Разговор об аккумуляторах

[Мороз]

Такую тему надо было давно завести. Поэтому в этой теме будем разговаривать об аккумуляторах, их обслуживании. Для начала вводный курс. Принцип работы, причины выхода из строя.Правила эксплуатации.

Информация взята из книги «Электрооборудование автомобилей» Чижов, Акимов.



Все стартерные батареи, выпускаемые в настоящее время для автомобилей, являются свинцово-кислотными. В основу их работы заложен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийся практически неизменным принцип двойной сульфатации.

Pb+PbO+H2SO4=PbSO4+H2O
Где Pb-положительная пластина
PbO-отрицательная пластина
H2SO4-электролит
PbSO4-сульфат свинца
H2O-вода

Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (равенство) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источника происходят обратные электрохимические процессы ,что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных - диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита
Батарея считается необслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации. Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течении года и более при условии исправной работы регулятора напряжения.
На расход воды прямое влияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин. Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механической прочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствует расщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание воды и снижение уровня электролита.
Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации - а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по вине регулятора напряжения - составляет 4-5 лет.
Наиболее губительными для батарей являются глубокие разряды. Оставленные на ночь включенными световые приборы, либо другие потребители способны разрядить ее до плотности 1.12 - 1.15 г/см3, т.е. практически до воды, что приводит к главной беде аккумуляторов - сульфатации свинцовых пластин. Пластины покрываются белым налетом, который постепенно кристаллизуется, после чего батарею практически невозможно восстановить. Отсюда вытекает главный вывод - необходимо постоянно следить за состоянием батареи, периодически замерять плотность электролита. Особенно актуально это в зимнее время. Следует отметить, что сульфатация в определенных пределах - явление нормальное и присутствует всегда. (Вспомните - на основе теории двойной сульфатации построен принцип работы батарей). Но при малом разряде и последующей зарядке батарея легко восстанавливается до исходного состояния. Это возможно и при глубоком разряде батареи, но только в том случае, если следом сразу же последует заряд. Если же разряжать батарею длительное время, не давая ей "подпитки", то падение плотности ниже критического значения неизбежно приводит к образованию кристаллов сульфата свинца, не вступающих в реакцию ни при каких обстоятельствах. А это означает, что начался необратимый процесс сульфатации.
Не менее опасен для батареи и перезаряд. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения. При этом электролит начинает "кипеть" - происходит разложение воды на кислород и водород и понижение уровня электролита. Вот почему необходимо следить за зарядным напряжением. Естественно, это не составляет труда, если на панели приборов присутствует вольтметр. Ну а если его нет? В этом случае также можно довольно просто оценить зарядное напряжение. Для этого запустите и прогрейте двигатель, установив средние обороты и подключите тестер (в режиме вольтметра) между "+" и "массой" аккумуляторной батареи. Нормальный зарядный режим батареи обеспечивается в диапазоне 14±0.5В. Если напряжение меньше - стоит проверить натяжение ремня, надежность контактных соединений цепей системы электроснабжения. Если же это не помогает - неисправность нужно искать в регуляторе напряжения. Впрочем, точно также вина ложится на регулятор, если напряжение превышает 14.5В
Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение - 12.5 В. О степени разряженности батареи судят по плотности электролита. Чем ниже плотность электролита, тем сильнее батарея разряжена. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 - 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженности батареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке, в которой плотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее позволим повторить ее еще раз - батарею, разряженную летом более, чем на 50%, а зимой более, чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всего прочего может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1.2 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С.
Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее ёмкости. Для батареи с ёмкостью 55 Ач эта величина составляет 2.75 А. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд.. Наоборот, при очень большом токе батарея "закипит" значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.
Оптимальным же способом зарядки батареи, и это подтверждают результаты проводимых испытаний, является ее заряд от бортовой сети автомобиля (естественно, при условии исправности последней). При данном способе, во первых, невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешивание электролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активной массы.

Однако было бы ошибочным полагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольно распространенный, по крайней мере в нашем автомобильном городе, способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному результату.
Необходимо усвоить несколько истин.
а. Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же.)
б. Коэффициент полезного действия процесса зарядки составляет примерно 50%.
В. Каждый 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.
Для владельцев иномарок с автоматической коробкой передач. Обычно, стоя в пробке или на светофоре, Вы не переключаетесь на нейтраль, а давите ногой на тормоз. Это понижает обороты двигателя от стандартных 800-900 об./мин. до 600-700 об./мин., что, соответственно понизит ток, выдаваемый генератором, а стоп-сигналы добавят ещё пару ампер потребления тока.

Следует знать, что зимние условия эксплуатации автомобиля в принципе очень тяжелы для аккумуляторной батареи. Наверняка будут полезны следующие данные. Результаты проводимых в ГДР исследований говорят о том, что при эксплуатации автомобиля в очень тяжелых условиях (испытания по так называемому режиму "город-зима-ночь") аккумулятор получает порядка 1Ач в час.
Выбор и покупка АКБ
Убедитесь, что выбираемая батарея соответствует конструктивным особенностям вашего автомобиля (ёмкость, место установки, способ крепления, полярность, форма и размер токосъемных выводов).
Емкость батареи не должна существенно отличаться от указанной заводом-изготовителем автомобиля. Несоблюдение этого условия приводит к резкому сокращению службы как батареи так и стартера.
Очень неплохо знать рекомендуемую величну пускового тока для Вашего автомобля. На многих (японскх) автомобилях устанавливаются стартёры с редуктором. Это позволяет существенно уменьшить величину пускового тока, а значит существенно продлить жизнь Вашего аккумулятора.
Не спешите отдать деньги! Вы вправе требовать проверки аккумулятора. Первым делом сдерите с него защитную упаковочную пленку, какой бы красивой она ни была, и убедитесь, что корпус не поврежден – такое случается довольно часто. Затем попросите продавца измерить плотность электролита – она не должна быть ниже номинальной более чем на 0,02 г/см3 и одинаковой во всех банках, что соответствует примерно 80-процентной заряженности батареи. Последнюю проверку следует провести с нагрузочной вилкой – ее вольтметр должен показать 12.5–12.9 В при отключенной нагрузке, а при включенной – не опускаться в течение 10 секунд ниже 11В.

В случае отклонения от этих значений, батарея может оказаться частично или полностью непригодной к эксплуатации.

Если вам отказывают в проверке аккумулятора, не могут подтвердить качество товара сертификатом, гарантийным талоном, то лучше отказаться от покупки.

Условия эксплуатации оказывают существенное влияние на срок службы аккумуляторной батареи. Частые запуски двигателя и поездки на короткие расстояния, неисправности электрооборудования (стартер, генератор, реле-регулятор), дополнительные потребители электроэнергии, несвоевременное обслуживание, ненадежное крепление батареи способны сильно сократить срок ее службы.

При продолжительном движении по трассе батарея может перезаряжаться (кипеть) - в городе с малыми пробегами и "пробками" она, как правило, разряжается (см. выше).

Генератор (при холостых оборотах двигателя) не обеспечивает работу большинства штатных потребителей, не говоря о дополнительных. Зимой ситуация усугубляется. К включенным габаритным огням, ближнему свету фар, стоп-сигналам, указателям поворота, аудиоаппаратуре добавляются обогрев заднего стекла и вентилятор отопителя. Ежедневный недозаряд батареи постепенно уменьшает ее ёмкость, что в итоге приводит к невозможности запуска двигателя стартером.

Для российских автовладельцев нормальная ситуация, когда сосед просит "прикурить" его аккумулятор. Для этой нехитрой процедуры помимо автомобиля с заряженным аккумулятором, необходимы ещё и правильные провода. Те провода, что продаются на рынках имеют просто ужасное качество. Мало одного того, чтобы эти провода были медными и достаточно большого сечения. Необходимы очень качественные "крокодилы", обеспечивающие большую площадь контакта и большое усилие зажима, и необходим хороший контакт между проводом и "крокодилом". Не забываем, что по этим проводам у нас потечёт около 200 ампер!
На машине, от которой прикуривают (источник) надо врубить печку (вентилятор) на полный ход - и зимой, и летом. Дело в том, что индуктивный (реактивный) характер сопротивления работающего электродвигателя практически полностью гасит тот самый бросок (фронт) напряжения, который на машинах с "звенящей" проводкой (Авдотья 100, Субару Легаси до 1996-го и многие другие) может убить бортовой компьютер.

[ShAsh]

Много букв

[Drifter]

Стоит аккумулятор марки Рокет, заводит машину как говорится с пол оборота

[Eraser]

Много букв

Лентяй, за 3 минуты читается, и пригодится потом всяко.

[ShAsh]

Проще автору позвонить и спросить , когда необходимость будет, чем забивать голову профессиональными знаниями

[Про]

Гюрза
Интересная статейка, и весьма познавательная;) Кое чего не знал, кое что освежил в памяти! А такой вопрос, если брать обслуживаемые и необслуживаемые аккомы, у каких какой срок эксплуатации? Здесь приведены цифры 4-5 лет, это для какого аккумулятора?

[Login M]

Как показала практика, при покупке аккумы надо лично знать продавца, который скажет, что эта партия бошей камно и лучше взять вот этот акум.

[Про]

Login M
т.е. ты хочешь сказать, что даже проверка описанная в данной статье не даст проверить качество батареи?

[mail_robot]

накой вообще такие темы поднимать. Кому надо, тот эту инфу сам найдет. А копипастом даже уборщицы умеют пользоваться. Они в совочек вырезают и в урну вставляют. Тока разница в том, что в их действиях пользы больше

[Login M]

Про
Я хочу сказать, что народ покупает акумы и через месяц приносит как сдохший, т.е. месяц этот акум исправно работал... (а когда таких возвратов несколько)
В общем когда спросил какой акум лучше взять (а в деньгах я был абсолютно не стеснен) сказали, что лучше брать Бош, но не сейчас.

И другой пример у меня акум разок меня "под№;нул"... просто сдох без объявления войны... после прикуривания исправно работал около двух недель после чего был заменен на новый и передан младшему брату... Младший как истинный автомобилист made by Политен... замерил емкость и т.п. после чего вынес вердикт, что акум живой, а я зря деньги на новый потратил, но спустя 2 недели признал свою ошибку, когда точно так же под"№нулся.

З.Ы. Как там на Баше было.... "Китайское электричество до конца не изучено..."

[Солнцев Ваня]

Гелевые, типа OPTIMA, рулят.

[Про]

Кому надо, тот эту инфу сам найдет.

Критические дни?

Я хочу сказать, что народ покупает акумы и через месяц приносит как сдохший, т.е. месяц этот акум исправно работал... (а когда таких возвратов несколько)

Хорошо, убедительно говоришь! Есть ли у тебя знакомый, который работает в магазине аккумуляторов?:)

[parts]

а. Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же.)

Что происходит, если поставить батарею заряжаться на ночь от пуско-зарядного устройства в холодном гараже (минус 20С)? Она совсем не примет заряд?

[NewBee]

Что происходит, если поставить батарею заряжаться на ночь от пуско-зарядного устройства в холодном гараже (минус 20С)? Она совсем не примет заряд?

примет, но хуже чем если ты это сделаешь в тепле. Опять же, если батарея исправна. Если нет, может совсем не принять.

[F0®(e]

Где акум купить этой осенью?