Зачем нужен аккумулятор в машине

18

Детально разбираемся в устройстве АКБ

Аккумулятор

АКБ или же аккумуляторная батарея — это неотъемлемая часть электрической системы автомобиля. Она предоставляет энергию, которая нужна для пуска двигателя и питания различных электронных и электрических систем в авто, когда двигатель не запущен. В этом материале подробно расскажем об устройстве АКБ, характеристиках, маркировке и видах.

Зачем аккумулятор в автомобиле

Каждая автомобильная АКБ играет важную роль в функционировании транспортного средства, выполняя следующие действия:

1. Предоставление электроэнергии для старта мотора через стартер.
2. Подпитку автомобиля в случае, если генератор перестанет справляться.
3. Предоставление автономного питания для бортовой сети транспорта.

Важно понимать, как работают аккумуляторы. Каждый из них обладает своей емкостью и зарядом. Во время работы двигателя, генератор берет на себя ответственность за поставку электроэнергии, заряжая аккумулятор в процессе движения. В случае если генератор не может обеспечить достаточную мощность, аккумулятор может быть использован как обеспечение автономного питания на определенное время.

Как работает АКБ

Принцип работы автомобильного аккумулятора такой: между пластинами батареи и электролитом постоянно идет электрохимический процесс, который приводит к превращению хим. энергии в электричество при разрядке, и обратный процесс при зарядке.

Когда идет процесс разрядки, на катоде аккумулятора восстанавливается диоксид свинца, а на аноде наоборот, окисление свинца. Серная кислота, взаимодействующая с металлическими пластинами, образует сульфат свинца. При реакции выходит водород, который реагирует с кислородом из плюсовой пластины, образуя молекулы воды. При этом процессе идет потребление серной кислоты и снижение плотности электролита.

Во время зарядки весь процесс идет наоборот, восстанавливая аккумулятор. Если зарядка полная, то плотность электролита равна примерно 1,29 г/см3, что говорит о содержании серной кислоты в электролите.

Характеристики батарей

В этом разделе мы рассмотрим главные характеристики аккумулятора автомобиля, которые важны для выбора и дальнейшей эксплуатации этого устройства.

Электрические

Аккумулятор обычного легкового автомобиля имеет напряжение 12 В, что достаточно для обеспечения энергией бортовой сети. Однако для тяжелых грузовиков используются АКБ на 24 В, которые состоят из двух простых АКБ.

Емкость аккумулятора обычно составляет от 40 до 130 ампер-час для простых транспортных средств.

Ток холодной прокрутки, который показывает способность АКБ отдавать энергию при морозах, тоже один из важнейших параметров и может варьироваться в зависимости от эксплуатации авто.

Параметры клемм

Полярность аккумулятора зависит от того, где расположены клеммы, которые являются контактными элементами для электрического тока. Существуют два типа расположения полюсов – в прямой полярности и в обратной. Прямая полярность является отечественной разработкой и определяется так: если плюсовая клемма аккумулятора расположена слева, а клемма на минус — справа, то такой аккумулятор принято считать прямо-полярным. В свою очередь, на иностранных автомобилях ставятся батареи с обратной полярностью.

Различные нормы клемм широко распространены, среди них можно выделить: Type 1 Euro, Type 3 Asia и американский стандарт «под болт». У клемм типа Euro диаметры для плюсовой и минусовой равны 19,5 мм и 17,9 мм. А клемма типа Asia имеет диаметр 12,7 мм плюс и 11,1 мм минус. Клеммы «под болт» находятся на верхней или боковой поверхности аккумулятора. Провод, присоединенный к болту, вставляется в отверстие для клеммы и закрепляется.

Характеристики корпуса

Тело аккумулятора обычно состоит из прочного полипропилена, который достаточно легок и не взаимодействует с электролитом. Полипропилен также хорошо переносит изменения температуры, которое происходит под капотом авто. У корпусов АКБ обычно есть ручка для удобного перемещения, пробки, индикатор заряда, а так же клеммы. Например, вес АКБ на 55 ампер-час составляет около 16,5 кг. Кроме того, имеется несколько видов корпусов, таких как американские, европейские, азиатские и российские.

У европейских и американских корпусов обычно одинаковые размеры. К примеру, аккумуляторы емкость которых 60 А-ч имеют высоту от 17,5 до 19 см. Азиатские слегка повыше, до 22 см из-за того что электроды расположены сверху. Поэтому важно правильно определить размер под аккумулятор, чтобы его можно было надежно закрепить, а также уберечь от случайного замыкания.

Также следует уделить внимание типу крепления, который может быть сверху или снизу. Если АКБ крепится сверху, то используется специальная монтажная рамка, которая обхватывает аккумулятор. Его удержание осуществляется с помощью планки и двух шпилек. Такой тип крепления наиболее распространен на автомобилях японского, китайского и корейского производства.

Нижнее крепление аккумулятора используют европейские производители. На нижней части корпуса аккумулятора имеется выступ, за который он крепится к платформе с помощью пластины и винта.

Обозначения на корпусе

На своей аккумуляторной батарее вы увидите маркировку, обозначающую ее устройство, например 6CT-55L.

• Первая цифра(6) — указывает на количество последовательно присоединенных аккумуляторов в АКБ (3, 6 или 12), их еще называют банками.
• Буквы, которые идут после цифры 6(CT), обозначают функциональный признак батареи (СТ — стартерная).
• Число после тире(55), указывает на номинальную ёмкость АКБ в ампер-часах.
• Последние буквы (в нашем случае L), обозначают конструктивно-технологическое исполнение (N — с нормальным расходом воды, L — с небольшим расходом, VL — с наименьшим расходом, VRLA — с клапаном регулировки).

Обязательно на корпусе АКБ указаны:

• вольтаж – 12V
• номинальная емкость – 40-130 Ah
• значение тока холодной прокрутки – примерно от 400 А
• бренд производителя
• полярность клемм

Еще на аккумуляторной батарее могут быть обозначены:

• максимальный и минимальный уровень электролита, продольные полосы с надписью MAX и MIN.
• вес батареи – Max – 20 Kg
• дата изготовления
• символы безопасности

Конструкция аккумулятора

Стандартная конструкция аккумуляторной батареи — это шесть отдельных аккумуляторных банок, которые заключены в единый пластиковый корпус с крышкой.

Что внутри аккумулятора еще? У каждой из банок есть минусовые и плюсовые пластины, перемычки, соединяющие отсеки, жидкий электролит, разделители и пробки залива. Любая банка предоставляет напряжение в диапазоне 2,1-2,2 В, а когда все банки соединены последовательно, то итоговое напряжение составляет 12,6-13,2 В.

На автомобильном аккумуляторе также имеются плюсовой и минусовой вывод (клеммы), которые позволяют подключить аккумулятор к электрической системе авто.

Корпус, клеммы, пробки

Пластиковый корпус, а также крышка аккумулятора изготовлены из материала, который не реагирует с кислотой. Любая из банок содержит свинцовые пластины, которые являются электродами.

Контакты аккумулятора сделаны из свинца, точно так же и клеммы, к которым они прикреплены. Обслуживаемые аккумуляторы имеют заливные пробки, которые находятся на корпусе, и их столько же сколько и банок. Эти пробки необходимы для дозаправки водой без примесей (дистиллированной), когда это требуется.

Пластины и электролит

Катод в аккумуляторе машины — это отрицательно заряженная пластина, которая изготовлена из свинца (Pb), а анод – наоборот, плюсовая пластина, слегка пористая и содержит диоксид свинца (PbO2). Для уменьшения скорости разрядки АКБ используют нечистый свинец, добавляя различные присадки. Ранее, для этой цели использовали 5% сурьмы, однако, это не помогало предотвратить ускоренное прохождение процесса сульфатации.

В нынешних жидкостных машинных аккумуляторах в качестве присадки используют кальций, который сильно снижает скорость сульфатации и увеличивает емкость батареи до 70%. Гелиевые, AGM машинные аккумуляторы используют только очищенный свинец, благодаря чему мощность и ток, который они отдают, повышается до 1200А.

Также каждая банка аккумулятора заполнена электролитом, который сам по себе является смесью серной кислоты и дистиллированной воды в пропорции 35:65. Плотность электролита колеблется от 1,23 до 1,30 г/см3. Батарея с более высокой плотностью электролита сильнее устойчива к низким температурам.

Разделитель

Если посмотреть аккумулятор в разрезе можно увидеть, что в жидкостных аккумуляторах присутствует разделитель, который сепарирует пластины электродов от замыкания. Разделители или же сепараторы изготавливают из пластика. А материал для них — это ревертекс или эбонит. Такие элементы принято называть диэлектрической прослойкой, так как они разделяют плюсовые и минусовые электроды.

В машинных аккумуляторах, которые не обслуживаются, используются сепараторы из микроволокон. Они держат электролит внутри и не допускают его вытекания и испарения. Микроволокно обертывает пластины электродов, плотно прижимая их.

Работа АКБ при разных температурах и хранение

Когда стартер и мотор авто запущены, аккумулятор начинает заряжаться от генератора. Если батарея не установлена на авто, то ее можно зарядить с помощью зарядного устройства.

Однако если вы решили оставить храниться батарею с жидким электролитом на длительное время, необходимо чтобы она лежала только в горизонтальном положении и при температуре не превышающей 5 градусов, но и не ниже -15°C, чтобы избежать вытекания электролита и замыкания пластин в нижней части банки.

Температура тоже сильно влияет на функционирование АКБ. При большой температуре, мощность и токоотдача повышаются, но при этом батарея быстрее садится, а вода тратится быстрее.

Электролит не мерзнет при небольшом минусе, но когда сильный мороз это возможно. Хим. процессы проходят медленней, пусковой ток понижается, как и емкость батареи. Именно поэтому водители чаще всего сталкиваются с трудностями при запуске двигателя именно в зимнее время.

Виды аккумуляторов по действующим веществам

Существуют два основных типа нынешних АКБ: которые нужно обслуживать и которые не нужно.

Если в аккумуляторах есть жидкий электролит, значит это обслуживаемый тип. Это означает, что иногда необходимо посматривать за уровнем электролита, его плотностью, а так же проверять емкость АКБ. Такие аккумуляторы в среднем служат до 5 лет и доступны по хорошей цене. Они отлично выполняют свою задачу и поэтому являются популярными.

В необслуживаемых аккумуляторных батареях электролитом пропитан материал, который обволакивает пластины. Поэтому испарение воды из электролита идет не так активно.

Подробнее о видах аккумулятора и из чего они состоят далее.

Сурьмянистые

Батареи с сурьмой входят в классический тип АКБ из-за большого содержания данного элемента, который ускоряет электролиз.

В малосурьмянистых АКБ материалом для пластин служит свинец с небольшими добавками сурьмы. В таких моделях уровень саморазряда гораздо меньше.

Батареи с сурьмой не очень надежны, поэтому их вытеснили более современные варианты.

Кальциевые

В таких источниках питания свинцовые пластины содержат примесь кальция в пределах 0,1%. Его добавляют в плюсовые и минусовые пластины.

Гибридные

Кальциевые батареи постепенно уступают место гибридным. Такой аккумулятор включает в свой состав две объединенные технологии: использование сурьмы и свинцового сплава для создания плюсовых электродов и кальция со сплавом свинца для формирования минусовых электродов. Это позволяет добиться более высокой эффективности и длительности работы батареи.

Не так давно появились АКБ по технологии EFB. Они тоже содержат электролит в жидком виде, но пластины обернуты в микроволокно, которое впитывает электролит и делает площадь контакта с пластинами больше. Это увеличивает как емкость, так и мощность АКБ и помогает понизить объем электролита, что делает такие батареи почти необслуживаемыми. Ресурс их составляет 6-7 лет, а стоимость является приемлемой.

Гелиевые

Эти батареи также относятся к необслуживаемым. Из-за добавленных в электролит примесей он густеет и переходит в твердое состояние, при этом он выполняет функцию сепаратора между пластинами. Их ресурс может достигать 10 лет, однако нужен специальный уход, аналогичный уходу за AGM-батареями. Они устойчивы к полному разряду, но чувствительны к перезаряду и короткому замыканию. По стоимости они дороже чем обычные.

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи содержат жидкий электролит, который является эфиром угольной кислоты и фторсодержащих солей лития.

Необслуживаемые AGM-батареи имеют герметичный корпус с газоотводными клапанами. Между пластинами имеется стекловолокно, наполненное электролитом, что помогает снизить риск сульфатации. Данные батареи не подвержены разряду в ноль. Ресурс их доходит до 10 лет. Однако, у них есть свои недостатки, такие как высокая цена и необходимость обслуживания. Для продления срока службы AGM-батареи требуют правильного ухода и регулярной зарядки.

Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.

Устройство, назначение и функционал аккумулятора

Основная функция аккумулятора – подавать электричество на свечи зажигания для запуска двигателя. Также работает как стабилизатор напряжения и дополнительного источника питания для электрических приборов при выключенном двигателе.

Аккумулятор — электрохимический прибор, он не хранит электрическую энергию, а производит ее в результате реакции химических элементов. Два разнородных металла в виде пластин помещаются в кислотную среду. При подключении потребителей электроэнергии, между пластинами возникает разность потенциалов, и вырабатывается электрический ток.

Основная функция аккумулятора – подавать электричество на свечи зажигания для запуска двигателя. Также он работает как стабилизатор напряжения и дополнительного источника питания для электрических приборов при выключенном двигателе. Количество электроэнергии, которую аккумулятор производит — ограничено.

Назначение:

• Двигатель не работает. Подает электрический ток на источники света, радио и другие электрические системы.

• Двигатель заводится. Электрический ток от аккумулятора подается на свечи зажигания, чтобы запустить двигатель.

• Двигатель запущен. Аккумулятор действует как стабилизатор напряжения, когда генератор выдает напряжение больше требуемого. В случае, когда генератор не справляется с нагрузкой, аккумулятор восполняет недостаток напряжения и используется как альтернативный источник питания для электрических приборов.

Демо-пример курса от Учебного Центра auto3n:

Учебный центр Auto3N представляет курсы для обучения специалистов по продаже автозапчастей. Пройдите вебинары, тренинги и электронные курсы, и проверьте знания по тестам.

Устройство аккумулятора

Полярность

Аккумуляторы, произведенные в разных странах, отличаются по расположению положительных и отрицательных клемм. Если установить на автомобиль аккумулятор с обратным расположением клемм, то можно повредить батарею и электрические системы автомобиля.

Срок эксплуатации и циклы заряд-разряд.

Срок эксплуатации аккумулятора определяется количеством циклов заряд-разряд, а не временем. Единого срока эксплуатации аккумуляторов нет, производители указывают срок эксплуатации, исходя из технических характеристик конкретно этой модели аккумулятора. Этот показатель зависит от условий эксплуатаций: чем глубже разряжается батарея, тем меньше циклов возможно воспроизвести.

Характеристики циклов заряд-разряд приводятся до момента сохранения 60% изначальной емкости. Например, производитель приводит количество циклов 600 при 60% разряде. Значит, через 600 идеальных циклов заряд-разряд (т.е. при температуре 20С) полезная емкость аккумулятора будет 60% от начальной. При такой потере емкости уже рекомендуется замена аккумулятора.

Для AGM аккумуляторов срок службы обычно указывается 12 лет и максимальное число циклов 1200 при разряде на 20%. В год получается 100 таких циклов, в месяц — около 8.

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов варьируется от 300 до 3000 циклов.

Рекомендуется не превышать степень обычного разряда аккумулятора более чем на 20-30%, а глубокого – на 70%.

Особенности работы аккумулятора в зимнее время.

При холостом режиме зимой, например, в пробке, аккумулятор быстро разряжается. Фары, вентиляторы, обогреватели стекол забирают больше тока, чем вырабатывает генератор. Поэтому на 30 минут в пробке нужно 20 минут езды, чтобы восстановить аккумулятор.

Признаки неисправной батареи:

• Преждевременное снижение уровня электролита. Означает, что пластины сульфатируются, и во время зарядки вода в электролите превращается в отдельные газы водорода и кислорода.

• Чрезмерная коррозия кабелей или соединений аккумуляторной батареи. Коррозия более вероятна, если батарея сульфатирована. Когда батарея заряжается, кислотные пары вытесняются из вентиляционных отверстий и оседают на кабелях аккумулятора, иногда на отсек под аккумулятором.

• Двигатель работает медленней нормального режима. Когда емкость батареи снижается из-за износа или повреждения, аккумулятор не может обеспечить необходимый ток для запуска двигателя, особенно в холодную погоду.

Причины поломок аккумуляторов:

1. Низкий уровень электролита. При низком уровне электролита сульфаты затвердевают и сопротивляются химическому действию. Уровень электролита снижается из-за утечек в корпусе, превышения мощности при зарядке или редкому сервису – редко доливали воду.

2. Вибрация. Аккумулятор удерживается на месте дополнительными креплениями, который предотвращает вибрацию. Чрезмерная вибрация ослабляет соединения, повреждает корпус и внутренние компоненты.

3. Полный цикл заряда-разряда. Не следует допускать полной разрядки аккумулятора. Повторяющиеся циклы полной разрядки и полной зарядки аккумулятора ведут к потери активных веществ с положительной пластины и снижает срок эксплуатации аккумулятора.

4. Коррозия. Пары электролита и конденсат от выделения газа из электролита приводит к коррозии выводов аккумулятора, клемм и соединений. Коррозия увеличивает электрическое сопротивление, создает утечку тока и снижает эффективность зарядки.

5. Чрезмерная зарядка. При чрезмерной зарядке образуются пузырьки газов и аккумулятор может «вскипеть». Газообразование снижает количество активных веществ в пластинах и способствует быстрому расходу воды. При это выделяется тепло, которое деформирует пластины.

6. Высокая температура. Тепло от чрезмерной зарядки или от двигателя уменьшает рабочий срок аккумулятора.

Зачем нужны автомобильные аккумуляторы?

Не секрет, что автомобиль без источника питания (источника электричества) не работает.

Во время движения, когда работает двигатель, источником питания служит генератор, который вырабатывает электричество, подавая ток во все системы автомобиля, в том числе и заряжает аккумулятор . При выключении двигателя источником питания становится только аккумулятор . Поэтому ошибочно думать, что он является постоянным источником электричества в автомобиле. Основное предназначение аккумулятора – это запуск двигателя и контроль уровня тока в системах сигнализации и других автономных системах при выключенном двигателе.

Как понять когда нужно менять аккумулятор?

Когда Вы покупаете автомобильный источник питания вместе с новым автомобилем и проходите постоянно технический осмотр, здесь все понятно – во-первых, механики всегда замеряют уровень зарядки, во-вторых, рекомендуемый срок пользования аккумулятором 3-4 года. Но, если прошло больше времени? Или Вы купили подержанный автомобиль и непонятно сколько аккумулятору лет (верить на слово продавцу точно не нужно)?

Следуйте простому принципу – замена источника питания необходима только в том случае, когда он перестает держать заряд в полном объеме.

Первый симптом – после ночи в гараже или на стоянке автомобиль заводится не с первого оборота ключа, индикатор показывает низкий уровень заряда.

Второй признак – аккумулятор не заряжается. Ну, не заряжается и все! Это заметно особенно зимой во время коротких поездок, когда аккумулятор просто не успевает зарядиться.

Третья причина – техническая неисправность самого источника питания. Например, повреждение корпуса или пошла течь электролита, есть другие повреждения.

В третьем случае – ничего. Технические неисправности не подлежат ремонту. Выкидываете аккумулятор . И все.

В первом и втором случае – попытаться восстановить можно, но если Вы не обладаете определенными навыками работы с кислотами и электролитами, советуем обратиться к третьему случаю, то есть утилизировать аккумулятор .

Как выбрать и купить аккумулятор для авто.

Чтобы выбрать и купить аккумулятор для Вашего авто нужно знать:

Узнать ёмкость просто – посмотрите на этикетку старого аккумулятора. Или прочтите инструкцию по эксплуатации. Ёмкость аккумулятора измеряется в ампер/часах. Особенность – ёмкость должна быть ровно такой, какой ее установил производитель. Если будет больше, у Вас появится проблема с постоянной неполной зарядкой автомобильного аккумулятора. Если меньше – избыточной зарядкой автомобильного аккумулятора.

С учетом того, что штатные клеммы авто имеют ограниченную длину, важно учитывать расположение клемм «+» и «-» на аккумуляторе . Они должны располагаться также как и на старом. Иначе Вам будет недостаточно длины штатных проводов. Также нужно обратить внимание на расположение аккумулятора под капотом. В некоторых моделях авто он может быть установлен задом наперед. Запомните – там где находятся клеммы и есть передняя часть аккумулятора .

По размеру аккумулятора – возьмите линейку и замерьте габариты. Это будет проще, чем потом гадать. Здесь основное правило – аккумулятор должен быть точно такого же размера как и старый. Иначе он просто не поместится на площадке под капотом.

Еще один важный момент – срок службы аккумулятора исчисляется не с момента когда Вы его установили, а с момента выпуска (заливки электролита на заводе), поэтому с учетом того, что средний срок службы аккумулятора 4 года, лучше чтобы дата выпуска была как можно новее.

Как устроен аккумулятор.

Устройство автомобильного аккумулятора можно разделить на три категории:

Обслуживаемые – это свинцово-сурьмянистые аккумуляторы . Признак – наличие сверху отворачивающихся крышек. Главное преимущество – низкая цена, можно сказать дешевая. Недостаток – необходимо постоянно контролировать уровень электролита и воды, срок службы – 2-3 года.

Малообслуживаемые – свинцово-малосурьмянистые аккумуляторы . Преимущества – низкая стоимость и высокая надёжность. Недостаток – срок эксплуатации 3 года. Это максимум.

Необслуживаемые – свинцово-кальциевые аккумуляторы . Здесь ничего контролировать не нужно, срок службы до 5 лет. Правда, стоимость таких батарей дороже раза в два по сравнению с вышеперечисленными.

В заключение настоятельно рекомендуем приобрести качественное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора . Особенно, если Вы зимой постоянно эксплуатируете автомобиль или живете за городом. При низких температурах генератору не всегда хватает мощности для обеспечения всех работающих систем авто, и он недостаточно заряжает аккумулятор. И ночью случается то, чего обычно опасаются все автомобилисты – аккумулятор разряжается «в ноль» и авто не заводится.

В этом случае портативное зарядное устройство (пуско-зарядное) становится сущей потребностью. Такое устройство для позволяет запустить двигатель и выполнять функции резервного источника питания.

В интернет магазине Off-wheels представлены лучшие зарядные устройства для авто .

Использование материалов разрешено только при условии указания источника.

Что такое АКБ? Всё об автомобильном аккумуляторе

О наличии в автомобиле аккумулятора водители обычно вспоминают, лишь когда это устройство отказывается выполнять свои функции — стартер перестаёт вращать коленчатый вал двигателя при запуске, а приборная панель и фары предательски гаснут. Доведение аккумуляторной батареи до состояния глубокого разряда чревато большими неприятностями. Рассказываем, как устроены автомобильные АКБ, какие функции они выполняют и даём рекомендации по выбору нового аккумулятора.

Что такое АКБ

АКБ — это аббревиатура, которая расшифровывается как аккумуляторная кислотная батарея. Сегодня далеко не все автомобильные батареи можно отнести к такому типу, но именно кислотные АКБ являются самыми распространёнными. АКБ, батарея, аккум — всё это про него, автономный источник энергии, питающий электрические устройства на вашей «ласточке», пока ДВС не запущен.

Кто придумал АКБ

С момента изобретения итальянским физиком Алессандро Вольтой первого источника постоянного тока до повсеместного использования аккумуляторов на транспорте потребовалось свыше полутора столетий. Создателем первой перезаряжаемой свинцово-кислотной АКБ, которая конструктивно максимально похожа на современные автомобильные аккумуляторы, считается француз Гастон Планте. Изобретатель поместил пару свинцовых пластин в кислотно-водный раствор и проложил между ними специальную ткань. Устройство могло заряжаться через гальваническую батарею и затем отдавать ток. Ещё один француз, Камиль-Альфонс Фор, доработал устройство и начал его массово выпускать. Однако по-настоящему развить успех АКБ смог Генри Тюдор, получивший в 80-х годах XIX века патент на систему массового производства аккумуляторов. В начале XX века Томас Эдисон провёл адаптацию АКБ под нужды транспорта. Именно его можно считать прародителем автомобильных источников постоянного тока.

По мере развития АКБ росла их ёмкость и уменьшались размеры устройства. Одновременно увеличивалось рабочее напряжение. Если до середины XX века на легковых машинах использовалась 6-вольтовые батареи, то сегодня — 12-вольтовые, а в некоторых случаях (на гибридах с ДВС) и 24-вольтовые.

Зачем в автомобиле аккумулятор

Современный автомобиль немыслим без электричества: именно электрический ток позволяет вам нажатием кнопки или поворотом ключа запускать ДВС, слушать музыку, пользоваться освещением и даже защищать машину от вскрытия и кражи на стоянке. Сама работа двигателя внутреннего сгорания без напряжения в бортовой сети невозможна. Во время работы ДВС электроэнергия вырабатывается генератором, а запасается электрический ток в аккумуляторной батарее, или в АКБ. Источник постоянного тока для электрической сети машины накапливает электричество и отдаёт его, когда в этом возникает необходимость.

На современных машинах применяются аккумуляторы нескольких типов. Место установки АКБ в зависимости от модели транспортного средства может разниться: батарею устанавливают в подкапотном пространстве, в багажнике или даже под полом, а на грузовиках — на выносной полке снаружи авто. Это массивное и тяжёлое устройство. Аккумулятор легковушки, к примеру, в среднем весит порядка 20 кг.

Устройство автомобильного аккумулятора

Ключевое слово в словосочетании «аккумуляторная кислотная батарея», пожалуй, — самое последнее. Оно означает, что устройство состоит из нескольких отдельных ячеек, способных запасать электричество и соединённых последовательно. Каждая банка аккумулятора — есть отдельная ячейка, способная запасать и отдавать электрический ток. В автомобильном 12-вольтовом аккумуляторе таких банок шесть. Устроены классические аккумуляторные ячейки плюс-минус одинаково.

Каждая из отдельных ёмкостей, расположенных в общем корпусе из диэлектрика, заполнена электролитом на основе серной кислоты. В электролит погружены плюсовые и минусовые пластины в форме решётки с разделителем-диэлектриком, предотвращающим короткое замыкание. Пластины выполнены из свинца, а полости в решётках заполнены специальным активным веществом с пористой структурой.

Отрицательная пластина из губчатого свинца именуется катодом, а положительная, пористая, с диоксидом свинца, — анодом. Между этими пластинами постоянно происходит электрохимическая реакция.

Когда к клеммам аккумулятора, то есть к положительным и отрицательным решёткам, подсоединяется нагрузка, на катоде идёт восстановление диоксида свинца, а свинец на аноде окисляется. Этот процесс сопровождается образованием сульфата свинца — выделением водорода из серной кислоты. Водород вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины, плотность электролита снижается.

При подаче на анод и катод постоянного тока происходит зарядка отдельной ячейки и всех других ячеек, соединённых последовательно. Серная кислота восстанавливается: вновь образуются диоксид свинца и серная кислота. Процесс разрядки и зарядки постоянно чередуются, но, если вы допустите слишком глубокий разряд, процесс разрядки может стать необратимым — аккумулятор придётся заменить на новый.

Виды и типы автомобильных аккумуляторов

Автомобильные аккумуляторы бывают нескольких видов и типов. У каждого есть как положительные, так и отрицательные свойства, о которых не помешает знать при выборе новой АКБ.

Кислотные сурьямистые

Кислотные аккумуляторы являются самыми распространёнными автомобильными АКБ. В таких батареях анод и катод помещены в раствор кислоты. Этот тип аккумуляторов может выдавать большой электрический ток, необходимый для запуска двигателя стартером. Однако срок службы этих аккумуляторов относительно невелик: пластины в среднем разрушаются за три-пять лет. За уровнем электролита приходится постоянно следить и при необходимости доливать дистиллированную воду. Изначально сурьямистые АКБ были обслуживаемыми, но со временем производители научились максимально снижать объём сурьмы в пластинах. На свет появился отдельный подтип — малосурьямистые аккумуляторные батареи. Именно они преимущественно и применяются на современных авто.

Кислотные малосурьямистые

Такие АКБ мало чем отличаются от классических, но в них за счёт уменьшения количества сурьмы удаётся добиться замедления процесса испарения воды. Что это даёт автовладельцу? Следить за уровнем электролита в этих батареях уже не нужно. Они относятся к категории мало- или вовсе необслуживаемых. К большим скачкам напряжения этот тип АКБ лоялен, но электролит с годами всё равно выкипает. Когда пластины начинают оголяться, ёмкость существенно падает. Зато эти аккумуляторы относительно дёшевы и могут без проблем эксплуатироваться на любых машинах.

Кальциевые

Главным отличием кальциевых батарей является использование кальция вместо сурьмы. Материал включается в состав электродов обоих полюсов. Обозначается этот тип батарей значками Са/Са на корпусе. Применение кальция позволяет избежать одной из главных бед — выкипания электролита. Следить за уровнем жидкости в таких аккумуляторах не требуется — эти АКБ относятся к категории полностью необслуживаемых. Кальциевые батареи хороши, но имеют и недостатки. Они почти не кипят, но уже после пары глубоких разрядок перестают выполнять свои функции. Содержание в их составе кальция и часто серебра не лучшим образом сказывается на стоимости. Однако и прослужить при исправной бортсети машины такие АКБ могут до семи и даже девяти лет.

Гибридные

Подтип гибридных АКБ, которые обозначаются символом Са+, подразумевает применение сурьмы на положительных пластинах и кальция на отрицательных. Эти аккумуляторы немного уступают по производительности кальциевым, но они лучше и надёжнее обычных малосурьямистых АКБ. Некий компромиссный вариант, который подходит каждому — и по цене, и по эксплуатационным свойствам. К безусловным плюсам можно отнести большую лояльность как к сильному разряду, так и к перезаряду.

С массовым внедрением систем старт/стоп и рекуперации энергии на автомобили начали устанавливать AGM-батареи. Этот тип аккумуляторов изначально рассчитан на частые пуски мотора и постоянную смену циклов разрядки-зарядки. Технология Absorbent Glass Mat подразумевает применение специального микроволокна, пропитанного электролитом. Это позволяет добиться лучшего прохождения электронов и повышения стабильности устройства. Стоят такие АКБ очень дорого, а владельцам простых машин они в принципе не нужны.

Гелевые

В гелевых аккумуляторах вместо жидкого электролита применяется густой гель. Такой тип АКБ не боится глубокого разряда. Батареи могут подолгу работать даже при повреждении корпуса или при экстремальных наклонах транспортного средства, обладают чрезвычайно низким саморазрядом и могут служить до 10 лет. Но и эти аккумуляторы, что называется, — не для всех. Они боятся мороза, стоят очень дорого, а главное, крайне требовательны к режимам зарядки: правильную работу могут обеспечить лишь автомобили с продвинутой электрической схемой, изначально рассчитанные под использование данного типа АКБ.

EFB-батареи

К числу одних из самых высокотехнологичных можно отнести и EFB-батареи, появившиеся на рынке сравнительно недавно. По устройству они похожи на аккумуляторы AGM, только стоят дешевле. Купить этот тип аккумулятора можно по цене хорошей кальциевой батареи, правда, и о реальном преимуществе в плане характеристик или срока службы говорить не приходится.

Щелочные

Изредка, но встречается и иной тип жидкостных аккумуляторов — щелочной. В них вместо кислоты заливается щёлочь на основе едкого натрия или калия. Пластины также выполняются из иного материала — никеля и кадмия или никеля и железа. Эти аккумуляторы обладают низким саморазрядом, но не могут единовременно выдавать большой ток. В большинстве случаев это вспомогательные, а не пусковые батареи.

Проверка автомобильного аккумулятора

В большинстве случаев качественный автомобильный аккумулятор без особых проблем работает на машине от пяти до семи лет. Этот срок может как снижаться, так и увеличиваться на два–три года.

К преждевременному выходу аккумулятора из строя приводят глубокие разряды АКБ, утечки в электрической проводке автомобиля и перезаряд батареи из-за поломки реле-регулятора. В последнем случае на батарею нередко начинает подаваться до 60–80 вольт; электролит мгновенно выкипает даже в необслуживаемых АКБ.

Симптомы выхода АКБ из строя могут варьироваться, но роднит их одно: аккумулятор теряет ёмкость, быстро разряжается, в самом худшем случае происходит замыкание внутри одной или нескольких банок. Машина перестаёт подавать признаки жизни, стартер не крутится, мотор не запускается.

Для проверки АКБ нужно:

• измерить напряжение мультиметром

На хорошо заряженном аккумуляторе напряжение составит порядка 12,6–12,9 В. После запуска двигателя показатели должны быть выше — от 13 до 14 В.

• проверить нагрузочной вилкой

Нагрузочная вилка — это специальное устройство, имитирующее работу стартера при запуске двигателя. Она есть в автосервисах и магазинах, торгующих АКБ. Если напряжение при использовании нагрузочной вилки падает ниже 9 В, стоит задуматься о покупке нового аккумулятора.

• проверить уровень электролита

Если на аккумуляторе есть пробки, можно попробовать проверить уровень электролита. Нормальным считается уровень, превышающий высоту пластин примерно на один сантиметр, либо ниже горловины заливного отверстия на три миллиметра. Если уровень ниже, следует долить дистиллированную воду. К необслуживаемым АКБ эта рекомендация часто неприменима — доливать воду в них не рекомендуется.

Как выбрать аккумулятор

Выбирая автомобильный аккумулятор, помимо собственно типа, стоит обратить внимание ещё на несколько факторов.

Ёмкость АКБ

Чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше попыток запуска мотора при прочих равных вы сможете осуществить. Это, если хотите, параметр живучести аккумулятора под нагрузкой. Нередко площадка под аккумулятор в легковушке физически позволяет установить батарею и на 60, и на 65, и даже на 70 Ач. С любой из этих ёмкостей автомобиль вы заведёте. Однако предпочтение при прочих равных стоит отдать батарее с наибольшей ёмкостью, особенно если вам приходится эксплуатировать автомобиль в условиях экстремальных морозов.

Стартерный ток

Не менее важным параметром является стартерный ток, или ток холодной прокрутки. От этой величины зависит, с какой силой стартер сможет вращать коленчатый вал на вашем моторе. Здесь, опять же, всё просто: чем больше, тем лучше.

Полярность и размеры клемм

У любого аккумулятора есть плюсовая и минусовая клемма, от которых запитываются потребители. Эти выводы могут располагаться на корпусе по-разному. На батареях с прямой полярностью плюс находится слева от лицевой стороны, а на АКБ обратной полярности на этом месте наоборот находится минус. На практике это означает, что установить «неправильную» батарею вы не сможете — нужные выводы до клемм при ошибке просто не дотянутся.

Существует и ещё одна градация — по размеру клемм. На европейских АКБ диаметр плюсовой и минусовой клеммы — 19,5 и 17,9 мм соответственно, а на азиатских — 12,7 и 11,1 мм. Пренебрегать этими данными при замене не стоит. В лучшем случае вы не сможете обеспечить надёжный контакт, а в худшем вообще не подсоедините выводы. На европейских АКБ контакты утоплены в корпус, а на азиатских — возвышаются над ним.

Дополнительные параметры

В случае с классическим аккумулятором первостепенное значение играет даже не производитель, а дата выпуска АКБ и её вес. Работает лайфхак очень просто: наилучший аккумулятор среди себе равных обладает наибольшим весом. Большая масса — гарантия того, что производитель не поскупился на свинец, и потенциальная заявка на внушительный срок службы. Второй параметр — дата выпуска. Аккумулятор начинает стареть с того момента, когда в него заливают электролит. Остановить процесс старения невозможно.

Куда сдать старую АКБ

Автомобильные АКБ — сильнейший источник загрязнения окружающей среды. Выбрасывать их в мусорку категорически запрещено. У простого автолюбителя есть два пути, и оба позволяют сэкономить.

Все крупные автомагазины, торгующие аккумуляторами, принимают на утилизацию старые батареи. Стандартная скидка на сегодня при покупке новой АКБ и сдаче старой — порядка 500 рублей.

Однако существует и иной путь, ещё более правильный и выгодный. Вашу старую АКБ с удовольствие примут на большинстве пунктов металлоприёмки. Найти такие пункты в вашем городе поможет Интернет. Выгода, скорее всего, будет больше — сдав старый аккумулятор с легковушки, вы получите 600–800 рублей на руки и сможете подобрать наиболее подходящую новую АКБ в любом удобном магазине или потратить деньги на иные нужды.