То акб автомобиля кратко

Эксплуатация, зарядка, хранение аккумуляторной батареи ч.1

Содержание:
1. Техническое отступление
2.Основные характеристики аккумуляторных батарей
2.1. Расход воды
2.2. Долговечность батареи
2.3. Рекомендации по эксплуатации
3. Терминология
4. Маркировка АКБ
5. Выбор и покупка АКБ
6. Установка АКБ
7. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию
7.1. Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации
7.2. Продление жизни новой батарее
7.3. Зарядка аккумулятора зарядным устройством
8. Особенности эксплуатации АКБ в зимний период
8.1. Прикуривание от другого автомобиля
9. Особенности эксплуатации АКБ в летний период
10. Вопросы безопасности
11. Хранение аккумуляторной батареи
12. Приложения
12.2. Реанимация аккумулятора
12.4. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока

1. Техническое отступление
Назначение автомобильной аккумуляторной батареи понятно каждому мало-мальски сведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией — обеспечением запуска двигателя — мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая — реже применяемая, но от того не менее значимая — использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора. Кроме того, на современных автомобилях с инжекторным впрыском аккумулятор выполняет роль сглаживателя пульсаций напряжения, выдаваемого генератором. Из этого следует, что следует крайне осторожно относиться к отключению аккумулятора на работающем двигателе. Карбюраторному двигателю ничего не будет, а вот как поведёт себя компьютер, управляющий распределённым впрыском — одному богу известно… Можно загубить компьютер.
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.

Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (стрелка вправо) 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 (стрелка влево), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных — диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита.
Любая автомобильная батарея представляет из себя корпус — контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек — банок (см. рис.1).

Каждая банка является законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банке находится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженные пластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения, параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин, как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцовая решетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру с тем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывал больший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняет свинец, в положительных — диоксид свинца.
Вес залитой АКБ ёмкостью 55 Ач составляет около 16.5 кг. Эта цифра складывается из массы электролита — 5кг (что соответствует 4,5 л), массы свинца и всех его соединений — 10 кг, а также 1 кг, приходящегося на долю бака и сепараторов.

2. Основные характеристики аккумуляторных батарей

2.0. Электродвижущая сила (ЭДС)
Зависимость ЭДС (грубо говоря, напряжение на выводах аккумулятора) от плотности электролита выглядит так:

Е = 6 * (0,84 + р), где Е — ЭДС аккумулятора, (В) р — приведенная к температуре 5°С плотность электролита, г/мл

2.1. Расход воды
Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемости батареи. Определяется в лабораторных условиях. 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. В батареях предыдущего поколения содержание сурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %.
Панацею от этой беды фирмы видят в освоении т.н. гибридной технологии — замене сурьмы в одной из пластин на кальций. Кальций в решетке является веществом нейтральным по отношению к воде, не снижая при этом механической прочности решеток. А потому разложения воды не происходит и уровень электролита остается неизменным.
Преимущества «кальциевых» АКБ — можно устанавливать в местах, не не требующих удобного доступа для обслуживания. Меньше вероятность выхода из строя из-за коррозии решеток электродов. Лучшие стартерные характеристики.
Недостаток «кальциевых» АКБ — при глубоких разрядах происходит образование нерастворимых солей кальция, и емкость АКБ необратимо теряется. Производители АКБ пытаются устранить этот недостаток добавлением в АКБ серебра и др. компонентов, результат пока окончательно не ясен.

2.2. Долговечность батареи
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.
В последнее время широкое распространение получили сепараторы карманного типа — т.н. конвертные сепараторы. Их название говорит за себя — в эти конверты помещают одноименно заряженные пластины. Такая конструкция увеличивает срок службы батареи, так как осыпающаяся в процессе эксплуатации активная масса остается в конверте, тем самым предотвращается замыкание пластин.

2.3. Рекомендации по эксплуатации
Батарея, не эксплуатировавшаяся в течении длительного времени (4-5 мес.) нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд. На графиках рис.2,3 показаны характеризующие саморазряд величины для различных батарей. В первом случае — это снижение плотности от времени хранения, во втором — падение напряжения.

Первоначально, используя график (рис.4) необходимо определить степень разряженности батареи, исходя из реальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженности определяем потерянную ёмкость (или ёмкость, которую необходимо принять батарее).
Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядки по формуле:

Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение ёмкости. КПД процесса составляет 60-80%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерно в полтора раза от расчетного (что и учитывается коэффициентом «1.5» в формуле).

Нужно сказать, что использование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но ни в коей мере не избавляет от контроля за ходом зарядки. Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, дабы не прозевать начало бурного кипения.
Другой вариант — использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле.
Для примера определим время зарядки батареи ёмкостью 55 Ач током в 5А, плотность которой составляет 1.25 г/см3. Как видно из графика, при данной плотности батарея разряжена на 25%, что означает потерю ёмкости на величину

Таким образом, примерное время зарядки

Таблица 1
Модель автомобиля…2101-2106…2108-2109…2110
ток отдачи на холостом ходу…16…24…35
ток отдачи на номинальных оборотах 42…55…80

Как видно из таблицы, на последних моделях автомобилей Волжского автозавода устанавливаются генераторы, имеющие характеристики тока отдачи, в два раза превосходящие по величине характеристики генераторов первых моделей.

И наконец, примерное потребление энергии автомобильными потребителями:

Таблица 2
потребитель…ток, А (приблизительно)
зажигание…2
габариты…4
ближний свет…9
дальний свет…12
обогрев стекла…10-11
стеклоподьемник…20-30

вентилятор отопителя:
1-я скорость…5-7
2-я скорость…10-11
стеклоочистители…3-5
магнитола…5
ИТОГО…38-48

Таким образом, оставленные включенными габариты за три часа «съедят» 4А х 3ч= 12 Ач ёмкости батареи, что соответствует разряду приблизительно на 20%. Это не страшно для одного раза. Однако повторив это ещё раз, Вы уже рискуете не завести свою машину, особенно, если дело происходит зимой, т.к. разряд составит порядка 40% (тем более, что к тому же зимой батареи, как правило, эксплуатируются заряженными далеко не на 100%).
Аналогично можно прикинуть, что Вы имеете при продолжительной работе двигателя на холостом ходу. Как уже показано выше, ток отдачи генератора автомобиля ВАЗ-2108 на холостом ходу составляет 24А. Вычитаем из этой величины 2А, необходимые для обслуживания системы зажигания. Остается 22А. Используя таблицу 2, нетрудно прикинуть, что можно включать с тем, чтобы хоть немного досталось бы и аккумулятору (при этом помните про КПД зарядки, составляющий 50%).
Для владельцев иномарок с автоматической коробкой передач картина ещё более сложная. 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. Да и обогрев заднего стекла у немцев, например, существенно мощнее, чем у отечественных автомобилей.
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

Источник

Как своими руками выполнять обслуживание аккумулятора автомобиля

Аккумулятор автомобиля, как и любое другое техническое устройство, нуждается в периодическом обслуживании. Многие сегодня относятся к автомобильному аккумулятору, как к расходному материалу. Его обслуживанием не занимаются, эксплуатируют 2─3 года и покупают новый. Но ведь автомобильная аккумуляторная батарея может служить значительно дольше. При периодическом обслуживании срок эксплуатации составляет 5─6 лет, а в некоторых случаях и дольше. Поэтому, если у вас нет лишних денег, давайте разберёмся, как нужно проводить обслуживание аккумулятора автомобиля, и с какой периодичностью.

Что влияет на срок службы аккумулятора автомобиля?

Чтобы правильно выполнять обслуживание аккумулятора автомобиля, нужно понять какие факторы влияют на срок его эксплуатации. Тогда будет понятно, на что нужно обращать внимание в первую очередь. Ниже перечислены основные факторы, влияющие на срок службы АКБ.

Степень заряженности

Если автомобильная аккумуляторная батарея часто находится в разряженном состоянии, то это сильно сокращает срок её службы. В идеале аккумулятор должен постоянно находиться в заряженном состоянии. То есть, при запуске двигателя он отдаёт часть заряда, а при дальнейшей зарядке от генератора во время поездки восполняет эти потери. Но современный автомобиль с большим количеством потребителей тока просто не успевает восполнять потери заряда. Этому совершенно не способствует режим езды в городском цикле с частыми пусками двигателя и многочасовыми простоями в пробках. Поэтому возникает необходимость в периодической зарядке от сетевого зарядного устройства. Если батарея постоянно будет в разряженном состоянии, то срок службы аккумулятора автомобиля значительно сократиться.
Вернуться к содержанию

Температура эксплуатации

Температура, при которой эксплуатируется аккумуляторная батарея, также является фактором, оказывающим влияние на срок её службы. От температуры во многом зависит пусковая мощность автомобильного аккумулятора.

Как известно, свою заявленную ёмкость полностью заряженный аккумулятор выдаёт при 15─20 градусах Цельсия. При снижении температуры на один градус ёмкость АКБ уменьшается на 1 А-ч.

Замерзший электролит в аккумуляторе

Состояние бортовой сети автомобиля

Это важный момент, поскольку от исправности автомобильной электросети сильно зависит состояние аккумуляторной батареи. Особенно важно иметь исправный генератор и регулятор напряжения. Если эти узлы не работают должным образом, то даже при регулярном обслуживании аккумулятора автомобиля, он будет изнашиваться раньше времени.

Содержите в порядке электросеть автомобиля

Если напряжение в сети будет меньше нормы, то аккумуляторная батарея будет постоянно находиться в разряженном состоянии. О негативных последствиях этого говорилось выше. Так, что неисправная бортовая сеть авто значительно сокращает срок службы аккумуляторной батареи.
Вернуться к содержанию

Процессы коррозии

Коррозийные процессы также сокращают время эксплуатации аккумулятора автомобиля. Производители борются с этим явлением при помощи различных легирующих добавок. Коррозия является естественным процессом в любых аккумуляторах. Автомобилистам здесь можно посоветовать использовать качественный электролит и дистиллированную воду при обслуживании аккумулятора.

Сульфатация

Сульфатация – оседание сульфата свинца на пластинах аккумулятора, что приводит к снижению ёмкости АКБ. Процесс сульфатации, как и коррозии является естественным при использовании и хранении АКБ. Но при правильном и регулярном обслуживании аккумулятора автомобиля можно заметно снизить интенсивность сульфатации.

Пример сульфатации пластин

Виды и периодичность обслуживания автомобильного аккумулятора

Обслуживание автомобильного аккумулятора можно разделить на диагностику и, собственно, и сами сервисные операции с батареей. Можно выполнять обслуживание аккумулятора автомобиля своими руками или доверить его работникам СТО, а вот диагностику автомобильного аккумулятора нужно проводить самостоятельно. В этом случае вы будете в курсе текущего состояния аккумуляторной батареи.

Диагностика автомобильного аккумулятора

К диагностике автомобильного аккумулятора можно отнести следующие операции:

Эти операции нужно выполнять, не дожидаясь, пока возникнут проблемы с аккумулятором автомобиля. Их можно проводить с такими действиями по обслуживанию автомобиля, как проверка уровня масла, доливка жидкости в омывательный бачок, проверка давления в покрышках и тому подобное.
Вернуться к содержанию

Операции по обслуживанию автомобильного аккумулятора

Внимание! При работе с электролитом обязательно надевайте перчатки и защитные очки. Электролит – это водный раствор серной кислоты. Вещество едкое и поражает кожный покров и слизистые оболочки. Используйте средства индивидуальной защиты.

Теперь рассмотрим подробнее, как все это выполняется на практике.
Вернуться к содержанию

Как выполняется обслуживание аккумулятора автомобиля своими руками?

Проверка напряжения аккумулятора

Здесь все просто и для замера напряжения потребуется только мультиметр или вольтметр. Аккумуляторная батарея можно снять с автомобиля или просто отсоединить клеммы. Мультиметр переводится в режим замера напряжения, щупы накидываются на выводы АКБ (красный на плюс, чёрный на минус). Ничего страшного не случиться, если щупы подключить наоборот. Просто напряжение будет с отрицательным знаком.

Измерение напряжения аккумулятора мультиметром

Проверка напряжения в бортовой сети

Здесь измерения также проводятся мультиметром на выводах аккумулятора, но батарея установлена на авто и двигатель запущен. При этом включите обогрев заднего стекла, печку и магнитолу для имитации реальных условий эксплуатации. Значение напряжения должно находиться в интервале 13─14,4 вольта.

Если напряжение будет меньше, то АКБ просто не будет заряжаться, а если больше, то будет большой расход воды. При несоответствии напряжения указанным границам следует обратиться к автоэлектрику для проверки работы генератора, регулятора напряжения и прочих компонентов электросети авто. Подробнее об этом читайте в статье «Не заряжается аккумулятор автомобиля от генератора».
Вернуться к содержанию

Проверка уровня электролита

Диагностика автомобильного аккумулятора включает в себя проверку уровня электролита, которую вы можете делать, не снимая АКБ с автомобиля. Для этого нужно отвернуть пробки в банках аккумуляторной батареи или снять всю крышку, если она цельная. Для измерения используйте стеклянную трубочку. Если такой не имеется, то можно использовать корпус простой шариковой ручки.

Забор электролита в банках

Высота электролита, оставшегося в трубочке должна быть 10─15 миллиметров. И такую проверку провести в каждой банке. Если под рукой нет трубочки, может просто визуально проконтролировать уровень электролита, чтобы он с запасом покрывал пластины.

При осмотре подсвечивайте себе фонариком.

В необслуживаемых автомобильных аккумуляторах уровень электролита можно проконтролировать по меткам на корпусе: min и max. Он должен находиться между ними. Хотя в большинстве случаев для этого типа аккумуляторов такая проверка не требуется.
Вернуться к содержанию

Визуальный контроль

Визуально осматривайте аккумулятор на предмет повреждений. Кроме того, АКБ нужно поддерживать в чистоте. Стирайте с корпуса следы масла, электролита, грязи. Рекомендуется протирать аккумулятор раствором пищевой соды (1 чайная ложка на стакан воды). Сода нейтрализует электролит.

Неудовлетворительное состояние аккумулятора

Зарядка аккумулятора сетевым ЗУ

В штатных условиях эксплуатации и постоянных поездках на автомобиле зарядку рекомендуется проводить раз в три месяца. Правильнее её будет назвать подзарядкой. То есть, заряд аккумулятора просто доводится до максимума, а периодическая подзарядка делается на ходу от генератора. Этот вид зарядки можно проводить при постоянном напряжении в автоматическом режиме. Подробнее о разных режимах зарядки можно прочитать в статье «Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством».

Зарядка АКБ может быть штатная и внеплановая

Также бывает необходимость внеплановой зарядки. Например, вы забыли выключить фары и АКБ села в ноль. Может случиться так, что автомобиль долго стоял и аккумулятор не использовался. Тогда зарядку лучше проводить под контролем в режиме постоянного тока. Это позволит вернуть ему ёмкость после глубокого разряда.

Проверка и корректировка плотности электролита в АКБ

Тест аккумулятора нагрузочной вилкой

Нагрузочная вилка позволяет достоверно оценить состояние аккумулятора. Этот прибор имитирует нагрузку на аккумулятор, создаваемую при запуске двигателя автомобиля. Поэтому такую проверку полезно проводить при обслуживании аккумулятора своими руками.

Проверка автомобильного аккумулятора нагрузочной вилкой

Проверка тока утечки

Если ток утечки на АКБ в автомобильной сети превышает норму, то это может создавать серьёзные проблемы для владельца авто. Даже если аккумуляторная батарея полностью исправна, ток утечки будет постоянно сажать её и препятствовать нормальному восстановлению заряда.

Проверка тока утечки автомобильного аккумулятора

Профилактические работы по десульфатации

Здесь стоит отметить, что в случае запущенной сульфатации, добиться ощутимых результатов практически нельзя. Различные методы десульфатации работают только в случае начальной стадии сульфатации пластин. Поэтому важно проводить эти мероприятия периодически, не запуская сульфатацию.

В статье «Десульфатация аккумулятора» приводится ряд методов по растворению сульфата свинца. Среди них можно выделить проведение контрольно-тренировочного цикла (КТЦ), при котором проводится несколько циклов заряд-разряд. Эту операцию без проблем можно сделать своими руками, заряжая АКБ и разряжая какой-нибудь нагрузкой (например, лампочкой 12В) до напряжения 10,8 вольта.
Вернуться к содержанию

Опрос

Теперь вы знаете всю необходимую информацию по обслуживанию автомобильного аккумулятора. Если остались вопросы, а также исправления и дополнения, пишите их в комментариях ниже. Будем рады ответить на них.
Вернуться к содержанию

Источник