Зарядка аккумулятора. Подробно...

[Экс - админ]

Классификация аккумуляторов.

Во-первых, это емкость,выраженная в ампер-часах (Ah).
Она характеризует способность аккумулятора давать
определенный ток в течение определенного времени. Например, емкость 40 ампер-час
означает, что аккумулятор может давать ток в 1 ампер в течение 40 часов
(или в 2 ампера в течение 20 часов и т.д.).
Во-вторых, пусковая мощность.
А именно - величина максимальной выходной мощности,
которую аккумулятор может выдавать в течени 30 секунд при температуре минус 18
градусов С. Этот показатель характеризует способность
аккумулятора запускать холодный двигатель.
И, в-третьих, - резервная емкость. Этот
параметр, особенно почитаемый в Америке, показывает интервал времени (в минутах),
в течение которого аккумулятор способен давать ток 25А (т.е. в течение какого времени
он сможет подменять собой вышедший из строя генератор).


Что там внутри?

Да все то же самое, что и раньше,
поскольку принципиально конструкция аккумуляторов остается неизменной с незапамятных
времен: свинцовые пластины и кислота.
Стандартный автомобильный аккумулятор состоит
из шести 2-вольтовых элементов, что дает на выходе 12 вольт. Каждый элемент состоит
из свинцовых решетчатых пластин, покрытых активным веществом и погруженных в кислотный
электролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, а положительные
двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку, активное вещество вступает
в химическую реакцию с сернокислотным электролитом, вырабатывая электрический ток.
На пластинах при этом осаждается сульфат свинца, и электролит, соответственно,
истощается. При зарядке эта реакция проходит в обратном направлении, и способность
аккумулятора давать ток восстанавливается.

Автомобильный аккумулятор выполняет три функции:
во-первых, он запускает двигатель, во-вторых, питает некоторые электрические
устройства, например, сигнализацию и телефон, когда двигатель не работает. И, наконец,
он "помогает" генератору, когда тот не справляется с нагрузкой.
Аккумулятор обычно
соседствует с двигателем. А как раз высокой температуры этот агрегат не переносит.
Ведь верхний предел рабочей температуры этих устройств - 100 градусов С,
дальше электролит
просто закипает. Но даже если температура и не достигает рокового предела, а только
к нему приближается, срок службы батарей все равно снижается в три-четыре раза".
Казалось бы, следует просто убрать аккумулятор подальше от двигателя,
но это ведет к дополнительным
расходам. Придется тянуть к стартеру более длинный провод, который будет "съедать"
часть энергии, что потребует увеличить мощность аккумулятора. К тому же этот "ящик
с кислотой" окажется тогда близко к пассажирскому отсеку, что небезопасно.

Холостой режим.

Простаивание автомобиля зимой в "пробках" - настоящая проблема для аккумулятора.
Работающие одновременно вентилятор, фары, обогреватель заднего окна и стеклоочистители
способны забрать больше тока, чем производит генератор,
за 45 минут такой работы средний аккумулятор может истощиться настолько, что
повторный запуск выключенного двигателя окажется уже невозможным. Для восстановления
потребуется не меньше 30 минут нормальной езды, прежде чем можно будет снова остановиться.

Отчего они выходят из строя?

Вообще-то, в самом аккумуляторе ломаться
особенно нечему. Во всяком случае, причина большинства неисправностей связана не
с собственными его дефектами, а с наличием
дополнительного оборудования, например,
сигнализации и телефона. Эти устройства особенно любят преподносить "сюрпризы"
во время длительных стоянок автомобиля.
В процессе службы, конечно, аккумулятор тоже
изнашивается
и, в конце концов, выходит из строя. Это
происходит вследствие коррозии пластин, обеднения их активного покрытия и истощения
электролита. Тому способствует повышенная температура, так что чаще всего повреждения
происходят летом, а с первым морозцем начинается "веселая жизнь". Обычно срок службы
батареи составляет около четырех лет, но в большой степени зависит от режима эксплуатации.
Однако
если ваш аккумулятор вдруг начал барахлить, не спешите его выбрасывать.
Попробуйте зарядить разряженный
аккумулятор, причем как можно скорее. Чем дольше аккумулятор остается незаряженным,
тем сильнее сульфатация пластин, и тем проблематичнее будет его восстановление.

Аккумулятор требует заботы.

Многие владельцы автомобилей бывают искренне удивлены, когда узнают,
что аккумулятор тоже требует "
техобслуживания". Это прискорбно, потому что капелька
заботы и внимания могут сберечь кучу времени и денег.
Уход за аккумулятором чрезвычайно
прост и практически сводится лишь к регулярным проверкам уровня электролита. Низкий
уровень может свидетельствовать об излишней зарядке, что обычно вызвано неисправностью
генератора. Если же электролита недостает только в одном из элементов, то выход из
строя всего аккумулятора уже не за горами. В теплую погоду он еще кое-как поработает,
но первые же холода его прикончат.
Несколько лет назад в большом ходу были "аккумуляторы,
не требующие ухода", что конструктивно сводилось к глухой герметизации верхней
крышки. Со временем мода эта прошла, поскольку, в случае, если, по каким-то причинам,
потеря электролита все же происходила, долить его уже было нельзя.
Доливая воду в аккумулятор,
помните об одной особенности. Во время зарядки уровень электролита несколько
превышается, поэтому доливать следует с учетом этого эффекта. А что может кислота,
попавшая на корпус батареи или на детали кузова, мы все прекрасно знаем.

Вопросы безопасности.

Помните, что опасность возгорания кислорода и водорода,
выделяющихся во время зарядки (а также после ее завершения), вполне реальна.
Хотя
большинство серьезных производителей оборудуют крышки аккумуляторов ограничителями
пламени, призванными предотвратить его попадание внутрь аккумулятора, подобная
вероятность по-прежнему сохраняется.
Помните также, что искра возникает не
только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды
может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв.
Взрыв аккумулятора можно сравнить
по мощности с выстрелом из ружья калибра 12 мм. Результат представляет собой жуткое
зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. Например, в осторожной
Америке в год бывает более десяти тысяч подобных случаев.
При том, что взрыв, вероятно,
не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как
осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных
очках.
Следующий момент, на который следует обратить внимание, -
вибрация.
После высокой температуры и электрической перегрузки, это - основная причина износа батарей.
Механизм данного воздействия прост: любая "болтанка" постепенно стряхивает активное
вещество с пластин. Поэтому проследите, чтобы аккумулятор был прочно закреплен.
И,наконец, проверьте клеммы.
Они должны быть чистыми и хорошо затянутыми во избежание искрения.
Некоторые смазывают клеммы густой смазкой, другие считают, что это только способствует
накоплению грязи, так что выбор за вами.

Зарядка АКБ.

Прошли времена, когда аккумулятор
просто подключали к зарядному устройству и оставляли на ночь. Зарядку аккумулятора
нужно производить с определенной "скоростью", иначе вас ждут разные неприятности.

Зарядный ток для обычной свинцово-кислотной батареи может составлять до 10%
от ее ампер-часовой характеристики. Например, полностью разрядившийся аккумулятор
емкостью 50 ампер-часов можно заряжать при силе тока 5 ампер в течение десяти часов.
Зарядка должна проходить со снятыми крышками. Батарея, не эксплуатировавшаяся в течение длительного времени (4-5 мес.) нуждается
в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд.
Степень разряженности определяют по той банке,
в которой плотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее,
позволим повторить ее еще раз - батарею, разряженную летом более чем на 50%, а
зимой более чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует
помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всего прочего
может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1.2 г/см3
температура его замерзания составляет около -20°С.
Также необходимо подзарядить
батарею, если плотность в разных банках отличается более чем на 0.02 г/см3.

Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее емкости.
Для батареи с емкостью
55 Ач эта величина составляет 2.75 А. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд.
Если же Ваш аккумулятор герметичный, "не требующий
ухода" (см. выше), то его придётся заряжать еще медленнее - не более 2,5% от ампер-часовой
характеристики. Так, в том же примере полностью разрядившийся герметичный аккумулятор
на 50 ампер-часов требует тока зарядки 1,25 ампер в течение 40 часов. Для частично
разрядившихся аккумуляторов это время будет, конечно, меньше.

Однако не стоит впадать в крайность - при совсем низком токе батарея просто не
"закипит", к тому же время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом
токе батарея "закипит" значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все
100%.Ещё это может
привести к перегреву, а то и к вскипанию электролита. Могут покоробиться пластины,
тогда аккумулятору - конец.
Признаками окончания зарядки служит бурное выделение газа (т.н. "кипение")
и не изменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита.

Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому,
дабы не прозевать начало бурного кипения.
Другой вариант - использование
для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет
при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени
заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если
батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен
зарядке от генератора на автомобиле.


Большинство зарядных
устройств снабжено регулятором зарядного тока. Особенно удобно, если есть режим "снижающейся
зарядки". В этом случае по мере зарядки аккумулятора зарядный ток автоматически
уменьшается, что позволяет предотвратить возможный перезаряд.
Некоторые более мощные зарядные
устройства оборудованы функцией быстрой зарядки. Ее следует использовать только при
чрезвычайных обстоятельствах, когда машину нужно завести как можно скорее. В этом
режиме повышенный ток зарядки подается в течение определенного промежутка времени,
после чего устройство само отключается. Жизнь аккумулятора это все равно сокращает.


С чего же начать?

Перво-наперво очистим от грязи верхнюю крышку АКБ и
замерим плотность электролита во всех банках без исключения. Норма 1.27-1.28 г/см3!
У Вас далеко не так? Значит, снимаем батарею и ставим на зарядку. И это однозначно!
Ни в коем случае не пытаемся повысить плотность электролита добавлением концентрированной
кислоты, какая бы низкая не была его плотность.
Ну а если Вы поступите по-своему и все же
дольёте в батарею электролит большей плотности, то это просто уменьшит срок службы
батареи из-за более агрессивной среды. Желаемого же результата - повышения емкости
батареи при этом не произойдет.


Рекомендации по эксплуатации

Ошибочно полагать, что заряд батареи
начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель
в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только
после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в
зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и
опасен довольно распространенный, по крайней мере, в нашем автомобильном городе,
способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением
до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня
не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым
разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному
результату.
Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются
от процессов при разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем
активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности
пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной
попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы
электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы.
Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течение 10 сек.
забирает
емкость 300А х 10с = 3000 Ас = 0.83 Ач, что составляет около 1.5% от емкости АКБ.
При медленном же разряде участвуют не только поверхностные слои активной
массы, но и глубинные, потому и разряд происходит более глубокий.



И наконец примерное потребление энергии автомобильными
потребителями:

зажигание - 2 Ампера,
габариты - 4 А,
ближний свет - от 9 А,
дальний свет - от 10 А,
обогрев заднего стекла - 10 А,
вентилятор отопителя:
1-я скорость - 5-7 А,
2-я скорость - 10-11 А,
стеклоочистители - 3-5 А,
магнитола - от 5 А
ИТОГО: 32-56 Ампер.

Зная эти азы,
Вам не составит труда подсчитать, что оставленные включенными на автомобиле габариты
(естественно, при неработающем двигателе), за
3 часа "съедят" 4А х 3ч= 12 Ач емкости батареи, что соответствует разряду приблизительно
на 20%. Через 6 часов Вы уже рискуете не завести свою машину, особенно, если дело происходит
зимой, т.к. разряд составит порядка 40% (тем более, что к тому же зимой батареи,
как правило, эксплуатируются заряженными далеко не на 100%).

Аналогично можно прикинуть,
что Вы имеете при продолжительной работе двигателя на холостом ходу,
ток отдачи 45 Амперного генератора автомобиля на холостом ходу составляет 24А.
Вычитаем из этой цифры 2А, необходимые для обслуживания системы зажигания. Остается
22А. Нетрудно прикинуть, что можно включать с тем, чтобы хоть
немного досталось бы и аккумулятору (при этом помните про КПД зарядки, составляющий
50%).