Войти
Проект-Технарь
Устройство авто.
Данный раздел посвещён вопросам устройства и экстплуатации авто
Здесь Вы сможете найти статьи по устройству, ремонту,
обсуживанию, также деталям и узлам авто.
Также можно найти классификацию нетрадиционных ДВС, их устройство и работу.
Наши контакты:
+7(903) 982 12 16, admin@studiplom.ru
Меню


Система скидок

Что такое аккумулятор и как правильно его выбрать

Устройство аккумулятора

Навигация по странице:

1. Назначение аккумулятора.
2. Физика и химия процесса.
3. Электрическая емкость.
4. Технология Expanded Metal.
5. Сепаратор.
6. Индикатор заряда.
7. Газоотводная система.
8. Выбор АКБ.
9. Основы эксплуатации.
10. Причины ускоренного износа.
11. Естественное старение АКБ.
12. Повышение ресурса АКБ.
13. Эксплуатация в зимнее время.
14. Проверка напряжения на батарее при работающем двигателе.
15. Проверка наличия утечек в системе электрооборудования.
16. Правила хранения.
17. Как правильно "Прикурить".

Назначение аккумулятора

Свинцовая стартерная аккумуляторная батарея - вторичный источник электрической энергии. Это значит, что после глубокого разряда ее работоспособность можно полностью восстановить при помощи заряда - пропускания электрического тока в направлении, обратном тому, в котором "протекал" ток при разряде.
Работает аккумулятор по принципу превращения электрической энергии в химическую (при заряде) и обратном превращении - химической энергии в электрическую (при разряде). Активные вещества заряженного свинцового аккумулятора, принимающие участие в токообразующем процессе:
- на положительном электроде - двуокись свинца темно - коричневого цвета;
- на отрицательном электроде - губчатый свинец серого цвета;
- электролит - водный раствор серной кислоты плотностью 1,28 г/см3, который, как и активная масса электродов, принимает участие в токообразующем процессе.
В процессе разряда активная масса как положительного, так и отрицательного электродов превращается в сульфат свинца (белого цвета). Поэтому теория, описывающая химические процессы, протекающие при заряде и разряде свинцового аккумулятора, называется теорией двойной сульфатации. При этом плотность электролита снижается к концу разряда до 1,08-1,10 г/см3.
Сегодня наиболее распространены автомобильные аккумуляторы номинальным напряжением 12 В. Их емкость составляет от 36 до 225 А/ч.

Физика и химия процесса

Активные вещества заряженного свинцово-кислотного аккумулятора, принимающие участие в токообразующем процессе, это:

  • - двуокись свинца темно-коричневого цвета на положительном электроде;
  • - губчатый свинец серого цвета на отрицательном электроде;
  • - водный раствор серной кислоты плотностью 1,27 г/см3- электролит

В процессе разряда активная масса как положительного, так и отрицательного электродов превращается в сульфат свинца (белого цвета). При этом плотность электролита снижается к концу разряда до 1,10-1,14 г/см3.

При разряде аккумулятора генерируется ток за счет осаждения SO4 на пластинах, в связи с чем снижается концентрация электролита и постепенно повышается внутреннее сопротивление. При полном разряде практически вся активная масса превращается в сернокислый свинец (сульфат свинца), который имеет свойство постепенно кристаллизоваться и терять способность к электрохимическим преобразованиям, после чего батарею практически невозможно восстановить. Этот процесс называется «сульфатацией». Поэтому долгое пребывание в состоянии разрядки губительно для аккумулятора. Чтобы избежать «сульфатации» необходимо как можно быстрее произвести зарядку разряженной батареи.

Максимальный ток, который способна обеспечить батарея в основном зависит от активной поверхности пластин, а ее емкость - от количества активной массы свинца. При этом более толстые пластины могут быть даже менее эффективны, поскольку "внутренние слои свинца при этом трудно сделать "активными". Кроме того, требуется дополнительный электролит. Для увеличения максимального тока применяются технологии, делающие активную массу пластин более пористой.

Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессов при медленном разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течении 10 с забирает емкость около 400А х 10с = 4000 Ас = 1.1 А/ч, что составляет около 2% от емкости стандартной батареи 60 а/ч.

Процесс зарядки батареи состоит в электрохимическом разложении PbSO4 на электродах под воздействием постоянного тока внешнего источника. Процесс заряда полностью разряженной батареи похож на процесс разряда как бы развивающийся в обратном направлении. Первоначально ток заряда достаточно велик и ограничен лишь способностью внешнего источника генерировать необходимый ток и сопротивлением токонесущих элементов. Теоретически он ограничен только скоростью с которой продукты реакции выводятся из активной зоны. Затем, по мере "растворения" молекул серной кислоты, ток снижается.

Стандартно свинцовую АКБ рекомендуют заряжать используя источник напряжения. Теоретически рекомендуемое напряжении заряда на одну ячейку составляет приблизительно 2.23В или 13.4 В на всю батарею. Более высокое напряжение заряда приводит к более быстрому накоплению заряда, но одновременно увеличивает количество разлагаемой воды. Часть ионов кислорода и водорода остается в растворе, обеспечивая ему избыточную проводимость (повышая тем самым паразитный ток), часть выводится в виде газа. Аккумулятор "кипит". При увеличении избыточного зарядного напряжения на аккумуляторе в два раза, ток подзаряда возрастает в десять раз, что приводит к неоправданному расходу воды и преждевременному выходу АКБ из строя.

Поскольку средний пробег автомобиля недостаточен для полной зарядки аккумулятора напряжением 13.38 В, применяется компромиссное значение напряжения, несколько превышающее оптимальное значение подзаряда в 2.23В на банку или 13.38 на батарею, но несколько меньшее, чем напряжение быстрой подзарядки в 2.4В (14.4В на батарею). Оптимальным считается значение 13.8-14.3В. При этом потери воды остаются приемлемыми, а аккумулятор получает достаточно полный заряд при среднестатистическом пробеге.

Электрическая емкость

Электрическая емкость характеризует количество электричества, которое способна отдать аккумуляторная батарея при длительном режиме разряда. Электрическая емкость батареи определяется либо при 20-часовом разряде, либо в режиме резервной емкости.

Номинальная электрическая емкость Cn - емкость 20-часового разряда аккумуляторной батареи. Именно ее регламентируют в большинстве нормативных документов европейских производителей, в российском ГОСТ 959-2002, вступившем в действие с июля 2003 года, и указывают на этикетке аккумуляторной батареи. Батарея, у которой этот параметр меньше, быстрее разрядится при неудачных попытках холодного пуска зимой. АКБ с большей емкостью сможет обеспечить больше прокручиваний коленвала (при одинаковых токах холодной прокрутки), но стоит она дороже и может иметь большие габариты.

(Для определения номинальной емкости батарею непрерывно разряжают при температуре +25°С током, равным 0,05С20 (0,05 от величины номинальной емкости, указанной производителем при 20-часовом режиме разряда). Например, для аккумуляторной батареи емкостью 60 А/ч ток разряда составляет 3 А, а для аккумулятора, емкостью 90 А/ч - 4,5 А. При определении номинальной емкости разряд прекращается при напряжении 10,5 В на 12-вольтовой батарее.)

Резервная емкость Rc – измеряется в минутах и приблизительно соответствует времени движения автомобиля при выходе из строя его генератора. Для аккумулятора номинальной емкостью 55 А/ч резервная емкость составляет приблизительно 85-90 мин. Это значит, что при выходе из строя генератора, автомобиль сможет двигаться еще примерно 1,5 часа за счет энергии аккумулятора, полностью заряженного на момент поломки.

Ток холодной прокрутки (Ic) определяет пусковые свойства батареи. Чем этот параметр выше, тем лучше АКБ будет пускать двигатель зимой, но одновременно увеличится нагрузка на щеточно-коллекторный узел стартера, что может снизить его ресурс. Если ток холодной прокрутки ниже штатного, при низких температурах двигатель может вообще не завестись. Для определения этого параметра в разных стандартах применяют свои методики. Поэтому на корпусе батареи может быть указано несколько величин токов, а за ними в скобках обозначен стандарт, по которому они определены.

В ГОСТ 959-91 требования к параметрам стартерного разряда были такие же, как в DIN 43539, часть 2.

В новом ГОСТ 959-2002 показатели тока холодной прокрутки соответствуют EN 60095-1. В результате величина указываемого тока увеличилась примерно в полтора раза, хотя никаких изменений в самой батарее не будет. После значения тока холодной прокрутки в скобках может быть обозначен стандарт, которому этот параметр соответствует.

Технология Expanded Metal

Буквально – «растянутый металл» - технология изготовления решеток из свинцовой ленты путем ее просечения и дальнейшего поперечного растягивания. Основное преимущество – технологическое – исключается процесс литья при производстве решетки. Однако обычные литые решетки имеют электропроводность на 20-25 % выше современных просечных пластин. По этой причине многие производители для своих батарей применяет только литые положительные решетки, а просечные - для отрицательных, где электропроводность решетки не критична.

Сепаратор

Усовершенствование конструкции при создании «необслуживаемых» аккумуляторов заключается еще и в том, что для предотвращения короткого замыкания пластин и увеличения запаса электролита без изменения высоты батареи, один из аккумуляторных электродов помещают в сепаратор-конверт, который изготовлен из микропористого полиэтиленового материала. В этом случае замыкание электродов различной полярности, практически исключено и блок электродов можно установить прямо на дно ячейки моноблока. В результате та часть электролита, которая раньше находилась внизу и не принимала участия в работе аккумулятора, теперь находится над электродами и пополняет его запас, расходуемый при эксплуатации батареи.

Индикатор заряда

Все полностью необслуживаемые аккумуляторные батареи, а также многие другие снабжают индикатором плотности электролита - "глазком", цвет которого говорит о готовности аккумуляторных батарей к работе или необходимости ее подзарядки. Индикатор плотности электролита устанавливают в одну из средних ячеек, обычно в третью или четвертую от положительного вывода. Выбор ячейки обусловлен предположением, что в средних ячейках плотность электролита близка к среднему состоянию заряженности аккумулятора, а также тем, что в них средняя температура. Глазок не является измерительным устройством, а только индикатором состояния батареи (точнее, той ячейки, в которую установлен

Газоотводная система

Чтобы аккумулятор не взорвался при интенсивном газовыделении - «кипении», сбоку или сверху пробок должна быть система для выхода газов. В самых простых (и самых дешевых) аккумуляторах делают просто маленькое отверстие, которое быстро может забиваться грязью. В более дорогих батареях пробки изготавливаются наподобие клапана, не дающего электролиту выплескиваться, с полостью для конденсации паров. Лучше всего, если пробки не имеют отверстий, а в крышке батареи есть система полостей для конденсации воды, а также единый газоотводный канал, как в необслуживаемых аккумуляторах.

Выбор аккумулятора

Автомобилестроители тщательно подбирают все компоненты электрической системы, включая генератор и аккумулятор по совместимости друг с другом так, чтобы получить баланс. Исходным параметром здесь является двигатель - его объем и количество навесных агрегатов, включая компрессор кондиционера, которые в сумме и определяют с какой силой все это необходимо будет прокручивать при старте
При этом в расчете применяют разрядные характеристики аккумулятора при состоянии заряженности 75% на 3-ей попытке стартерного разряда. С другой стороны, генератор должен будет заряжать выбранный аккумулятор и при этом подавать достаточно тока на остальные, в том числе и вспомогательные системы - отопители, стеклоподъемники и т.д.

Температурные условия пуска двигателя задает разработчик автомобиля. Как правило, температура пуска инжекторного двигателя на товарных маслах принимается -20 -25°С, а для дизельных двигателей до -15°..-17°С. Для последних при более низких температурах предполагается применение средств облегчения пуска (аэрозоль, подогрев топлива, масла, воздуха и т.д.).

Перед покупкой аккумуляторной батареи, необходимо определиться с параметрами, которым она должна соответствовать, чтобы нормально функционировать в сочетании с другим электрооборудованием автомобиля. Основные из этих параметров следующие:

  • - электрическая (номинальная) емкость, (ампер-часов);
  • - значение пускового тока (тока стартерного разряда при регламентированном напряжении на полюсных выводах в режиме пуска двигателя автомобиля при-18С), (Ампер);
  • - размеры корпуса аккумуляторной батареи; (длина х ширина х высота мм)
  • - полярность (0 - правый плюс (R+), 1 - левый плюс (L+); смотрим на лицевую сторону батареи)
  • - тип нижнего крепления (01, 03, 13) (для «Мондео» несущественно)
  • - тип клемм–токовыводов (1-европейская конусная клемма, 3-«тонкая» клемма japan, 19 - клемма «под болт» для старых моделей Форд)
  • (Приведенные выше цифровые обозначения упомянуты в таблицах каталогов производителей батарей, являются общепринятыми и могут также применяться для поиска АКБ на сайтах)

    Главным критерием при выборе аккумулятора является его емкость.

    Меньшая емкость

    Можно сэкономить, но аккумулятор меньшей емкости будет хуже справляться проблемами при зимнем запуске. При некоторых режимах работы двигателя (холостой ход) и малых дневных пробегах автомобиля, аккумулятор в темное время "помогает" генератору питать включенные потребители. При малой собственной электрической емкости глубина разряда при этом может быть более 40-50%, что приведет к снижению работоспособности аккумулятора в режиме пуска двигателя. Повторяющиеся глубокие разряды аккумулятора приведут к сокращению его ресурса. Аккумуляторы меньшей емкости стандартного исполнения, как правило, имеют и меньший пусковой ток.

    Большая емкость

    Запас энергии в аккумуляторах большей емкости будет большим, что предполагает большее количество попыток пуска двигателя. Существует распространенное мнение, что генератор не сможет справиться с зарядом аккумулятора большей емкости, однако это не совсем так. На пуск двигателя от аккумулятора любой емкости требуется, примерно одно и то же (на 1-4 попытки пуска по 5-10 сек.). Это же количество (А-ч) генератор должен вернуть в аккумулятор после пуска двигателя и в штатных режимах разница в емкости не имеет значения.

    Другое дело, что в случае (по какой-либо причине) значительного или полного разряда аккумулятора большей емкости штатная электросистема автомобиля не сможет (не успеет в городском режиме эксплуатации) восполнить все истраченное количество электричества. Таким образом, возрастает вероятность нахождения аккумулятора большей емкости в «недозаряженном» состоянии, что может привести к «сульфатации» и выходу аккумулятора из строя. Аккумуляторы большей емкости стандартного исполнения, как правило, имеют и больший пусковой ток, что может сказаться на ресурсе щеточно-коллекторного узла стартера.

    Пусковой ток должен обязательно соответствовать предписаниям производителя.

    Меньший пусковой ток может не обеспечить запуск двигателя в сложных условиях!!! Однако увлекаться повышенным пусковым током тоже не следует: работа щеточно-коллекторного узла стартера будет более напряженной: ускоряется износ щеток и контактной поверхности коллектора.

    Выбор аккумулятора по габаритным размерам, полярности, типу крепления и виду токовыводов определяется отличительными особенностями автомобиля (площадка под аккумулятор, длина и тип проводов).

    Гарантийный срок службы аккумулятора

    Реализация аккумулятора, как и всякой продукции, сопровождается гарантийным обязательством продавца на безотказную работу изделия (при соблюдении правил обслуживания и технических норм на условия его работы) на определенный календарный срок, в течение которого дефект изготовления может себя обнаружить. По ГОСТ 959-2002 гарантийный срок эксплуатации – не менее 24 месяца при пробеге автомобиля за этот срок не более 75 000 км.

    Обычно дефект выявляется в течение 3-8 месяцев работы АКБ на автомобиле.

    Реальный срок службы аккумулятора

    В отличие от гарантийного срока реальный (фактический) срок службы стартерной батареи полностью зависит как от её качества, так и от условий работы автомобиля, качества техобслуживания батареи и технических показателей электрооборудования.
    У автомобилей с усредненным режимом эксплуатации (при пробеге 15-20 тыс. км в год) срок работоспособности аккумуляторов может доходить до 4-х лет, но лишь при условии неукоснительного соблюдения требований по их техническому контролю и обслуживанию. На практике имели место случаи, когда отдельные батареи на легковых автомобилях успешно работали 6-8 лет.

    Выход батареи из строя при отсутствии производственного дефекта обусловлен износом пластин, который непрерывно (с различной интенсивностью) происходит, начиная от момента заливки электролита и первой зарядки аккумулятора.

    Основы эксплуатации

    Периодически, желательно не реже одного раза в 2-3 месяца, даже при безотказной работе, необходимо проверять напряжение на клеммах стартерной аккумуляторной батареи при неработающем и при работающем двигателе, а также наличие утечки в системе электрооборудования автомобиля

    Все стартерные аккумуляторные батареи при работе теряют часть воды из электролита. В итоге снижается резервный уровень электролита над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите (повышается плотность электролита), что отрицательно влияет на ресурс батареи. Скорость потери воды решающим образом зависит как от применяемых для производства аккумуляторной батареи материалов, так и от состояния электрооборудования автомобиля. В зависимости от сочетания всех этих факторов она может отличаться в 10 и даже в 20 раз. Поэтому снижение уровня электролита в аккумуляторной батарее до критического возможно и за 1-3 месяца (при неисправном регуляторе напряжения) и за 2-4 года.

    Чтобы исключить разряд батареи во время длительной стоянки автомобиля, рекомендуется отключать ее от сети, поскольку, в результате утечки тока в системе электрооборудования, аккумулятор может разрядиться настолько, что не сможет запустить двигатель. Если же и при отключении от бортовой сети батарея быстро разряжается, это говорит о повышенном саморазряде для старой батареи или о внутреннем дефекте (коротком замыкании) для новой батареи. Надо стараться не допускать повторения глубоких разрядов аккумуляторной батареи, составляющих более 40-50% от ее емкости - после них АКБ не сможет быстро полностью зарядиться от генератора.

    Причины ускоренного износа

    Ускоренный износ батареи всегда происходит вследствие нарушения условий ее эксплуатации, указанных в гарантийном талоне. Наиболее вредна для АКБ эксплуатация в условиях перезаряда или недозаряда, а также частых глубоких разрядов.
    Перезаряд происходит при эксплуатации батарей на автомобилях, уровень зарядного напряжения которых превышает 14,5 В. По мере повышения степени заряженности выше 75-80%, наряду с основным процессом заряда электродов АКБ, начинается вторичный процесс: разложение воды на водород и кислород. Причем, его скорость быстро растет с ростом зарядного напряжения на выводах батареи выше 14,6 В. Перезаряд является следствием нарушения режима работы регулятора напряжения по причине выхода из строя отдельных его элементов. Это приводит к ускоренной потере воды, оголению и коррозии положительных токоотводов (решеток) пластин батареи. Под действием выкипания уровень электролита быстро уменьшается. Поэтому его необходимо своевременно довести до нормы доливкой в аккумуляторы только дистиллированной воды. Доливать в аккумуляторы электролит категорически запрещается.

    Затем необходимо незамедлительно найти причину повышения напряжения и устранить неисправность в системе электрооборудования автомобиля. При длительном перезаряде или при значительном превышении зарядного напряжения (выше 15,5 В) потеря воды бывает так велика, что оголяются верхние кромки пластин и сепараторов. В этом случае газ имеет возможность в скапливается в освободившемся пространстве под крышкой и это часто приводит к взрыву батареи.

    Эксплуатация батареи на автомобиле, у которого уровень зарядного напряжения меньше 13,8 В, приводит к прогрессирующему недозаряду. При этом работоспособность батареи постепенно ухудшается, так как степень ее заряженности снижается пропорционально времени эксплуатации, пока не достигнет величины, соответствующей уровню зарядного напряжения. Например, при зарядном напряжении 13,6 В и средней интенсивности эксплуатации степень заряженности батареи при положительной температуре составит около 65%, а при отрицательной 40-45%. Напомним, что степень заряженности батареи зимой составляет 70-75%, если напряжение заряда на клеммах батареи равно 13,8-14,3 В при работающем двигателе и включенном дальнем свете.

    Длительная эксплуатация батарей при степени заряженности 50-60% приводит к быстрой потере работоспособности из-за ускоренного оплывания активной массы аккумуляторных электродов. Кроме того, при низких температурах электролит в сильно разряженных АКБ может замерзнуть, что может привести к разрушению корпуса батареи и полному выходу ее из строя. Ускоренный износ может быть настолько сильным, что батарея выходит из строя еще в период гарантийного срока, вследствие неблагоприятных условий эксплуатации (неисправностей изделий электрооборудования автомобиля, нарушения требований инструкции по эксплуатации батарей). Выход из строя стартерных аккумуляторных батарей в период гарантийного срока вследствие ускоренного износа не относится к гарантийным отказам.

    Естественное старение АКБ

    Вследствие естественного износа в процессе эксплуатации изменяются основные параметры АКБ. Под воздействием коррозии уменьшается сечение основных конструкционных элементов решетки положительного электрода. Это приводит к увеличению внутреннего сопротивления батареи, то есть к некоторому снижению разрядного напряжения даже когда она полностью заряжена.
    Емкость аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации постепенно снижается. Это происходит от того, что при чередующихся зарядах и разрядах, которые имеют место во время работы батареи на автомобиле, положительная активная масса постепенно оплывает вследствие деструкции, и ее количество, участвующее в химической реакции, уменьшается. Ускоряет процесс оплывания положительной активной массы частое повторение глубоких разрядов, причина которых либо в утечке тока в электросети, либо в недозаряде из-за неисправности генератора или регулятора напряжения. Особенно быстро снижается емкость при глубоких разрядах у батарей с решетками положительных электродов из свинцово-кальциевых сплавов.
    Емкость отрицательных электродов также снижается, если батарея длительное время эксплуатировалась при повышенном зарядном напряжении и плотность электролита поднялась выше 1,31 г/см3. По мере износа аккумуляторной батареи увеличивается скорость ее саморазряда и расход воды при эксплуатации. Через год использования АКБ эти величины возрастают в 1,5-2 раза, а через два года - в 2-4 раза. Скорость увеличения саморазряда и расхода воды максимальная у батарей с малосурмянистыми токоотводами, а минимальная - у батарей с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава. Из всего вышесказанного напрашивается очень важный вывод: по мере старения батарея требует к себе более внимательного отношения. Так, например, при нормальной эксплуатации со средней годовой интенсивностью пробега 15-20 тыс. км, достаточно проверять состояние АКБ один раз в год, лучше всего осенью перед началом зимней эксплуатации. После двух лет работы (30-40 тыс. км пробега) желательно проверять состояние аккумуляторной батареи не реже одного раза в 3-4 месяца. Если же батарея проработала более трех лет (45-60 тыс. км), контроль ее состояния в зимний период желательно проводить ежемесячно даже при отсутствии отказов.

    Повышение ресурса АКБ

    - плотность электролита в ячейках АКБ (при нормальном уровне его над пластинами) должна быть не ниже 1,24 г/см3 (+25°С), а напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) - не ниже 12,5 В;

    - полюсные выводы необходимо периодически очищать от окислов;
    - АКБ на автомобиле должна быть надежно закреплена на установочной площадке;
    - пуск двигателя должен проводиться с длительностью попыток 5-10 сек; повторяющиеся попытки пуска должны проводиться с интервалом 30-60 сек.;
    - разряженная при неудачном пуске двигателя аккумуляторная батарея должна быть как можно скорее заряжена;

    - в зимнее время АКБ полезно обогревать теплом, чтобы эффективнее происходил ее заряд от генератора. Для этого часть радиатора (со стороны АКБ) целесообразно закрывать от встречного холодного потока воздуха.
    Состояние аккумуляторной батареи в значительной мере зависит от исправной работы электрооборудования. В первую очередь сюда необходимо отнести генератор, регулятор напряжения и стартер. При неисправной электропроводке состояние батареи в любой момент может оказаться таким, что она не сможет обеспечить пуск двигателя. Изношенные контакты в замке зажигания, реле включения стартера, состояние выпрямительного блока генератора могут быть выявлены диагностированием. Их своевременная замена позволяет предохранить АКБ от возможных глубоких разрядов токами "утечек", негативно влияющих на последующий срок службы АКБ. Важно помнить, что показатели АКБ не остаются постоянными, а скорость их снижения может регулировать владелец автомобиля.

    Эксплуатация в зимнее время

    Исполнение стартерных батарей - общеклиматическое, допускающее их круглогодичную эксплуатацию в широком диапазоне изменения температуры окружающего воздуха. Температура в подкапотном пространстве автомобиля в значительной мере дополняется теплом от работы двигателя.

    Предельные значения температуры окружающего воздуха (от -40°С до 70°С для АКБ с общей крышкой) определены для работы батарей по условиям сохранения их как изделий (прочность материалов). Однако длительное воздействие предельных температур способствует снижению работоспособности и ресурса стартерной батареи. Наиболее резко снижается работоспособность АКБ в режиме пуска двигателя в зимнее (холодное) время.
    Зимняя эксплуатация АКБ сопровождается следующими факторами:
    1. Понижается температура электролита батареи (возрастает его вязкость, снижается скорость его диффузии в поры активного материала пластин, уменьшается электропроводность) и по этой причине снижается эффективность процесса заряда от генератора при тех же величинах зарядного напряжения на автомобиле.
    2. Запуск холодного двигателя требует большей мощности и энергии от АКБ за счет увеличения значений разрядного тока и более продолжительной работы стартера. Это приводит к более глубокому разряду АКБ, снижению ее заряженности.
    3. Увеличивается число включенных в работу потребителей электроэнергии как для комфорта в салоне, так и для безопасного движения, питание которых происходит от генератора, а при холостых оборотах двигателя - от АКБ.
    4. Сокращение продолжительности светового дня вызывает необходимость более продолжительной работы приборов освещения, что снижает возможность генератора для эффективной подзарядки аккумуляторной батареи.

    5. Ухудшение дорожных условий приводит к снижению динамики движения автомобиля, что уменьшает отдачу энергии генератором. Это, в свою очередь, сокращает возможность полного заряда аккумуляторной батареи.

    Влияние перечисленных факторов на снижение заряженности АКБ объективно усиливается в значительно большей мере, если генератор автомобиля по причинам износа деталей не обеспечивает отдачу номинальных показателей (ток нагрузки). Владелец автомобиля, как правило, после многолетней эксплуатации не проверяет генератор на отдачу и, в результате, в зимнее время оказывается перед фактом наполовину разряженной АКБ, не способной запустить холодный двигатель.
    Изменения температуры и высокая влажность окружающего воздуха под капотом в зимнее время приводят к ухудшению работы изделий электрооборудования, возникновению "утечек" по влажным проводам, способствующих более глубокому разряду батареи. При этом снижается ее работоспособность в пусковом режиме.

    Автомобильный генератор характеризуется следующими показателями:

    1. ток отдачи генератора при работе двигателя на холостом ходу.

    2. ток отдачи генератора при работе двигателя на номинальных оборотах.

    Таблица 1




    ток, А

    ток отдачи на холостом ходу



    45-50

    ток отдачи на номинальных оборотах



    90

    примерное потребление энергии автомобильными потребителями:

    Таблица 2

    потребитель

    ток, А

    зажигание

    2

    габариты

    3

    ближний свет

    9

    дальний свет

    9

    обогрев заднего стекла

    14

    Вентилятор отопителя:
    1-я скорость
    2-я скорость


    5-7
    9-10

    стеклоочистители

    4-6

    магнитола

    5

    ИТОГО

    35-55

    Зимние условия эксплуатации автомобиля в принципе очень тяжелы для аккумуляторной батареи. Результаты исследований говорят о том, что при эксплуатации автомобиля в очень тяжелых условиях (испытания по так называемому режиму "город-зима-ночь") аккумулятор получает порядка 1А в час.
    Для устранения негативных последствий зимних условий на состояние заряженности аккумуляторной батареи полезно проводить следующие мероприятия:

    - контролировать натяжение ремня привода генератора, при котором, согласно инструкции на автомобиль, обеспечивается полная отдача энергии для питания включенных потребителей и подзаряд АКБ;

    - не допускать длительную работу включенных потребителей на автомобиле при неработающем двигателе;

    - периодически контролировать отсутствие "утечки" тока от АКБ на различные изделия электрооборудования. Если условия хранения (стоянки)
    автомобиля позволяют отключать аккумуляторную батарею, то это целесообразно делать при длительном бездействии;

    - периодически контролировать плотность электролита (при наличии пробок на крышке АКБ), а при отсутствии такой возможности - измерять напряжение на полюсных клеммах батареи через 8-10 часов после остановки двигателя. Если значение напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) будет менее 12,5 В, то аккумуляторную батарею целесообразно подзарядить.

    В сильные морозы, перед тем как включить стартер, "разогрейте" аккумулятор - включите на пару минут дальний свет. Сначала несколькими короткими включениями стартера погоняйте поршни в цилиндрах, чтобы слегка разогнать загустевшее масло. А уже после этого попытайтесь его запустить.

    Проверка напряжения на батарее при работающем двигателе

    Перед проверкой надо убедиться, что батарея заряжена до напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) не ниже 12,6 В или что плотность электролита не ниже 1,26 г/см3 при нормальном его уровне. Если АКБ недозаряжена, ее следует зарядить с помощью внешнего зарядного устройства. Уровень электролита надо довести до нормы, доливая дистиллированную воду.
    После того, как батарея приведена в нормальное состояние, надо запустить двигатель и установить его обороты на уровне 1500-2000 об/мин. Затем необходимо включить дальний свет и измерить с помощью вольтметра напряжение на клеммах батареи.
    Если напряжение находится в пределах 13,8-14,5 В, значит система работает в режиме, который может обеспечить заряд АКБ.

    Отклонение в меньшую сторону может стать причиной недозаряда, а в большую сторону - перезаряда. Хотя следует учитывать, что свои поправки может внести интенсивность эксплуатации автомобиля. Последствия длительной эксплуатации с такими отклонениями описаны в предыдущих разделах.

    Проверка наличия утечек в системе электрооборудования

    Для такой проверки необходимо иметь амперметр с максимальной величиной измеряемого постоянного тока до 10 А. Клемму, соединенную с массой автомобиля (и в отечественных, и в импортных автомобилях - отрицательная), отсоединяют от полюсного вывода батареи и в разрыв цепи включают амперметр. При этом все потребители автомобиля, в том числе сигнализация, должны быть выключены.
    При исправном электрооборудовании, в зависимости от особенностей электрооборудования конкретных автомобилей, показание амперметра не будет превышать 10 мА. Такие утечки не оказывают вредного влияния при бездействии автомобиля в течение 1-3 месяцев. При включенной сигнализации потребление тока может вырасти до 20-30 мА. Это значит, что время бездействия автомобиля не должно превышать в таком состоянии 3-х недель в летнее время и 10-и дней зимой. Иначе батарея разрядится от сигнализации настолько, что не сможет запустить холодный двигатель.
    Если ток утечки больше 30-40 мА, необходимо найти и устранить причину.
    Для защиты батареи от утечек тока при длительном бездействии автомобиля рекомендуется отключать на это время клеммы бортовой сети от полюсных выводов аккумуляторной батареи, то есть снимать один из наконечников с полюсного вывода батареи.

    Правило хранения

    При хранении залитых АКБ могут быть две ситуации:

    § Хранение новых батарей перед вводом в эксплуатацию;

    § Хранение в связи с временным перерывом в процессе эксплуатации.

    В обоих случаях перед началом хранения необходимо определить состояние заряженности батареи, измерив плотность электролита в аккумуляторах. Если пробки не предусмотрены конструкцией, следует измерить НРЦ батареи. В случае, если плотность электролита ниже 1,26 г/см3 или НРЦ ниже 12,6 В, батарею следует зарядить согласно инструкции по эксплуатации. В АКБ с пробками при заряде уровень и плотность электролита надо довести до значений, указанных в инструкции (но не менее 15-20 мм над блоком пластин).

    Полностью заряженные необслуживаемые батареи можно хранить до одного года. При этом, в зависимости от их исполнения (сплав решеток, чистота электролита, вид сепараторов) и степени износа, а также температуры окружающей среды, саморазряд после года хранения может составить 25-60%. Минимальный саморазряд характерен для батарей с токоотводами из свинцово-кальциевых сплавов при температуре в хранилище не выше 0°С. Средний саморазряд при реальных условиях хранения в неотапливаемом помещении составляет 25-50% за год в зависимости от исполнения батареи.
    При хранении АКБ в связи с временным перерывом в процессе эксплуатации непосредственно на автомобиле следует отключать батарею от бортовой сети. Если же это невозможно, необходимо в процессе бездействия подзаряжать батарею с периодичностью, определяемой на основании данных о потреблении энергии включенной сигнализацией. За время бездействия АКБ не должна разряжаться более, чем на 30%.
    Сливать электролит из залитых батарей на время бездействия нельзя - иначе они не будут работать при заливке электролита после хранения.
    Полюсные выводы АКБ на время хранения необходимо смазать нейтральной консистентной смазкой для защиты от окисления их поверхностей.

    Как правильно "Прикурить"

    От глубоко разряженной (по причине неисправности электрооборудования или оставления во время длительной стоянки включенных потребителей тока) аккумуляторной батареи обычно не удается осуществить пуск двигателя. В этом случае проблему пуска двигателя можно решить с помощью АКБ другого автомобиля. Для этого используют метод "прикуривания", для которого необходимы два провода с "наконечниками-крокодилами" на концах.

    Прежде всего наконечник штатного "массового" (минусового) провода отсоединяют от полюсного вывода разряженной АКБ. Одним проводом для "прикуривания" соединяют отрицательный вывод заряженной АКБ и двигатель автомобиля, батарея которого разряжена. Другим проводом соединяют положительные выводы обеих АКБ . В этой ситуации снятый с разряженной батареи провод не позволит ей заряжаться от исправной батареи во время пуска двигателя, поскольку из-за большого тока это может подвергнуть последнюю глубокому разряду. Когда все необходимые провода подсоединены, можно пускать двигатель автомобиля с разряженной АКБ.

    Некоторые автолюбители пытаются избежать разряда заряженной батареи, "прикуривая" при работающем двигателе автомобиля с заряженной АКБ. Этого делать не следует. Заряженная АКБ при работе двигателя заряжается от генератора и имеет напряжение, близкое к настроечной величине регулятора напряжения. В момент "прикуривания" напряжение на полюсах заряженной АКБ значительно снизится. Величина этого снижения зависит от величины тока, потребляемого стартером, и от продолжительности прокручивания вала двигателя до его пуска. Пониженное напряжение на заряженной АКБ при работающем двигателе вызовет увеличение зарядного тока, что с высокой вероятностью может привести к перегрузке генератора и перегоранию предохранителя в цепи заряда. Чтобы этого не произошло, целесообразно перед "прикуриванием" дать поработать двигателю автомобиля с исправной АКБ на средних оборотах 5- 10 минут. Это его прогреет, облегчит пуск после "прикуривания", а также подзарядит, а зимой - еще и подогреет заряженную АКБ. После этого следует заглушить двигатель, снять "массовый" провод с полюса разряженной батареи и провести "прикуривание" как указано выше.
    Запущенный в работу двигатель автомобиля с разряженной АКБ после присоединения к ее выводу ранее отсоединенного провода должен работать на оборотах не ниже средних. Это связано с тем, что заряд глубоко разряженной АКБ в первое время работы двигателя будет происходить при больших токах, вырабатываемых генератором, для привода которого требуется определенная мощность. При малых оборотах двигателя ее может оказаться недостаточно и двигатель может заглохнуть. То же самое произойдет, если генератор неисправен. В последнем случае "прикуривание" не решит проблемы: вместо поездки придется заняться ремонтом генератора и зарядом аккумуляторной батареи от стационарного устройства.