14.29. Аккумулятор
Что такое аккумулятор?
Аккумулятор – это устройство для хранения энергии в химической форме, которая может использоваться как электричество.
Аккумулятор работает благодаря тому, что два различных металла, находясь в кислотном растворе, вырабатывают электричество.
Основные показатели аккумуляторов
Ниже приводятся некоторые важные факты об аккумуляторах, которые помогут вам и вашим покупателям правильно выбрать аккумулятор для автомобиля.
Аккмулятор обладает 100% эффективностью при 27° С. При -18° С эффективность того же аккмулятора падает до 40%. Теперь для того, чтобы запустить двигатель, необходимо иметь более чем в два раза больше энергии, чем это было необходимо при 27° С. Подчеркните этот важный фактор вашим клиентам. Укажите на необходимость больших аккмуляторов, особенно в холодных климатах.
Стартовая мощность (пусковые амперы) показывает способность аккумулятора стартовать автомобиль в условиях очень холодной погоды. Он показывает количество ампер, которое вырабатывает аккумулятор в течение 30 секунд при -18° С без падения напряжения ниже 7,2 вольт (минимальный уровень, требуемый для надежного старта). Чем выше этот показатель, тем больше стартовая мощность аккумулятора.
Резервная мощность показывает протяженность времени в минутах, в течение которого аккумулятор обеспечивает 25 ампер при 27° С. Этот фактор представляет собой время, в течение которого аккумулятор обеспечивает работу всех вспомогательных приборов в автомобиле ночью и в условиях плохой погоды при неисправном генераторе заряда.
Функционирование в условиях холодной погоды
В зимних условиях при -18° С и ниже аккумулятор будет плохо заряжаться в связи с возрастанием внутреннего сопротивления. При коротких поездках зимой энергия, затраченная аккумулятором на пуск, не компенсируется. В результате аккумулятор работает на износ, постоянно разряжается и в конце концов отказывает.
"Горячий старт"
В летние месяцы после длительных поездок двигатель сильно нагревается, и часто случается, что его трудно стартовать заново. Такие "горячие старты" иногда требуют столько же мощности, сколько и при холодной погоде, или больше. Это особенно распространяется на высококомпрессионные двигатели с большим рабочим объемом и автомобили с кондиционерами. Это еще раз подчеркивает важность правильного выбора аккумулятора в соответствии с двигателем автомобиля.
Как правильно выбрать аккмулятор?
Наверное, у каждого автомобилиста наступает такой момент, когда возиться дальше со старой аккумуляторной батареей становится слишком хлопотно. Особенно если на дворе зима и стоят трескучие морозы. Постоянные проблемы с запуском двигателя, бесконечные "домашние" подзарядки и боязнь, что осыпающаяся активная масса в самый неподходящий момент замкнет пластины, после чего с какого-нибудь перекрестка вас потащат домой на буксире. Напрашивается вывод: нужен новый аккумулятор. Но какой?
Все стартерные аккумуляторные батареи делятся на три категории: обслуживаемые, или ремонтопригодные; малообслуживаемые; необслуживаемые.
Обслуживаемые аккумуляторы пока еще встречаются в продаже, хотя лет десять назад они составляли практически абсолютное большинство. Сейчас их производят лишь несколько российских заводов да еще в нескольких странах бывшего соцлагеря. Их легко узнать по эбонитовому корпусу и черной мастике, которая залита сверху. Такой аккумулятор дает возможность сменить блок пластин одной или нескольких банок, если между пластинами произошло короткое замыкание. Но подавляющее большинство этим заниматься не будут. К тому же более дорогой в производстве эбонитовый корпус менее прочем, чем пластиковый, и при ударе раскалывается. Мастика тоже имеет существенный недостаток – со временем от грязи и перепадов температуры она теряет свои изоляционные свойства, отчего аккумулятор начинает очень быстро самопроизвольно разряжаться.
Владелец же необслуживаемого аккумулятора попросту лишен возможности что-либо сделать с ним: на крышке такой батареи нет никаких отверстий и заливных пробок. Это специальные аккумуляторы, предназначенные для определенных (читай – идеальных) условий эксплуатации с мягким климатом и отлаженным сервисом. Они очень дорогие и подходят для использования не на всех автомобилях.
Большинство выпускаемых во всем мире автомобильных аккумуляторов является малообслуживаемыми. Они не имеют таких жестких ограничений в эксплуатации и широко представлены на рынке, от относительно дешевых и простых до дорогих, качественных и буквально нашпигованных современными технологиями.
Допустим, вы решили купить аккумулятор, но где и какой? Сначала – где. Лучше всего пойти в солидную фирму, где вам быстро подберут то, что нужно. Теперь – какой. Советовать что-то конкретное не будем, дадим лишь некоторые рекомендации.
Престиж и известность какой-то марки аккумуляторов имеют решающее значение при покупке, но надо учитывать и некоторые технические моменты. Конечно, химический состав пластин или технология их изготовления вряд ли известны продавцу. Да и нужно ли это покупателю? Лучше обратить внимание на то, что можно увидеть самому. Например, пакетированные пластины (каждая пластина упакована в микропористый конверт-сепаратор), которые предотвращают короткое замыкание между ними вследствие осыпания активной массы и соответственно продлевают срок "жизни" аккумулятора. Такие пакеты хорошо видны, если открыть заливную пробку. Обратите внимание и на пробки. Известно, что при зарядке аккумулятора вода из электролита выпаривается и при электролизе разлагается на водород и кислород.
Чтобы аккумулятор не взорвался, в пробках делают сбоку или сверху небольшое отверстие для выхода газов. В самых простых (и самых дешевых) аккумуляторах делают просто маленькое отверстие, которое быстро может забиваться грязью. В более дорогих пробки изготавливаются наподобие клапана, не дающего электролиту выплескиваться, с полостью для конценсации паров. Лучше всего, если пробки не имеют отверстий, а в крышке батареи есть система полостей для конденсации воды, а также единый газоотводный канал, как в необслуживаемых аккумуляторах.
Малообслуживаемые аккумуляторы поставляются производителями сухозаряженными (как большинство обслуживаемых) или залитыми электролитом на заводе. Если вы покупаете аккумулятор впрок, то лучше купить сухозаряженный: у него большой срок хранения. Для того чтобы привести их в рабочее состояние, нужно залить электролит. Залитые на заводе аккмуляторы уже готовы к работе. Электролит для них готовится специалистами из высококачественных составляющих и содержит много (иногда более двадцати) добавок, препятствующих сульфатации, осыпанию активной массы и др. Надо сказать, что в продаже появились специальные модификаторы, якобы содержащие такие добавки, но доверия они не вызывают. Есть еще одно преимущество у залитых аккумуляторов. Прежде чем попасть в торговую сеть, их подвергают специальной зарядке с контролем параметров на специальной аппаратуре. При этом выявить некачественные батареи значительно легче.
Наверное, самое важное, на что должен обратить внимание покупатель, – это характеристики аккумулятора. Их три. Первая – номанальное напряжение, оно у всех батарей одинаковое, и ошибиться невозможно. При покупке желательно проверить аккумулятор нагрузочной вилкой. Вторая – емкость, измеряемая в ампер/часах (A/h), означает, грубо говоря, количество электроэнергии, хранящееся в аккумуляторе. От емкости зависит, как долго можно крутить стартером двигатель, точнее – сколько можно сделать попыток запустить двигатель. Цена аккумулятора практически прямо пропорциональна его емкости. И третья характеристика – пусковой ток (измеряется в амперах. А), т. е. ток, подаваемый на стартер во время пуска. На аккумуляторах его могут указывать по четырем разным системам: ГОСТ (на отечественных), EN (стандарт Единой Европы), SAE (американский стандарт) и DIN. Последний, немецкий стандарт, наиболее близок к нашему ГОСТу и на большинстве европейских батарей ставится "по умолчанию", т. е. когда система стандарта не указана. Чем он больше, тем быстрее и с большей силой стартер провернет двигатель.
Лучше, если вы купите аккумулятор с теми характеристиками, которые указаны в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля: так он прослужит вам дольше при минимальных расходах. Можно сэкономить и купить аккумулятор меньшей емкости, но служить он вам будет меньше обычного срока и плохо справляться с зимним запуском. Купив батарею даже ненамного большей емкости, вы не выиграете в сроке службы, т.к. постоянный недозаряд аккумулятора приведет к сульфатации пластин, и проиграете в деньгах. Увлекаться повышенным пусковым током также не следует: сожжете стартер. Лучше смените масло в двигателе, и проблем с запуском не будет.
Последнее время рынок страны переполнен некачественными товарами и подделками. Аккумуляторы не являются исключением. Есть несколько признаков, по которым можно с достаточной точностью отличить оригинал от подделки. Первое и, пожалуй, главное: на аккумуляторе должны быть обязательно указаны страна-изготовитель и выпускающий завод, лучше если с адресом. Второе – должна быть указана дата изготовления, что очень важно, если аккумулятор залитый. К каждой батарее должен прилагаться технический паспорт, а вот наличие инструкции необязательно. Это связано с тем, что на Западе аккумуляторы почти не продают в розницу, их устанавливают специалисты на сервисных станциях. Третье – качественный аккумулятор немыслим без качественного корпуса, хороших пробок и гладких выводных клемм, нередко смазанных технической защитной смазкой от окисления и накрытых сверху цветными пластмассовыми колпачками.
"Амперная" нагрузка
Главной задачей аккумулятора является подача тока для запуска двигателя. Ток, требующийся для проворачивания холодного двигателя отличается от автомобиля к автомобилю. Он зависит от величины хода поршня и диаметра, количества цилиндров, соотношения прокручивания двигатель/ стартер, сопротивления цепи, температуры, вязкости масла двигателя и нагрузки вспомогательных устройств. Четырехцилиндровый двигатель может требовать такой же величины тока запуска как и восьмицилиндровый с большим рабочим объемом. Когда оригинальное аккумуляторное оборудование подбирается к автомобилю, то учитываются все эти факторы.
Вторым назначением аккмуляторной батареи является восполнение нагрузочных требований автомобиля, когда они превышают возможность зарядной системы по снабжению энергией. Зарядная система выдерживает электрическую нагрузку при нормальных условиях движения. Тем не менее, если двигатель находится на холостом ходу, батарея может восполнить часть энергии для вспомогательных устройств. Это имеет место при езде по городу при постоянных остановках и возобновлении движения при нормальной нагрузке вспомогательных устройств. Аккумуляторная батарея должна восполнить электрическую нагрузку автомобиля при отказе зарядной системы.
При замене автомобильного аккумулятора применяйте эквивалентный оригинальной аккумуляторной батарее. Применяйте аккумуляторную батарею большей емкости, если необходим больший фактор надежности.
Третьим назначением аккумуляторной батареи является действие в качестве стабилизатора напряжения в зарядной системе. Время от времени в электрической системе вырабатываются очень высокие переходные напряжения. Это может иметь место при замыкании или размыкании цепи и т. п. Аккумуляторная батарея частично поглощает и значительно сглаживает эти пиковые напряжения и защищает полупроводниковые компоненты от выхода из строя.
Берегите аккумулятор!
Чем холодней на улице – тем больше проблем у водителей. Одна из главных – как на морозе запустить двигатель. И здесь в первую очередь дает себя знать аккумулятор. Именно на него в мороз падает наибольшая нагрузка: запуск двигателя требует намного больших усилий. Чтобы стартер повернул коленвал холодного двигателя, аккумуляторной батарее нужно отдать значительно больше энергии. При этом не забывайте, что восстановление работоспособности аккумулятора происходит не мгновенно, а через некоторое время: загустевший на холоде электролит медленно проникает внутрь пластин. Именно поэтому повторную попытку запуска двигателя рекомендуют производить только через несколько минут. К тому же на морозе батарея при работе стартера разряжается очень быстро.
Некоторые водители, пытаясь пустить "замерзший" двигатель, беспрерывно крутят стартер раз за разом. В результате этого насилия аккумулятор очень быстро "сдыхает" – окончательно и бесповоротно: пластины батареи, не выдерживая чрезмерных нагрузок, начинают коробиться и осыпаться.
Видимо, нет нужды говорить о необходимости регулярного ухода за аккумулятором, о том, что нужно не реже раза в неделю проверять уровень электролита в банках и при необходимости доливать дистилированную воду. Если аккумулятор необслуживаемый – забот поменьше. Но все равно внимание уделять придется – периодически следует проверять натяжение приводного ремня, а при первых же признаках снижения мощности аккумулятор необходимо подзарядить.
А теперь речь пойдет о том, как побыстрее и наименее безболезненно для аккумулятора пустить двигатель на морозе.
Сначала – очевидное. Своевременно замените масло на зимнее. Лучше – на импортное, ибо наше (в том числе и фасованное) нередко имеет неприятную особенность превращаться на морозе в кисель или вовсе замерзать. Не говоря уже о том, как такое масло будет смазывать детали двигателя, аккумулятору с ним придется очень туго и дни его будут сочтены.
Второе – свечи. На зиму лучше установить новые. Но это теория, а на практике часто в силу вступают такие факторы, как "экономность" или отсутствие оных в нужное время под рукой. Ибо, пока двигатель пускается нормально, многие даже не вспоминают о том, что в двигателе есть свечи ... Если свечи все же старые – установите в них необходимый зазор, который постоянно увеличивается из-за обгорания электродов. Лучше это сделать загодя, иначе придется ковыряться тогда, когда нужно ехать. В крайнем случае, если двигатель не пускается, зазор можно установить меньше рекомендуемого, но в этом случае электроды будут обгорать еще быстрее.
В сильные морозы, перед тем как включить стартер, "разогрейте" аккумулятор – включите на пару минут дальний свет. И не пытайтесь завести двигатель сразу. Сначала несколькими короткими включениями стартера погоняйте поршни в цилиндрах, чтобы слегка разогнать загустевшее масло. А уже после этого попытайтесь его запустить. Если двигатель не запустился с первой попытки, не выключайте сразу же стартер. Самый оптимальный режим пуска двигателя – серия 10–15 секундных попыток с трехминутными перерывами.
Типичные нагрузки пассажирского автомобиля (в амперах)
| Стоп-сигналы |
8
|
| Зажигание |
6
|
| Радио |
0,5
|
| Стеклоочистители |
7,5
|
| Фары (Ближний свет) |
9
|
| Фары (Дальний свет) |
13
|
| Огни парковки |
7
|
| Внутреннее освещение |
2
|
| Вентилятор (Нагреватель, без кондиционера) |
6
|
| Вентилятор (Нагреватель с кондиционером) |
16
|
| Кондиционер, летом |
24
|
| Задний свет |
22
|
| Основная нагрузка с кондиционером (Лето) |
50
|
| Основная нагрузка с кондиционером (Зима) |
45
|
| Запуск летом (Бензин) |
150 – 250
|
| Запуск летом (Дизель) |
450 – 550
|
| Запуск зимой (Газ) |
250 – 350
|
| Запуск летом (Дизель) |
700 – 800
|