Все об автомобильных аккумуляторах: советуют профессионалы

АКБ появилась на автомобиле раньше, чем генератор и чем многие другие автозапчасти. В начале прошлого века аккумулятор не имел возможности для зарядки на автомобиле, и должен был обеспечивать необходимой энергией основных потребителей. Но на тот момент их было не так много. Основным потребителем был двигатель, чуть позже появился стартер... Сегодня же аккумулятор существует только вместе с множеством других электронных и электрических систем. Несмотря на то, что автопроизводители научились заряжать АКБ непосредственно на автомобиле, работа этого узла остаётся весьма непростой.

Что происходит внутри АКБ?

Весь смысл работы батареи - это постоянное преобразование одних химических элементов в другие и обратно в зависимости от режимов работы. Уже отсюда становится ясным, что постоянные циклические химические процессы не могут происходить без потерь. Процесс обязательно сопровождаются выделением тепла, образованием различных химических соединений и газов, разрушением материалов и т.д. При зарядке используется электрическая энергия для запуска химических процессов, при разрядке аккумулятора - наоборот, химические процессы запускают процесс выработки необходимого электричества.

Многие полагают, что критерием оценки аккумуляторов является его ёмкость. Это не совсем так. Для аккумулятора, который мы используем в автомобиле, важны две основные характеристики:  «ёмкость» и «пусковой ток». Для простоты понимания этих характеристик можно использовать модель бака с водой.

Всем потребителям нашего бака хватит воды, если мы сделаем его объёма «с запасом». Но если мы разрешим всем потребителям сразу забирать воду из одной трубы, то всем может не хватать, т.к. давление будет падать. Тогда нужно либо улучшить отдачу (увеличить диаметр крана), либо выставить приоритеты. Если наладить хорошее потребление и всем будет хватать, то тут встаёт вопрос по постоянному наполнению бака. Он должен наполняться быстрее, чем мы его опустошим.

Всё вышесказанное в полной мере хорошо переносится и на АКБ. С ёмкостью всё понятно. А что такое «пусковые токи»? Эта характеристика схожа с потребителями, только с учётом того, что главным является электрический стартер автомобиля. «Главным» он является не только по приоритету, но и потреблению (потребляет он в десятки, сотни раз больше чем остальные). Для него определённое время АКБ должна отдавать свой заряд без потери эффективности. Иначе мы будем испытывать трудности при запуске автомобиля. Особенно важно это при наступлении холодов.

Параметры ёмкости и пусковых токов, стандартизированы и обязательно указываются на батареях всех производителей. Не менее важна скорость восстановления АКБ, так как после использования стартера нам необходимо восполнить заряд, иначе это сильно сократит срок службы батареи. Чем выше скорость «восстановления» - тем надежнее работа аккумулятора. Но скорость восстановления не считается обязательной для указания и оставлена на откуп производителям.

Параметры АКБ заложены в его конструктивных особенностях. Проще всего увеличить ёмкость путём увеличения площади активных пластин и количества электролита, а значит увеличением размеров батареи. Пусковые токи больше зависят от расстояния между пластинами, материалов пластин, их формы и т.д. Скорость восстановления имеет схожую зависимость с пусковыми токами: чем быстрее происходят процессы - тем лучше результат.

Аккумуляторная батарея автомобиля в разрезе.

Почему зимой возникают проблемы с АКБ?

В свободном состоянии, когда не подключено ни одного потребителя, аккумулятор способен удерживать энергию длительное время. При нормальных условиях эксплуатации и при полностью исправных электрических системах автомобиля все процессы внутри аккумуляторной батареи хорошо сбалансированы. И на протяжении всего срока эксплуатации аккумуляторная батарея никаким образом не должна выдавать своего присутствия для владельца автомобиля. Все электронные и электрические потребители должны работать без перебоев.

С наступлением зимнего сезона многие автовладельцы сталкиваются с проблемами, связанными с работой аккумуляторных батарей. Почему они возникают? АКБ в процессе работы сама по себе выделяет большое количество энергии. Это значит, что в жарких условиях дополнительное тепло для неё хоть и не лучшим образом сказывается на работе батареи, но лишь сокращает срок её жизни. В холодном же климате аккумуляторная батарея испытывает на себе максимальные нагрузки. Даже несмотря на то, что тепло рассеять легче (а значит продлить срок службы), аккумулятор приходит в негодность в разы быстрее. Причём в сильные морозы АКБ может как раз потерять свои свойства внезапно и необратимо. Связанно это с тем, что при понижении температуры химические процессы сильно замедляются. И процессы отдачи энергии, а также её восстановления происходят крайне медленно. Это было бы приемлемо, если бы не приходилось дополнительно нагружать и без того «ослабевшую батарею». Но в двигателе и коробке передач густеет масло, и стартеру требуется больше энергии для запуска. Активизируется работа отопителя, подогрева зеркал, стёкол и сидений. Увеличивается продолжительность тёмного времени суток и использования фар. В слякоти чаще работают стеклоочистители, омыватели лобового стекла и т.д. Так что на затруднительном запуске двигателя сложности не заканчиваются - неизбежно снижается зарядка аккумулятора. И при небольших пробегах автомобиля аккумулятор не успевает полностью зарядиться. Даже когда у автомобиля полностью исправна электрическая система.

Что делать, чтобы избежать проблем?

Теперь несколько советов, которые позволят избежать проблем с АКБ при зимней эксплуатации автомобиля:

- не допускайте длительной работы потребителей энергии при выключенном двигателе и на холостом ходу;

- при запуске автомобилей с механической коробкой передач выжимайте сцепление;

- проверьте состояние клемм: они должны быть чистые, без налета, крепления туго затянуты. Можно смазать контакты специальной смазкой;

- при наличии необходимого оборудования измерьте напряжение разомкнутой цепи (НРЦ), которое должно быть не менее 12,6 В. При необходимости подзарядите аккумулятор.

Для стабильной работы в холодных условиях и долгой жизни АКБ она должна быть всегда заряженной до нормального состояния. Но если вы дополнительно заряжаете аккумулятор зарядным устройством дома, вам следует помнить, что перезаряжать её тоже нельзя!

Нормально заряжающийся аккумулятор, достигая необходимого уровня, начинает выделять небольшое количество пузырьков. При этом происходит активное выделение водорода. Если же заряжать АКБ неправильно - электролит может закипеть. При таком режиме происходит разрушение активных пластин внутри корпуса: такое повреждение для АКБ неисправимо. Мало того, выделение водорода происходит гораздо активнее. Из-за этого может не выдержать корпус батареи и даже возможно создание условий, которые могут привести к её взрыву. Поэтому иногда не стоит пытаться самостоятельно продлить срок службы батареи.

Срок службы батарей

Производители рекомендуют использовать АКБ не более четырёх лет. По истечении этого срока аккумулятор рекомендуется заменить, невзирая на то, что он вас полностью устраивает и совершенно не беспокоит. Эта рекомендация относится ко всем АКБ, независимо от технологий, применяемых в них. Хотя при правильной эксплуатации и отсутствии неисправностей в энергосистеме автомобиля батарея способна проработать гораздо дольше предписанного гарантийного срока. Следует помнить, что старый аккумулятор можно утилизировать, только сдав его в специальный пункт приёма.

Какую АКБ выбрать и как её поменять?

АКБ должен меняться на автомобиле вовремя и только на батарею, характеристики которой одобрены производителем. Настоятельно не рекомендуется использовать АКБ, не одобренные заводом-изготовителем автомобиля, даже если это допускают производители батарей. Это может привести к повреждениям некоторых систем автомобиля.

В обычной жизни автолюбители меняют аккумулятор исходя из собственного понимания проблем, с которыми они столкнулись. Иногда это помогает, но часто владелец лишь откладывает визит на сервис, в ущерб состоянию автомобиля. Более того, уже давно на рынке присутствуют автомобили, замену АКБ на которых надо проводить при помощи диагностического оборудования (так сказать, «познакомить» новую батарею со всеми электронными модулями).

Хороший специалист по работе с АКБ - это сотрудник сервисного предприятия, который сможет произвести весь ряд мероприятий по диагностике батареи и системы зарядки, системы запуска и прочих потребителей энергии и обладающий полным набором необходимого оборудования. Утечки тока, недостаточное напряжение, выдаваемое генератором, его ослабленный ремень, неисправность регулятора напряжения, а также большой отбор мощности нештатным оборудованием - все это может привести к систематическому «недозаряду» аккумуляторной батареи и, как следствие, её преждевременному выходу из строя. Далеко не каждый автовладелец или даже сервис способны выполнить все необходимые операции. Это вдвойне важно, если автомобиль современный и оснащён сложным электронным оборудованием. Правильнее всего обратиться за помощью в данном вопросе на специализированные сервисы. Зачастую, это проще и выгоднее, чем заниматься этим самостоятельно или доверять непроверенным мастерам. Например, в сети Бош Авто Сервисов обязательно есть оборудование не только для проверки АКБ, но и состояния бортовой сети. Можно за короткий промежуток времени проверить сеть и обнаружить реальную проблему при запуске автомобиля.

Выбирая новый аккумулятор, рекомендуем доверять всемирно известным производителям, применяющим в производстве АКБ самые современные технологии. Например, аккумуляторы Bosch, изготовленные с применением новейшей технологии производства положительной решетки PowerFrame®, обеспечивают больший срок службы, повышенную устойчивость к циклам заряда-разряда, уверенный пуск двигателя даже при экстремальных температурах и надежное энергообеспечение дополнительных систем безопасности и комфорта. Кроме того, в ассортименте Bosch найдется подходящая батарея практически для любого автомобиля.         

Часто задаваемые вопросы.

1.     Можно ли установить аккумулятор с большей ёмкостью? Например, вместо стандартного 45 Ач поставить новый 72 Ач?

Даже если вам удастся подключить нестандартный аккумулятор к бортовой сети без переделок, делать это не рекомендуется. Проблема в том, что производитель рассчитывал автомобиль для эксплуатации в определённых условиях с определёнными потребителями. А значит, и система зарядки рассчитывалась должным образом. В определённых условиях генератор не сможет заряжать АКБ должным образом и возникнет риск «недозаряда». Значит, срок службы батареи будет сокращаться. Хотя многие в такой ситуации осознано выбирают более стабильные пуски зимой в ущерб сроку службы АКБ.

Если у вас, к примеру, японский автомобиль с АКБ малой ёмкости, можно порекомендовать в данной ситуации установить аккумулятор с максимально допустимым для Вашей модели значением.

2.     Правда ли, что зимой, перед запуском автомобиля, рекомендуется на некоторое время включить электрические потребители (например, свет фар, вентилятор печки и т.д.)?

Такая рекомендация действительно существует. Смысл в данных манипуляциях в том, что включая потребителей, вы запускаете химические процессы внутри АКБ. И при условии, что аккумулятор исправен, вовремя обслуживался и хорошо заряжен, вы «подогреваете» батарею и готовите её к резкой нагрузке. АКБ будет реализовывать накопленный заряд быстрее и лучше восстанавливаться.

Не стоит включать несколько потребителей, габаритных огней будет вполне достаточно. А время их работы не должно приводить к значительному разряду аккумулятора.

3.      Правда, что плохой контакт в клеммах тоже влияет на запуск в холодное время года?

Да, это важно не только зимой, но и во все другие времена года. Плохие контакты на клеммах АКБ могут ухудшить запуск двигателя. Причём, состояние АКБ тут не играет значения. На самом деле, хуже другое: полбеды, что это повышенные нагрузки для батареи и что АКБ будет плохо заряжаться из-за поверхностного контакта (большого сопротивления) на клеммах. Это опасно для электрических потребителей в бортовой сети автомобиля. В момент пусков при таких условиях происходят постоянные скачки напряжения в сети, и далеко не все электронные потребители рассчитаны на такую работу. Поэтому есть риск вывести из строя электронные и электрические потребители автомобиля.

Плохой  контакт также влияет на срок службы АКБ, способствуя разрушению клемм АКБ.

Кроме того, поверхностный контакт опасен для проводки автомобиля. При стартовых токах может происходить существенный нагрев элементов, в которых есть повышенное сопротивление, а значит, появляется риск повреждения или возгорания элементов проводки автомобиля.

Как правильно «прикуривать» автомобиль?

Чтобы обеспечить правильный и безопасный пуск автомобиля при недостатке электрического питания в одном из автомобилей, лучше ознакомиться с инструкцией по эксплуатации к автомобилю. Там могут содержаться точные данные и рекомендации, которых стоит придерживаться. Общие советы выглядят следующим образом:

- При принудительном пуске использовать только специальные клеммы, приспособленные для такого рода подключения.

- Площадь поперечного сечения стартового кабеля для бензинового двигателя объемом до 2.5 л должна быть не менее 16 мм² (диаметр около 5 мм). Для дизельного двигателя или бензинового двигателя объемом более 2.5 л сечение кабелей должно быть не менее 25 мм². Определяющим здесь должен быть автомобиль с разряженной батареей. Сечение кабелей указано, как правило, на упаковке. Рекомендуется покупать стартовый кабель с изолированными кабельными зажимами и сечением 25 мм², так как он подходит и для двигателей с меньшим объемом цилиндров.

- Оба автомобиля должны быть с одинаковым напряжением бортовой сети (12 или 24 В).

- Полностью разряженная батарея может замерзнуть уже при температуре - 10°С. Перед присоединением кабеле необходимо, чтобы замерзшая батарея обязательно была разморожена.

- Если вы используете обслуживаемый аккумулятор, проверьте уровень электролита в разряженной батарее. При необходимости долейте дистиллированную воду.

- Выключите все потребители тока.

- Двигатель питающего автомобиля в процессе заряда обязательно должен работать на холостых оборотах. Таким образом, генератор защищается от повреждений, которые могут возникнуть вследствие пиков напряжения в момент запуска.

Присоедините стартовый кабель в следующей последовательности:

        1. Присоедините красный кабель к положительной клемме (+) в двигательном отсеке или к положительному полюсу (+) аккумуляторной батареи питаемого автомобиля.

        2. Другой конец красного кабеля присоедините к положительной клемме питающего автомобиля.

        3. Присоедините черный кабель к точке массы (-) в двигательном отсеке или к отрицательному полюсу (-) аккумуляторной батареи питающего автомобиля. Другой конец черного кабеля присоедините к точке массы в подкапотном пространстве или надёжном месте на кузове питаемого автомобиля.

! Не присоединяйте чёрный кабель «массы» к отрицательному полюсу (-) разряженной батареи. Лучше всего для этого подходит металлическая часть, соединенная болтами с блоком цилиндров (например «петля» для демонтажа двигателя). При неблагоприятных обстоятельствах присоединение кабеля к отрицательному полюсу разряженной батареи может вызвать взрыв батареи вследствие искрообразования и выделения гремучего газа. ! Клеммы стартового кабеля при присоединенных кабелях не должны входить в контакт друг с другом и соответственно положительные клеммы не должны касаться точек массы (кузова или рамы), т.к. возникает опасность короткого замыкания!

        - Запустите двигатель питаемого автомобиля (с разряженной батареей) на холостые обороты. При запуске стартер должен непрерывно работать не более 10 секунд, так как вследствие повышенного потребления тока нагреваются зажимы полюсов и кабель. Поэтому между отдельными запусками необходимо делать перерывы для охлаждения длительностью около 30-40 секунд.

       - Не следует длительное время безуспешно пытаться запустить мотор. Во время работы стартёра топливо непрерывно впрыскивается в цилиндры, что может ещё больше усложнить запуск. Выясните причину неисправности и устраните ее. Только после этого разумно продолжить попытки.

       - После успешного запуска оба автомобиля должны быть соединены кабелем еще в течение нескольких минут работы.

       - Для исключения пиков напряжения при разъединении у автомобиля с разряженной батареей включите вентилятор печки и обогрев заднего стекла. Не включайте дальний свет - лампы накаливания при повышенном напряжении перегорают.

       - После завершения запуска от постороннего автомобиля отсоедините кабели в последовательности, обратной присоединению. Сначала отсоедините черный кабель (-) у питаемого автомобиля, затем отсоедините его у питающего автомобиля. Красный кабель отсоедините сначала у питающего автомобиля и затем у питаемого.

       - После запуска мотора требуется полностью подзарядить АКБ.

Самые распространённые необратимые повреждения аккумуляторной батареи:

1. Осыпание материала с активных пластин внутри АКБ. Это неизбежно сокращает ёмкость аккумулятора. А значит, он меньше по времени держит заряд и пусковые токи уменьшаются. Это происходит и при повседневной эксплуатации, но гораздо медленнее.

2. Короткое замыкание между пластинами. Причина этого - прогрессирующее осыпание шлама и элементов пластин АКБ. Эти материалы являются хорошими проводниками и собравшись на дне АКБ, они просто замыкают между собой активные пластины. Такая АКБ повреждена необратимо.

3. Сульфатация. Этот эффект возникает при полной и глубокой разрядке АКБ. Чем сильнее разряжен аккумулятор и чем дольше он стоит недозаряженым, тем быстрее активные пластины АКБ покрываются материалами, которые препятствуют дальнейшему химическому процессу. Проще говоря - вы никогда не сможете эту батарею зарядить.

Поврежденная аккумуляторная батарея автомобиля.

Автор: Михаил Архипов, тренер Учебно-Консультационного Центра Bosch.