Все для вашої іномарки 54 RUS - Експлуатація акумуляторів взимку, Експлуатація автомобіля,
Насамперед заміряємо щільність електроліту в усіх банках без винятку. Норма 1.27-1.28 г/см3. У вас далеко не так? Отже, знімаємо батарею і ставимо на зарядку. І це однозначно! У жодному разі не намагаємося підвищити щільність електроліту додаванням концентрованої кислоти, яка б низька була його щільність. На моїй пам'яті досі випадок з одним моїм знайомим, який, вимірявши щільність батареї, довго не міг повірити своїм очам - 1.2 г/см3. Він здавався неможливим, що він, автолюбитель зі стажем, міг так розрядити батарею. І довго кидався по грудках, вишукуючи концентрат. Йому пощастило – пробігавши кілька днів, він так і не знайшов потрібної рідини. Це його і врятувало. Роздумуючи, куди б збігати ще, він таки з великими труднощами погодився поставити батарею на зарядку. І що ж – щільність електроліту до кінця зарядки піднялася до 1.27 г/см3. Ну а якби він вчинив по своєму і все ж таки долив у батарею електроліт більшої щільності, то це напевно б зменшило термін служби батареї через більш агресивне середовище. Бажаного результату - підвищення ємності батареї при цьому не відбудеться.
Технічний відступ Призначення автомобільної акумуляторної батареї зрозуміло кожному більш-менш обізнаному з технічних питань автолюбителю. З першою її функцією – забезпеченням запуску двигуна – ми стикаємося щодня. Є й друга - рідше застосовується, але від того не менш значуща - використання як аварійне джерело живлення при виході з ладу генератора. Всі стартерні батареї, що випускаються в даний час для автомобілів, є свинцево-кислотними. В основу їх роботи закладений відомий ще з 1858 р., і до сьогодні залишається практично незмінним принцип подвійної сульфатації. Як наочно видно з формули, прирозряд батареї (стрілка вправо) відбувається взаємодія активної маси позитивних і негативних пластин з електролітом (сірчаною кислотою), в результаті чого утворюється сульфат свинцю, що осаджується на поверхні негативно зарядженої пластини і вода. Через війну щільність електроліту падає. При зарядці батареї від зовнішнього джерела відбуваються зворотні електрохімічні процеси (стрілка вліво), що призводить до відновлення на негативних електродах чистого свинцю та на позитивних діоксиду свинцю. Одночасно з цим підвищується густина електроліту. Будь-яка автомобільна батарея є корпусом - контейнером, розділеним на шість ізольованих осередків - банок Кожна банка є закінченим джерелом живлення напругою порядку 2.1 В. У банку знаходиться набір позитивних і негативних пластин, відокремлених один від одного сепараторами. Як відомо зі шкільного курсу фізики, дві різнозаряджені пластини вже самі по собі є джерелом постійної напруги, паралельне їх з'єднання збільшує струм. Послідовне з'єднання шести банок і дає батарею з напругою порядку 12.6-12.8 В. Будь-яка з пластин, як позитивна, так і негативна, є ні що інше, як решітка свинцю, заповнена активною масою. Активна маса має пористу структуру для того, щоб електроліт заходив у якомога глибші шари і охоплював більший її обсяг. Роль активної маси в негативних пластинах виконує свинець, позитивних - діоксид свинцю. Вага залитої АКБ ємністю 55 Ач становить близько 16.5 кг. Ця цифра складається з маси електроліту - 5кг (що відповідає 4,5 л), маси свинцю та всіх його сполук - 10 кг, а також 1 кг, що припадає на частку бака та сепараторів.
Основні характеристики акумуляторних батарей
Довговічність батареї Середній термін служби сучасних АКБ за умови дотримання правил експлуатації – а це недопущення глибоких розрядів та перезарядів, у тому числі з вини регулятора напруги – становить 4-5 років. Найбільш згубними для батарей є глибокі розряди. Залишені ніч включеними світлові прилади, чи інші споживачі здатні розрядити її густини 1.12 - 1.15 г/см3, тобто. практично до води, що призводить до головного лиха акумуляторів - сульфатації свинцевих пластин. Пластини покриваються білим нальотом, що поступово кристалізується, після чого батарею практично неможливо відновити. Звідси випливає головний висновок – необхідно постійно стежити за станом батареї, періодично виміряти її щільність. Особливо актуально це у зимовий час. Слід зазначити, що сульфатація у певних межах - явище нормальне і є завжди. (Згадайте - на основі теорії подвійної сульфатації побудовано принцип роботи батарей.) Але при малому розряді та наступній зарядці батарея легко відновлюється до вихідного стану. Це можливо і при глибокому розряді батареї, але тільки в тому випадку, якщо слідом одразу ж піде заряд. Якщо ж розряджати батарею тривалий час, не даючи їй "підживлення", то падіння щільності нижче критичного значення неминуче призводить до утворення кристалів сульфату свинцю, які не вступають у реакцію за жодних обставин. А це означає, що розпочався незворотний процес сульфатації. Не менш небезпечний для батареї та перезарядження. Це відбувається при несправному регуляторі напруги. При цьому електроліт починає "кипіти" - відбувається розкладання води на кисень і водень та зниження рівня електроліту. Ось чому необхідно стежити за зарядною напругою. Природно, це не складає труднощів,якщо на панелі приладів є вольтметр. Ну, а якщо його немає? У цьому випадку можна досить просто оцінити зарядну напругу. Для цього запустіть та прогрійте двигун, встановивши середні оберти та підключіть тестер (в режимі вольтметра) між "+" та "масою" акумуляторної батареї. Нормальний зарядний режим батареї забезпечується у діапазоні 14±0.5В. Якщо напруга менша - варто перевірити натяг ременя, надійність контактних з'єднань ланцюгів системи електропостачання. Якщо це не допомагає - несправність потрібно шукати в регуляторі напруги. Втім, так само вина лягає на регулятор, якщо напруга перевищує 14.5В. Останнім часом широкого поширення набули сепаратори кишенькового типу – т.зв. конвертні сепаратори. Їхня назва говорить за себе - у ці конверти поміщають однойменно заряджені пластини. Така конструкція збільшує термін служби батареї, так як активна маса, що обсипається в процесі експлуатації, залишається в конверті, тим самим запобігає замиканню пластин.
Рекомендації з експлуатації Батарея, яка не експлуатувалася протягом тривалого часу (4-5 міс.) потребує підзарядки. Пов'язано це з тим, що батареям властиве таке явище як саморозряд. На графіках рис.2,3 показані характеризують саморозряд величини різних батарей. У першому випадку – це зниження щільності від часу зберігання, у другому – падіння напруги. Втім, найчастіше підзарядки вимагає і батарея, що знаходиться в експлуатації. Щільність повністю зарядженої батареї становить 1.27 - 1.28 г/см3, напруга - 12.5 В. Про рівень розрядженості батареї судять за щільністю електроліту. Чим нижча щільність батареї, тим сильніше вона розряджена. Зменшення густини на 0.01 г/см3 порівняно з номінальною означає, що батарея розрядиласяприблизно 6 - 8%. Використовуючи графік (див. рис.4), можна оцінити залежність ступеня розрядженості батареї від щільності. Ступінь розрядженості визначають по тій банці, в якій щільність електроліту мінімальна. Всім відома аксіома, проте дозволимо повторити її ще раз - батарею, розряджену влітку більш ніж на 50%, а взимку більш ніж на 25% необхідно зняти з автомобіля і зарядити. У цьому слід пам'ятати, що знижена щільність взимку небезпечніша, т.к. до того ж може призвести до замерзання електроліту. Так, при густині електроліту 1.2 г/см3 температура його замерзання становить близько -20°С. Також необхідно підзарядити батарею, якщо щільність у різних банках відрізняється більш ніж на 0.02 г/см3. Оптимальною є зарядка батареї струмом, що дорівнює 0.05 від її ємності. Для батареї з ємністю 55 Аг ця величина становить 2.75 А. Чим менший зарядний струм, тим глибший заряд. Однак не варто впадати в крайність - при зовсім низькому струмі батарея просто не "закипить", до того ж час заряджання буде незрівнянно більшим. Навпаки, при дуже великому струмі батарея закипить значно швидше, але при цьому не встигне зарядитися на всі 100%. Ознаками закінчення зарядки служить бурхливе виділення газу (т.зв. "кипіння") і щільність електроліту, що незмінюється протягом 1-2 годин. Для орієнтовної оцінки часу, необхідного для заряджання батареї, можна скористатися наступним алгоритмом. Спочатку, використовуючи графік (рис.4) необхідно визначити ступінь розрядженості батареї, виходячи з реальної густини АКБ, виміряної ареометром. Далі за ступенем розрядження визначаємо втрачену ємність (або ємність, яку необхідно прийняти батареї). Потім, обравши величину зарядного струму, обчислюємо орієнтовний час зарядки за формулою: Тут слід зазначити, що не всяенергія йде підвищення ємності. ККД процесу становить 40-50%, решта витрачається на нагрівання, а також пов'язані з цим електрохімічні процеси. Тому реальний час збільшується приблизно вдвічі від розрахункового (що і враховується коефіцієнтом "2" у формулі). Потрібно сказати, що використання даного алгоритму виправдане лише для полегшення процедури, але жодною мірою не позбавляє контролю за перебігом зарядки. Процес заряду, а особливо його закінчення Вам необхідно контролювати самому, щоб не прогавити початок бурхливого кипіння. Інший варіант - використання для цих цілей автоматичних зарядних пристроїв, що відрізняються тим, що зарядка йде при постійній напрузі, але автоматично змінюється залежно від ступеня зарядженості батареї струмі. При цьому зарядний пристрій перестає давати струм, якщо батарея повністю заряджена. Принцип, що використовується в подібних пристроях, аналогічний зарядці від генератора на автомобілі.
Необхідно засвоїти кілька істин та запам'ятати кілька цифр.
1. Батарея починає приймати заряд лише після прогріву електроліту до позитивної температури (як ви розумієте, при температурі повітря -20°С температура електроліту в батареї автомобіля, що зберігається на свіжому повітрі, буде приблизно такою ж.) 2. Коефіцієнт корисної дії процесу заряджання становить приблизно 50%. 3. Кожен автомобільний генератор характеризується такими показниками: - струм віддачі генератора при роботі двигуна на холостому ходу - струм віддачі генератора при роботі двигуна на номінальних оборотах.