Эксплуатируйте аккумулятор правильно

Батарея, не эксплуатировавшаяся в течение длительного времени (4-5 мес.) нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд. В первом случае - это снижение плотности от времени хранения, во втором - падение напряжения. Впрочем, зачастую подзарядки требует и находящаяся в эксплуатации аккумуляторная батарея. Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение - 12.5 V. О степени разряженности аккумулятора судят по плотности электролита. Чем ниже плотность электролита, тем сильнее аккумулятор разряжен. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 - 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженности батареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке аккумулятора, в которой плотность электролита минимальная.

Всем известно правило, тем не менее, позволим повторить это правило еще раз – аккумуляторную батарею, разряженную летом более чем на 50%, а зимой разряженную более чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует помнить, что пониженная плотность электролита зимой более опасна, так, как кроме всего прочего низкая плотность электролита может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1,20 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С.

Также необходимо подзарядить батарею, если плотность электролита в разных банках отличается более чем на 0,02 г/см3. Оптимальной является зарядка аккумулятора током, равным 0,05 от его ёмкости. Для аккумулятора ёмкостью 55 ампер часов эта величина составляет 2,75 ампера. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако не стоит впадать в крайность - при совсем низком токе батарея просто не «закипит», к тому же время зарядки будет несравнимо большим. И наоборот, при очень большом токе электролит в аккумуляторе «закипит» значительно быстрее, но при этом аккумулятор не успеет зарядиться на все 100%. Признаками окончания заряда аккумулятора служит бурное выделение газа (т.н. "кипение") и неизменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита.

Для ориентировочной оценки времени, требуемого на зарядку батареи, можно воспользоваться следующим алгоритмом. Первоначально, необходимо определить степень разряженности аккумулятора, исходя из реальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженности определяем потерянную ёмкость (или ёмкость, которую необходимо принять батарее). Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядки по формуле:

T=2xC3/I3

где T - время зарядки С - требуемая емкость I - ток зарядки

Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение ёмкости. КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерно вдвое от расчетного (что и учитывается коэффициентом "2" в формуле).
Нужно сказать, что использование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но, ни в коей мере не избавляет вас от контроля за ходом заряда аккумулятора. Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, что бы не пропустить начало бурного «кипения».
Другой вариант - использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле.
Для примера определим время зарядки батареи ёмкостью 55 А/ч током в 5А, плотность которой составляет 1.25 г/см3. При данной плотности батарея разряжена на 25%, что означает потерю ёмкости на величину

55A/h x 25% / 100% = 14A/h
Таким образом, примерное время зарядки

T = 2 x 14 A/h / 5 A = 5.6 часа

Оптимальным же способом зарядки батареи, и это подтверждают результаты проводимых испытаний, является ее заряд от бортовой сети автомобиля (естественно, при условии исправности последней). При данном способе, во первых, невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешивание электролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активной массы.

Однако было бы ошибочным полагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольно распространенный, по крайней мере, в нашем автомобильном городе, способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному результату.

Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессов при разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течение 10с забирает ёмкость 300А х 10 с. = 3000 Ас = 0.83 А/ч, что составляет около 1.5% от ёмкости аккумулятора.

При медленном же разряде участвуют не только поверхностные слои активной массы, но и глубинные, потому и разряд происходит более глубокий. Однако это не означает, что стартерные режимы не так губительны для батареи - стартером точно также можно разрядить батарею до критической величины.

Каковы же признаки выхода из строя батареи? Батарея не заряжается, плотность низкая и не повышается в процессе заряда. Большой саморазряд - батарея зарядилась, но не держит заряд. Можно попытаться потренировать батарею, однако если произошло осыпание активной массы пластин, либо кристаллизация сульфата свинца, то это уже не исправить.
Вообще, освоить способ оценки степени возможной разрядки батареи от каких-либо действий (в том числе и осознанных) не составит большого труда. Необходимо усвоить несколько истин и запомнить несколько цифр.

1. Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же.) 2. Коэффициент полезного действия процесса зарядки составляет примерно 50%. 3. Каждый автомобильный генератор характеризуется следующими показателями: o ток отдачи генератора при работе двигателя на холостом ходу. o ток отдачи генератора при работе двигателя на номинальных оборотах.
Для автомобилей ВАЗ эти цифры имеют следующие значения:

Модель автомобиля	2101-2106	2108-2109, 1111	2110
ток отдачи на холостом ходу	16	24	35
ток отдачи на номинальных оборотах	42	55	80

Как видно из таблицы, на последних моделях автомобилей Волжского автозавода устанавливаются генераторы, имеющие характеристики тока отдачи, в два раза превосходящие по величине характеристики генераторов первых моделей.
И наконец, примерное потребление энергии автомобильными потребителями:

потребитель	ток в амперах
зажигание	2
габариты	4
ближний свет	9
дальний свет	10
обогрев заднего стекла	10-11
вентилятор отопителя	5-11
стеклоочистители	3-5
аудиосистема	5
ИТОГО	38-48

Таким образом, оставленные включенными габариты за три часа "съедят" 4А х 3 ч. = 12 А/ч ёмкости батареи, что соответствует разряду приблизительно на 20%. Это не страшно для одного раза. Однако повторив это ещё раз, Вы уже рискуете не завести свою машину, особенно, если дело происходит зимой, т.к. разряд составит порядка 40% (тем более, что к тому же зимой батареи, как правило, эксплуатируются заряженными далеко не на 100%).

Аналогично можно прикинуть, что Вы имеете при продолжительной работе двигателя на холостом ходу. Как уже показано выше, ток отдачи генератора автомобиля ВАЗ-2108 на холостом ходу составляет 24А. Вычитаем из этой величины 2А, необходимые для обслуживания системы зажигания. Остается 22А. Используя таблицу 2, нетрудно прикинуть, что можно включать с тем, чтобы хоть немного досталось бы и аккумулятору (при этом помните про КПД зарядки, составляющий 50%).
Для владельцев иномарок с автоматической коробкой передач картина ещё более сложная. Обычно, стоя в пробке или на светофоре, Вы не переключаетесь на нейтральную передачу, а давите ногой на тормоз. Это понижает обороты двигателя от стандартных 800-900 об./мин. до 600-700 об./мин., что, соответственно понизит ток, выдаваемый генератором, а стоп-сигналы добавят ещё пару ампер потребления тока. Да и обогрев заднего стекла, к примеру у немецких автомобилей, например, существенно мощнее, чем у отечественных автомобилей.

Следует знать, что зимние условия эксплуатации автомобиля в принципе очень тяжелы для аккумуляторной батареи. Наверняка будут полезны следующие данные. Результаты проводимых независимых исследований говорят о том, что при эксплуатации автомобиля в очень тяжелых условиях (испытания по так называемому режиму "город-зима-ночь") аккумулятор получает порядка 1Ач в час

РЕКОМЕНДАЦИЯ:

Условия эксплуатации оказывают существенное влияние на срок службы аккумуляторной батареи. Частые запуски двигателя и поездки на короткие расстояния, неисправности электрооборудования (стартер, генератор, реле-регулятор), дополнительные потребители электроэнергии, несвоевременное обслуживание, ненадежное крепление батареи способны сильно сократить срок ее службы.

При продолжительном движении по трассе батарея может перезаряжаться (кипеть) - в городе с малыми пробегами и "пробками" она, как правило, разряжается (см. выше).

Генератор (при холостых оборотах двигателя) не обеспечивает работу большинства штатных потребителей, не говоря о дополнительных. Зимой ситуация усугубляется. К включенным габаритным огням, ближнему свету фар, стоп-сигналам, указателям поворота, аудиоаппаратуре добавляются, обогрев заднего стекла и вентилятор отопителя. Ежедневный недозаряд батареи постепенно уменьшает ее ёмкость, что в итоге приводит к невозможности запуска двигателя стартером.
Отказ аккумуляторной батареи может быть вызван и током утечки в электрооборудовании автомобиля. Это происходит, когда при отключении всех потребителей один или часть из них остается включенным в электрическую цепь (неисправны выключатель или реле). Виновником может быть и сигнализация. После глубокого разряда АКБ может не восстановить свою первоначальную номинальную ёмкость. Батарея не сможет нормально работать, если для запуска двигателя требуется продолжительное включение стартера (неисправны системы питания, зажигания).

Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации сводится к проверке и приведению в соответствие с требованиями: уровня и плотности электролита; чистоты и надежности крепления электрических соединений батареи с корпусом автомобиля, параметров электрооборудования, крепления батареи. Необходимо также следить за правильным натяжением ремня генератора, очищать и смазывать выводы и клеммы, содержать батарею в чистоте. Протирайте верхнюю поверхность водным раствором питьевой соды. Доведение плотности электролита до требуемой производится путем заряда батареи от стационарного зарядного устройства.
Значение зарядного тока в амперах (А) не должно превышать 1/10 ёмкости батареи (упрощенно).