и заполнение им форм при отливке деталей аккумуляторов, а также плавка мастики и ремонт аккумуляторных батарей должны производиться только на рабочих местах, оборудованных местной вытяжной вентиляцией.

В аккумуляторном отделении должны находиться умывальник, мыло, вата в упаковке, полотенце, закрытые сосуды с 5…10%-ным нейтрализующим раствором питьевой соды (для кожи рук и тела) и 2…3%-ным нейтрализующим раствором питьевой соды (для глаз). При попадании кислоты или электролита на открытые части тела необходимо немедленно промыть этот участок тела сначала нейтрализующим раствором, а затем водой с мылом. При попадании кислоты, щелочи или электролита в глаза необходимо промыть их нейтрализующим раствором, затем водой и немедленно обратиться к врачу.

Электролит, пролитый на стеллаж, верстак и т.п., нужно вытереть ветошью, смоченной в 10%-ном нейтрализующем растворе, а пролитый на пол — сначала посыпать опилками, собрать их, затем это место смочить нейтрализующим раствором и протереть насухо.

После окончания работ в аккумуляторной необходимо тщательно вымыть с мылом лицо и руки и принять душ.