Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng đặc điểm, nguyên lý làm việc, quy trình tháo lắp hệ thống khởi động động cơ, chương 18 ppt

Chương 18: Cấu tạo nguyên lý hoạt động ắcquy chì-axít 3.3.2.1 Định nghĩa Ắcquy chì-axít thiết bị điện hoá, dùng để biến đổi lượng dạng điện thành hoá (khi nạp) ngược lại biến hố thành điện (khi phóng) 3.3.2.2 Cơng dụng Ắcquy chì-axít dùng để cung cấp lượng điện cho phụ tải động không làm việc cung cấp điện cho motor khởi động hệ thống đánh lửa khởi động động 3.3.2.3 Cấu tạo Hình 3.2 Cấu tạo bình ắc quy chì – axít cực âm; nút thơng hơi; mắt kiểm tra; cực dương; dung dịch ngăn ắcqui; cực nắp; cách; 10 cực dương 11 cực âm; 12 khung lưới; 13 nối Cực âm Một phận ắcquy ngắn cáp âm Nút thông Xả khí q trình nạp, bỗ xung dung dịch Mắt kiểm tra Kiểm tra trạng thái nạp hay mức dịch 4 Cực dương Một phận ắc quy coa ngắn cáp dương Dung dịch Phản ứng với cực để nạp hoạt phóng Ngăn ắc quy Mỗi ngăn phát dòng điện 2,1 V Bản cực Bao gồm cực âm cực dương Việc kiểm tra ắcquy bao gồm kiểm tra mức dung dịch nộng độ dung dịch Khi làm việc với ắcquy phải lưu ý điểm sau: - Tránh cho ắcquy tiếp xúc với lửa nạp khí hydro bay - Tránh để dung dịch ắcquy, có axit sunphuaric, dính lên người, quần áo 3.3.2.4 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý nạp phóng điện Một ắcquy nạp phóng lượng điện qua phản ứng hóa học với dung dịch điện phân a Lúc phóng điện Lúc phóng điện nghĩa lúc bình cung cấp dòng điện cho phận tiêu thụ, phản ứng xảy hộc bình tóm tắt hình 2.2 Hình.3.3 Phản ứng hố học bình ắcquy A lúc phóng điện; B lúc nạp điện Năng lượng điện phóng axit sunphuaric dung dịch điện phân phản ứng với chì trở thành nước Lúc axit sunphuaric kết hợp với cực âm dương chuyển thành sunfat chì Ở cực dương phản ứng xảy sau: PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e  PbSO4 + 2H2O Ở cực âm phản ứng xảy sau: Pb + H2SO4  PbSO4 + 2e + 2H+ Q trình phóng điện làm cho lượng nước tăng lên lại làm giảm lượng axít sulfuric, nồng độ điện dịch giảm, cực tiến dần đến chất PbSO4 làm cho hiệu chúng giảm dần Phản ứng xảy mạnh hay yếu, số lượng hoạt chất tham gia nhiều hay tuỳ thuộc vào khả phân ly, khuyếch tán SO42- H+ Do nồng độ điện dịch, độ xốp cực (hạt PbSO4 to cực xốp), điện cường độ dòng điện nạp… nhân tố ảnh hưởng đến khả phản ứng mạnh, yếu, sâu, nông cực b Lúc nạp điện Do axit sunphuaric giải phóng khỏi cực, chất điện phân l chuyển thành axit sunphuaric nồng độ chất điện ê n Các phân tăng cực dương chuyển thành ơxit chì Các cực âm chuyển thành chì Chiều dịng điện nạp vào ắcquy ngược với chiều lúc phóng điện Trong q trình nạp điện, nước dung dịch điện phân phân thành hydro ôxy Ở cực dương phản ứng xảy sau: PbSO4 + SO4 + 2H2O  Pb4+O2 + 2H2SO4 + 2e Ở cực âm phản ứng xảy sau: 2PbSO4 + 2H+ + H2O + 4e  2Pb + 2H2SO4 Lưu ý: phản ứng hóa học xảy (điện phân nước) dung dịch điện phân nạp Các cực dương tạo ôxy, cực âm tạo hydro Do điện phân nước, chất lượng chất điện phân giảm đi, cần phải thêm nước 3.3.2.5 Ký hiệu ắcquy Hình.3.4 Ký hiệu ắcqui dung lượng ắc quy; chiều rộng chiều cao; chiều dài; vị trí cực âm * Theo tiêu chuẩn Việt Nam chẳng hạn 3-OT-70-NTTCVN: 3: Số ngăn hay số hộc bình OT: Bình dùng cho máy kéo 70: Dung lượng định mức 70 ampe NT: Tấm ngăn kép làm nhựa xốp thủy tinh TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Ngồi mã hóa nhận biết ắcquy cịn biểu diễn hình 3.4 3.3.2.6 Các thông số ắcquy a Tỉ trọng dung dịch điện phân Tỉ trọng dung dịch điện phân số mật độ chất điện phân hay nói cách khác trọng lượng dung dịch điện phân so với trọng lượng nước ngun chất có thể tích Trong đó, tỉ trọng nước nguyên chất xem đơn vị.(1/89) Tỉ trọng dung dịch điện phân có giá trị tùy theo nhà sản xuất Tuy nhiên, tỉ trọng dung dịch điện phân loại ắcquy dùng xe du lịch trạng thái nạp đầy vào khoảng 1,28 không vượt 1,30 Các trị số điển hình tỉ trọng trạng thái làm việc khác nhiệt độ 15,5oC sau: - Khi nạp đầy hồn tồn: 1,27 – 1,29 - Khi phóng khoảng nửa dung lượng : 1,19 – 1,21 - Khi phóng hoàn toàn: 1,11 – 1,13 Khi ắcquy làm việc liên tục mơi trường mà nhiệt độ khơng khí lớn 32oC phải lấy tỉ trọng thấp nhiệt độ cao phản ứng hoá học xảy mạnh Các trị số điển hình ắcquy làm việc nhiệt độ cao: - Khi nạp đầy hoàn toàn: 1,21 – 1,23 - Khi phóng khoảng nửa dung lượng : 1,13 – 1,15 - Khi phóng hồn tồn: 1,05 – 1,07 Tỉ trọng dung dịch điện phân biến đổi theo nhiệt độ, nhiệt độ tăng lên 3oC tỉ trọng giảm 0,002 ngược lại nhiệt độ giảm 3oC tỉ trọng tăng lên 0,002 Khi kiểm tra ắcquy nạp hoàn toàn chuẩn lại tỉ trọng sau kết thúc trình nạp lần ắcquy nhiệt độ môi trường thử nghiệm ta dựa vào chuẩn tỉ trọng nói Tỉ trọng đo phải qui nhiệt độ 15,5oC cách cộng trừ độ tăng giảm tỉ trọng theo giảm hay tăng nhiệt độ môi trường so với nhiệt độ chuẩn Để đo tỉ trọng người ta thường dùng ống Bômê: Bảng 2.1: Liên hệ tỉ trọng độ Bômê Độ Bômê Tỉ trọng Độ Bômê Tỉ trọng 1,00 26 1,22 o o 28 1,03 1,24 0 1,06 30 1,26 0 12 1,09 1,26 34 14 1,10 1,30 36 Những ý pha chế dung dịch điện phân: - Khơng dùng axít có thành phần tạp chất cao (các loại axít kỹ thuật thơng thường) nước khơng phải nước cất, dùng làm tăng cường q trình tự phóng điện ắcquy, cực chóng bị sunfat hóa, hư hỏng … - Các dụng cụ pha chế phải thủy tinh, sứ chất dẻo chịu axít Chúng phải sạch, khơng chứa muối khoáng, tạp chất … - Để đảm bảo an tồn pha chế, tuyệt đối khơng đổ nước cất vào axít đặc, mà phải đổ từ từ axít vào nước cất dùng que thủy tinh khuấy b Dung lượng ắcquy Dung lượng ắcquy tích số thời gian cần thiết (tính giờ) để ắcquy phóng điện với dịng điện phóng (tính ampe) Hay số lượng điện mà ắcquy đầy điện cho phóng điện tới giới hạn cho phép (điện giảm xuống 1,7V) nhiệt độ định Đơn vị dung lượng ampe (Ah), dung lượng ắcquy phóng với dịng điện cường độ 1A thời gian Dịng điện phóng cịn gọi tốc độ phóng, tăng tốc độ phóng dung lượng ắcquy giảm xuống nên dùng ắcquy cần phải biết tốc độ phóng hay dịng điện phóng cho phép thời gian phóng ắcquy Tốc độ phóng tiêu chuẩn ắcquy khoảng từ 10 đến 20 Dung lượng ắcquy phụ thuộc vào yếu tố sau - Số cực ngăn bình - Bề mặt bề dày cực - Kích thước ngăn tạo nên ắcquy cụ thể kích thước cực - Dung tích, tỉ trọng nhiệt độ dung dịch điện phân Nếu cho cho ắcquy phóng điện với cường độ không đổi đến điện áp p hóng điện cuối dung lượng cao nhiệt độ dung dịch tăng lên ngược lại Sở dĩ có kết khác dung dịch hồ tan dễ dàng nhiệt độ cao, cho phép nhiều chất hoạt tính phản ứng hố học với Ngồi ra, điện trở dung dịch điện phân giảm điện tích chuyển động dễ dàng nhiệt độ cao Kết điện áp ắcquy tăng lên - Cường độ dịng điện phóng lớn lớn dung lượng giảm ắcquy phóng điện với dịng cao, axít sulfuric khơng cung cấp đủ nhanh đến cực Khi nạp, phóng cường độ phản ứng vừa phải phản ứng xảy triệt để, nghĩa toàn số hoạt chất cực tham gia dung lượng lớn c Điện áp định mức ngăn ắcquy Điện áp định mức ngăn l điện áp hai cực mạch ngồi bị hở nghĩa khơng có nạp hay phóng điện Giá trị định mức ngăn V khơng phụ thuộc vào kích thước cực Điện áp mạch hở nằm giới hạn từ (2 – 2,2 V) tuỳ theo việc nạp trước  ... Khi làm việc với ắcquy phải lưu ý điểm sau: - Tránh cho ắcquy tiếp xúc với lửa nạp khí hydro bay - Tránh để dung dịch ắcquy, có axit sunphuaric, dính lên người, quần áo 3.3.2.4 Nguyên lý hoạt động. .. không đổ nước cất vào axít đặc, mà phải đổ từ từ axít vào nước cất dùng que thủy tinh khuấy b Dung lượng ắcquy Dung lượng ắcquy tích số thời gian cần thiết (tính giờ) để ắcquy phóng điện với... điện phân hay nói cách khác trọng lượng dung dịch điện phân so với trọng lượng nước nguyên chất có thể tích Trong đó, tỉ trọng nước nguyên chất xem đơn vị.(1/89) Tỉ trọng dung dịch điện phân