Syzran-avto.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое акб в машине

Аккумуляторная батарея

Содержание

АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ

В процессе эксплуатации аккумуляторы постепенно утрачивают свою работоспособность даже при соответствующем техническом обслуживании. Рано или поздно батарея оказывается не в состоянии обеспечить пуск двигателя, особенно в холодное время года, и ее приходится заменять.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Аккумуляторная батарея (АКБ) представляет собой химический источник тока, запасающий энергию, необходимую для питания электрического стартера, вращающего двигатель при пуске. Кроме того, она обеспечивает работу электрических приборов автомобиля при недостатке или отсутствии развиваемой генератором мощности. На транспортных средствах в основном применяются свинцовые стартерные батареи, состоящие из последовательно соединенных аккумуляторов, установленных в общем корпусе.

Устройство обслуживаемой АКБ:
1 – корпус;
2 – отрицательный электрод (пластина);
3 – сепаратор;
4 – положительный электрод (пластина);
5 – баретка;
6 – опорные призмы;
7 – крышка;
8 – пробка заливного отверстия;
9 – положительный вывод;
10 – межэлементная перемычка (соединительный мостик);
11 – отрицательный вывод

Так называемые «необслуживаемые» батареи отличаются от обычных замедленным «выкипанием» воды из электролита и большим его резервным объемом.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

На территории Российской Федерации АКБ должны соответствовать межгосударственному ГОСТу 959-2002 «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные для автотракторной техники». Для обеспечения нормальной эксплуатации электрооборудования и самой батареи требуется ее соответствие по основным размерам и характеристикам данному автомобилю.
«Полярность» – определяет расположение отрицательного и положительного выводов батареи. Если смотреть на АКБ со стороны, к которой выводы смещены ближе, то полярность:
прямая – если положительный вывод с обозначением «+» находится слева, а отрицательный вывод, обозначенный «–», – справа;
обратная – если положительный вывод «+» находится справа, а отрицательный вывод «–» – слева.
Ширина батареи должна точно соответствовать штатной, поскольку большинство из них крепится за нижние боковые выступы корпуса.
Высота и длина могут быть несколько больше, если это допускают размеры ниши (установочной площадки) под АКБ.
Номинальная емкость20) – количество электричества (в А.ч), которое способна отдать АКБ при 20-часовом режиме разряда током, численно равным 0,05 номинальной емкости до напряжения на выводах 10,5 В при температуре электролита 25°С.
Резервная емкость (Cр) – время разряда в минутах полностью заряженной батареи током 25 А до напряжения 10,5 В при температуре электролита 25°С.
Примечание. По ГОСТу 959-2002 номинальную и резервную емкость определяют поместив батарею в ванну с водой, имеющей температуру 25±2°С.
Резервная емкость численно в 1,63 раза больше номинальной (например, для батареи емкостью 55 А.ч она составляет 90 минут). Это расчетное время, в течение которого полностью заряженная АКБ обеспечивает электроэнергией минимум потребителей, необходимых для безопасного движения автомобиля в случае отказа генератора.
Ток холодной прокрутки (Iх.п.) – по ГОСТу 959-2002 – это ток разряда, который способна отдать батарея при температуре электролита минус 18°С в течение 10 с напряжением не менее 7,5 В. Чем этот параметр выше, тем лучше двигатель будет пускаться зимой, но из-за увеличения нагрузки на стартер может снизиться его ресурс.
Величина тока холодной прокрутки зависит от методики ее измерения. Примерное соответствие значений тока холодной прокрутки, определенного по разным стандартам, приведено в таблице.

МАРКИРОВКА

По ГОСТу 959-2002 на каждой АКБ должно быть нанесено:
— товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
— условное обозначение батареи (рис.); — знаки полярности: плюс «+» и минус «–»;
— дата изготовления – месяц, год;
— номер НД (нормативного документа) на данную батарею;
— номинальная емкость в ампер-часах (А.ч);
— номинальное напряжение в вольтах (В);
— ток холодной прокрутки в амперах (А);
— масса батареи (если она 10 кг и более);
— знаки безопасности;
— символ переработки.

Примечание. На АКБ, предназначенных на экспорт, дополнительно должно быть нанесено: «ГОСТ 959-2002», надпись «сделано в (наименование страны-изготовителя)» и буква «Т» для экспорта в страны с тропическим климатом.

Условное обозначение батарей по европейскому стандарту EN 60095-1.

Условное обозначение батарей по американскому стандарту SAE J537.

Примеры маркировки АКБ

Маркировка российской батареи:
1 – условное обозначение;
2 и 3 – ток холодной прокрутки по DIN и EN;
4 – вес;
5 – резервная емкость;
6 – номинальная емкость;
7 – номинальное напряжение

Маркировка европейской батареи:
1 – тип;
2 – номинальная емкость;
3 – ток холодной прокрутки по EN;
4 – знаки мер безопасности

Маркировка американской батареи:
1 – условное обозначение;
2 и 3 – ток холодной прокрутки по SAE и DIN;
4 – номинальное напряжение

Примечание. На корпусе батареи может быть указано несколько значений тока холодной прокрутки и далее в скобках обозначения стандартов, по которым они определены.

ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

В соответствии с ГОСТ 959-2002:
— гарантийный срок хранения не залитых электролитом (сухозаряженных) батарей – 36 месяцев, при этом срок сохранения сухозаряженности – 12 месяцев;
— гарантийный срок эксплуатации батарей – 18 месяцев со дня продажи;
— гарантийная наработка батарей – 60 тыс. км пробега автомобиля в пределах гарантийного срока эксплуатации;
— гарантийный срок эксплуатации необслуживаемых батарей – 24 месяца при пробеге автомобиля не более 75 тыс. км;
Для необслуживаемых батарей гарантийный срок исчисляется:
— не залитых электролитом (сухозаряженных) – со дня продажи;
— залитых электролитом – со дня изготовления.

Примечание. При отсутствии возможности контроля за пробегом автомобиля и режимами обслуживания батареи гарантия практически распространяется только на заводской брак, выявленный за установленный продавцом гарантийный срок.

Фактический срок службы стартерных аккумуляторных батарей может быть значительно больше и зависит от условий эксплуатации. При исправном электрооборудовании, соответствующем техническом обслуживании и годовом пробеге автомобиля до 10–12 тыс. км он может достигать 5–8 лет.
Долговечность необслуживаемых АКБ, не имеющих отверстий для долива, существенно зависит от состояния электрооборудования и условий (интенсивности) эксплуатации. Напряжение в бортовой сети автомобиля должно находиться в пределах 13,9–14,3 В, иначе ресурс батареи резко снизится из-за «выкипания» воды из электролита или в связи с постоянным недозарядом и оплыванием активной массы.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Чтобы АКБ выработала заложенный в нее ресурс при техническом обслуживании автомобиля, необходимо:
— проверять крепление батареи на автомобиле – незакрепленная батарея сильнее подвержена вибрациям, которые могут вызвать нарушение герметичности корпуса;
— проверять соединение клемм и выводов – окисленные контакты приводят к падению напряжения, отказам в работе электрооборудования, неполному заряду батареи и оплавлению выводов;
— протирать крышку от грязи для устранения возможности саморазряда;
— прочищать вентиляционные отверстия пробок или в крышке для предотвращения скопления газов в «банках»;
— проверять уровень электролита у батарей обычной конструкции – каждые 1,5–2,0 месяца, у «необслуживаемых» периодически, в зависимости от пробега автомобиля, но не реже 1–2 раза в год;
— по необходимости (и наличии заливных отверстий) восстанавливать уровень электролита в АКБ, доливая только дистиллированную воду (добавление электролита или кислоты недопустимо);
— при возможности оценивать степень заряженности отдельных «банок» по плотности электролита в них с помощью ареометра.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

При работе с АКБ необходимо применять защитные очки и резиновые перчатки. В случае попадания электролита на открытые части тела необходимо срочно промыть пораженный участок обильным количеством воды и затем 5%-ным раствором кальцинированной соды. Во избежание взрыва запрещается пользоваться открытым огнем. Нельзя допускать замыкания положительного вывода батареи на массу. Для исключения возможности искрения запрещено отсоединять провода при включенных потребителях. Повышение напряжения, развиваемого генератором свыше величины, установленной в инструкции по эксплуатации автомобиля, недопустимо, так как приводит к интенсивному образованию взрывоопасной смеси водорода и кислорода внутри батареи. При снятии батареи сначала отсоединяют отрицательный вывод («массу»), затем положительный, а при установке на автомобиль наоборот – сначала соединяют положительный, затем отрицательный.

РЕКОМЕНДАЦИИ

При приобретении АКБ необходимо обратить внимание на дату ее изготовления. Срок хранения на складе сухозаряженных батарей не должен превышать трех лет, залитых и заряженных – не более шести месяцев.
Желательно проверить, особенно если с даты изготовления прошло более одного года:
— целостность корпуса, освободив его от упаковки и наклонив на 45° – электролит не должен выливаться;
— уровень электролита – он должен находиться между отметками «мин» и «мах» у батарей с корпусом из полупрозрачного пластика или примерно на 15–20 мм выше верхнего уровня пластин;
— плотность электролита (для залитой и заряженной АКБ) должна составлять 1,25–1,26 г/см3 при 25±5°С;
— цвет индикатора заряженности (при наличии) должен быть зеленым;
— напряжение на выводах батареи без электрической нагрузки (ЭДС) должно быть не менее 12,6 В;
— напряжение на клеммах батареи с помощью нагрузочной вилки (например, для АКБ емкостью 55 А.ч при разряде током 100 А напряжение на 5–7 секунде должно быть не менее 10,5 В).
В любом случае необходимо наличие инструкции по эксплуатации на русском языке и гарантийного талона, в котором должны быть указаны условия гарантии.
Измеренные показатели должны быть записаны продавцом в гарантийный талон. Это пригодится в случае предъявления претензий к качеству АКБ в пункте по гарантийной проверке на наличие в ней дефектов.
Залитые электролитом и заряженные батареи полностью готовы к использованию и не требуют подготовки к эксплуатации.
Сухозаряженные батареи требуют подготовки к эксплуатации – заливку электролитом плотностью 1,27–1,28 г/см3 при температуре 25±5°С и выдержку в течение 30 мин для пропитки активной массы электродов. Если после этого плотность не изменилась – батарея готова к эксплуатации. При снижении плотности электролита необходим подзаряд до ее восстановления.
Кроме того, на пробках сухозаряженных батарей необходимо срезать (при наличии) приливы, закрывающие вентиляционные отверстия.

Виды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Электрические аккумуляторные батареи применяются в любом автомобиле и представляют собой автономный источник питания. АКБ накапливает энергию, которая затем питает бортовую сеть, когда это необходимо, и подает ток на стартер для запуска двигателя.

  1. Назначение аккумулятора в автомобиле
  2. Параметры АКБ
  3. Устройство аккумулятора
  4. Корпус и крышка
  5. Пластины
  6. Электролит
  7. Сепаратор
  8. Клеммы и пробки
  9. Принцип работы
  10. Зарядка, хранение и зависимость от температуры
  11. Разновидности аккумуляторов
  12. EFB
  13. AGM
  14. Гелевые

Назначение аккумулятора в автомобиле

Автомобильный аккумулятор принято обозначать аббревиатурой АКБ, что значит аккумуляторная кислотная батарея. Не все батареи относятся к этому типу, но в автомобилях наиболее распространены именно они.

Автомобильный аккумулятор

Аккумулятор является важным компонентом в работе любого транспортного средства. Он выполняет следующие основные функции:

  1. Подача электроэнергии на стартер для запуска двигателя. Аккумулятор способен в течение 30 секунд подавать пусковой ток или ток холодной прокрутки на стартер, который, в свою очередь, запускает двигатель.
  2. Питание бортовой сети в случае недостаточной мощности (производительности) генератора.
  3. Автономное питание бортовой сети автомобиля.

Каждый аккумулятор имеет определенную емкость и заряд. При работе двигателя всю нагрузку на электропитание берет на себя генератор. Он же заряжает аккумулятор во время движения. Если мощности не хватает, подключается батарея. Определенное время АКБ может обеспечить автономное питание.

Генератор выходит на оптимальный режим производительности при достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала 1600-1800 об/мин и более.

Располагается АКБ, как правило, в подкапотном пространстве автомобиля или закреплен на раме в случае крупного грузового транспорта. Это связано с тем, что кислота, находящаяся внутри, очень агрессивна и опасна для здоровья. Она может просочиться через корпус или выделиться в виде газа. С аккумулятором следует обращаться осторожно.

Более безопасны необслуживаемые АКБ, внутри которых нет жидкого электролита. Такие батареи практически не выделяют вредных паров и их можно использовать где угодно. Среди альтернативных мест размещения аккумулятора можно выделить багажное отделение и под сиденьем водителя.

Параметры АКБ

Обычная автомобильная батарея выдает напряжение в 12В. Этого хватает для питания бортовой сети. Для большегрузных автомобилей используются батареи с напряжением в 24В. По сути, это две обычные батареи, которые последовательно соединены. Емкость АКБ измеряется в Ампер-часах (А*ч). Для легкового транспорта емкость батареи находится в пределах 40-130 А*ч. Емкость показывает, какое время аккумулятор сможет давать энергию при нагрузке. Но эти величины измеряются при определенной нагрузке и при определенной температуре – 20°C. При других условиях параметры могут меняться.

Также важным показателем является ток холодной прокрутки или пусковой ток. Разные модели способны выдавать от 250А до 1300А. Ток холодной прокрутки – это то напряжение, которое способен отдать АКБ в течение 30 секунд при температуре 18°C. В иных условиях данный параметр может поменяться, например, зимой.

Устройство аккумулятора

На самом деле, стандартный аккумулятор – это шесть маленьких аккумуляторов, заключенных в один корпус. Шесть отсеков объединены в едином корпусе. Часто их называют банками. Каждая банка дает напряжение в 2,1В – 2,2В. Шесть банок соединены последовательно толстыми свинцовыми перемычками, что в итоге дает напряжение в 12,6В – 13,2В.

Устройство автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор состоит из следующих основных элементов:

  • пластиковый корпус;
  • крышка;
  • отрицательные пластины (электроды);
  • положительные пластины;
  • перемычки, соединяющие отсеки;
  • жидкий электролит;
  • сепараторы;
  • положительный и отрицательный вывод (клеммы);
  • заливные пробки.

Корпус и крышка

Корпус и крышка выполнены из пластика, который нейтрален к кислоте. В каждой банке находятся свинцовые пластины – электроды.

Пластины

Отрицательная пластина из губчатого свинца (Pb) называется катод, положительная пластина пористая с диоксидом свинца (PbO2) – анод. Чтобы батарея разряжалась не так быстро, используется не чистый свинец, а с применением разных присадок. Ранее добавляли 5% сурьмы, но процесс сульфатации все равно проходил быстро. В современных жидкостных аккумуляторах добавлен кальций. Он значительно снижает процесс сульфатации и повышает емкость АКБ до 70%. Если говорить про гелевые или AGM аккумуляторы, то в них применяется только чистый свинец. Это позволяет повысить мощность и отдаваемый пусковой ток до 1000-1300А.

Электролит

В каждой банке залит электролит. Это смесь серной кислоты и дистиллированной воды, в соотношении 35:65. Плотность электролита находится в пределах 1,23-1,31 г/см3. Чем она выше, тем батарея более устойчива к морозам.

Сепаратор

В простых жидкостных аккумуляторах между пластинами находится сепаратор. От слова “separate” – разделять. Обычно сепараторы изготавливаются из нейтрального пластика. Эти пластины разделяют положительные и отрицательные электроды от замыкания. Материалом для сепараторов служит ревертекс или эбонит. Также эти элементы иногда называют диэлектрической прослойкой.

В более современных необслуживаемых аккумуляторах в качестве сепараторов применяется микроволокно. Этот высокотехнологичный материал удерживает электролит внутри и не дает ему вытекать и испаряться. Пластины завернуты в микроволокно как в конверте и плотно прижаты друг к другу.

Клеммы и пробки

Клеммы аккумулятора также изготавливаются из свинца. К ним присоединяются контакты. На обслуживаемых аккумуляторах на корпусе располагаются заливные пробки. Их количество равно количеству банок. Они служат для заливки дистиллированной воды в случае необходимости.

Принцип работы

Между пластинами и электролитом непрерывно происходит электрохимическая реакция. При разряде химическая энергия преобразовывается в электрическую, а при заряде, наоборот, – электрическая в химическую. Когда аккумулятор подключен к потребителям энергии, то происходит его разрядка.

Химическая формула реакции

Происходит следующий процесс. На катоде идет восстановление диоксида свинца. Свинец на аноде окисляется. Серная кислота вступает в реакцию с металлами на обеих пластинах. При этой реакции образуется сульфат свинца. Процесс называется сульфатацией. Из серной кислоты выделяется водород, который затем вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины. Образуется вода, а серная кислота расходуется. Плотность электролита понижается. Процесс реакции показан на картинке.

При зарядке весь процесс происходит в обратном порядке. Серная кислота восстанавливается. Вновь образуется диоксид свинца и серная кислота. При полной зарядке плотность электролита должна быть в пределах 1,29 гр/см3. Это значение показывает уровень содержания серной кислоты на один кубический сантиметр электролита.

Таким образом, работа батареи основана на циклах заряд-разряд. Если допустить глубокий разряд, процесс может быть необратимым. Останется только вода и сульфат свинца. Поэтому нужно всегда следить за уровнем заряда.

Зарядка, хранение и зависимость от температуры

После того как автомобильный аккумулятор запустил стартер и двигатель, происходит его зарядка от генератора. В снятом положении батарея заряжается зарядным устройством. Хранить аккумулятор с жидким электролитом можно только в строго горизонтальном положении и при определенной температуре 5°С -15°С. Это обусловлено тем, что электролит может вытечь, а осыпавшиеся пластины замкнуть на дне банки.

Разная температура также влияет на работу АКБ. При высокой температуре показатели мощности и токоотдачи высокие, но батарея быстрее разряжается и повышается расход воды. Электролит по своему составу не замерзает при минусовой температуре, но на сильном морозе он все же может это сделать. В мороз химические процессы замедляются, пусковой ток снижается, падает емкость батареи. Вот почему у водителей часто возникают проблемы с запуском двигателя зимой.

Разновидности аккумуляторов

Современные аккумуляторные батареи можно условно разделить на обслуживаемые и необслуживаемые.

Можно выделить следующие основные виды:

  • АКБ с жидким электролитом.
  • EFB аккумуляторы.
  • AGM.
  • Гелевые.

Аккумуляторы с жидким электролитом относятся к обслуживаемому типу. Это значит, что время от времени нужно следить за уровнем электролита, его плотностью и емкостью батареи. Их срок службы в среднем составляем 3-5 лет. Они доступны по цене и хорошо справляются со своей задачей в автомобиле. Поэтому остаются самыми распространёнными.

Батареи по технологии EFB появились сравнительно недавно. В них также находится жидкий электролит, но пластины завернуты в микроволокно. Материал впитывает электролит, что увеличивает площадь контакта с пластинами. Это также повышает емкость и мощность и позволяет снизить объем электролита по сравнению с обычными АКБ, делая такие батареи практически необслуживаемыми. Срок службы 4-5 лет. Стоимость приемлемая.

Аккумуляторы AGM относятся к классу необслуживаемых батарей. Это значит, что у них полностью герметичный корпус. На корпусе имеются газоотводные клапаны. Между пластинами находится стекловолокно, в порах которого электролит. Это позволяет значительно замедлить процесс сульфатации. Такие батареи не боятся полного разряда. Срок службы до 10 лет. Но есть минусы: высокая стоимость и обслуживание.

Гелевые

Это также необслуживаемые батареи. В электролит добавлены вещества, которые сгущают его и доводят до твердого состояния. Сам электролит выступает в роли сепаратора между пластинами. Срок службы до 10 лет, но требуется специальный уход, как и в случае с AGM. Не боятся глубокого разряда, но чувствительны к перезаряду и замыканию. Стоят в 3-4 раза дороже обычных.

Аккумуляторная батарея – это то устройство, которое требует от водителя внимания. Чтобы батарея прослужила долго, нужно знать ее устройство и принцип работы. При правильном уходе и условиях содержания АКБ проработает долгие годы.

Устройство и принцип работы аккумуляторной батареи

Как известно, работа современных портативных устройств основана на использовании автономного источника питания, роль которого выполняет аккумуляторная батарея (АКБ). Также такой источник энергии является обязательным узлом автомобильного транспорта, который помогает запустить машину при помощи стартера. Принцип работы аккумуляторной батареи достаточно прост. Если соблюдать правила использования, то аккумулятор будет работать без перегруза и не уменьшать свою емкость в процессе использования.

Назначение и особенности аккумуляторной батареи

АКБ – это устройство, которое может накапливать энергию и питать электрические устройства, не вырабатывающие ток самостоятельно.
Аккумуляторная батарея состоит из:

  • пластмассового или эбонитового корпуса;
  • заливной горловины и съемной пробки;
  • сепаратора;
  • пластин с разным потенциалом (отрицательной и положительной);
  • межэлементного соединения;
  • выводов со знаком «+» и «-».

В случае автомобильного аккумулятора бывают обслуживаемые и необслуживаемые источники автономного питания. Аккумуляторы с напряжением в 12 Вт состоят из 6 соединенных между собой банок, которые находятся в одном корпусе. Если в автомобиле установлен необслуживаемый аккумулятор, то единственным способам подзарядки АКБ является подзарядка при помощи генератора во время работы двигателя.

В случае обслуживаемого аккумулятора в него можно подливать электролит (смесь дистиллированной воды и серной кислоты) для повышения его плотности или подзаряжать его при помощи зарядного устройства. Данный процесс предусматривает образование двуокиси свинца путем химической реакции воды и сульфата свинца. При этом существенно увеличивается плотность электролита. Если двигатель работает, то заряд (накопление емкости) АКБ происходит с использованием генератора. Специалисты рекомендуют осуществлять заряд аккумуляторной батареи при незначительном напряжении. Если осуществлять заряд АБ при высоком напряжении, то в результате можно получить огромное разложение воды, что снизит уровень электролита. Неправильное использование аккумуляторной батареи приведет к уменьшению срока использования.
Аккумуляторная батарея эксплуатируется в среднем в течении 3-5 лет в зависимости от условий эксплуатации. Если придерживаться оптимального режима работы такого устройства, то можно увеличить в несколько раз время его использования. Регулярно нужно следить, чтобы все баночки с жидкостью были заполнены до нужного уровня. Это позволит работать аккумулятору в обычном режиме, не перегружаясь и не разряжаясь.

Читать еще:  Регулятор печки ваз 2112

Принцип работы аккумуляторной батареи автомобиля

В основе принципа работы АКБ лежит преобразование химической энергии в электрическую. Электроды взаимодействуют с электролитом, образуя в результате воду и сульфат свинца. Необходимо отметить, что в случае такого взаимодействия постепенно уменьшается плотность электролита и, соответственно, мощность аккумулятора.
Стоит отметить, что температура воздуха влияет на режим работы устройства: ее увеличение влияет на некоторое увеличение мощности батареи. Однако вместе с такими изменениями может увеличиться коррозия электродов и саморазряд. Если на улице минусовая температура воздуха, то можно прослеживать уменьшение разрядной емкости, уменьшение электролита и замедление химических процессов. Поэтому автомобилисты рекомендуют снимать АКБ во время длительной стоянки машины в условиях зимы.

Устройство и принцип работы аккумуляторной батареи

Виды АКБ . В наше время можно приобрести различные аккумуляторные батареи, которые отличаются между собой двумя признаками:

  • принципом действия;
  • конструкцией.

По химическому составу активного вещества АКБ бывают следующих видов:

  • серебряно-цинковые;
  • никель-кадмиевые;
  • свинцово-кислотные;
  • щелочные железо-никелевые аккумуляторы.

Все эти виды АКБ имеют разную степень использования. Так, например, популярными можно считать накопительные устройства, которые имеют свинцово-кислотные наполнители (автомобильные варианты аккумулятора). Устройства, использующие химическое взаимодействие железа и никеля, используются реже. Серебряно-цинковые аккумуляторы практически не используются. Это можно объяснить тем, что стоимость их довольно велика, а время использования незначительное. Различные аккумуляторы имеют разный принцип работы, время эксплуатации, емкость.
Важным параметром любой АКБ считается емкость. От такого показателя зависит потребление и отдача энергии. На аккумуляторах, которые предназначены для автомобилей, можно увидеть маркировку, которая указывает на емкость устройства. Она может быть представлена таким образом: 55, 60, 75 Ам*ч. Для телефонных батарей характерна такая емкость – 2000, 1500, 1000, 700 mAh (тысячные доли Ампера). Выбор аккумуляторной батареи необходимо осуществлять, исходя из потребляемого заряда или предполагаемой нагрузки устройства. При неправильном или длительном использовании АБК емкость может уменьшаться. Очень часто это прослеживается при длительном использовании аккумуляторной батареи в легковом автомобиле или же при неполной зарядке батареи, если речь идет про мобильный телефон.

Щелочные аккумуляторы и их использование

Аккумуляторы такого типа могут иметь различное наполнение:

  • никель + железо;
  • никель + кадмий.

В основе таких устройств имеется прямоугольный корпус, сделанный из качественной стали. Внешняя часть батареи для заряда имеет небольшой слой никеля. Внутри устройства есть отрицательные и положительные пластины, причем положительных пластин на одну единицу больше. Все пластины сделаны из стальных ламелей и по внешнему виду одинаковые. На них нанесен небольшой слой никеля. Внутри пластин имеется в небольшом объеме активная масса. Все пластины соединены между собой с помощью ребер. В щелочную АКБ электролит может заливаться только через специальное отверстие, имеющее клапан с целью выпуска излишков газов.

Если брать во внимание никель-кадмиевые батареи, то они практически ничем не отличаются от никель-железных автономных источников. Главным отличием считается наличие у них сепараторов, которые находятся между пластинами. Если все части аккумулятора работоспособны, то он будет использоваться достаточно долго. Данные устройства преобразовывают электрическую энергию в химическую. Если на клеммы такого устройства поступает ток, то в результате такого действия может произойти обратный процесс.

Принцип работы свинцово-кислотного аккумулятора

Этот вид накопительного источника энергии можно отнести к самому популярному и востребованному, так как они используются практически на всех автомобилях. Он имеет несколько ячеек и электроды, которые представляют собой своеобразные свинцовые решетки с мелкой ячейкой. Решетки обоих полярностей в своей основе имеют разное содержание: диоксид свинца содержится в решетках со знаком «+», в минусовых решетках содержится свинец. Такие накопительные устройства устойчивы к морозам и относительно недорогие.

Принцип работы малогабаритных батарей

В различных устройствах имеются аккумуляторные батареи, которые отдают заряд. С помощью такого заряда другие устройства могут работать длительное время без осуществления подзарядки. К числу таких устройств можно отнести мобильные устройства. У них аккумулятор имеет небольшие размеры. Однако их емкость может быть разной. Банки таких аккумуляторов составляют обычные мягкие пакеты из пластика, которые заполнены литием. Этот химический состав похож по консистенции на сметану. Чтобы выполнить контрольное измерение такой батареи, необходимо использовать специальный прибор, который называется контроллер. Это небольших размеров электронная плата, которая подключается к зарядному устройству и определяет подачу заряда. У таких аккумуляторов нет клемм или контактов. Эту роль берет на себя коннектор, который состоит из многополюсного соединения. Принцип работы такого аккумулятора аналогичен обычным АКБ литий-ионного типа. Однако, их стоимость и габариты значительно меньше.

Правильный подход к выбору аккумуляторной батареи позволит подзаряжать другие устройства, необходимые человеку. Предварительно перед приобретением такого устройства, можно ознакомиться с его параметрами и работоспособностью в Интернете.

АКБ (Аккумуляторная батарея)

Аккумуляторная батарея (АКБ) – составной элемент электрооборудования транспортного средства. Автомобильная аккумуляторная батарея позволяет осуществить пуск двигателя, а также обеспечивает подачу электричества в бортовую сеть.

Единая цепь электрических аккумуляторов представляет собой аккумуляторную батарею. АКБ состоит из нескольких таких блоков аккумуляторов. Аккумулятор — химический источник электрического тока. Особенностью данного источника является его многоразовое действие, что позволяет активно эксплуатировать батарею для запусков ДВС.

Аккумулятор служит для накопления электрической энергии, выступая автономным источником электропитания. В основу действия аккумулятора положена обратимость химических процессов, которые происходят внутри него. Именно эта особенность позволяет использовать устройство многократно и циклически (постоянный заряд и разряд). Разряженный аккумулятор заряжают методом пропускания электрического тока в таком направлении, которое противоположно направлению тока при разряде аккумулятора. АКБ в процессе работы мотора заряжается от генератора прямо в подкапотном пространстве автомобиля.

Аккумуляторная батарея имеет корпус. В данном корпусе расположены перегородки, разделяющие батарею на ячейки (банки). Аккумулятор на 12 вольт, который чаще всего устанавливается на легковых автомобилях, включает в себя 6 ячеек. В каждой банке имеются небольшие блоки, которые соединены друг с другом.

Внутрь банок аккумулятора на завершающей стадии изготовления батареи заливается электролит. Электролитом называется смесь серной кислоты и воды. Далее АКБ заряжается путем подключения батареи к специальному зарядному устройству. Подача тока на аккумулятор приводит к повышению плотности электролита. Химические реакции в ячейках аккумулятора заставляют батарею накапливать электрическую энергию.

Автомобильный аккумулятор зачастую представляет собой свинцово-кислотную АКБ. Работает такая батарея на основе электрохимических реакций свинца и диоксида свинца, которые помещены в смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Также встречаются гелевые, щелочные и гибридные автомобильные аккумуляторы, которые дополнительно делятся на обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые.

Правильная зарядка автомобильного аккумулятора зарядным устройством. Проверка перед зарядкой, каким током заряжать аккумулятор. Как зарядить АКБ без ЗУ.

Когда нужно заряжать необслуживаемый автомобильный аккумулятор. Как заряжать необслуживаемую АКБ зарядным устройством: сила тока, время зарядки. Советы.

Как измеряется плотность электролита в АКБ, от чего зависит данный показатель. Доступные способы повышения плотности в «банках» аккумулятора своими руками.

Особенности подбора аккумуляторной батареи для дизельного двигателя сравнительно с АКБ для бензиновых агрегатов. Мощность аккумулятора и основные параметры.

Как вернуть работоспособность авто аккумулятору, если он замерз. Почему происходит замерзание электролита в АКБ, как нужно размораживать и заряжать батарею.

Условия правильного хранения автомобильного аккумулятора. Снятие, осмотр и подготовка батареи. Как сохранить аккумулятор без регулярной подзарядки.

green-lawyer › Блог › ВСЕ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

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.

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.
Часто задаваемые вопросы об автомобильных аккумуляторах
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?

Внимание! Опасность!
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.

avtoexperts.ru

Ответы (3)

это аккумулятор в автомобиле

аккумуляторная батарея — АКБ.

В мире автомобилей аббревиатурой АКБ обозначают ничто иное как аккумуляторную батарею, или проще говоря – аккумулятор.

Аккумуляторная батарея является одним из наиболее важных элементов в устройстве любой машины, той самой частью автомобиля, без которой он не заведётся, и соответственно, не тронется с места.

В сложившихся сегодня условиях рынка автомобильных запчастей и комплектующих, наиболее распространёнными являются три основных вида аккумуляторных батарей.

Первый вид — малосурьмянистые АКБ, представляющие собой самую обычную батарею свинцового типа, без каких-либо добавок в составе имеющихся внутри свинцовых пластин.

Второй вид – гибридные АКБ, где используются пластины с различными составами. Чередуются плюсовые малосурьмянистые и минусовые кальциево-свинцовые либо с добавкой серебра.

Третий вид – кальциевые аккумуляторные батареи.

Каждый из трёх типов имеет свои плюсы и минусы. Так малосурьмянистым аккумуляторам свойственна самая большая склонность к саморазрядке либо выкипанию воды из имеющегося внутри раствора электролита. Зато именно такие аккумуляторы совершенно не боятся грубых способов зарядки.

Кальциевые АКБ наоборот, практически не саморазряжаются и не выкипают, но при этом испортить такую батарею несколькими грубыми зарядками проще простого.

Именно поэтому, некой «золотой серединой» считаются гибридные аккумуляторы, который достаточно устойчивы к явлению саморазрядки, практически не подвергаются самовыкипанию, и достаточно стойко выдерживают глубокие зарядки. Соответственно, и средняя цена на такие универсальные батареи выше, чем на предыдущие два типа аккумуляторов.

Ещё одной довольно важной потребительской характеристикой АКБ является возможность его обслуживания. Существуют обслуживаемые АКБ, где есть возможность снять крышку, открутить пробки, соответственно, получить больше возможностей для различных способов зарядки, и необслуживаемые, где закрытая конструкция не подразумевает никаких вмешательств потребителя во внутренности батареи.

Плюсом необслуживаемых батарей можно назвать гораздо меньший процент испаряемой жидкости, минусом – невозможность долить жидкость в аккумулятор, если та, всё-таки испарится. При этом, как правило, необслуживаемые АКБ стоят дороже обслуживаемых, несмотря на то, что это никак не отображается на сроке службы.

Читать еще:  Как выбрать тормозные диски

Что же касается принципа работы аккумуляторных батарей, как правило, АКБ содержит шесть рабочих компонента по 2 вольта каждый, которые дают суммарное напряжение тока в 12 вольт, необходимое для функционирования автомобиля. В аккумуляторе есть отрицательные электроды, представляющие собой губчатый свинец, и положительные в виде двуокиси свинца. При подключении нагрузки к АКБ, то есть замыкании электрической цепи, начинается определённая реакция между активным веществом и электролитом. Далее и на электродах появляется свинцовый сульфат. При этом на положительных электродах идёт восстановление, тогда как на отрицательных электродах – реакция окисления свинца или высвобождение электронов. В результате этих реакций в цепи возникает электрический ток. Сульфат свинца во время работы АКБ оседает на пластинах, а электролит наоборот – истощается.

Ещё одним нюансом в работе АКБ, который желательно понимать, является тот факт, что аккумуляторная батарея не осуществляет производство электроэнергии, а только накапливает её в себе, после чего – отдаёт.

Во время зарядки происходит обратное превращение электрического вида энергии в химический вид. Этот процесс можно отобразить довольно простой химической формулой, однако до конца абсолютно все подробности происходящих при зарядке и разрядке реакций не изучены в достаточном объёме.

Процесс зарядки автомобильной аккумуляторной батареи происходит автомобильного электрического генератора в самой машине . Для того, чтобы обеспечить максимально безопасный режим для зарядки АКБ, между генератором и заряжаемым от него аккумулятором устанавливается реле-регулятор, которое контролирует напряжение зарядки на уровне не более 14.1±0.2В. Тем не менее, для полной зарядки АКБ потребуется напряжение в 14.5 вольт. То есть, для 100% зарядки недостаточно системы зарядки в самом автомобиле, следовательно, аккумулятор через определённое время теряет свой заряд, и для того, чтобы его восстановить, потребуются уже внешние зарядные устройства.

Стоит учесть, что в тёплое время года двигатель практически любого автомобиля заводится и от заряженного на 50% аккумулятора, тогда как во время отрицательной температуры на улице сама ёмкость АКБ уменьшается, как правило, в два раза. Вместе с этим возрастают и пусковые токи во время запуска двигателя, что происходит, как правило, из-за загустевшей на морозе смазки. Таким образом, с наступлением морозов, значительно возрастает вероятность не завести двигатель машины, в случае если уровень зарядки аккумулятора далёк от 100%.

В качестве внешних зарядных устройств для АКБ используют приспособления конденсаторного типа.

—>Автозапчасти и СТО —>

Знаете ли вы, что первые автомобили были именно электрическими и использовали свинцово-кислотные аккумуляторы? То, что мы привыкли считать машинами будущего – электромобили – появились до изобретения двигателя внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор прошло больше 100 лет, но современный АКБ автомобильный изменился только качественно, оставшись принципиально таким же, как и столетие назад.

Сегодня аккумулятор в автомобиле считается расходником, требующим периодической замены. Сколько именно проработает АКБ – вопрос к качеству изготовления, режиму работы, даже к состоянию дорог, но рано или поздно его меняют на «свежий».

Аккумулятор — химический источник тока, в котором энергия химической реакции многократно преобразуется в электрическую и наоборот. Таким образом, аккумулятор, имея возможность преобразовывать химическую энергию в электрическую, способен запасать ее и хранить в течение длительного времени. Заряжаясь, аккумулятор накапливает электрическую энергию, разряжаясь, отдает ее потребителю.

Первый аккумулятор (прототип современного свинцово-кислотного) был создан в 1860 г. Гастоном Планте и представлял собой две свинцовые полосы, разделенные пористым изолятором и помещенные в раствор серной кислоты. Выполненный по такой схеме единичный аккумуляторный элемент способен обеспечивать напряжение на выходе около 2 вольт. Емкость такого аккумулятора была невелика, и рабочие характеристики достигались только после многократных зарядно-разрядных циклов. Аккумулятор, аналогичный по своей конструкции современному, был создан в 1881 г. Пластины в нем представляли собой пакеты свинцовых решеток с запрессованной в них активной массой — пастой двуокиси свинца. Точно также и в современном свинцово-кислотном аккумуляторе активными веществами являются свинец и двуокись свинца, а электролитом — водный раствор серной кислоты.

Положительно заряженная пластина (электрод) представляет собой свинцовую решетку с активной массой из двуокиси свинца (PbO2), а электрод со знаком минус — решетку с активной массой из губчатого свинца (Pb). Во избежание возникновения короткого замыкания между пластинами, их разделяют пористыми сепараторами из изоляционного материала. Собранные блоки помещаются в корпус и заливаются электролитом (раствором серной кислоты плотностью 1.27-1.29 г/см 3 ).

Если к аккумулятору подключить нагрузку, то свинцовые пластины с активной массой, электролит и нагрузка образуют замкнутую цепь. Внутри аккумулятора начинается химическая реакция, в результате которой активная масса обоих электродов начнет менять первоначальный состав, преобразуясь из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца PbSO4), а плотность электролита начинает падать. В итоге, в цепи образуется направленное движение ионов, и течет электрический ток. Такой процесс представляет собой разряд аккумулятора. При подключении к аккумулятору внешнего источника тока начинается обратный процесс — заряд. При заряде активная масса пластин восстанавливает свой первоначальный состав, плотность электролита растет. Эти химические процессы можно описать следующими уравнениями:

— на отрицательной пластине:

Батареи первого поколения — батареи с жидким электролитом

Активной массой положительного электрода обычной батареи служит двуокись свинца, отрицательного — чистый свинец, а электролитом — водный раствор серной кислоты. При разряде батареи активные массы пластин вступают в химическую реакцию с электролитом, вырабатывая электрический ток. При этом они преобразуются в сульфат свинца, а в электролит выделяется вода. При заряде происходит обратный процесс.

Для повышения твердости и коррозионной стойкости электродов свинцовые решетки, удерживающие активную массу, сначала легировали добавками сурьмы и мышьяка. Но сурьма способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации. Такое неудобство, как необходимость обслуживания классических батарей, заставила производителей искать способы упрощения эксплуатации. Сначала было снижено содержание сурьмы в пластинах, затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. Гибридные АКБ продолжали требовать долива воды, но уже гораздо реже. Применение кальция в положительных пластинах привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако, кальциевые батареи имеют другой недостаток: они плохо переносят глубокие разряды. Чтобы повысить устойчивость АКБ к глубоким разрядам, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро (Ag). Так возникли самые распространенные на сегодняшний день необслуживаемые АКБ.

Батареи второго поколения — герметизированные гелевые батареи (Gelled Electrolite)

В таких батареях кислотный электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Однако аккумуляторы с загущенным электролитом имеют несколько худшие нагрузочные характеристики по сравнению с классическими АКБ: большие токи с них снять сложнее из-за более высокого внутреннего сопротивления. Батареи с жидким электролитом лучше работают при высоких токах нагрузки при коротких режимах. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения.

Батареи типа GEL наиболее устойчивы к глубоким разрядам и не нуждаются в обслуживании в течение всего срока службы при нормальных условиях эксплуатации. Но при их нарушении происходит быстрое старение батареи.

Батареи третьего поколения — герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом AGM (Absorptive Glass Mat)

AGM-технология вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон, размещенных между электродами. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Принцип рециркуляции такой же, как у гелевых АКБ: блуждая по порам сепаратора, газы успевают «вернуться» в электролит, не покидая корпус аккумулятора. Таким образом, AGM батареи также не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Конструкция AGM батарей позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений наружной оболочки. Они нечувствительны к колебаниям температуры, долговечны и виброустойчивы.

Но главное преимущество таких батарей — в стойкости к глубоким разрядам. Происходит это за счет повышенной плотности сборки блока пластин и удержания активной массы. Электролит «связан», и разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием с последующим окислением пластин, как это случается с традиционными АКБ.

Но, как и гелевые, AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, только причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них. Поэтому единственным условием для длительной эксплуатации такого рода аккумуляторов является правильный выбор зарядного устройства.

Автомобильный аккумулятор: что представляет собой этот элемент питания машины?

АКБ для транспортного средства — это один из основных элементов, без которого запуск двигателя будет невозможен. Видов таких устройств сегодня достаточно много, каждое из них характеризуется определенными особенностями. Сейчас мы расскажем о том, какие функции выполняют аккумуляторы для автомобиля, какие бывают типы и как правильно выбрать АКБ, чтобы не допустить ошибок.

Устройство и функции АКБ

Для начала нужно понять, что это такое. Автомобильный аккумулятор — это устройство, выполняющее три основных функции в работе транспортного средства, благодаря которым производится старт и движение машины. При этом совершенно неважно, какой тип имеет аккумуляторная батарея и каковы ее характеристики, в любом случае, завести двигатель без этого устройства никак не получится. Помимо этого, автомобильный аккумулятор питает многие электронные гаджеты и устройства, которые работают при выключенном моторе. К примеру, это может быть магнитола, видеорегистратор, электрические стеклоподъемники, если они были подключены к АКБ напрямую (автор видео — pro100cars).

Ни для кого не секрет, что все современные транспортные средства буквально напичканы всевозможными гаджетами. При одновременном использовании регистраторов, GPS-трекеров, а также противоугонных систем, генератор может попросту не справляться с сильной нагрузкой. Именно в этом случае на помощь приходит аккумуляторная батарея.

Что касается устройства, то оно в целом достаточно простое, в результате этого аккумуляторные батареи выходят из строя до полного разряда и невозможности использования редко. Как правило, разряд АКБ происходит только в результате очень сильной нагрузки на устройство. В принципе любая щелочная аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого происходят различные обратные химические процессы. То есть когда устройство достигает полного разряда, для «реанимации» следует пропустить электрический заряд, только в обратном направлении.

Для того, чтобы избавиться от глубокого разряда, используются специальные современные зарядные устройства, подробнее о которых мы уже писали в этой статье . При использовании зарядного устройства для ликвидации полного разряда электрическая энергия преобразовывается в химическую. Таким образом, все нужные активные компоненты, которые были израсходованы в процессе эксплуатации АКБ, будут снова восстановлены. Соответственно, аккумуляторная батарея сможет опять питать все гаджеты и устройства автомобиля.

Конструкция автомобильной аккумуляторной батареи

Типы автомобильных аккумуляторов

С тем, что такое современные щелочные аккумуляторные батареи, мы разобрались, теперь узнаем, какие бывают разновидности.

В настоящее время автомобильный рынок предлагает потребителям несколько типов АКБ для транспортных средств:

  1. Обслуживаемые. Такие типы аккумуляторов глубокого разряда сегодня встречаются довольно редко, их очень сложно найти. Их невостребованность обусловлена определенными недостатками, в первую очередь — это то, что положительный заряд устройства постепенно переходит в отрицательный. Это способствует более глубокому и быстрому разряду. Помимо этого, при регулярной езде по суровым российским дорогам устройство очень трясет, в результате чего из него может понемногу выходить электролит. А такое действие также ведет к полному и глубокому разряду устройства. Тем не менее, несмотря на свои недостатки, современные обслуживаемые АКБ имеют и определенные преимущества. К примеру, их можно не только быстро разрядить, но и без проблем зарядить в домашних условиях.
  2. Необслуживаемые виды аккумуляторов для машин не обладают вышеуказанными недостатками. К таким устройствам относятся гелевые АКБ. Гелевые АКБ не нуждаются в доливке, поскольку в целом такая конструкция достаточно плотная, в ней исключается возможность просачивания. Поэтому необслуживаемые устройства можно устанавливать в любом положении, которое будет удобно автомобилисту, это ни коим образом не повлияет на его функциональность. Следует отметить, что существуют также АКБ типа AGM — в этих устройствах сгущение кислоты достигается благодаря применению стекловолокна. Необходимо учитывать, что данный тип батарей достаточно чувствительно относится к негативному влиянию сломавшегося оборудования, поэтому всегда нужно следить за его состоянием (автор видео — avtozvuk).

Помимо этого, следует выделить и другие виды батарей:

  1. Малосурьмянистые. В состав этих конструкций входят свинцовые пластины. Как показывает практика, такие батареи достаточно быстро разряжаются в результате того, что в них выкипает жидкость, которая находится в электролите.
  2. Гибридные АКБ. Гибридные аккумуляторы состоят из положительных пластин малосурьмянистых батарей, а также отрицательных свинцово-кальциевых пластин. Гибридные варианты сегодня являются одними из самых распространенных в автомобиле строении. Как показывает практика, гибридные батареи разряжаются значительно медленнее, то есть достичь глубокого разряда будет очень сложно.
  3. Кальциевые. Также довольно популярными являются кальциевые батареи. Кальциевые аккумуляторы состоят как из отрицательных, так и положительных пластин. На практике глубокий разряд кальциевых пластин на 70% меньше, по сравнению с малосурьмянистыми. Но следует отметить, что после глубокого разряда зарядить кальциевую батарею будет достаточно сложно.

Маркировка АКБ

При покупке батареи в первую очередь следует обращать внимание на маркировку — только так вы сможете определить всю необходимую информацию о АКБ. Маркировка устанавливается на предприятии, где производят батареи.

Итак, как же определить основные характеристики, которыми обладает аккумулятор для авто:

  1. Сначала на маркировке идет цифра, которая свидетельствует о том, сколько на батарее находится ячеек. К примеру, их может быть три или шесть. Соответственно определяется и номинальное напряжение, которые обладает аккумулятор для авто — это может быть 6 или 12 вольт.
  2. Затем в маркировке указываются символы СТ. Это означает, что щелочные, кислотные и сухозаряженные конструкции являются стартерными.
  3. Далее, идет еще одна цифра. Она свидетельствует о том, какова емкость батареи, обозначается в ампер-часах (автор видео — Рамиль Абидуллин).

Помимо этого, в маркировке аккумулятора может отмечаться и другая информация. К примеру, буква «А» свидетельствует о том, что у конструкции общая крышка. Буква «З» свидетельствует о том, что щелочная или кислотная батарея полностью залита. Но если этой буква нет, то это значит, что перед вам — сухозаряженный АКБ. Далее, идут символы, которые свидетельствуют о том, из какого материала был выполнен корпус. К примеру, Т означает термопластик, Э — эбонит. Буква П означает, что корпус выполнен из полиэтилена, а М — из поливинилхлорида.

Помимо рассмотренных портативных кислотных и щелочных АКБ, есть еще один тип батареи, именующийся сухозаряженным. Сухозаряженные АКБ — это конструкции, обладающие отформованными и заряженными пластинами, но следует отметить, что сухие батареи поступают в магазины на продажу незаполненными. То есть после того, как сухозаряженная батарея была собрана на производстве, ее полностью запечатывают при помощи пробок. Это делается для того, чтобы избежать возможного попадания воздуха или воды вовнутрь.

Одним из основных преимуществ сухозаряженных аккумуляторов считается долгий срок хранения. В частности, такие щелочные или кислотные устройства могут очень долго храниться именно в не заполненном виде. Этот срок может достигать пяти лет. Тем более, такие АКБ можно без проблем транспортировать на дальние расстояния, что довольно практично.

Подключение АКБ в авто

Руководство по выбору

Чтобы правильно выбрать портативный АКБ-комплект, необходимо придерживаться нескольких правил.

Эти же рекомендации учитываются, если покупают тяговые аккумуляторные батареи:

  1. Емкость. Большая часть аккумуляторов, продающихся сегодня, имеют напряжение 12 В, которое по факту немного выше. Нужно учитывать, что батарея является севшей, если показатель напряжения составляет 10.8 В. Для этого важно проверить емкость с помощью специального устройства, но об этом мы расскажем позже.
  2. Емкость, в соответствии с которой определяется пусковой ток. Емкость — это объем энергии, отдающейся аккумулятором за определенное время. Правильно замерять пусковой ток и емкость следует при температуре 25 градусов тепла в ходе 20-часового разряда. К примеру, при заявленной емкости батареи 55 Ач показатель пускового тока составит около 2.75 А. Выбор показателя пускового тока и емкости осуществляется в соответствии с рекомендациями конкретного производителя. Некоторые автолюбители считают, что чем больше пусковой ток, тем лучше, но это не верно.
    Чем меньше мощность, тем быстрее аккумулятор будет изнашиваться, соответственно, его ресурс эксплуатации будет меньшим. Кроме того, номинальной мощности даже может не хватить для того, чтобы запустить мотор, в частности, в сильный холод. Кроме того, меньшая мощность будет способствовать регулярному перезаряду батареи. В результате автомобилист, незначительно сэкономив средства, впоследствии просто выкинет деньги, поскольку такой аккумулятор придется в негодность раньше.
    Если мощность выше, то в принципе, купить такой АКБ можно, но это не всегда целесообразно. Такой аккумулятор будет большим по габаритам и более тяжелым, соответственно, для нормальной езды автомобиль будет потреблять больше топлива. В целом достоинства излишней мощности минимальны, поскольку все оборудование транспортного средства остается, а не меняется. В период холодов попыток старта мотора все равно будет больше, хотя скорость зарядка АКБ от генератора будет более низкой. Соответственно, батарея просто не получит необходимый объем энергии, потраченной при старте ДВС, а это, в свою очередь, также станет причиной износа.
    Всегда нужно следить за тем, чтобы уровень заряда аккумулятора был в норме. Если емкость снизится больше, чем наполовину, то устройство необходимо демонтировать и заряжать, иначе старт двигателя может быть и вовсе невозможным. При соответствующем разряде зарядка аккумулятора от генератора в процессе эксплуатации транспортного средства будет невозможным.
  3. Производители. Также обратите внимание на производителя продукта, здесь в целом все просто. Помните о том, что российские производители по факту предоставляют покупателям менее качественный товар. Процент брака в этом случае, как показывает практика, значительно выше по сравнению с аккумуляторами зарубежного производства. Наш ресурс не рекомендует в целом покупать АКБ на рынках или у сомнительных продавцов, обычно условия эксплуатации и транспортировки у них не соблюдаются.
    Также следует отметить, что российские автомобилисты часто ругают продукцию, впущенную на тюменском аккумуляторном предприятии. По факту ресурс эксплуатации таких устройств значительно ниже, но и это компенсируется достаточно низкой стоимостью. В некоторых случаях она даже в несколько раз ниже по сравнению с качественными аккумуляторами зарубежного производства. Автолюбители выделяют такие продукты, как Пилот и Титан. Эти АКБ характеризуются довольно высоким качеством и хорошим сроком службы. Что касается батарей иностранного производства, то их выбор на нашем рынке довольно большой. Но вам необходимо быть максимально осторожным для того, чтобы по ошибке не купить подделку, выпущенную в Турции или Китае (автор видео — NarodTV).

Мы рекомендуем покупать только готовые батареи, которые были заряжены еще на предприятиях и полностью готовы к эксплуатации. Перед покупкой также не поленитесь осмотреть дату выпуска устройства, это очень важно. Если вы видите, что она превышает или очень близка к году, указанному на этикетке, то покупать такой аккумулятор настоятельно не рекомендуется. Такой срок достаточно большой, тем более, что АКБ в таком «возрасте» должно регулярно подзаряжаться. Однако гарантий того, что продавец это делает, нет никаких, и вероятнее всего, ему в принципе все равно. Как вы понимаете, любой аккумулятор без подзарядки будет постепенно разрушаться.

Также перед приобретением следует внимательно осмотреть АКБ — его состояние должно быть как минимум отличным. На корпусе устройства должны отсутствовать любые следы механических повреждений, в том числе потертости, царапины или сколы. Ведь если на корпусе есть повреждения, то это может свидетельствовать о том, что аккумулятор ронялся, падал, были нарушены условия его транспортировки и эксплуатации. Особенно, если при наличии царапин продавец попытается сбросить цену — не нужно ему верить, такой риск ни к чему.

Читать еще:  Какой двигатель можно поставить на ваз 2101

Помимо этого, следует внимательным образом осмотреть все борны. На них особенно не должно быть следов повреждений. При наличии хотя бы одной царапины вы должны понимать, что такой АКБ, вероятнее всего, уже использовался ранее, и вы даже никогда не узнаете, для каких целей. Это, опять же, неоправданный риск.

Более правильным вариантом будет использование мультиметра при покупке аккумулятора, разумеется, если он у вас есть. Это устройство предназначено для замера напряжения, поэтому им нужно научиться пользоваться. При замере учитывайте, что номинальное напряжение должно составлять 12.6 Вольт. Если вы заметили, что этот показатель меньше, то здесь два варианта: либо аккумулятор непригодный для использования из-за дефектов, либо он долгое время хранится в магазине.

Проверка аккумулятора с помощью батареи

Если это так, то проверка продавцом батареи при помощи нагрузочной вилки — это не показатель. Вилка выдает результаты с большей погрешностью, тем более, что шкала на таких устройствах достаточно крупная. Да и в целом результаты могут быть не верные, ведь калибровка могла быть проведена не соответствующим образом.

Также вам необходимо обязательно узнать, предоставляет ли продавец гарантийный талон и выдает ли он чек. Гарантии может и не быть, если штамп ставится в бланке от производителя, а чек лучше взять. При отсутствии чека и талона покупать батарею не рекомендуется, ведь при ее выходе из строя вы никогда не сможете доказать то, что покупали ее в этом месте.

Видео «Какие нюансы следует учитывать при покупке АКБ на авто?»

О том, как правильно подобрать батарею для своего автомобиля — сказано на видео (автор — Поучительное видео).

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Что такое АКБ в машине: устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Любая автономная энергосистема должна состоять из источника электроэнергии и накопителя, обеспечивающего энергоснабжение потребителей, когда генерирующие мощности отключены, или их отдача ограничена. В автомобиле эти функции выполняет аккумуляторная батарея (АКБ). Как правило, это шесть кислотных свинцовых элементов в общем корпусе, соединённых последовательно и подключённых непосредственно к бортовой сети 12 вольт постоянного тока.

Функции АКБ

Основным источником тока в автомобиле является генератор. Но этот прибор способен отдавать мощность в полном объёме, только когда двигатель работает, причём как минимум на средних оборотах. В режиме холостого хода его отдачи может не хватать даже на обеспечение части штатных потребителей. Чтобы исключить связанное с перегрузкой падение напряжения в бортовой сети, необходим буферный источник, способный пополнять свои запасы при избытке мощности генератора и отдавать энергию потребителям, когда его способностей не хватает. Это и будет одной из ролей аккумулятора в системе.

Второй функцией батареи стало обеспечение пуска мотора. Используемый для этого стартёр при относительно низком напряжении потребляет значительный ток. Отсюда и требование к АКБ быть не просто резервным помощником генератора, а иметь способность работать в стартёрном режиме, то есть кратковременно выдавать токи порядка нескольких сотен ампер. Далеко не каждый аккумулятор на такое способен, поэтому в обозначении типа батареи всегда указывается, что она стартёрная. Это накладывает значительные ограничения на применяемые при её производстве технологии.

Состав и конструкция автомобильного аккумулятора

АКБ включает в себя следующие функциональные элементы:

  • Корпус батареи. Изготовлен из прочного кислотостойкого пластика. Верхняя часть корпуса выполнена в виде крышки, на которой расположены перемычки между отдельными аккумуляторными элементами (банками), герметизирующая заливка, пробки, вентиляция и клеммные наконечники. Банки внутри корпуса разделены герметичными переборками.
  • Электроды. В каждой банке их два набора, положительные и отрицательные. Материалом электродов служит свинцовый сплав различного состава, в зависимости от применяемой технологии. Увеличенная отдача в стартёрном режиме требует большой эффективной площади электродов, поэтому каждый из них состоит из нескольких пластин, расположенных в шахматном порядке по всему объёму банки. Электроды снабжены токосъёмниками, объединяющими одноимённые полюса и выведенными наверх, к токовым перемычкам между банками.
  • Сепараторы. Располагаются между электродами и предотвращают возможные замыкания. Выполнены из пористого материала, хорошо пропитывающегося электролитом.
  • Электролит. Представляет собой раствор чистой серной кислоты в дистиллированной воде. Обеспечивает электрохимические реакции на поверхности электродов. Плотность электролита строго определена при заливке и в дальнейшем зависит от степени заряженности батареи. Уровень электролита в каждой банке имеет нормированный допуск и должен контролироваться при эксплуатации. При этом расходу подвержена только испаряющаяся из раствора вода, которую и следует доливать.

Возможны разные исполнения аккумуляторов. В зависимости от материала электродов, они могут быть малообслуживаемыми или герметичными необслуживаемыми. В этом случае вентиляция и долив жидкости в эксплуатации не предусмотрены, пробки залиты пластмассой или отсутствуют.

Встречаются более дорогие и совершенные гелевые аккумуляторы. В них электролит находится в виде желеобразного геля, что обеспечивает дополнительный срок службы и высокие технические характеристики. Электроды имеют спиральную конструкцию, между ними располагаются сепараторы из стекловолокна, наполненные гелевым электролитом.

Параметры аккумуляторов

Применение АКБ в конкретном автомобиле потребует его соответствия по ряду технических характеристик, как электрических, так и чисто геометрических.

  • Электрическая ёмкость батареи. Строго говоря, данное свойство аккумулятора требует указания в виде возможности накопления определённого количества энергии. Но такой параметр стал применяться лишь для тяговых батарей электромобилей, где он и указан в киловатт-часах.Напряжение бортовой сети подавляющего большинства обычных машин фиксировано в 12-вольтовом стандарте, поэтому исторически сложилось указывать ёмкость в ампер-часах. Упрощённо каждая такая единица означает способность заряженного аккумулятора отдавать ток в 1 ампер на протяжении одного часа . Установка батареи недостаточной ёмкости на автомобиль может привести к внезапному отказу из-за глубокого разряда на большое количество потребителей. Величина ёмкости определяется разработчиком автомобиля при расчёте его энергетического баланса.
  • Максимальный пусковой ток. Этот параметр особенно важен при холодном запуске двигателя. Низкие температуры способствуют снижению эффективной ёмкости батареи и её возможности отдавать большие токи в стартёрном режиме. Одновременно растёт сопротивление замёрзшего двигателя проворачиванию коленчатого вала. Поэтому для регионов с холодным климатом и экстремальными зимними температурами следует обращать особое внимание именно на эту характеристику АКБ.

  • Рабочее напряжение аккумулятора. До появления современных кальциевых электродов этот параметр особой смысловой нагрузки не нёс. Все АКБ были одинаковыми, и напряжение автомобильного генератора было адаптировано на нужном им уровне. Сейчас новым батареям требуется чуть больший уровень бортовой сети. Разработчики автомобилей это учли, но возможна неизбежная путаница переходного периода. Страшного ничего не произойдёт, но старый аккумулятор на новом автомобиле будет перезаряжаться и выкипать, а в обратной ситуации возможен хронический недозаряд батареи. Вопрос может решить любой грамотный автоэлектрик.
  • Полярность и геометрия выходных клемм. При установке аккумулятора с иной полярностью (для легковых машин плюсовая клемма может находиться справа или слева с длинной стороны корпуса) может не хватить длины подводящих проводов или вообще установка станет невозможной. Это надо учитывать при покупке АКБ, как и совместимость самих клемм. Возможны разные варианты, клеммы могут быть коническими, цилиндрическими, толстыми, тонкими, выступать за пределы корпуса или быть в нём утоплены. Поскольку сейчас практически всегда аккумуляторы принято покупать с зачётом стоимости старого, то такие ситуации легко разрешаются в торговой организации.
  • Размеры корпуса. Немаловажный фактор, поскольку батарея должна быть надёжно закреплена на штатном месте. Возможны разные конструктивные особенности крепления, их надо учитывать. Это вопрос безопасности, следует помнить, что в аккумуляторе заключена немалая энергия и залит агрессивный раствор серной кислоты.

Принцип действия аккумулятора

В элементах батареи между сернокислотным электролитом и свинцовыми электродами непрерывно протекают электрохимические реакции. При разряде в результате обмена ионами часть кислоты превращается в воду, и плотность электролита падает. Зависимость плотности и уровня заряженности настолько точная, что зная исходное значение плотности можно определить степень заряда с помощью ареометра. На этом же принципе основано действие индикатора заряда, всем известного «зелёного глаза» на верхней крышке корпуса некоторых батарей. Хотя верить ему не стоит, это обычный цветной поплавок, которому не известны исходные характеристики электролита. Плотность изменяется не только от заряженности.

При заряде происходит обратный процесс, плотность растёт. Побочными явлениями будут увеличение температуры и выделение газов. В необслуживаемых АКБ предусмотрено растворение газа в электролите. Но в случае превышения штатных режимов, корпус герметичного аккумулятора может распереть внутренним давлением. А те же процессы в вентилируемых корпусах вызовут интенсивное кипение и испарение воды, недостаток которой потребует восполнения. Батареи со сниженным уровнем быстро сульфатируются и выходят из строя.

Бережное обращение с АКБ

Если помнить о наличии аккумулятора под капотом и уделять ему хотя бы минимум внимания, то он проработает значительно дольше, чем обделённая заботой батарея. В идеале стоит прочитать правила эксплуатации АКБ, но эти документы весьма пространные и мало кто на такое способен. Можно упомянуть самое важное, что стоит запомнить.

  • Аккумуляторы очень не любят глубокий разряд, особенно в холодное время года. Условия зарядки при коротких зимних поездках с холодным двигателем критические, а энергии при пусках забирается очень много. За этим надо следить и подзаряжать АКБ от внешнего источника. Просто подержать двигатель на холостых оборотах ничего не даст.
  • При длительных перерывах в вождении аккумулятор лучше подзарядить, а хранить автомобиль надо со снятой клеммой. В электросхеме машины масса потребителей, которые не отключаются после вынимания ключа.
  • Надо регулярно контролировать напряжение в сети автомобиля. При частично неисправном генераторе оно может быть заниженным или нестабильным, что постепенно разрядит аккумулятор. А при низкой плотности электролита и сильном морозе в батарее образуется лёд и восстановить её уже не получится.
  • Перезаряд тоже вреден, хотя в современном автомобиле такое можно устроить разве что умышленно. Не стоит пользоваться зарядными устройствами с неизвестным принципом действия. Как минимум, надо проконсультироваться у автоэлектрика.

Видео: Источники тока. Аккумулятор

АКБ — что это, устройство и принцип работы аккумулятора в автомобиле

Аккумулятор или сокращённо (АКБ), очень важная деталь в любом автомобиле. Нет ни одной машины с двигателем внутреннего сгорания, где бы его не было.

Он отвечает за всё электрооборудование машины и без него она просто мертва. Далее рассмотрим, что же это такое и из чего он состоит.

Что такое АКБ для автомобиля, предназначение

То, что аккумулятор отвечает за всё электрооборудование в машине, было указано выше, но тут не всё так просто и однозначно. Главная задача батареи обеспечить запуск силового агрегата.

Когда двигатель запущен вся бортовая сеть запитывается от генератора. В середине 20-го века и даже ближе к его концу были двигатели внутреннего сгорания без аккумуляторов, например, моторы мотоциклов. В них запуск осуществлялся за счёт мускульной силы, а дальше все системы работали уже от генератора.

Однако в последнее время, с насыщением автомобилей различными электроприборами, мультимедийными центрами или климатическими системами, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка идёт от АКБ.

Но вернёмся к основному предназначению батареи. Как бы там не было главная задача по-прежнему остаётся это обеспечение электроэнергией стартера двигателя.

При запуске, особенно в холодное время года, батарея серьёзно разряжается. Однако генератор кроме питания электроэнергией бортовой сети машины ещё и обеспечивает зарядку батареи.

Поэтому если генератор вышел из строя, то АКБ очень быстро разряжается. Новой заряженной батареи хватает не более чем на 100 км пробега. Во всех остальных случаях машина с неисправным генератором пройдёт ещё меньше.

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.

Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.

С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.

Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.

Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.

Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:

  • Корпуса;
  • Крышки;
  • Отрицательных электродов;
  • Положительных электродов;
  • Положительной клемы;
  • Отрицательной клемы;
  • Соединительных перемычек;
  • Заливных пробок;
  • Электролита

Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.

Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.

Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.

В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).

В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.

Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.

Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.

Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.

Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.

Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.

Принцип работы АКБ

Принцип работы аккумулятора основан на электрохимической реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.

При разрядке батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, при этом на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.

При зарядке происходит обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.

Так же при разрядке АКБ уменьшается количество серной кислоты в электролите и увеличивается количество воды. При зарядке так же происходит обратный процесс.

Особенности конструкции современных АКБ

Не смотря на то что, принципиально, аккумуляторы, за более чем 150 лет, не изменились, современность внесла серьёзные изменения в технологию их изготовления и в материалы, из которых они делаются.

Рассмотрим их по отдельности:

  • Пластины

Сегодня на наиболее качественных батареях небольшие изменения претерпел материал пластин. Теперь пластины делают не из чистого свинца, а из его сплава с серебром. При этом появилась возможность снизить массу батареи на треть, а срок её службы увеличить на 20 %.

Кроме этого, изменилась сама технология их изготовления. Если первые пластины производились путём их литья, то сегодня их делают из тонкого свинцового листа, путём штамповки. Такой метод дешевле и при этом пластины получаются прочнее и тоньше.

  • Сепараторы

Одной из причин выхода АКБ из строя является короткое замыкание положительных и отрицательных пластин.

Замыкание происходит из-за того, что из пластин осыпается активная зона и внизу банок она замыкает. Во избежание этого сепараторы делают в виде конвертов, запаянных снизу, под пластинами. Таким образом, когда активная зона осыпается она остаётся внутри конверта и не замыкает.

В материал же самих сепараторов сегодня добавляется стекловолокно. Это так же позволяет делать их тоньше и прочнее.

  • Электролит

Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, как известно вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.

Но он всё равно заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.

  • Гелевые электролиты

Аккумуляторы с гелиевыми электролитами можно считать вершиной эволюции кислотных батарей и именно поэтому для них, отведен отдельный раздел. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.

Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. Батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.

Правда цена по сравнению с аккумуляторами старого поколения возросла от 5 до 10 раз. Но это того стоит. И всё равно стоят они не запредельные деньги, где-то в пределах 100 – 200 условных единиц.

Параметры и характеристики аккумуляторной батареи

Параметры и характеристики аккумуляторов зашифрованы в их маркировке и сейчас мы разберём, что она обозначает.

Этот вопрос мы рассмотрим на примере самой распространённой АКБ 6СТ-55.

Итак, в названии аккумулятора, цифра 6 обозначает, что АКБ состоит из 6-и банок.

  • СТ – обозначает что батарея стартерная.
  • 55 – обозначает ёмкость батареи, которая составляет 55 Ампер*час.

Для того что бы понимать какой аккумулятор вам нужен, необходимо знать два параметра:

  • Тип ДВС;
  • Объём двигателя вашей машины;

Далее рассмотрим для каких двигателей, какие аккумуляторы подходят. Это таблица для бензиновых моторов:

  • Двигатели объёмом до 1,6 литра. Для них подходят АКБ 6СТ-45;
  • Двигатели объёмом от 1,6 до 2,5 литров. Для них подходит 6СТ-55;
  • Двигатели объёмом от 2,5 до 3 литров. Для них подходит 6СТ-60;
  • Двигатели объёмом от 3 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-75;
  • Двигатели объёмом более 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90.

Для дизельных силовых агрегатов эти параметры несколько иные:

  • Двигатели объёмом до 1,5 литра. Для них подходит 6СТ-55;
  • Двигатели объёмом от 1,5 до 2,0 литров. Для них подходит 6СТ-60;
  • Двигатели объёмом от 2-х до 2,7 литров. Для них подходит 6СТ-75;
  • Двигатели объёмом от 2,7 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90;
  • Двигатели объёмом от 3,5 до 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-132;
  • Двигатели объёмом более 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-192 и больше.

Как можно увидеть, из-за разных принципов работы дизельных и бензиновых двигателей для них используются аккумуляторы разной ёмкости.

Для дизельных силовых агрегатов вам потребуются более ёмкие батареи.

Аккумуляторы будущего

Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.

Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.

  • Гелевые аккумуляторы

Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.

Гелевая АКБ

  • Литий-ионные аккумуляторы

Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.

  • Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.
  • Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.
  • Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.

Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта

  • Графен-полимерные аккумуляторы

Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.

Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.

Опытная графен-полимерная АКБ

Резюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.

В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector