Аккумулятор автомобиля

Аккумуляторная батарея используется в качестве источника электропитания стартера двигателя, системы зажигания, различных осветительных и других электрических систем. Аккумуляторная батарея накапливает электричество в виде химической энергии и разряжаясь, отдаёт при необходимости химическую энергию в виде электричества, снабжая им отдельные электрические системы.

Для компенсации потери энергии при разряде аккумуляторной батареи к ней от дополнительного источника (генератора) подводится (для подзарядки) электрический ток, накапливаемый в аккумуляторной батарее в виде химической энергии. В аккумуляторной батарее непрерывно повторяются эти циклы разряда и заряда. В качестве автомобильных аккумуляторных батарей используются свинцово-кислотные, обеспечивающие большой ток при пуске двигателя.

Устройство аккумулятора автомобиля

Любая автомобильная батарея состоит из корпуса, разделенного на шесть изолированных ячеек – банок, каждая из которых является источником напряжения порядка 2,1 В. Банка состоит из набора положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами, погруженных в электролит (раствор серной кислоты в дистиллированной воде). Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12,6-12,8 В.

Принцип работы аккумуляторной батареи

При разряде и заряде батареи происходят следующие химические реакции

Как видно из формулы, при разряде батареи (стрелка влево) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом, в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности пластин и вода. В итоге плотность электролита уменьшается.

При заряде аккумулятора от внешнего источника происходят обратные процессы (стрелка вправо), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца, а на положительных – диоксида свинца и образованию кислоты. В итоге плотность электролита увеличивается.

Поэтому, измерив, плотность электролита можно определить степень его заряженности.

Виды автомобильных аккумуляторов

На каждой батарее в соответствии с требованиями международных стандартов должна быть маркировка, содержащая информацию о ее напряжении, номинальной емкости, назначении и конструктивном исполнении.

Обозначения основных характеристик на батареях различных производителей отличаются друг от друга. В Европе руководствуются промышленным стандартом Германии DIN 43539 и новым единым стандартом En-60095-1/93. Батареи американских производителей испытываются по требованию стандарта SAE J537g, который включен в международный стандарт BCI. Японские аккумуляторные батареи испытываются по внутреннему стандарту JIS (Japanese Industrial Standards).

Основные параметры аккумулятора автомобиля

Емкость аккумулятора

Емкость батареи — способность батареи принимать и отдавать энергию — измеряется в ампер-часах (Ач).

Для оценки емкости европейских батарей принята методика 20-ти часового разряда током, равным 5% от номинальной емкости. Т.е., если емкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75 А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей емкостью 60 Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда — 3А. Данная характеристика определяет возможность питать потребителей в экстремальной ситуации (при отказе генератора).

Для батарей японского производства обычно указывается емкость, измеренная при 5-часовом разряде, т.е. током равным 20% емкости (значение емкости меньше, чем для 20-часового разряда примерно в 1,2- 1,25 раза).

Резервная емкость RC

Резервная емкость RC – время в минутах, в течении которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме (разряд током 25 А). Перерасчет емкости между европейским стандартом и американским производится с помощью экспериментальных коэффициентов ( примерно 1,6-1,7). Величина резервной емкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями батарей после значения тока холодного старта.

Ток холодного старта CCA

Значение тока холодного старта CCA — величина тока, которую батарея способна отдать при пуске. Наиболее важная характеристика, напрямую сказывающаяся на пуске двигателя. Существует несколько методик измерения этого тока (DIN, EN, SAE, JIS, BCI) отличающиеся друг от друга. Отличаются они деталями (30, 60 или 150 секунд, 7,2, 8,4 или 6,0 вольт конечное напряжение) и , как результат, определяют различные итоговые значения. Для их сравнения нужно пользоваться справочными таблицами. Таблицу смотрите здесь

Как зарядить аккумулятор автомобиля

Подзарядка производится, когда установленная на автомобиле аккумуляторная батарея разряжается или когда плотность электролита падает вследствие саморазряда. Подзарядку следует производить при снижении плотности электролита до 1,200 или менее.

• Метод заряда током постоянной величины

Зарядка ведется в течение от 12 до 15 часов, при этом ток заряда составляет одну десятую от величины номинальной ёмкости батареи.

• Метод быстрого заряда

Зарядка выполняется в течение времени от нескольких десятков минут до нескольких часов устройством быстрого заряда, которое обеспечивает зарядный ток от одной пятой до половины номинальной ёмкости батареи.

Метод заряда током постоянной величины

Для зарядки батареи выполните нижеописанные операции.

1. Прежде всего, удалите пыль и грязь с батареи, и особенно тщательно очистите её выводы. Снимите все заглушки с вентиляционных отверстий для свободного удаления газов в процессе зарядки.

2. Проверьте уровень электролита. Если он слишком низкий, добавьте дистиллированную воду.

3. Подключите положительную клемму аккумуляторной батареи к положительному выводу зарядного устройства, и отрицательную клемму аккумуляторной батареи к отрицательному выводу зарядного устройства, проверьте правильность подключения.

4. Установите величину зарядного тока около одной десятой (А) от величины номинальной ёмкости батареи (А-ч).

5. Во время заряда батареи следите, чтобы температура электролита не превысила 45°С.

Если температура превысила 45°С, уменьшите ток зарядки или охлаждайте батарею вентилятором.

6. Во время заряда батареи выделяется газовая смесь кислорода и водорода. Для предотвращения взрыва исключите возможность её контакта с открытым пламенем.

7. Во время заряда напряжение на батарее и плотность электролита будут постепенно расти, а также будут бурно выделяться газы. Указанные величины достигнут максимальных значений. Если их значения остаются неизменными в течение более чем одного часа, это означает, что батарея полностью зарядилась.

8. Если плотность после завершения зарядки выше заданного значения, удалите некоторое количество электролита и добавьте вместо него дистиллированную воду.

Если плотность слишком мала, для достижения заданной плотности электролита добавьте раствор серной кислоты удельным весом 1,400.

Метод быстрой зарядки аккумулятора

Разряженная аккумуляторная батарея, конечно, должна быть заряжена. При отсутствии времени на зарядку, или если отсутствует батарея для замены, а так же если двигатель должен быть запущен в кратчайшее время, в качестве выхода из положения используется метод быстрой зарядки. В этом случае ток заряда достигает большой величины (в несколько раз больше, чем ток обычной зарядки). Используемое для этого зарядное устройство называется устройством быстрой зарядки. Необходимо отметить, что при такой зарядке срок службы аккумуляторной батареи несколько сокращается.

Метод быстрой зарядки

• Перед проведением работ отключите оба (“плюсовой” и “минусовой”) провода от установленной на автомобиле аккумуляторной батареи.

• Желательно ограничить зарядный ток на уровне половины номинальной емкости батареи.

• Проводите быструю зарядку в течение как можно более короткого промежутка времени.

• Во время зарядки постоянно следите за температурой электролита. Если она превышает 45°С, уменьшите ток или временно приостановите зарядку. Дайте температуре снизиться и лишь после этого возобновите зарядку.

Также можно воспользоваться автоматическими зарядными устройствами. Об этом сотрите здесь Автоматическое зарядное устройство АКБ

Обслуживание аккумуляторной батареи

Проверка уровня электролита аккумулятора

Проверьте, находится ли уровень электролита в аккумуляторной батарее между отметками ВЕРХНЕГО и НИЖНЕГО уровней. Как это просто сделать смотрите здесь Проверка уровня электролита

Или в этом коротком видео

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Используя денсиметр и термометр, проверьте плотность и температуру электролита в аккумуляторной батарее.

Номинальное значение: 1,240-1,290 (20°С)

Плотность электролита в аккумуляторной батарее зависит от температуры, поэтому для приведения плотности к 20°С используйте нижеприведенную формулу. Используя рассчитанное значение плотности, определите, соответствует ли оно рекомендованной величине.

D20=Dt+0,0007(t-20), где

D20: Плотность электролита, приведенный к температуре 20°С

Dt: реально измеренное значение плотности

t: реально измеренная температура.

Проверить общее состояние аккумуляторной батареи можно при помощи тестера АКБ

Предыдущая тема: Автомобильные предохранители и плавкие вставки

Следующая тема: Генератор автомобиля