Розробка уроку: «Будова і принцип дії свинцевого стартового акумулятора.»

Спеціальна технологія
Тема уроку: «Будова і принцип дії свинцевого стартового акумулятора.»

Старовецький А.В.
викладач спецтехнології

Професія: слюсар з ремонту автомобілів.
Предмет: спеціальна технологія.
Тема: Технічне обслуговування та ремонт автомобілів.
Тема уроку: Будова і принцип дії свинцевого стартового акумулятора. Електроліт і його приготування.
Мета уроку: ознайомлення учнів з діагностикою технічного стану і операціями технічного обслуговування акумуляторної батареї; розвинути технічне мислення; виховати в них прагнення до поглиблення нових знань.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.
Метод проведення уроку: розповідь з елементами бесіди у поєднанні з наочним методом.
Матеріальне забезпечення уроку:

• Навчальні плакати
• Макети акумуляторної свинцевої батареї
• Навчальні посібники

Міжпредметні зв’язки:

• Матеріалознавство
• Професійно-практична підготовка
• Охорона праці та безпеки життєдіяльності
• хімія

Хід уроку

• Організаційний момент
• Актуалізація опорних знань учнів
  • Для чого призначена акумуляторна батарея
  • Які є види акумуляторних батарей
  • З чого складається акумуляторна батарея
• Ознайомлення учнів із темою та метою уроку, мотивація їх навчальної діяльності на уроці.
• Викладення нового матеріалу.

4.1. Акумуляторна батарея як джерело електричної енергії
Акумуляторна батарея слугує для живлення електричним струмом стартера під час пуску двигуна, а також усіх інших приладів електрообладнання, коли генератор не працює або не може ще віддавати енергію в коло (наприклад, під час роботи двигуна в режимі холостого ходу). Вона складається з шести свинцевокислотних двовольтових акумуляторів, з'єднаних між собою послідовно, що забезпечує робочу напругу в колі 12 В.
Бак акумуляторної батареї, який виготовляється з кислототривкої пластмаси або ебоніту, поділено перегородками на шість відділень. На дні кожного відділення є ребра (призми), на які спираються пластини акумуляторів.
Акумулятор складається з півблоків позитивних 10 (рис.1) і негативних 9 пластин, ізольованих одна від одної сепараторами 14, які виготовлено з пористих пластмас (міпори або міпласта). Пластини відливають у вигляді решіток із свинцю з додаванням 7...8 % стибію (сурми) для механічної міцності. В решітку пластин упресовують активну масу, приготовлену на водяному розчині сірчаної кислоти з оксидів свинцю — свинцевого сурику (РЬ304) та свинцевого глету (РЬО) — для позитивних пластин і свинцевого порошку — для негативних. Аби збільшити ємність акумулятора й зменшити його внутрішній опір, однойменні пластини з'єднують у півблоки, що закінчуються вивідними полюсними штирями 4, 8, 12, 13.Півблоки з позитивними й негативними пластинами складають у блок так, що позитивні пластини розташовуються між негативними; тому останніх завжди на одну більше. Це дає змогу краще використати активну масу позитивних пластин і захищає крайні з них від короблення та руйнування.
Сепаратори встановлюють між пластинами так, щоб їхній ребристий бік був повернутий до поверхні позитивних пластин, забезпечуючи тим самим краще надходження до них електроліту. Зверху пластини покривають перфорованим пластмасовим запобіжним щитком.
Складений акумулятор поміщають у відділення бака й закривають кришкою, що має два отвори для виходу полюсних штирів, а також отвір З для заливання електроліту, який закривається різьбовою пробкою 5. У пробці є вентиляційний отвір, що сполучає внутрішню порожнину акумулятора з атмосферою. Зазори між кришками та стінками бака заповнюють бітумною мастикою 2. Акумулятори з'єднують між собою свинцевими перемичками 7. Полюсні штирі 4, 13 крайніх акумуляторів (плюсовий та мінусовий) призначаються для вмикання батареї в коло електрообладнання автомобіля.
В акумулятори заливають електроліт, що складається з хімічно чистої сірчаної кислоти (Н2 S04) і дистильованої води.

а                                                    б

Рис.1

Будова свинцево-кислотної акумуляторної батареї зі спільною кришкою
а – загальний вигляд; б – блок пластин 1 - бак; 2 – мастика; 3 – заливний отвір; 4, 8, 12, 13 – полюсні штирі; 5 – пробка заливного отвору; 6 – кришка; 7 – перемичка; 9,10 – негативні та позитивні пластини; 11 – ребра; 14 – сепаратори
Електроліт готують  у кислототривкій посудині (свинцевій, керамічній, пластмасовій), вливаючи кислоту у воду. Запивати воду в кислоту не можна, оскільки процес сполучення в цьому разі відбуватиметься на поверхні, спричиняючи розбризкуваний кислоти, що може призвести до опіків тіла та зіпсувати одяг
Під час приготування електроліту необхідно надівати захисні окуляри, гумові рукавиці та фартух.
У разі потрапляння сірчаної кислоти на шкіру потрібно до надання кваліфікованої медичної допомоги обережно ватою зняти кислоту й промити вражене місце струменем води, а потім — 10 %-ним розчином соди або нашатирного спирту
Автомобільні акумулятори нового покоління необслуговувані.Батарея повністю герметична. Замість сурми застосовується кальцієвий свинець. Кальцій забезпечує підвищену провідність і невеликий внутрішній опір, що зумовлює підвищену стартову потужність. У герметично закритій батареї вода випаровується набагато повільніше, зменшується ймовірність потрапляння в електроліт сторонніх домішок із повітря або недостатньо чистої води. Кожну пластину розміщено в окремому конверті-сепараторі, мікропористий матеріал якого, абсолютно інертний щодо електроліту, підвищує стійкість
пластин до вібрацій і перешкоджає наростанню активної маси. Надійно захищені пластини розташовуються ближче одна до одної; при цьому питома ємність підвищується, а сама батарея стає компактнішою.
Для «дихання» електроліту передбачено мікропористий полімерний полум'ягасник, що сполучає батарею з атмосферою. Акумулятор має оптичний визначник зарядженості (сендикатор),який дає змогу діагностувати стан батареї за кольором «вічка».

4.2 Технічне обслуговування акумуляторної батареї

Термін служби акумуляторних батарей за умови правильної експлуатації їх та своєчасного догляду за ними становить чотири роки або 75 тис. Км пробігу автомобіля. Проте цей термін може значно скорочуватися в разі порушення правил експлуатації та зберігання батарей. На технічний стан акумуляторних батарей особливо впливають забруднення електроліту, робота й зберігання при підвищеній температурі електроліту та низькому його рівні, порушення режимів заряджання, заливання електроліту підвищеної густини (це найчастіше буває,якщо замість дистильованої води для доведення рівня в акумулятори додають електроліт).
Основні несправності.
· підвищене саморозряджання;
· коротке замикання різнойменних пластин;
· сульфатація пластин;
· корозія решіток позитивних пластин.
· окиснення полюсних штирів і наконечників;
· підтікання електроліту.
Саморозряджання
Нормальне саморозряджання справної батареї становить 1...2 % з а добу.
П р и ч и н а м и підвищеного саморозряджання можуть бути:
- забруднення поверхні батареї;
- застосування для доливання звичайної (не дистильованої) води.
- потрапляння всередину акумуляторів частинок металу та інших речовин.
Коротке замикання
всередині акумулятора виникаэ кипіння електроліту та різке зниження напруги, що найчастіше спричиняється осипанням активної маси й руйнуванням сепараторів.
Сульфатація пластин
утворення на них великих кристалів сірчанокислого свинцю у вигляді білого нальоту.
Ознаки сульфатації пластин : під час заряджання батареї швидко збільшуються напруга та температура електроліту й відбувається бурхливе газовиділення («кипіння»), а густина електроліту підвищується неістотно.
Основні причини сульфатації:
- розряджання батареї нижче 1,7 В на один акумулятор;
- оголення пластин унаслідок зниження рівня електроліту;
- тривале зберігання батареї без підзаряджання (особливо —розрядженої);
- велика густина електроліту;
- тривале користування стартером під час пуску двигуна.
Окиснення полюсних штирів
призводить до збільшення опору в зовнішньому колі й навіть до припинення струму. Для усунення несправності треба зняти зі штирів наконечники проводів (затискачі), зачистити штирі та затискачі й закріпити останні на штирях. Після цього штирі та затискачі потрібно змастити тонким шаром технічного вазеліну.
Підтікання електроліту
крізь тріщини в баці виявляють оглядом.Для усунення несправності батарею здають у ремонт. У разі вимушеної тимчасової експлуатації батареї з цією несправністю необхідно періодично додавати в несправне відділення бака електроліт, а не дистильовану воду.

5. Систематизація та узагальнення знань, отриманих на уроці.

• • які основні ознаки неполадок акумуляторної батареї ви знаєте?
  • як продовжити працездатність акумуляторної батареї?
  • як приготовляється електроліт?

• Підведення підсумків уроку
• Домашнє завдання:

Підручник В.Ф. Кисликов, В.В. Лущик «Будова й експлуатація автомобіля»