АКПБ — Аккумуляторные батареи

АКПБ — Аккумуляторные батареи — Общие характеристики / проверка, зарядка и т.д

Как правильно прикуривать, от другого автомобиля. Одна из частых проблем автомобилей — недостаток заряда аккумулятора. при использовании для запуска внешнего источника следует соблюдать некоторые правила…чем провода для «прикуривания» толще — тем лучше. минимальная площадь сечения для автомобилей с объемом двигателя около 1,5 л — 16 кв. мм (диаметр примерно 4,5 мм), а оптимальная — в пределах 70 кв. мм (диаметр 9,5 мм). последних достаточно для большинства легковых моделей. материал проводов — медь. изоляция нужна прочная, но мягкая, чтобы не «дубела» и не крошилась на морозе, лучше всего силиконовая. соединение концов проводов с зажимами обязательно должно быть на пайке — простого обжима недостаточно. на самих «крокодилах» тоже не помешает изолирующее покрытие, и обязательны острые «зубы» для наилучшего контакта. чем провода короче, тем меньше их сопротивление, так что полтора-два метра — оптимальная длина.

удостоверьтесь, что автомобили не касаются друг друга; выключите все потребители энергии; выключите зажигание на обеих машинах. в первую очередь следует соединить положительные клеммы: сначала крепим кабель к плюсовой клемме разряженного аккумулятора, затем — к «плюсу» заряженного. потом другой кабель присоединяем сначала к «минусу» заряженной батареи и к «массе» (не к аккумулятору!) «реципиента». для этого надо выбрать (если нет специального штыря «массы») неокрашенную деталь двигателя, максимально удаленную от батареи, движущихся частей и топливопроводов. внимание: в момент контакта искра неизбежна!

теперь запускаем двигатель «донора» и даем ему поработать на холостом ходу хотя бы пару-тройку минут, а лучше и все десять: севшая батарея сразу же начинает «высасывать» энергию из заряженной, поэтому надо, чтобы их подпитывал генератор. перед включением стартера «реципиента» имеет смысл довести обороты «донора» до средних — в большинстве случаев это примерно 2000. перед рассоединением дайте машинам поработать еще как минимум минуты три-четыре. снимать провода надо в последовательности, обратной подключению. для снижения скачка напряжения на «доноре» перед отсоединением проводов можно включить вентиляцию и, например, обогрев заднего стекла. категорически не рекомендуется в этот момент включать фары: при скачке напряжения они могут перегореть. если речь идет о «пожилых» машинах с электронной системой управления впрыском топлива, то для снижения риска ущерба электронике от скачков напряжения перед запуском «реципиента» лучше заглушить «донора». но тогда появляется риск «высосать до дна» единственную заряженную батарею.

Тестирование аккумулятора

Предупреждение:• электролит содержит серную кислоту. при попадании на кожу или в глаза она может причинить серьезные ожоги. надевайте защитную одежду и очки.
— при попадании электролита на кожу или одежду немедленно смойте его водой.
— при попадании электролита в глаза промывайте их проточной водой в течение не менее 15 минут; немедленно обратитесь к врачу.

аккумулятор выделяет водородный газ. в случае воспламенения водород может взорваться, расколоть корпус аккумулятора и обрызгать вас кислотой. не производите искр, не разводите открытый огонь и не курите рядом с аккумулятором.
чрезмерная зарядка вызывает повышение температуры электролита. от этого он может выплеснуться из вентиляционных отверстий. заряжайте аккумулятор в соответствии с указаниями изготовителя.

Примечание: • для получения достоверных результатов перед тестированием температура электролита должна быть между 21 и 38°с.
• после повторного подсоединения аккумулятора память модуля есм необходимо обнулить.

Требуемое для тестирования оборудование:

тестер для аккумуляторной батареи, включая: вольтметр с диапазоном измерения 0-18 v, амперметр с диапазонами измерения 0-100 а и 0-500 а и угольный реостат мощностью 0-300 вт.
зарядное устройство аккумулятора на 12 v:
подзарядка с большой величиной тока 50 а и с малой величиной тока 5 а.

проверьте, нет ли повреждений. если корпус треснул или клеммы ослабли, замените аккумулятор.
проверьте индикатор (состояние заряда): синий или зеленый — в норме. если индикатор красный, отогните пленку, открутите пробки и добавьте дистиллированную воду; затем заверните пробки и опустите пленку. если индикатор прозрачный, переходите к п. 3
проверьте емкость аккумулятора, подсоединив тестер и приложив нагрузку в три раза больше номинальной емкости в ампер-часах. при приложении нагрузки точно на 15 секунд показание напряжения аккумулятора должно быть выше 9,6 v.

если показание выше 9,6 v, аккумулятор в порядке. очистите клеммы и корпус и установите на место.
если показание между 6,5 и 9,6 v, подсоедините зарядное устройство и подзарядите аккумулятор в течение 3 минут с начальным током 40 а.

Предостережение
сила тока будет падать с увеличением напряжения; не увеличивайте силу тока для компенсации, иначе можно повредить аккумулятор.
• наблюдайте за напряжением аккумулятора в течение всех трех минут; максимальное показание должно быть ниже 15,5v.
— если показание ниже 15,5 v, аккумулятор в порядке. очистите клеммы и корпус и установите на место.
— если показание превышает 15,5 v при зарядке большой величиной тока в течение трех минут, аккумулятор не в порядке, замените его. • если показание падает ниже 6,5 v, зарядите аккумулятор малой величиной тока, подсоединив аккумулятор и заряжайте током 5 а в течение не более 24 часов (или пока индикатор не покажет полный заряд или удельный вес электролита станет не мене 1,270).
затем снова проверьте емкость.
— если показание выше 9,6 v, аккумулятор в порядке. очистите клеммы и корпус и установите на место.
— если напряжение все еще падает ниже 6,5 v, аккумулятор не в порядке; замените его.

Затем снова проверьте емкость.

— Если показание выше 9,6 V, аккумулятор в порядке. Очистите клеммы и корпус и установите на место.
— Если напряжение все еще падает ниже 6,5 V, аккумулятор не в порядке; замените его.

Общие характеристики аккумуляторов. Аккумуляторная батарея является источником энергии для питания потребителей тока на автомобиле при неработающем двигателе или работающем с малой частотой вращения коленчатого вала. В большинстве применяют свинцовые (кислотные) аккумуляторы. Они обладают небольшим внутренним сопротивлением и способны в течение короткого промежутка времени (несколько секунд) отдавать ток силой в несколько сотен ампер, который необходим для питания стартера при пуске двигателя.
Свинцовый аккумулятор представляет собой сосуд, заполненный электролитом, в который опущены свинцовые электроды. Электролитом является раствор чистой серной кислоты в дистиллированной воде.
Электроды выполнены в виде пластин, одна из которых изготовлена из губчатого свинца (Pb), а вторая — из двуокиси свинца (PbO2). В результате взаимодействия электролита с электродами на них возникает разность потенциалов.
Основными параметрами аккумуляторных батарей, подлежащими проверке, являются уровень электролита, его плотность, напряжение аккумуляторов под нагрузкой.
Высота уровня электролита должна быть 10-15 мм от верхней кромки пластин аккумуляторной батареи или предохранительного щита. Снижение уровня ниже нормы может привести к сульфатации пластин в результате их обнажения.
Плотность электролита в работающей аккумуляторной батарее при заряде увеличивается, а при разряде — уменьшается. Поэтому, измерив плотность электролита, можно установить степень разряда аккумуляторной батареи. Для измерения плотности применяют денсиметры или индикаторы плотности.
Плотность электролита (приведенная к 15оС) должна составлять 1,27 г/см3.
Категорически запрещается проверять работоспособность батарей коротким замыканием на «искру». Нельзя проверять батарею сразу после пользования стартером или после доливки дистиллированной воды.

Исполнение аккумуляторов. Аккумуляторные батареи (АКБ) или просто аккумуляторы можно разделить на три уровня технологического исполнения:

Необслуживаемые
Малообслуживаемые
Обслуживаемые

Необслуживаемые аккумуляторы появились в 80-х годах, они самые дорогие и у них нет отверстий для заливки электролита. Имеют большой пусковой ток и ресурс выше на 20-30%, эти АКБ требуют стабильность напряжения в электрической системе. Плохо переносят продолжительные попытки запустить двигатель с дающими сбои системами питания или зажигания.
Малообслуживаеиые аккумуляторы имеют доступ в каждую банку и изредка требуют контроля уровня и плотности электролита. Эти аккумуляторы обеспечивают достаточно высокие эксплуатационные характеристики, несмотря на несколько устаревшую техническую мысль.
Обслуживаемые АКБ — самые дешёвые и хорошо известные автомобилистам аккумуляторы, технологии производства которых начитывается не одним десятком лет. Для этих АКБ необходим чуть ли не еженедельный контроль уровня электролита, т.к. в этих батареях он быстро выкипает. Растрескивание битумной мастики приводит к разгерметизации и повышается концентрация кислотных паров под капотом, окисляются клеммы аккумулятора.

Параметры выбора АКБ

Главным критерием при выборе аккумулятора является номинальная ёмкость. Генератор и аккумулятор должен подходить друг с другом так, чтобы добиться зарядного баланса, исключающего разряд и перезаряд АКБ или электрическое «голодание». Ошибка при выборе может привести к тому, что ёмкость аккумулятора окажется маленькой для выдаваемого генератором тока, что в свою очередь приведёт к ускоренному её выходу из строя. В обратном случае, при покупке АКБ слишком большой ёмкости, аккумулятор будет «голодать». Это также снижает его ресурс и ухудшает пусковые свойства. Если производитель автомобиля определил ему аккумулятор в 45, 55 или 62 ампер-часа, старайтесь найти такую же замену.

Ещё одним важным значением при выборе АКБ является пусковой ток. Для пуска двигателя с одинаковым рабочим объёмом двигателя в разных моделях и марках машин может требоваться разное количество энергии. Это вызвано тем, что двигатели имеют разную компрессию в цилиндрах, разное количество распредвалов, а так же различные навесные агрегаты — компрессор кондиционера, насос гидроусилителя, чем в сумме и определяется, с какой силой всё это необходимо прокручивать при старте. Если купить аккумулятор с малым значением пускового тока, могут возникнуть серьёзные проблемы с пуском двигателя, особенно в зимнее время. Не менее важными являются такие характеристики АКБ, как габаритные размеры, расположение и конструкция клемм. Их игнорирование может вызвать проблемы при установке и подключении аккумулятора.

Маркировка аккумулятора

При выборе аккумулятора необходимо правильно прочитать маркировку на его этикетке. Условные обозначения и сокращения расшифровываются следующим образом:

12 V — номинальное напряжение 12 вольт
55 Ah — номинальная ёмкость аккумулятора, измеряется в ампер-часах. Это количество электричества, которое способна отдать полностью заряженная батарея при разряде до минимально допустимого значения 480 AEN; 650 A(EN); 450 A IEC; 420 A DIN; 600 A (AFNOR/EN); 275A(CCA) — пусковой ток. Указывается на всех аккумуляторах и является очень важной характеристикой. Может называться по разному — ток стартельного заряда (IP), ток холодной прокрутки (ICC, CCA)

Проверка аккумулятора

Приобретая новый, заправленный электролитом аккумулятор, необходимо его проверить.
Первым делом 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, что соответствует примерно 80% заряженности аккумуляторной батареи. Последнюю проверку следует произвести с нагрузочной вилкой — вольтметр должен показать 12,5 — 12,9 В при отключенной нагрузке, а при включенной — не опуститься в течение 10 секунд ниже 11 В. Такой аккумулятор можно смело ставить на свою машину. Если аккумулятор требует подзарядки, то ток зарядки выбирается из расчета 0,1 от емкости батареи, к примеру, если у вас аккумулятор емкостью 55 Ампер- час, то ток его зарядки должен составлять 5,5 ампер.

Время зарядки составляет от 4 до 12 часов, в зависимости от состояния аккумуляторной батареи. Причем, признаком полной зарядки батареи, может служить обильное газовыделение (кипение электролита) из банок аккумулятора. Плотность электролита исправного и полностью заряженного аккумулятора, должна составлять 1.28 г/см3 зимой и 1,24 г/см3 летом. Снижение плотности электролита на 0,04 г/см3 говорит о разряде аккумулятора на 25%. Снижение плотности электролита на 0,08 г/см3 говорит о разряде аккумулятора на 50%. При доливании жидкости в аккумулятор, нужно выяснить причину понижения уровня электролита. Если потеря уровня произошла из за проливания или выплескивания — то доливают электролит. Если из за выкипания — то доливают дисцилированую воду.

Подбор АКПБ.
Поиск подходящего аккумулятора для Вашего транспортного средства

Вопрос: Можно ли устанавливать на Автомобиль аккумулятор большей емкости, чем указано производителем? Чем это может грозить в наших условиях? Как соотносить емкость АКБ с «мощностью» (максимальным током отдачи) генератора?

Насколько я понимаю, здесь нет однозначного ответа. Нет конкретных формул, из которых бы получался строго допустимая максимальная емкость используемого аккумулятора. Это определяется из компромиссов и граничных условий. Сразу можно заметить, что к одному и тому же генератору на разных а/м могут применяться разные аккумуляторы. Потому что мощность генератора определяется совокупностью электропотребителей а/м (причем очень приближенно), а емкость аккумулятора — в первую очередь, мощностью стартера.
Пример: на «Таврии» штатно используется аккумулятор 44 А*ч. Но с точно таким же генератором на «Жигулях» используется АКБ емкостью 55 А*ч.

А с таким же или аналогичным (а раньше даже «послабее») генератором на «Волгах» используется АКБ 60 (или 66) А*ч. Потому что основные электропотребители у этих авто приблизительно одинаковые (фары, вентилятор печки, обогрев заднего стекла) а мощность, отнимаемая стартером — разная, и определяется, преимущественно, мощностью двигателя. Более того, просматривается даже диспропорция: на старых «Волгах» генераторы были послабее тех, что используется на современных ВАЗ’ах (и даже «Тавриях»), поскольку потребителей было меньше (не было обогрева заднего стекла, электровентилятора радиатора, простенькая или отсутствующая радиоаппаратура и т.д.). А АКБ была большей емкостью, чем на сегодняшних ВАЗ’ах (хотя генераторы у них куда мощнее, чем у старых «Волг») — потому что «крутить» надо было более «тяжелый» двигатель.

Собственно, мощность генератора — это тоже некий компромисс. Поскольку при любой (из разумных) мощности генератора при реальной эксплуатации всегда будут моменты, когда он не будет выдавать мощности, потребляемой всеми потребителями. Простейший пример — это работа на ХХ. Генератор на ХХ не может выдать много. А потребители при этом могут потреблять почти максимум (включены фары, «противотуманки», вентилятор салона на максимум, обогрев заднего стекла, музыка на максимум, работает стеклоочиститель, горят «стопы», включена муфта кондиционера, практически не останавливается вентилятор радиатора и т.д.) — ситуация вполне реальная поздним летним вечером (и зимним тоже :-))) на светофоре…

И даже в более легких режимах (меньше включено потребителей) на ХХ все равно генератор не выдаст необходимого тока. И даже если вы будете медленно ехать (в пробке) — все равно…Сделать генератор, который выдавал бы необходимый ток на ХХ можно, но это нецелесообразно:

Во-первых, такой генератор будет гораздо крупнее, тяжелее и дороже…
Во-вторых, на ХХ он будет отбирать механической мощности от двигателя гораздо больше, что может потребовать усложнения управления работой двигателя на ХХ (чтобы двигатель работал устойчиво), хотя сегодня это и не особая проблема.
В-третьих, на больших оборотах такой генератор сможет выдавать значительно больший ток, чем сегодняшние, что в аварийных условиях (выход из строя регулятора напряжения, неисправная АКБ и др.) может привести к дополнительным проблемам (перегрев или возгорание обмоток генератора, слишком большое повышение напряжения бортсети, большая вероятность выхода из строя выпрямительных диодов генератора или необходимость установки более мощных и т.п.).

Поэтому на а/м используется генератор, которые (НА_ЛЮБОМ_ТИПОВОМ_А/М) реально не на всех режимах может обеспечить баланс тока, и этот дефицит и восполняет АКБ. И ее емкость — тоже компромисс между ценой (и массой, и объемом), возможной длительностью прокрутки стартером (опять же, компромисс для разных температур), возможностью восполнять дефицит электроэнергии при малых оборотах двигателя, при неработающем двигателе и т.д. Замечу только, что этот баланс (при прочих равных условиях) будет определяться не только (и даже не столько) максимальным током отдачи генератора, сколько его характеристикой, т.е отдачей на относительно малых оборотах двигателя. понимаю, что_ничего_нового я здесь не описал, но, как я писал, здесь нет четких формул — это все компромиссы (также, как и в других вопросах а/м-строения, например, какой толщины металл использовать для кузова?

что касаемо предельной емкости акб, которую можно установить. тоже все условно. но есть некоторые граничные условия, от которых можно немного отталкиваться.

разряженную акб ставим на а/м и заводим (любым способом) двигатель. генератор «пытается» выдать 14 (+/-) вольт, но слишком разряженный аккумулятор при таком напряжении потреблял бы ток больший, чем может выдать генератор. поэтому напряжение в бортсети будет некоторое время меньше, чем номинальное. принципиального конфликта при этом не произойдет (т.е. для генератора никакой перегрузки не будет), но сам факт не слишком «правильный» для а/м. но здесь тоже все относительно. 100% разряженный аккумулятор емкостью 55 а*ч будет «нагружать» больше, чем 50% разряженный аккумулятор 90 а*ч.
более тяжелая ситуация. сильно (или полностью) разряженный аккумулятор ставим на а/м и раскручиваем двигатель до больших (4000…6000об/мин) оборотов. здесь конфликт может стать принципиальным: для того, чтобы получить на клеммах аккумулятора напряжение 14(+/-)в, может потребоваться ток, превышающий максимально допустимый ток генератора (определяется, в первую очередь, допустимым током выпрямительных диодов). и чем сильнее разряжена акб и чем больше ее емкость, тем больше этот ток. поэтому слишком емкие акб в такой ситуации могут перегрузить генератор. но ведь тут тоже все условно. потому что полностью разряженная акб емкостью 55 а*ч может потреблять зарядный ток больше, чем 40%-разряженная акб емкостью 90 а*ч. а если у акб емкостью 55 а*ч одна и из «банок» (правильнее сказать один из аккумуляторов) «пробита» (т.е. имеет внутреннее замыкание), то эта акб может перегрузить генератор, даже если все остальные «банки» исправны и заряжены. так что в разных условиях акб с меньшей емкостью могут вызвать большие перегрузки, чем акб с большей емкостью. но при равных условиях (опять же, имеются ввиду не «слишком хорошие» условия — разряженность или неисправность) более емкие акб, понятно, с большей вероятностью могут вызвать перегрузку генератора.
если исходить из полностью исправной и почти полностью заряженной акб, то использование даже значительно (т.е. в 2 и более раз) емкой акб не должно произойти перегрузки генератора. каковы же «предельные» величины? это можно было бы сказать, проведя ряд опытов.

а. берем акб емкостью 55 а*ч, и полностью разряжаем ее (полностью — это не значит, «в нуль», а до напряжения примерно 10,2в). далее подключаем ее к мощному источнику, выдающему напряжение, которое поддерживает конкретный автомобильный генератор. акцентируя внимание на слове «конкретный» я имею ввиду то, что на моем а/м генератор (опять же, при заданной температуре) поддерживает, скажем, 14.4в, а на другой — 13.8в. подключив к этому источнику, измеряем зарядный ток, потребляемый акб. замечу, что он может быть очень большим. далее заряжаем (нормальным, т.е. в пределах 5а) током в течении времени, чтобы акб получил 10% зарядку. делаем паузу (для снижения эдс акб) и снова производим замер при 14в. и так до тех пор, пока не зарядим акб полностью (или до 90%). таким образом получим график зависимости зарядного тока акб при напряжении генератора от степени разряженности акб.
б. то же проводим для более «емких» акб (90а*ч, 150а*ч, 180а*ч и т.д.). получив эти данные и зная предельное значение тока для данного генератора, мы сможем сказать, что (к_примеру) акб емкостью 90а*ч нельзя будет эксплуатировать на данном а/м при ее разряженности более, чем на 80%, акб емкостью 150а*ч — при разряженности более, чем на 50% и т.д. и то, это при условии, что при установке на а/м акб в этом состоянии двигатель будет запущен на высокие обороты, при которых генератор способен выдать ток, равный предельно допустимому, хотя вряд ли при запуске двигателя вы сразу раскручиваете двигатель до высоких (тем более, предельных) оборотов

таким_образом, нельзя сказать, что при установке акб с какой-то предельной емкостью произойдет перегрузка генератора — все зависит от целого_ряда_условий (емкости, степени разряженности, исправности акб, оборотов двигателя, характеристики_генератора и предельно допустимого тока отдачи)…с моей точки зрения, если акб исправна и не разряжена (т.е. практически полностью заряжена), то замена акб емкостью 55а*ч на значительно более емкую (и 90, и 120, и 150 и, думаю, 180 и более) а*ч не выведет генератор из строя. но чем_большей будет емкость акб, тем с большей вероятностью могут наступить те условия (большая разряженность, выход из строя «банки»), при которых возможна перегрузка генератора. естественно, возникает вопрос: а зачем вместо штатной (с емкостью 55…60 а*ч) устанавливать акб значительно большей емкости, т.е. для чего такой запас???

нормально акб итак имеет некоторый запас, обеспечивающий:

а) терпимый срок плановой замены акб (она ведь в процессе эксплуатации постепенно изнашивается, теряя свои рабочие свойства: пусковой ток, емкость (разных типов) и др.);
б) запас пусковых свойств а/м (с учетом осложняющих обстоятельств — низкой температуры, плохого состояния двигателя, низкой квалификации водителя и др.);
в) поддержание напряжение в бортсети при отрицательном балансе (низкие обороты двигателя и большое электропотребление);
г) питание потребителей при неработающем двигателе;
д) резервная емкость для возможности доехать до стоянки при выходе генератора из строя;

я написал те пункты, которые пришли мне навскидку. но вопрос все равно остался: для каких из этих пунктов необходим больший запас емкости акб? вот, например, на «мерседесе» (весьма высокого класса), который обслуживает мой знакомый, стоит акб емкостью 100 а*ч. но там, например, есть принципиальная необходимость хотя бы по пункту «г» — возможность использования отопителя при неработающем (но теплом) двигателе — при этом работает циркуляционный насос и вентилятор отопителя — неслабые потребители. есть там и другие сильнопотребляющие нагрузки, используемые при выключенном двигателе: модная аудио- видеосистема, вибромассажеры, подогрев сидений и др. при этом и пункт «в» более значим, чем в других а/м. поэтому и емкость больше. но ведь не 180 а*ч !