Zima – okres ciężkiej próby dla systemów elektrycznych pojazdów

, 10 grudnia 2012, 13:50

Zima to ciężki okres dla systemu elektrycznego każdego pojazdu, w szczególności dla systemów elektrycznych pojazdów ciężarowych ze względu na olbrzymie obciążenia układu i ekstremalnie wysokie prądy rozruchowe.

Alternator, rozrusznik, akumulatory jak i inne urządzenia elektryczne w pojeździe współpracują ze sobą i są od siebie zależne, gdy szwankuje jedno z nich może to mieć negatywny wpływ na pozostałe.
Kiedy w mroźne dni rozrusznik nie „kręci” z wystarczającą energią i nie można uruchomić silnika, najczęściej winą są obarczane akumulatory, ale często problem leży głębiej.

Akumulator jest urządzeniem bardzo czułym na odpowiednie warunki pracy. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na skrócenie żywotności akumulatorów jest eksploatowanie tego urządzenia w stanach niedoładowanych, lub głębokie rozładowywania akumulatora.

Jednym z podstawowych wskaźników stanu naładowania akumulatora jest napięcie spoczynkowe mierzone na słupkach przyłączeniowych akumulator. Akumulator  w pełni naładowany ma napięcie spoczynkowe 12,6V co odpowiada gęstości elektrolitu w celach 1,27 [g/cm³]. W skutek wyładowywania akumulatora gęstość elektrolitu oraz napięcie spoczynkowe spada, jednocześnie zaczyna się proces zasiarczania płyt. Proces zasiarczenia płyt akumulatora jest nie odwracalny i następuje tym szybciej im akumulator jest bardziej rozładowany, systematycznie zmniejszając pojemność akumulatora.

Eksploatacja niedoładowanego akumulatora zimą może skutkować zamarznięciem elektrolitu, co w konsekwencji prowadzi do odkształceń i uszkodzeń płyt akumulatora. Dochodzi do tego  podczas silnych mrozów i mocno rozładowanego akumulatora. Przyjmuje się że akumulator podczas normalnej eksploatacji  powinien pracować z naładowaniach 75% do 100%. Przy naładowaniu 75% elektrolitu nie zamarznie w akumulatorze przy występujących w Polsce mrozach, ale już przy stanie naładowaniu akumulatora 50% (napięcie spoczynkowe 12,3V) do zamarznięcia może dojść przy około  -20oC, a przy naładowaniu na poziomie 25% (napięcie spoczynkowe 12,1V) elektrolit w celach zamarza już przy około -12oC. 

Aby uniknąć uszkodzeń akumulatorów spowodowanych niskim ich naładowaniem, należy systematycznie sprawdzać układ elektryczny pojazdu i usuwać przyczyny niesprawności. Jednym z powodów niedoładowania akumulatorów jest zbyt niskie napięcie alternatora, zwanym również napięciem ładowania. Typowym napięciem ładowania w pojazdach ciężarowych jest 28,8 V przy instalacji 24V, oraz 14,4V przy instalacji 12V.


Podczas badania napięcia ładowania należy wykonać pomiary napięcia bezpośrednio na alternatorze, a następnie na akumulatorach, lub akumulatorze. Jeżeli występuje duża rozbieżność napięć pomiędzy tymi pomiarami, świadczy to o występowaniu spadków napięć na połączeniach elektrycznych. Mogą one występować zarówno po stronie przewodu prądowego ( +), jak również po stronie masy. Spadki napięć na połączeniach powodują problemy z doładowaniem akumulatorów, a w ekstremalnych sytuacjach mogą doprowadzić nawet do pożaru. W miejscu zanieczyszczonego połączenia gdzie powstaje duży spadek napięcia i płynie duży prąd, wydziela się wysoka temperatura, co może w krytycznych sytuacjach doprowadzić do zapłonu izolacji przewodu lub innego elementu znajdującego się w pobliżu.

Niedostateczne napięcie alternatora może być spowodowane wieloma usterkami tego zespołu. Najprostszą usterką jest usterka regulatora ładowania, ale przyczyną mogą być również przegrzane i wyeksploatowane diody prostownicze, albo niewłaściwe i zanieczyszczone wewnętrzne połączenia elektryczne w alternatorze.

Napięcie ładowania należy mierzyć gdy akumulator jest naładowany. Gdy akumulator jest mocno rozładowany, pobór prądu przez akumulator, i odbiorniki dodatkowe które w tym czasie są włączone, może być większy niż wydolność prądowa alternatora, co powoduje że napięcie mierzone na alternatorze w takiej sytuacji może nie osiągać napięcia wymaganego. Napięcia ładowania w alternatorach Bosch jest również zależne od temperatury otoczenia, wraz ze spadkiem temperatury, napięcie ładowania rośnie. takie zmiany napięcia ładowania mają na celu lepsze dopasowanie do charakterystyki temperaturowej akumulatorów, w które w niskich temperaturach wymagają wyższego napięcie ładowania.

Musimy być świadomi że jeżeli porównujemy alternatory o napięciu 14,4V z alternatorami o napięciu 28,8V i podobnym maksymalnym prądzie, moc tych drugich jest dwa razy większa, a co za tym idzie temperatura i obciążenie elektryczne poszczególnych części są znacznie wyższe. Dlatego gdy następuje konieczność naprawy lub wymiany alternatora,  należy zwrócić szczególną uwagę na jakość części zamiennych, co jest kluczowa dla trwałości i niezawodności.

Za zakupem najwyższej jakości alternatorów lub części służących do ich naprawy przemawia także fakt, że jeżeli dojdzie do awarii alternatora, praktycznie za każdym razem odbija się to na żywotności akumulatorów. i bezpośrednio przekłada na wysokie koszty wymiany akumulatorów. Jeżeli bezpośrednio po usunięciu awarii alternatora nie zauważamy że akumulatory nie pracują poprawnie w większości przypadków w ciągu dwóch, trzech miesięcy , lub przy pierwszych mrozach odkryjemy że akumulatory nie spełniają już swoich zadań.

Poszukując powodów niedoładowanych akumulatorów należy również zwrócić uwagę na prądy upływu, oraz obciążenie instalacji różnego rodzaju odbiornikami prądu. Jeżeli w pojeździe zostaną domontowane odbiorniki prądu pracujące na postoju, np. telewizor, ekspres do kawy czy Inny sprzęt, należy rozważyć zwiększenie pojemności akumulatorów, w taki sposób żeby energia zmagazynowana w nich pozwalała na bezpieczny rozruch silnika, nawet po długich postojach. Natomiast domontowanie dodatkowych odbiorników takich jak np. dodatkowe oświetlenie, które będzie pracować ciągle podczas jazdy powinno wiązać się z przeliczeniem bilansu energetycznego i ewentualnym zwiększeniem mocy alternatora w pojeździe.

Rozrusznik to kolejne urządzenie, które może być uszkodzone lub zużyte. Częsta sytuacją jest że podczas rozruchów silnika w niskiej temperaturze, rozrusznik kręci ospale i w konsekwencji silnik nie zapala. Objawy takie w pierwszej kolejności sugerują że akumulator ma za niską moc startową. Ale częsta przyczyną powyższej sytuacji jest rozrusznik który z powodu uszkodzenia lub w którym z powodu zużycia eksploatacyjnego wzrosły luzy na łożyskowaniach pobiera znacznie więcej prądu niż powinien. Dodatkowo wraz ze spadkiem temperatury znacząco wzrastają opory silnika, a co za tym idzie obciążenie rozrusznika, Należy też pamiętać, że w niskich temperaturach reakcje chemiczne w akumulatorach zachodzą znacznie wolniej, więc zdolność rozruchowa również spada. Zdolność rozruchowa akumulatora w temperaturze -18oC jest o 60% niższa niż w temperaturze +27oC.

Stan rozrusznika w celach diagnostycznych można szybko ocenić poprzez pomiar prądu podczas rozruchu. Gdy prąd ten jest zbyt wysoki, należy rozważyć naprawę lub wymianę rozrusznika.

Długie i ciężkie rozruchy silnika, spowodowane przez zużyty rozrusznik, pobierający nadmierny prąd, powodują znacznie szybsze zużycie akumulatorów. Objawem, a zarazem skutkiem nadmiernego obciążania akumulatora jest opad masy czynnej z płyt, co można stwierdzić po brunatnym zabarwieniu elektrolitu.

Podobnie jak i przy alternatorach, rozruszniki w pojazdach ciężarowych poddane są znacznym obciążenia, dlatego też w celu uniknięcia późniejszych problemów zaleca się stosowanie części najwyższej jakości.

Firma Bosch oferuje do pojazdów ciężarowych szeroką gamę najwyższej jakości akumulatorów, rozruszniki i alternatory oraz wiele innych części zamiennych, sprzętu diagnostycznego i szkoleń.
 

Komentarze

Komentarz musi być dłuższy niż 5 znaków!

Proszę zaakceptuj regulamin!

Brak komentarzy!