Стартерная автомобильная аккумуляторная батарея отличается от других тем, что способна выдавать очень большой ток, необходимый для прокрутки двигателя стартером при его запуске. Для сравнения возможностей стартерных аккумуляторов разных производителей нужно уметь пересчитать значение тока холодной прокрутки из одного стандарта в другой.
Конструкция, устройство и разновидности автомобильных стартерных аккумуляторов, принцип работы, разряд и заряд АКБ.
Стартерная аккумуляторная батарея собирается в одном моноблоке, разделенном перегородками на отдельные камеры по числу аккумуляторов в батарее. Для активной химической реакции, в результате которой выделяется электрическая энергия, необходимы два разнородных проводника-электрода, находящиеся в электропроводящей жидкости электролите.
В автомобильных аккумуляторах в качестве проводников применены решетчатые пластины из сплава свинца с сурьмой.
Ячейки пластин заполнены массой из окиси свинца. После обработки окись свинца на положительных пластинах превращается в перекись свинца (темного цвета), а на отрицательных пластинах — в чистый свинец (светлого цвета). Наиболее популярна технология концерна VARTA, где один из электродов помещен в сепаратор-конверт, названный так по внешнему сходству с обычным конвертом. Эта конструкция исключает возможное в традиционных стартерных аккумуляторах замыкание электродов.
Различают автомобильные стартерные аккумуляторы с правым + выводом (Евро) и с левым его расположением, если сторона выводов обращена к наблюдателю. Разновидности автомобильных стартерных аккумуляторов по характеру обслуживания таковы.
— Традиционные автомобильные аккумуляторы, требующие периодического обслуживания.
— Малообслуживаемые автомобильные аккумуляторы.
— Необслуживаемые автомобильные аккумуляторы.
В этой классификации под обслуживанием подразумевается, прежде всего, проверка уровня и плотности электролита. Кроме этого, автомобильные аккумуляторы требуют проверки надежности затяжки клеммных соединений, чистоты крышки корпуса и его механического закрепления на кронштейне под капотом.
Традиционные, обслуживаемые автомобильные аккумуляторы.
Необходимость обслуживания этих стартерных аккумуляторов вызвана, в первую очередь, используемой технологией изготовления, определяющей химический состав применяемых материалов для электродов. Так, изменение уровня электролита происходит не только из-за испарения воды, но и в результате ее разложения в процессе заряда, что вызывается наличием сурьмы в составе сплава решетки электродов.
В аккумуляторах нового поколения сурьма заменена кальцием, и свинцово-кальциевый сплав не вызывает при заряде стартерных аккумуляторов газовыделения из-за разложения воды. В связи с чем не происходит и ее потерь. Для контроля уровня электролита служат пробки. Проверка уровня производится по срокам технического обслуживания автомобиля. Рекомендуется доливка дистиллированной воды хотя бы раз в месяц.
Повышенное снижение уровня является признаком перезаряда батареи. При длительном перерыве в использовании рекомендуется ежемесячно подзаряжать батарею. Конструкция этих стартерных аккумуляторов обеспечивает замену отдельной секции в батарее, впрочем, эта процедура производится крайне редко.
Малообслуживаемые автомобильные аккумуляторы.
В решетках таких стартерных аккумуляторов существенно снижена доля сурьмы, вызывающая разложение (электролиз) воды. В аккумуляторах для контроля уровня электролита и доливки воды сохранены пробки. Но сам контроль уровня и его корректировку достаточно осуществлять раз в год или при пробеге в 50 000 километров. В мало обслуживаемых аккумуляторах, выполненных с использованием сепаратор-конверта, в который заключен один из электродов (технология VARTA), увеличен запас электролита, что также удлиняет период контроля.
Необслуживаемые автомобильные аккумуляторы.
Термин «не требующий обслуживания» означает лишь, что автомобильные аккумуляторы этого типа не требуют проверки уровня электролита и периодической доливки в течение всего времени эксплуатации. Это достигнуто путем совершенствования технологии и замены материалов, но еще одним обязательным условием эксплуатации такой автомобильной аккумуляторной батареи является точное регулирование напряжение заряда на выходе генератора на уровне 14,4 В.
При повышении напряжения заряда произойдет электролиз воды и выделение газов, что вызовет потерю воды. Большинство конструкций необслуживаемых стартерных аккумуляторов герметизированы и не имеют пробок, поэтому доливка воды в них невозможна. В этих видах стартерных аккумуляторов предусмотрены клапаны для выпуска газов. В других аккумуляторах пробки сохранены, так что в случае непредвиденного газовыделения в них можно долить воду.
Автомобильные аккумуляторы некоторых фирм (АС Delco Freedom, Exide, Centra Calcium) имеют встроенный ареометр, представляющий собой видимый шариковый поплавок. По его цвету можно судить о степени заряда аккумулятора и уровне электролита.
Работа стартерных аккумуляторов на автомобиле при повседневной эксплуатации, разряд и заряд АКБ.
Стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) при движении автомобиля работает в режиме чередования циклов разряда и заряда, то есть в так называемом режиме циклирования. Разряд батареи происходит при запуске стартера, на обмотки возбуждения электрогенератора и на другое включенное электрооборудование. Заряд же обеспечивается, как известно, от генератора, сочлененного с двигателем.
Время заряда и разряда изменяются случайным образом в зависимости от скорости автомобиля, дорожных условий и температуры окружающей среды. Время разряда в одном цикле колеблется от 2 до 20 секунд, а время заряда от 0,1 до 20 минут. В результате циклирования величина зарядного тока может существенно превышать его среднее значение.
Сила тока зарядки является разностью сил тока генератора и включенных потребителей электроэнергии. Для того чтобы заряженность аккумулятора оставалась неизменной в процессе циклирования, должно выполняться условие, что во время заряда аккумуляторной батареи ей должно быть выдано количество электричества, израсходованное во время разряда в предыдущем цикле.
Если зарядный ток будет больше требуемого по данному условию, батарея будет подзаряжаться, если нет, то аккумуляторная батарея будет разряжаться. Следовательно, в процессе эксплуатации аккумулятора на автомобиле происходит непрерывное изменение ее степени заряженности около некоторого установившегося среднего значения.
В летнее время, когда включено меньше потребителей, чем зимой, степень заряженности будет самой высокой. Для лета допускается степень заряженности не ниже 50 %, а для зимы должна быть выше 75 %. Опытом установлено, что при соблюдении правил эксплуатации стартерные АКБ в среднем около 80 % времени имеют степень заряженности 75-100 %, 15 % времени — 50-70 % и лишь в течение 5 % времени степень заряженности может достигать 5 %.
Систематический недозаряд автомобильного аккумулятора ведет к снижению срока его службы. Таким образом, уменьшение степени заряженности аккумулятора рано или поздно заставляет прибегать к необходимости восстановления ее заряда. Заряд автомобильного аккумулятора необходимо производить по крайней мере 1—2 раза в год, а то и чаще, если аккумулятор имеет преклонный возраст.
По материалам книги «Самоучитель по установке систем защиты автомобиля от угона».
Найман В. С., Тихеев В. Ю.