Автомобильный аккумулятор (аккумуляторная кислотная батарея, или АКБ) – вещь сезонная, хоть и используется круглый год. Ведь крутить коленвал в тёплое время года несложно. Но стоит похолодать, и сразу в полный рост встаёт вопрос о нелёгкой судьбе стартёра. Именно он норовит превратиться в чисто активное сопротивление, потребляющее очень большой ток. В итоге аккумулятор пытается отказать. Если он неисправен, то двигатель машины в штатном режиме завести не удастся. Как предупредить «умирание» аккумулятора, как выбрать хорошую и трудоспособную батарею – об этом речь в данной статье.
Для чего нужны АКБ в автомобилях
Назначение аккумулятора заключается в запуске двигателя, а также выполнении функций источника питания в бортовой сети машины при заглушённом моторе. Автомобильный аккумулятор также выступает в роли стабилизатора напряжения бортовой сети транспортного средства.
Наиболее распространёнными являются АКБ с номинальным напряжением 12 вольт. Их можно встретить на легковых автомобилях, микроавтобусах, легких и средних грузовиках. Аккумуляторы с напряжением 6 вольт применяются на мотоциклетной технике. А батареи с напряжением 24 вольта эксплуатируются на тяжёлых грузовиках, специальной и военной технике.
Для запуска двигателя требуется его прокрутка, которую обеспечивает стартёр. А питание стартёра обеспечивает аккумуляторная батарея. Поэтому их ещё часто называют стартёрными АКБ. В этот момент стартёр потребляет большой ток (несколько сотен ампер), разряжая батарею автомобиля. После того, как машина завелась, выработку электроэнергии в бортовой сети обеспечивает генератор. Схема построена так, что при поездке на автомобиле, аккумулятор подзаряжается и восполняет заряд, который был отдан при запуске мотора.
Принцип действия аккумулятора
Принцип действия свинцово-кислотного аккумулятора базируется на основе электрохимических реакциях Pb и PbO2 в электролите. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты. В автомобильном аккумуляторе протекают десятки различных реакций, но мы рассмотрим только основные. Когда на выводы аккумуляторной батареи подаётся внешняя нагрузка, запускается электрохимический процесс взаимодействия электролита с оксидом свинца. В результате протекания этой реакции металлический Pb окисляется до PbSO4. При разряде АКБ на аноде идёт процесс восстановления PbO2, а на катоде происходит окисление Pb. В процессе заряда аккумуляторной батареи для автомобиля протекает обратный процесс. Когда сульфат свинца расходуется, начинается процесс электролиза воды. В ходе его протекания на катоде и аноде выделяются водород и кислород, соответственно. В результате выделения водорода и кислорода создается впечатление, что электролит кипит. Лучше избегать этого процесса, поскольку при нём расходуется вода, растёт плотность электролита, а из-за гремучей смеси (водород + кислород) повышается опасность взрыва.
Чтобы поддерживать необходимый уровень электролита, в элементы АКБ при необходимости доливают дистиллированную воду.
Характеристики АКБ авто
Ёмкость аккумулятора характеризует количество отдаваемого электричества при разрядке до минимально допустимого напряжения. Единица измерения ёмкости – ампер-часы.
Ток холодной прокрутки ещё называется пусковым током. Согласно ГОСТ проверка на заявленный пусковой ток проводится после охлаждения АКБ до -18 градусов Цельсия. Автомобильный аккумулятор разряжается пусковым током 30 секунд. После этого его напряжение должно быть не меньше 8,4 вольта. В случае разряда продолжительностью 150 секунд напряжение должно быть не меньше 6 вольт.
Электродвижущая сила батареи (ЭДС) – параметр, показывающий напряжение на выводах батареи, на которую не повешена внешняя нагрузка и нет утечек. ЭДС можно измерить при помощи вольтметра или мультиметра.
Внутреннее сопротивление АКБ автомобиля объединяет в себе сопротивление сепараторов, электродов, электролита, выводов и прочих элементов батареи.
Степень заряженности зависит от множества факторов, и точное значение узнать сложно. Но ориентировочно степень заряженности оценивается по ЭДС и плотности электролита.
Саморазряд АКБ – процесс уменьшения ёмкости аккумулятора. Он вызван окислительно-восстановительными процессами на электродах.
Кроме того, важно учитывать срок хранения АКБ. Аккумулятор может храниться некоторое время в сухозаряженном состоянии прежде, чем попадет к потребителю. Немаловажно знать и срок эксплуатации, ну и особенности конструкции АКБ (вес, типоразмер).
Виды АКБ автомобиля
Сурьмянистые АКБ ушли в прошлое и сегодня для автомобилей не используются. В электродах этих батарей содержится больше пяти процентов сурьмы. Малосурьмянистые: пластины с уменьшенным содержанием сурьмы стали использовать для того, чтобы снизить разложение воды на кислород и водород. Но проблема обслуживания в них до сих пор актуальна. На сегодняшний день один из наиболее распространённых видов АКБ. Кальцием стали легировать свинцовые решетки для решения проблемы расхода воды и снижения саморазряда. При этом добавилась проблема потери ёмкости при глубоком разряде. Гибридные батареи – современные автомобильные аккумуляторы, которые стали попыткой найти компромисс между малосурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами. AGM и гелевые батареи – относительно новые аккумуляторы для автомобилей. Они стали следующим шагом в обеспечении безопасной эксплуатации автомобильных аккумуляторов. Щелочные аккумуляторы – вместо кислоты роль электролита выполняет щелочь. Наиболее распространены аккумуляторы никель-железо и никель-кадмий. Литий-ионные АКБ довольно перспективны, но на сегодняшний день не получили широкого применения на автомобилях из-за ряда нерешённых проблем.
Даже если в вашем авто нет проблем с аккумулятором, не забудьте в дорогу и международное водительское удостоверение, а если его у вас ещё нет – приглашаем быстро и легко его оформить – на нашем сайте.
