Аккумулятор или сокращённо (АКБ), очень важная деталь в любом автомобиле. Нет ни одной машины с двигателем внутреннего сгорания, где бы его не было.
Он отвечает за всё электрооборудование машины и без него она просто мертва. Далее рассмотрим, что же это такое и из чего он состоит.
Что такое АКБ для автомобиля, предназначение
То, что аккумулятор отвечает за всё электрооборудование в машине, было указано выше, но тут не всё так просто и однозначно. Главная задача батареи обеспечить запуск силового агрегата.
Когда двигатель запущен вся бортовая сеть запитывается от генератора. В середине 20-го века и даже ближе к его концу были двигатели внутреннего сгорания без аккумуляторов, например, моторы мотоциклов. В них запуск осуществлялся за счёт мускульной силы, а дальше все системы работали уже от генератора.
Однако в последнее время, с насыщением автомобилей различными электроприборами, мультимедийными центрами или климатическими системами, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка идёт от АКБ.
Но вернёмся к основному предназначению батареи. Как бы там не было главная задача по-прежнему остаётся это обеспечение электроэнергией стартера двигателя.
Что делать если при зарядке аккумулятор начинает кипеть?
При запуске, особенно в холодное время года, батарея серьёзно разряжается. Однако генератор кроме питания электроэнергией бортовой сети машины ещё и обеспечивает зарядку батареи.
Поэтому если генератор вышел из строя, то АКБ очень быстро разряжается. Новой заряженной батареи хватает не более чем на 100 км пробега. Во всех остальных случаях машина с неисправным генератором пройдёт ещё меньше.
Из чего сделан и что внутри аккумулятора
Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.
Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.
С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.
Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.
Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.
Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:
- Корпуса;
- Крышки;
- Отрицательных электродов;
- Положительных электродов;
- Положительной клемы;
- Отрицательной клемы;
- Соединительных перемычек;
- Заливных пробок;
- Электролита
- Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.
- Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.
- Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.
В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).
В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.
Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.
Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.
Что делать если разрядился аккумулятор в машине — проверенные способы как вернуть жизнь АКБ
Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.
Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.
Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.
Принцип работы АКБ
- Принцип работы аккумулятора основан на электрохимической реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.
- При разрядке батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, при этом на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.
- При зарядке происходит обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.
Так же при разрядке АКБ уменьшается количество серной кислоты в электролите и увеличивается количество воды. При зарядке так же происходит обратный процесс.
Особенности конструкции современных АКБ
Не смотря на то что, принципиально, аккумуляторы, за более чем 150 лет, не изменились, современность внесла серьёзные изменения в технологию их изготовления и в материалы, из которых они делаются.
Рассмотрим их по отдельности:
Сегодня на наиболее качественных батареях небольшие изменения претерпел материал пластин. Теперь пластины делают не из чистого свинца, а из его сплава с серебром. При этом появилась возможность снизить массу батареи на треть, а срок её службы увеличить на 20 %.
Кроме этого, изменилась сама технология их изготовления. Если первые пластины производились путём их литья, то сегодня их делают из тонкого свинцового листа, путём штамповки. Такой метод дешевле и при этом пластины получаются прочнее и тоньше.
Одной из причин выхода АКБ из строя является короткое замыкание положительных и отрицательных пластин.
Замыкание происходит из-за того, что из пластин осыпается активная зона и внизу банок она замыкает. Во избежание этого сепараторы делают в виде конвертов, запаянных снизу, под пластинами. Таким образом, когда активная зона осыпается она остаётся внутри конверта и не замыкает.
В материал же самих сепараторов сегодня добавляется стекловолокно. Это так же позволяет делать их тоньше и прочнее.
Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, как известно вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.
Но он всё равно заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.
Аккумуляторы с гелиевыми электролитами можно считать вершиной эволюции кислотных батарей и именно поэтому для них, отведен отдельный раздел. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.
Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. Батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.
Как правильно менять Антифриз в машине
Правда цена по сравнению с аккумуляторами старого поколения возросла от 5 до 10 раз. Но это того стоит. И всё равно стоят они не запредельные деньги, где-то в пределах 100 – 200 условных единиц.
Параметры и характеристики аккумуляторной батареи
Параметры и характеристики аккумуляторов зашифрованы в их маркировке и сейчас мы разберём, что она обозначает.
Этот вопрос мы рассмотрим на примере самой распространённой АКБ 6СТ-55.
Итак, в названии аккумулятора, цифра 6 обозначает, что АКБ состоит из 6-и банок.
- СТ – обозначает что батарея стартерная.
- 55 – обозначает ёмкость батареи, которая составляет 55 Ампер*час.
Для того что бы понимать какой аккумулятор вам нужен, необходимо знать два параметра:
- Тип ДВС;
- Объём двигателя вашей машины;
Далее рассмотрим для каких двигателей, какие аккумуляторы подходят. Это таблица для бензиновых моторов:
- Двигатели объёмом до 1,6 литра. Для них подходят АКБ 6СТ-45;
- Двигатели объёмом от 1,6 до 2,5 литров. Для них подходит 6СТ-55;
- Двигатели объёмом от 2,5 до 3 литров. Для них подходит 6СТ-60;
- Двигатели объёмом от 3 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-75;
- Двигатели объёмом более 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90.
Для дизельных силовых агрегатов эти параметры несколько иные:
- Двигатели объёмом до 1,5 литра. Для них подходит 6СТ-55;
- Двигатели объёмом от 1,5 до 2,0 литров. Для них подходит 6СТ-60;
- Двигатели объёмом от 2-х до 2,7 литров. Для них подходит 6СТ-75;
- Двигатели объёмом от 2,7 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90;
- Двигатели объёмом от 3,5 до 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-132;
- Двигатели объёмом более 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-192 и больше.
Как можно увидеть, из-за разных принципов работы дизельных и бензиновых двигателей для них используются аккумуляторы разной ёмкости.
Для дизельных силовых агрегатов вам потребуются более ёмкие батареи.
Аккумуляторы будущего
Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.
Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.
Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.
Гелевая АКБ
- Литий-ионные аккумуляторы
Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.
- Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.
- Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.
- Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.
Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта
- Графен-полимерные аккумуляторы
Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.
Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.
Опытная графен-полимерная АКБ
Резюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.
В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.
Виды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора
Электрические аккумуляторные батареи применяются в любом автомобиле и представляют собой автономный источник питания. АКБ накапливает энергию, которая затем питает бортовую сеть, когда это необходимо, и подает ток на стартер для запуска двигателя.
Назначение аккумулятора в автомобиле
Автомобильный аккумулятор принято обозначать аббревиатурой АКБ, что значит аккумуляторная кислотная батарея. Не все батареи относятся к этому типу, но в автомобилях наиболее распространены именно они.
Автомобильный аккумулятор
Аккумулятор является важным компонентом в работе любого транспортного средства. Он выполняет следующие основные функции:
- Подача электроэнергии на стартер для запуска двигателя. Аккумулятор способен в течение 30 секунд подавать пусковой ток или ток холодной прокрутки на стартер, который, в свою очередь, запускает двигатель.
- Питание бортовой сети в случае недостаточной мощности (производительности) генератора.
- Автономное питание бортовой сети автомобиля.
Каждый аккумулятор имеет определенную емкость и заряд. При работе двигателя всю нагрузку на электропитание берет на себя генератор. Он же заряжает аккумулятор во время движения. Если мощности не хватает, подключается батарея. Определенное время АКБ может обеспечить автономное питание.
Генератор выходит на оптимальный режим производительности при достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала 1600-1800 об/мин и более.
Располагается АКБ, как правило, в подкапотном пространстве автомобиля или закреплен на раме в случае крупного грузового транспорта. Это связано с тем, что кислота, находящаяся внутри, очень агрессивна и опасна для здоровья. Она может просочиться через корпус или выделиться в виде газа. С аккумулятором следует обращаться осторожно.
Более безопасны необслуживаемые АКБ, внутри которых нет жидкого электролита. Такие батареи практически не выделяют вредных паров и их можно использовать где угодно. Среди альтернативных мест размещения аккумулятора можно выделить багажное отделение и под сиденьем водителя.
Параметры АКБ
Обычная автомобильная батарея выдает напряжение в 12В. Этого хватает для питания бортовой сети. Для большегрузных автомобилей используются батареи с напряжением в 24В. По сути, это две обычные батареи, которые последовательно соединены. Емкость АКБ измеряется в Ампер-часах (А*ч).
Для легкового транспорта емкость батареи находится в пределах 40-130 А*ч. Емкость показывает, какое время аккумулятор сможет давать энергию при нагрузке. Но эти величины измеряются при определенной нагрузке и при определенной температуре – 20°C. При других условиях параметры могут меняться.
Также важным показателем является ток холодной прокрутки или пусковой ток. Разные модели способны выдавать от 250А до 1300А. Ток холодной прокрутки – это то напряжение, которое способен отдать АКБ в течение 30 секунд при температуре 18°C. В иных условиях данный параметр может поменяться, например, зимой.
Устройство аккумулятора
На самом деле, стандартный аккумулятор – это шесть маленьких аккумуляторов, заключенных в один корпус. Шесть отсеков объединены в едином корпусе. Часто их называют банками. Каждая банка дает напряжение в 2,1В – 2,2В. Шесть банок соединены последовательно толстыми свинцовыми перемычками, что в итоге дает напряжение в 12,6В – 13,2В.
Устройство автомобильного аккумулятора
Автомобильный аккумулятор состоит из следующих основных элементов:
- пластиковый корпус;
- крышка;
- отрицательные пластины (электроды);
- положительные пластины;
- перемычки, соединяющие отсеки;
- жидкий электролит;
- сепараторы;
- положительный и отрицательный вывод (клеммы);
- заливные пробки.
Корпус и крышка
Корпус и крышка выполнены из пластика, который нейтрален к кислоте. В каждой банке находятся свинцовые пластины – электроды.
Пластины
Отрицательная пластина из губчатого свинца (Pb) называется катод, положительная пластина пористая с диоксидом свинца (PbO2) – анод. Чтобы батарея разряжалась не так быстро, используется не чистый свинец, а с применением разных присадок.
Ранее добавляли 5% сурьмы, но процесс сульфатации все равно проходил быстро. В современных жидкостных аккумуляторах добавлен кальций. Он значительно снижает процесс сульфатации и повышает емкость АКБ до 70%. Если говорить про гелевые или AGM аккумуляторы, то в них применяется только чистый свинец.
Это позволяет повысить мощность и отдаваемый пусковой ток до 1000-1300А.
Электролит
В каждой банке залит электролит. Это смесь серной кислоты и дистиллированной воды, в соотношении 35:65. Плотность электролита находится в пределах 1,23-1,31 г/см3. Чем она выше, тем батарея более устойчива к морозам.
Сепаратор
В простых жидкостных аккумуляторах между пластинами находится сепаратор. От слова “separate” – разделять. Обычно сепараторы изготавливаются из нейтрального пластика. Эти пластины разделяют положительные и отрицательные электроды от замыкания. Материалом для сепараторов служит ревертекс или эбонит. Также эти элементы иногда называют диэлектрической прослойкой.
В более современных необслуживаемых аккумуляторах в качестве сепараторов применяется микроволокно. Этот высокотехнологичный материал удерживает электролит внутри и не дает ему вытекать и испаряться. Пластины завернуты в микроволокно как в конверте и плотно прижаты друг к другу.
Клеммы и пробки
Клеммы аккумулятора также изготавливаются из свинца. К ним присоединяются контакты. На обслуживаемых аккумуляторах на корпусе располагаются заливные пробки. Их количество равно количеству банок. Они служат для заливки дистиллированной воды в случае необходимости.
Принцип работы
Между пластинами и электролитом непрерывно происходит электрохимическая реакция. При разряде химическая энергия преобразовывается в электрическую, а при заряде, наоборот, – электрическая в химическую. Когда аккумулятор подключен к потребителям энергии, то происходит его разрядка.
Химическая формула реакции
Происходит следующий процесс. На катоде идет восстановление диоксида свинца. Свинец на аноде окисляется. Серная кислота вступает в реакцию с металлами на обеих пластинах. При этой реакции образуется сульфат свинца.
Процесс называется сульфатацией. Из серной кислоты выделяется водород, который затем вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины. Образуется вода, а серная кислота расходуется. Плотность электролита понижается.
Процесс реакции показан на картинке.
При зарядке весь процесс происходит в обратном порядке. Серная кислота восстанавливается. Вновь образуется диоксид свинца и серная кислота. При полной зарядке плотность электролита должна быть в пределах 1,29 гр/см3. Это значение показывает уровень содержания серной кислоты на один кубический сантиметр электролита.
Таким образом, работа батареи основана на циклах заряд-разряд. Если допустить глубокий разряд, процесс может быть необратимым. Останется только вода и сульфат свинца. Поэтому нужно всегда следить за уровнем заряда.
Зарядка, хранение и зависимость от температуры
После того как автомобильный аккумулятор запустил стартер и двигатель, происходит его зарядка от генератора. В снятом положении батарея заряжается зарядным устройством.
Хранить аккумулятор с жидким электролитом можно только в строго горизонтальном положении и при определенной температуре 5°С -15°С.
Это обусловлено тем, что электролит может вытечь, а осыпавшиеся пластины замкнуть на дне банки.
Разная температура также влияет на работу АКБ. При высокой температуре показатели мощности и токоотдачи высокие, но батарея быстрее разряжается и повышается расход воды.
Электролит по своему составу не замерзает при минусовой температуре, но на сильном морозе он все же может это сделать. В мороз химические процессы замедляются, пусковой ток снижается, падает емкость батареи.
Вот почему у водителей часто возникают проблемы с запуском двигателя зимой.
Разновидности аккумуляторов
Современные аккумуляторные батареи можно условно разделить на обслуживаемые и необслуживаемые.
Можно выделить следующие основные виды:
- АКБ с жидким электролитом.
- EFB аккумуляторы.
- AGM.
- Гелевые.
Аккумуляторы с жидким электролитом относятся к обслуживаемому типу. Это значит, что время от времени нужно следить за уровнем электролита, его плотностью и емкостью батареи. Их срок службы в среднем составляем 3-5 лет. Они доступны по цене и хорошо справляются со своей задачей в автомобиле. Поэтому остаются самыми распространёнными.
EFB
Батареи по технологии EFB появились сравнительно недавно. В них также находится жидкий электролит, но пластины завернуты в микроволокно.
Материал впитывает электролит, что увеличивает площадь контакта с пластинами.
Это также повышает емкость и мощность и позволяет снизить объем электролита по сравнению с обычными АКБ, делая такие батареи практически необслуживаемыми. Срок службы 4-5 лет. Стоимость приемлемая.
AGM
Устройство аккумулятора AGM
Аккумуляторы AGM относятся к классу необслуживаемых батарей. Это значит, что у них полностью герметичный корпус. На корпусе имеются газоотводные клапаны. Между пластинами находится стекловолокно, в порах которого электролит. Это позволяет значительно замедлить процесс сульфатации. Такие батареи не боятся полного разряда. Срок службы до 10 лет. Но есть минусы: высокая стоимость и обслуживание.
Гелевые
Это также необслуживаемые батареи. В электролит добавлены вещества, которые сгущают его и доводят до твердого состояния. Сам электролит выступает в роли сепаратора между пластинами. Срок службы до 10 лет, но требуется специальный уход, как и в случае с AGM. Не боятся глубокого разряда, но чувствительны к перезаряду и замыканию. Стоят в 3-4 раза дороже обычных.
Аккумуляторная батарея – это то устройство, которое требует от водителя внимания. Чтобы батарея прослужила долго, нужно знать ее устройство и принцип работы. При правильном уходе и условиях содержания АКБ проработает долгие годы.
(1
Как самостоятельно обслуживать аккумулятор автомобиля
На сегодняшний день в автомобилях используется несколько разновидностей аккумуляторов, которые обеспечивают беспроблемный пуск двигателя. Такие аккумуляторы могут отличаться конструкцией, показателем мощности и стоимостью:
- Сурьмянистые модели подразумевают частое вскипание электролита, что потребует от автовладельца постоянного пополнения жидкости, которую требуется дополнительно разводить дистиллированной водой. Несмотря на простую конструкцию и необходимость постоянного контроля уровня электролита, такие аккумуляторы пользуются популярностью на рынке, что объясняется их доступной стоимостью и отличными эксплуатационными характеристиками.
- Малосурмянистые разновидности — это модификация простейшей батареи, которая позволяет снизить расход электролита, что существенно упрощает уход за АКБ. Отсутствие сурьмянистой основы у такой модификации избавляет автовладельца от необходимости постоянного контроля и восполнения электролита. Однако при эксплуатации таких кальциевых батарей могут возникать определенные проблемы с зарядкой. Соответственно, потребуется на регулярной основе проверять заряд и выполнять подзарядку батареи.
- Гелевые аккумуляторы появились на рынке относительно недавно и быстро стали пользоваться популярностью у покупателей. Вместо жидкого электролита внутри корпуса таких батарей находится плотная гелевая масса. В качестве изоляторов применяется специальный пористый материал из активных элементов. Эксплуатация таких батарей не представляет сложности, а сам аккумулятор с легкостью выдерживает длительную работу. У него не наблюдается осыпание пластин и отсутствует потеря эксплуатационных характеристик при длительной вибрации.
Устройство аккумулятора
На современных автомобилях используются аккумуляторы различных типов. Они могут отличаться своей конструкцией, принципом работы, показателями емкости и напряжения.
У распространённых свинцово-кислотных моделей имеются пластины из свинца, которые залиты электролитом.
Корпус АКБ выполняется из прочного герметичного пластика, не подверженного воздействию кислот, и отличается максимальной долговечностью.
Конструкция аккумулятора у легковых автомобилей подразумевает наличие шести герметичных активных пластин с изоляцией из пластмассового сепаратора.
Электроды выполнены из устойчивых к кислотам свинцовых сплавов, что и позволяет гарантировать низкий уровень саморазрядки.
В продаже также можно найти комбинированные и гибридные батареи, которые отличаются простотой конструкции и имеют доступную стоимость.
Десульфатация АКБ при помощи зарядного устройства
Ремонт можно делать несколькими способами, но суть их сводится к чередованию полного заряда с разрядом. Т.е. сульфаты растворяются естественным образом. Давайте рассмотрим, как восстановить старый аккумулятор при помощи зарядного устройства.
Кстати, в первую очередь, нужно проверить уровень электролита. Если он ниже нормы – обязательно долить дистиллированной воды. Лить электролит нельзя – в процессе десульфатации его плотность поднимется, и он разъест пластины.
Импульсный заряд
Для этого понадобится зарядное устройство для акб, умеющее работать в импульсном режиме и снабженное функцией десульфатации. Оно подключается к АКБ и все. Устройство само делает десульфатацию.
Принцип работы довольно прост:
- аккумулятор заряжается на малом токе в течение 10 минут;
- затем на него подается нагрузка и он разряжается в течение одной минуты.
Временной интервал может быть разным, но суть от этого не меняется. Это вариант можно использовать в несильно запущенных случаях. Еще один минус, это цена прибора. Она может быть выше чем стоимость аккумулятора и варьируется в пределах 5-10 тысяч рублей.
Восстановление обычным зарядным
Самый простой и доступный метод. Тем более, обычное зарядное есть у большинства автомобилистов. Давайте разбираться, как восстановить аккумулятор этим способом.
Какой антифриз лучше заливать в зимнее время
Последовательность действий:
- АКБ нужно поставить заряжаться на низком токе. Ставим на зарядном 14 В и 0,8-1 А. Аккумулятор нужно заряжать в течение 8-10 часов. Если начинает кипеть – нужно уменьшить ток;
- результатом такой подзарядки будет небольшой рост напряжения в АКБ;
- АКБ снимается с зарядки и отстаивается в течение суток;
- после этого нужно немного увеличить ток – до 2-2,5 А и оставить батарею заряжаться на 7-8 часов;
- в результате, должна немного подняться плотность и вырасти напряжение;
- батарея разряжается до 9 В. Для этого нужно подсоединить к клеммам автомобильную лампу дальнего света и подождать пока он сядет;
- цикл повторяется до получения напряжения в 12В и нормальной плотности.
Способ, конечно не быстрый, но довольно эффективный и позволяет оживить довольно запущенные батареи.
Устройство АКБ и принцип работы
С момента изобретения аккумулятора этот прибор неоднократно подвергался доработкам и усовершенствованиям. Все они преследовали главную цель — увеличить производительность и долговечность батареи.
Сегодня многие производители используют особые материалы, которые улучшают свойства аккумулятора. Но простому автолюбителю достаточно знать общие представления об устройстве и принципе действия АКБ.
Внешне автомобильный аккумулятор представляет собой пластмассовую закрытую емкость, в которую спрятан набор отрицательных и положительных пластин из свинца или сплавов на основе никеля, кадмия и т. д. Внутри батареи залита серная кислота, благодаря которой образуется гальваническая пара.
При подаче тока к клеммам аккумулятора происходит накопление электроэнергии. Набрав определенный предел емкости, аккумуляторная батарея способна сама стать источником тока напряжением 12 В. Каждый раз, включая стартер автомобиля, происходит разряд АКБ.
Но как только мотор заработает, исправный генератор должен восполнить запасы электричества. Однако такая идиллия не всегда наблюдается в машине. Поэтому аккумулятор после каждого запуска мотора слабеет, а вскоре у него не хватает сил вращать стартер.
Ремонт аккумулятора автомобиля производится только после тщательной диагностики выявив причину разрядки.
Правильный выбор
Залогом беспроблемной эксплуатации аккумулятора станет правильный выбор батареи. Необходимо позаботиться о том, чтобы показатели емкости и номинального пускового тока полностью соответствовали характеристикам автомобиля. Корпус батареи не должен иметь механических повреждений, не допускается наличие на клеммах кальциевого налета.
Также не рекомендуется экономить и приобретать АКБ на рынке, поскольку там получить необходимую гарантию будет невозможно. Лучше всего покупать батареи в специализированных магазинах, где автовладелец будет полностью уверен в оригинальности той или иной модели аккумулятора и при этом получит на эксплуатацию необходимую гарантию качества.
Аккумуляторы сегодня продаются уже полностью заряженными, поэтому после покупки какой-либо дополнительной подзарядки АКБ не потребует. А вот если показатель напряжения у нового аккумулятора ниже 12 В, это может свидетельствовать о браке и наличии каких-либо проблем с батареей. От покупки АКБ с низким начальным зарядом следует отказаться.
Нелишним будет дополнительно приобрести пуско-зарядное устройство. Предпочтение следует отдавать импульсным моделям, которые позволяют не только быстро заряжать батарею, но и обеспечивают тонкую корректировку напряжения, позволяя безопасно подзаряжать АКБ. В будущем такое устройство станет гарантией беспроблемной эксплуатации аккумулятора и всего автомобиля.
Зарядка необслуживаемого аккумулятора
Поскольку мы выяснили, что необслуживаемые аккумуляторы все-таки нуждаются в обслуживании, то на вопрос можно ли заряжать необслуживаемый аккумулятор, ответ будет положительным, конечно можно и в некоторых случаях даже нужно.
Умные машины
Как правило, у большинства из нас преобладает городской тип езды, 20-30 км пробега в день. Частые включения – выключения двигателя лишают генератор возможности зарядить вашу АКБ полностью, поскольку расчетная длина непрерывного пробега автомобиля, для полной зарядки аккумулятора, составляет порядка 150 км.
В итоге это ведет к выходу необслуживаемой батареи из строя вследствие понижения заряда до минимально допустимого уровня, который находится в пределах 20%. Поэтому если вы еще сомневаетесь в том, нужно ли подзаряжать ваш аккумулятор или нет, не сомневайтесь, проверка, и подзарядка не будут лишними.
Посмотрите видео, в котором молодой человек рассказывает, почему села АКБ в его авто.
Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля
Если нет микропроцессорного зарядного устройства, то можно воспользоваться и обычным зарядным устройством для обслуживаемых аккумуляторов, для этого нужно:
-
- проверьте напряжение в батарее, если оно ниже 11 вольт, дело плохо, но шанс всегда есть;
- установите начальное напряжение в районе 12,6 В. Если показания мультиметра плавают, нужно вскрывать и проверять банки, скорее всего какая-то замыкает;
- следите за процессом зарядки и не допускайте кипения. Если процесс газообразования велик и трудно контролируем – это признак испорченного аккумулятора;
- установите заряд на 14,4 В. Ток должен сначала последовательно уменьшиться, затем быстрый рост, далее постепенное снижение значений. Это нормально, но в этот момент лучше прервать зарядку и сделать перерыв на пару часов;
далее повторите процесс зарядки. В итоге ток должен уменьшиться до 0,5-1А, произойдет это примерно через 4 – 5 часов после повторного подключения.
Важно! Не пытайтесь зарядить батарею автомобиля устройством, способное дать напряжение выше 14,6 В. Скорее всего вы перезарядите батарею, что приведёт к выделению газов и потере влаги
Ускоренная зарядка для необслуживаемых батарей противопоказана.
Всех этих мучений с правильным зарядом можно избежать, если воспользоваться интеллектуальным ЗУ, которое способно даже провести десулфатацию вашей батареи.
Обратите внимание
Помните. Правильный режим заряда необслуживаемых батарей продлевает их срок службы.. Как мы убедились, зарядить необслуживаемый аккумулятор в домашних условиях возможно
Как мы убедились, зарядить необслуживаемый аккумулятор в домашних условиях возможно.
Далее несколько видео примеров раскрывающих тему заряда необслуживаемых автомобильных батарей.
Установка аккумулятора на автомобиль и демонтаж
Перед демонтажем аккумуляторной батареи надо заглушить двигатель и выключить все электрические устройства.
Надо иметь помнить, что прекращение подачи напряжения может повредить различные электронные устройства.
При демонтаже батареи в первую очередь надо отсоединять отрицательный вывод (-) и только потом — положительный вывод (+).
На снимаемой батарее отсоединить все монтажные детали: зажимы полюсных клемм, колпачки выводов, соединение шланга, угольник, и позже таким же образом все их подключить к новому аккумулятору.
Батарею допускается устанавливать на автомобиль только полностью заряженной, имеющей напряжение разомкнутой цепи не менее 12,5 вольт.
Перед установкой нового аккумулятора в машину надо очистить место его установки, клеммы и полюсные выводы.
Прочно укрепить аккумулятор, используя для этого оригинальные крепежные детали для его крепления.
Установив батарею, снять защитные колпачки.
При установке батареи первым подключать положительный полюс (+) аккумулятора, а затем — отрицательный полюс (-).
Еще раз проверить качество и надёжность соединения полюсных клемм.
Что такое аккумулятор (АКБ) — устройство и принцип работы
Знаете ли вы, что первые автомобили были именно электрическими и использовали свинцово-кислотные аккумуляторы? То, что мы привыкли считать машинами будущего – электромобили – появились до изобретения двигателя внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор прошло больше 100 лет, но современный АКБ автомобильный изменился только качественно, оставшись принципиально таким же, как и столетие назад.
Сегодня аккумулятор в автомобиле считается расходником, требующим периодической замены. Сколько именно проработает АКБ – вопрос к качеству изготовления, режиму работы, даже к состоянию дорог, но рано или поздно его меняют на «свежий». Какие функции он выполняет, какие характеристики может иметь, как выбирать и как продлить жизнь аккумулятору – читайте в этой статье.
Что такое аккумулятор (АКБ) и для чего он нужен?
Современные автомобили всё больше становятся похожи на сложные электронные гаджеты: умное управление, всевозможные «помощники», автоматическая парковка и даже автопилот – это только небольшая часть той цифровой «начинки», которой богат автомобиль.
И всё это счастье постоянно нуждается в электроэнергии, которую нужно постоянно откуда-то добывать. Именно хранилищем энергии, откуда ее можно взять в любой момент, и выступает АКБ.
Да, он выполняет свою четкую функцию: накапливает заряд, затем отдает и дальше снова накапливает. Отличный вариант!
Само понятие аккумулятора нам уже настолько привычно, что глупо спрашивать, зачем он нужен. Однако на удивление мало людей могут точно сказать, для чего именно служит аккумуляторная батарея в автомобиле.
Ее назначение можно описать в трех пунктах.
- Аккумулятор обеспечивает энергию для запуска двигателя на старте.
- Аккумулятор служит резервным источником энергии, когда она требуется сверх того, что может дать генератор (например, при включении автомобильного кондиционера).
- Аккумулятор питает электроприборы, когда двигатель выключен и генератор не работает. Например, видеорегистратор, сигнализацию, свет и т.д.
Устройство и принцип работы АКБ
Устройство автомобильного аккумулятора
Тот, кто хоть раз держал в руках аккумулятор автомобиля, знает, как много весит это устройство. Причина в том, что корпус его плотно заполнен элементами, содержащими свинец.
Устройство аккумулятора.
Для легковых автомобилей, требующих 12-вольтных АКБ, используется стандартная схема компоновки.
- Шесть элементов по 2 вольта (их обычно называют банками) объединены в общий корпус.
- Каждый из элементов состоит из положительных и отрицательных электродов: свинцовых решеток, в которые «впечатано» активное вещество. Электроды разделены между собой сепараторами, так что не соприкасаются друг с другом.
- И всё это залито электролитом – смесью воды и серной кислоты.
Активное вещество на решетках отличается по составу: для анода (положительного электрода) используется диоксид свинца, для катода (это отрицательный электрод) – губчатый свинец. В обоих случаях к свинцовым компонентам добавлены вспомогательные вещества (лигатуры), улучшающие работу аккумулятора.
Принцип работы.
Принцип работы АКБ
В том виде, который описан выше, аккумулятор считается «заряженным». При подключении к выводам батареи любого устройства, требующего энергии, начинается реакция свинцовых компонентов с оксидом серы и водой.
Сера и свинец вступают в реакцию и преобразуются в сульфат свинца и воду.
Кислоты в электролите становится меньше, воды – больше, плотность электролита снижается и через некоторое время концентрации серы не хватает на то, чтобы реагировать со свинцовыми компонентами. Аккумулятор разряжается.
Что такое автомобильный термостат и как его проверить?Процессы разряда и заряда АКБ
При подаче электроэнергии для зарядки АКБ происходит обратный процесс — сульфат свинца, осевший на пластинах, разлагается на оксид свинца и серную кислоту, которая выделяется обратно в электролит.
Восстанавливается изначальная плотность электролита, а на пластинах остается активное вещество – батарея заряжена.
Ниже представлен короткий и понятный видео-урок по устройству и принцип работы аккумуляторной батареи.
Виды аккумуляторов
В попытке улучшить характеристики автомобильных аккумуляторов инженеры перепробовали множество способов. В итоге сегодня мы имеем различные типы АКБ, которые различаются по химическому составу активных компонентов и конструкции.
Классификация по составу активного вещества
В первых аккумуляторах использовались свинцовые пластины, однако такая конструкция довольно быстро перестала устраивать инженеров и потребителей: тяжелая, малоэффективная, недолговечная.
- Первым улучшением стало добавление сурьмы к свинцу, что серьезно продлило срок службы батареи.
- Следующий этап – уменьшение процентного содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход позволил создать малообслуживаемые аккумуляторы: в них уже намного реже требовался долив воды.
- Затем для покрытия пластин начал использоваться металлический кальций – так появились кальциевые АКБ (они же Са-Са). Кальций серьезно изменил параметры эксплуатации батарей: в прежних моделях потери воды из-за электролиза на 12 В требовали постоянного долива, а кальциевые лигатуры позволили повысить этот порог до 16 В. Благодаря этому появилась возможность делать необслуживаемые аккумуляторы в полностью герметичном, неразборном корпусе.
Но кальциевые батареи имеют и огромный минус: чувствительность к полному разряду. Сульфат кальция, который оседает на электродах, не разлагается полностью при зарядке, а это значит, что один глубокий разряд батареи способен ее «убить».
Самым современным решением стали гибридные аккумуляторы (они же Са+): кальциевые добавки есть только на положительном электроде (поскольку именно на нём происходит разложение воды при электролизе), а отрицательный покрыт малосурьмянистым свинцом.
Классификация по типу электролита
Обычная жидкостная технология, при которой в аккумулятор заливался раствор кислоты и воды, вызывала много нареканий. Например, чувствительность к наклонам и вибрации. Необходимость обслуживать аккумулятор тоже не добавляла удовольствия от его эксплуатации. В общем, этой технологии было, куда расти.
На смену пришла AGM технология. В AGM аккумуляторе электролит «связывается» волокнистыми прослойками-сепараторами. Таким образом аккумулятор получает дополнительные преимущества: сепараторы сжимают активный слой и не дают ему отставать от пластин, имеют большую проводимость, чем жидкость и способствуют выдаче более мощного тока.
Технические (рабочие) характеристики автомобильных аккумуляторов
У АКБ для автомобиля довольно много рабочих параметров, которые важны при выборе батареи. Ошибешься хоть в одном из них – и аккумулятор нельзя будет использовать. Основные характеристики.
- Емкость, Ач (ампер*час).
- Пусковой ток, А (ампер).
- Полярность.
- Исполнение корпуса.
- Тип клемм.
- Тип крепления.
Номинальная емкость аккумулятора
Емкостью батареи называют количество электроэнергии, которую аккумулятор может отдавать в течение определенного времени. Измеряется в Ач (ампер в час). Это один из основных параметров не только автомобильного, а вообще любого аккумулятора. Чем выше этот показатель, тем дольше батарея сможет поддерживать работу электроприборов автомобиля во время стоянки.
Для обычного легкового автомобиля с двигателем до 2 л. обычно нужна батарея 60 Ач, и чем больше оборудования в машине, тем более емким должен быть аккумулятор. При выборе лучше ориентироваться на рекомендации автопроизводителя, и если хочется взять АКБ с большей емкостью, то превышать рекомендуемую не более, чем на 5 Ач.
Пусковой ток
Он же ток холодной прокрутки – показатель того, как аккумулятор справится с самой сложной задачей: запуском двигателя на морозе. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре «-18» градусов. Чем выше этот показатель, тем больше шансов завести свою машину зимним утром.
Например, для запуска бензинового двигателя понадобится минимум 255А, для дизельного – не менее 300А. Именно за увеличение мощности пускового тока сражаются конструкторы аккумуляторов, и именно за более высокую пусковую мощность автолюбители ценят AGM аккумуляторы. Можно даже сказать, что чем выше пусковой ток батареи – тем выше ее качество вообще.
Полярность
Полярность называют расположение клемм на корпусе аккумулятора. Это важная характеристика, поскольку неправильно выбранный АКБ просто невозможно будет подключить.
Чтобы определить полярность, нужно поставить аккумулятор так, чтобы нормально читались надписи на крышке («лицом» к себе), и посмотреть, с какой стороны находится плюсовая клемма.
- Плюсовая клемма справа – полярность обратная, она же европейская, она же маркируется как «R» или «0».
- Плюсовая клемма слева – полярность прямая, она же российская, она же «L» или «1».
Есть аккумуляторы с универсальной полярностью, то есть клеммы располагаются посредине коротких сторон корпуса или по диагонали. Однако такие модели встречаются редко. Чаще всего на автомобили российского производства нужны аккумуляторы с прямой полярностью, а на европейского и азиатского – с обратной.
Исполнение корпуса
Конструкторы, создавая автомобили, разрабатывали и все комплектующие к ним. В итоге традиционно появились два типа корпусов аккумуляторов: европейский и азиатский.
- У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, так что их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы даже прикрыты специальными крышечками, так что дополнительно защищены от внешних факторов.
- Азиатский тип корпуса – это коробка, у которой клеммы «растут» из верхней крышки. То есть, именно верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора.
Важен ли этот фактор? Конечно, удобней использовать такой АКБ, который предусмотрен производителем. Но в крайнем случае исполнением корпуса можно пренебречь, если остальные характеристики совпадают.
Нужно только помнить, что европейские производители указывают габаритные размеры аккумулятора по корпусу, а вот азиатские могут указывать высоту батареи с учетом клемм или без них.
Тип и размер клемм
Еще одна характеристика, с которой нужно свериться при выборе аккумулятора – толщина клемм для подключения. Они бывают двух типов: стандартные и тонкие.
- Стандартные клеммы, они же европейские, более толстые: плюсовая 19,5 мм, минусовая 17,9 мм в диаметре;
- Тонкие клеммы, они же азиатские: плюсовая 12,7 мм, минусовая 11,1 мм в диаметре.
В обоих стандартах плюсовая клемма всегда толще, чтобы не перепутать полярность подключения.
Тип крепления
И, наконец, днищевое крепление, оно же «юбка» аккумулятора – это планки с отверстиями под крепеж, расположенные в нижней части корпуса.
Все про торсионную подвеску
Каким бы тяжелым ни был аккумулятор, крепить его надо. Поэтому тип крепления важен при выборе, ведь он влияет на общие габариты корпуса. Существует 3 типа крепления.
- Верхнее крепление специальной прижимной скобой, без фиксации за днище, маркируется В00.
- Крепление по двум сторонам, когда ланки есть только на широких сторонах корпуса, а на торцевых отсутствует, маркируется В01.
- Крепление по периметру, когда «юбка» идет по всем четырем сторонам, маркируется В13.
В принципе, если в автомобиле предусмотрено только верхнее крепление, поставить ему можно любую батарею, лишь бы вошла по размеру, если нет другого выхода. А вот в обратную сторону эта лазейка не работает, придется подбирать подходящее днищевое крепление.
Рейтинг ТОП аккумуляторов
Много брендов, много советов, трудный выбор – с такими проблемами сталкиваются покупатели. Предлагаем небольшой, наш, субъективный рейтинг торговых марок АКБ.
- Первое место по уровню качества и долговечности по праву занимают ОЕМ аккумуляторы. ОЕМ – это аналог детали, которая была установлена с завода. Конечно, за аккумулятор, на котором гордо красуется логотип Mercedes или Honda, придется выложить намного больше, чем за любой другой бренд, но результат того стоит. Самые популярные на рынке бренды аккумуляторов – Varta и Bosch. Они заслужили репутацию надежных безотказных батарей, добросовестно отрабатывающих каждую вложенную копейку.
- Среди любителей заплатить поменьше, а получить побольше особо ценится бренд Topla. Это, конечно, не Бош, но вполне может порадовать долгой службой.
- А замыкают наш хит-парад бюджетные бренды Sada, Styer, Bi-Power и Ista. Они хоть и не дорогие, но вполне способны порадовать стабильной работой. Можно вспомнить о них, когда аккумулятор нужен срочно, а денег мало.
Советы по эксплуатации и обслуживанию АКБ
Чтобы аккумулятор проработал как можно дольше, нужно уделять ему совсем немного внимания. Вот несколько советов по эксплуатации автомобильного АКБ.
- Глубокий разряд – враг батареи. Каждый раз, когда аккумулятор разряжается «в ноль», происходит необратимая сульфатация электродов, особенно от этого страдают кальциевые батареи. Периодически желательно полностью заряжать бат специальным зарядным устройством и ни в коем случае не допускать полной разрядки.
- Второй враг – вибрация. От сильной тряски и регулярных ударов с пластин осыпается активный слой. AGM аккумуляторы меньше от этого страдают, жидкостные – больше.
- Клеммы аккумулятора склонны к окислению, что ухудшает контакт. Периодически нужно обращать внимание на состояние клемм и при необходимости очищать их от окислов.
- Обращайте внимание на корпус батареи. Грязь, масло, влага способствуют утечке тока и саморазряду.
- Неполадки в электросети могут вывести из строя и батарею. Особенно проблемы со стартером и генератором – смежными элементами.
- Вздутый корпус со следами электролита говорит о том, что пора покупать новый АКБ. Поврежденным аккумулятором пользоваться нельзя!
Заключение
Нормально работающий автомобильный аккумулятор избавляет от множества проблем и нервотрёпки. Работоспособность батареи особенно важна зимой, когда нагрузки возрастают в несколько раз. Именно поэтому автовладельцы стараются менять «уставший» АКБ во время осеннего ТО: и спокойней, и дешевле, не придется лишний раз этим заниматься. А вы давно проверяли свой аккумулятор?
Загрузка...
