АКБ в автомобиле что это?

Как устроен аккумулятор: принцип работы, из чего состоит, назначение и схема акб

Принципиально устройство аккумулятора больше чем за 150 лет с момента его изобретения не изменилось, хотя современность внесла серьёзные новшества в технологические процессы их изготовления и используемые материалы, из чего состоит аккумулятор.

Автономный источник энергии

Что такое аккумулятор

Аккумулятор – автономный источник электричества, который накапливает, сохраняет и отдает энергию. Аккумуляторная батарея – важный элемент электрооборудования транспортного средства. Назначение акб определяется в запуске двигателя и обеспечении подачи электричества в бортовую сеть. Все электроприборы, когда выключен мотор, и не работает генератор, работают от батареи. Накопитель помогает в пробке, когда энергии генератора не хватает.

Устройство и принцип работы аккумулятора

Для того, чтобы разобраться, как работает аккумулятор, необходимо знать устройство акб, что внутри аккумулятора обеспечивает работу прибора. Основной принцип работы аккумулятора заключается в разности потенциалов при погружении двух пластин в электролит. В 12-ти вольтовой батарее объединены шесть аккумуляторов, каждый из которых вырабатывает 2 вольта. Все они объединены совместным корпусом, который образует единое целое конструкции.

Аккумулятор в разрезе

При работе этой конструкции, пластинки из-за действия серной кислоты выделяют сульфат свинца, в результате чего образуется электрический ток. Также выделяется вода, и поэтому концентрация электролита становится менее плотной. Во время зарядки АКБ процесс осуществляется в обратном порядке, свинец снова обретает металлическую форму, электролит становится более концентрированным. Принцип работы аккумулятора основан на методе двойной сульфатации, который позволяет полностью восстанавливать первоначальные свойства батареи. Срок службы аккумулятора зависит от качества используемых материалов, из чего состоит акб.

Классификация акб по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Возникала необходимость по улучшению качества работы акб. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, потому что в них уже намного реже требовался долив воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт требовали постоянного долива, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов использовать герметичный, неразборной корпус.

• Сурьмянистые батареи относятся к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
• В малосурьмянистых акб материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
• При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
• Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. Конструктивные отличия состоят в том, что при их производстве объединили две технологии: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
• E является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая из пластин закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
• В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Такая технология позволила снизить текучесть электролита, в котором содержится агрессивная серная кислота.
• В литиевых акб используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
• Отличительной особенностью AGM является то, что в электролит с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
• Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Источник: https://onlineelektrik.ru/eoborudovanie/blokpitaniya/ustrojstvo-akkumulyatora-chto-vnutri-i-kak-rabotaet.html

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.

: Источники тока. Аккумулятор

Источник: https://autobibikka.ru/chto-takoe-akb-v-mashine/

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.

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 . 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.

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.

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.

«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.

Смотреть все записи от LabAvto

Источник: https://labavto.com/elektronika/akb/akkumuljatory-dlja-avtomobilja/

Что такое аккумулятор (АКБ) — устройство и принцип работы

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». Какие функции он выполняет, какие характеристики может иметь, как выбирать и как продлить жизнь аккумулятору – читайте в этой статье.

Что такое аккумулятор (АКБ) и для чего он нужен?

Современные автомобили всё больше становятся похожи на сложные электронные гаджеты: умное управление, всевозможные «помощники», автоматическая парковка и даже автопилот – это только небольшая часть той цифровой «начинки», которой богат автомобиль. И всё это счастье постоянно нуждается в электроэнергии, которую нужно постоянно откуда-то добывать. Именно хранилищем энергии, откуда ее можно взять в любой момент, и выступает АКБ. Да, он выполняет свою четкую функцию: накапливает заряд, затем отдает и дальше снова накапливает. Отличный вариант!

Само понятие аккумулятора нам уже настолько привычно, что глупо спрашивать, зачем он нужен. Однако на удивление мало людей могут точно сказать, для чего именно служит аккумуляторная батарея в автомобиле.

Ее назначение можно описать в трех пунктах.

1. Аккумулятор обеспечивает энергию для запуска двигателя на старте.
2. Аккумулятор служит резервным источником энергии, когда она требуется сверх того, что может дать генератор (например, при включении автомобильного кондиционера).
3. Аккумулятор питает электроприборы, когда двигатель выключен и генератор не работает. Например, видеорегистратор, сигнализацию, свет и т.д.

Устройство и принцип работы АКБ

Устройство автомобильного аккумулятора

Тот, кто хоть раз держал в руках аккумулятор автомобиля, знает, как много весит это устройство. Причина в том, что корпус его плотно заполнен элементами, содержащими свинец.

Устройство аккумулятора.

Для легковых автомобилей, требующих 12-вольтных АКБ, используется стандартная схема компоновки.

1. Шесть элементов по 2 вольта (их обычно называют банками) объединены в общий корпус.
2. Каждый из элементов состоит из положительных и отрицательных электродов: свинцовых решеток, в которые «впечатано» активное вещество. Электроды разделены между собой сепараторами, так что не соприкасаются друг с другом.
3. И всё это залито электролитом – смесью воды и серной кислоты.

Активное вещество на решетках отличается по составу: для анода (положительного электрода) используется диоксид свинца, для катода (это отрицательный электрод) – губчатый свинец. В обоих случаях к свинцовым компонентам добавлены вспомогательные вещества (лигатуры), улучшающие работу аккумулятора.

Принцип работы.

Принцип работы АКБ

В том виде, который описан выше, аккумулятор считается «заряженным». При подключении к выводам батареи любого устройства, требующего энергии, начинается реакция свинцовых компонентов с оксидом серы и водой. Сера и свинец вступают в реакцию и преобразуются в сульфат свинца и воду. Кислоты в электролите становится меньше, воды – больше, плотность электролита снижается и через некоторое время концентрации серы не хватает на то, чтобы реагировать со свинцовыми компонентами. Аккумулятор разряжается.

Процессы разряда и заряда АКБ

При подаче электроэнергии для зарядки АКБ происходит обратный процесс — сульфат свинца, осевший на пластинах, разлагается на оксид свинца и серную кислоту, которая выделяется обратно в электролит. Восстанавливается изначальная плотность электролита, а на пластинах остается активное вещество – батарея заряжена. Ниже представлен короткий и понятный видео-урок по устройству и принцип работы аккумуляторной батареи.

Классификация по составу активного вещества

В первых аккумуляторах использовались свинцовые пластины, однако такая конструкция довольно быстро перестала устраивать инженеров и потребителей: тяжелая, малоэффективная, недолговечная.

1. Первым улучшением стало добавление сурьмы к свинцу, что серьезно продлило срок службы батареи.
2. Следующий этап – уменьшение процентного содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход позволил создать малообслуживаемые аккумуляторы: в них уже намного реже требовался долив воды.
3. Затем для покрытия пластин начал использоваться металлический кальций – так появились кальциевые АКБ (они же Са-Са). Кальций серьезно изменил параметры эксплуатации батарей: в прежних моделях потери воды из-за электролиза на 12 В требовали постоянного долива, а кальциевые лигатуры позволили повысить этот порог до 16 В. Благодаря этому появилась возможность делать необслуживаемые аккумуляторы в полностью герметичном, неразборном корпусе.

Но кальциевые батареи имеют и огромный минус: чувствительность к полному разряду. Сульфат кальция, который оседает на электродах, не разлагается полностью при зарядке, а это значит, что один глубокий разряд батареи способен ее «убить».

Самым современным решением стали гибридные аккумуляторы (они же Са+): кальциевые добавки есть только на положительном электроде (поскольку именно на нём происходит разложение воды при электролизе), а отрицательный покрыт малосурьмянистым свинцом.

Классификация по типу электролита

Обычная жидкостная технология, при которой в аккумулятор заливался раствор кислоты и воды, вызывала много нареканий. Например, чувствительность к наклонам и вибрации. Необходимость обслуживать аккумулятор тоже не добавляла удовольствия от его эксплуатации. В общем, этой технологии было, куда расти.

На смену пришла AGM технология. В AGM аккумуляторе электролит «связывается» волокнистыми прослойками-сепараторами. Таким образом аккумулятор получает дополнительные преимущества: сепараторы сжимают активный слой и не дают ему отставать от пластин, имеют большую проводимость, чем жидкость и способствуют выдаче более мощного тока.

Технические (рабочие) характеристики автомобильных аккумуляторов

У АКБ для автомобиля довольно много рабочих параметров, которые важны при выборе батареи. Ошибешься хоть в одном из них – и аккумулятор нельзя будет использовать. Основные характеристики.

• Емкость, Ач (ампер*час).
• Пусковой ток, А (ампер).
• Полярность.
• Исполнение корпуса.
• Тип клемм.
• Тип крепления.

Номинальная емкость аккумулятора

Емкостью батареи называют количество электроэнергии, которую аккумулятор может отдавать в течение определенного времени. Измеряется в Ач (ампер в час). Это один из основных параметров не только автомобильного, а вообще любого аккумулятора. Чем выше этот показатель, тем дольше батарея сможет поддерживать работу электроприборов автомобиля во время стоянки.

Для обычного легкового автомобиля с двигателем до 2 л. обычно нужна батарея 60 Ач, и чем больше оборудования в машине, тем более емким должен быть аккумулятор. При выборе лучше ориентироваться на рекомендации автопроизводителя, и если хочется взять АКБ с большей емкостью, то превышать рекомендуемую не более, чем на 5 Ач.

Пусковой ток

Он же ток холодной прокрутки – показатель того, как аккумулятор справится с самой сложной задачей: запуском двигателя на морозе. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре «-18» градусов. Чем выше этот показатель, тем больше шансов завести свою машину зимним утром.

Например, для запуска бензинового двигателя понадобится минимум 255А, для дизельного – не менее 300А. Именно за увеличение мощности пускового тока сражаются конструкторы аккумуляторов, и именно за более высокую пусковую мощность автолюбители ценят AGM аккумуляторы. Можно даже сказать, что чем выше пусковой ток батареи – тем выше ее качество вообще.

Полярность

Полярность называют расположение клемм на корпусе аккумулятора. Это важная характеристика, поскольку неправильно выбранный АКБ просто невозможно будет подключить.

Чтобы определить полярность, нужно поставить аккумулятор так, чтобы нормально читались надписи на крышке («лицом» к себе), и посмотреть, с какой стороны находится плюсовая клемма.

• Плюсовая клемма справа – полярность обратная, она же европейская, она же маркируется как «R» или «0».
• Плюсовая клемма слева – полярность прямая, она же российская, она же «L» или «1».

Есть аккумуляторы с универсальной полярностью, то есть клеммы располагаются посредине коротких сторон корпуса или по диагонали. Однако такие модели встречаются редко. Чаще всего на автомобили российского производства нужны аккумуляторы с прямой полярностью, а на европейского и азиатского – с обратной.

Исполнение корпуса

Конструкторы, создавая автомобили, разрабатывали и все комплектующие к ним. В итоге традиционно появились два типа корпусов аккумуляторов: европейский и азиатский.

1. У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, так что их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы даже прикрыты специальными крышечками, так что дополнительно защищены от внешних факторов.
2. Азиатский тип корпуса – это коробка, у которой клеммы «растут» из верхней крышки. То есть, именно верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора.

Важен ли этот фактор? Конечно, удобней использовать такой АКБ, который предусмотрен производителем. Но в крайнем случае исполнением корпуса можно пренебречь, если остальные характеристики совпадают.

Нужно только помнить, что европейские производители указывают габаритные размеры аккумулятора по корпусу, а вот азиатские могут указывать высоту батареи с учетом клемм или без них.

Тип и размер клемм

Еще одна характеристика, с которой нужно свериться при выборе аккумулятора – толщина клемм для подключения. Они бывают двух типов: стандартные и тонкие.

1. Стандартные клеммы, они же европейские, более толстые: плюсовая 19,5 мм, минусовая 17,9 мм в диаметре;
2. Тонкие клеммы, они же азиатские: плюсовая 12,7 мм, минусовая 11,1 мм в диаметре.

В обоих стандартах плюсовая клемма всегда толще, чтобы не перепутать полярность подключения.

Тип крепления

И, наконец, днищевое крепление, оно же «юбка» аккумулятора – это планки с отверстиями под крепеж, расположенные в нижней части корпуса.

Каким бы тяжелым ни был аккумулятор, крепить его надо. Поэтому тип крепления важен при выборе, ведь он влияет на общие габариты корпуса. Существует 3 типа крепления.

1. Верхнее крепление специальной прижимной скобой, без фиксации за днище, маркируется В00.
2. Крепление по двум сторонам, когда ланки есть только на широких сторонах корпуса, а на торцевых отсутствует, маркируется В01.
3. Крепление по периметру, когда «юбка» идет по всем четырем сторонам, маркируется В13.

В принципе, если в автомобиле предусмотрено только верхнее крепление, поставить ему можно любую батарею, лишь бы вошла по размеру, если нет другого выхода. А вот в обратную сторону эта лазейка не работает, придется подбирать подходящее днищевое крепление.

ТОП аккумуляторов

Много брендов, много советов, трудный выбор – с такими проблемами сталкиваются покупатели. Предлагаем небольшой, наш, субъективный рейтинг торговых марок АКБ.

1. Первое место по уровню качества и долговечности по праву занимают ОЕМ аккумуляторы. ОЕМ – это аналог детали, которая была установлена с завода. Конечно, за аккумулятор, на котором гордо красуется логотип Mercedes или Honda, придется выложить намного больше, чем за любой другой бренд, но результат того стоит. Самые популярные на рынке бренды аккумуляторов – Varta и Bosch. Они заслужили репутацию надежных безотказных батарей, добросовестно отрабатывающих каждую вложенную копейку.
2. Среди любителей заплатить поменьше, а получить побольше особо ценится бренд Topla. Это, конечно, не Бош, но вполне может порадовать долгой службой.
3. А замыкают наш хит-парад бюджетные бренды Sada, Styer, Bi-Power и Ista. Они хоть и не дорогие, но вполне способны порадовать стабильной работой. Можно вспомнить о них, когда аккумулятор нужен срочно, а денег мало.

Советы по эксплуатации и обслуживанию АКБ

Чтобы аккумулятор проработал как можно дольше, нужно уделять ему совсем немного внимания. Вот несколько советов по эксплуатации автомобильного АКБ.

1. Глубокий разряд – враг батареи. Каждый раз, когда аккумулятор разряжается «в ноль», происходит необратимая сульфатация электродов, особенно от этого страдают кальциевые батареи. Периодически желательно полностью заряжать бат специальным зарядным устройством и ни в коем случае не допускать полной разрядки.
2. Второй враг – вибрация. От сильной тряски и регулярных ударов с пластин осыпается активный слой. AGM аккумуляторы меньше от этого страдают, жидкостные – больше.
3. Клеммы аккумулятора склонны к окислению, что ухудшает контакт. Периодически нужно обращать внимание на состояние клемм и при необходимости очищать их от окислов.
4. Обращайте внимание на корпус батареи. Грязь, масло, влага способствуют утечке тока и саморазряду.
5. Неполадки в электросети могут вывести из строя и батарею. Особенно проблемы со стартером и генератором – смежными элементами.
6. Вздутый корпус со следами электролита говорит о том, что пора покупать новый АКБ. Поврежденным аккумулятором пользоваться нельзя!

Заключение

Нормально работающий автомобильный аккумулятор избавляет от множества проблем и нервотрёпки. Работоспособность батареи особенно важна зимой, когда нагрузки возрастают в несколько раз. Именно поэтому автовладельцы стараются менять «уставший» АКБ во время осеннего ТО: и спокойней, и дешевле, не придется лишний раз этим заниматься. А вы давно проверяли свой аккумулятор?

Источник: https://VazNeTaz.ru/akb-avtomobilnyi-akkumulyator

Виды аккумуляторов для автомобилей: какие бывают, чем отличаются, классификация, назначение, маркировка и их характеристики

Каждому автолюбителю рано или поздно приходится покупать новый аккумулятор для своего автомобиля. Если человек не разбирается в них, то он может пойти тремя путями. Во-первых, можно приобрести точно такую модель, как и была. Во-вторых, попросить помочь знакомого, который хорошо разбирается в этом вопросе. В-третьих, проконсультироваться у специалистов, работающих в автосервисе. В каждом из описанных вариантов есть свои минусы. Чтобы не ошибиться с выбором, рассмотрим, какие бывают аккумуляторы, а также сильные и слабые стороны у каждой конструкции.

Основные характеристики автомобильных аккумуляторов

Чтобы выбрать аккумулятор, нужно знать основные технические характеристики и их значение. Перечислим основные из них:

1. Емкость – показывает, сколько электрической энергии может запасти устройство. Измеряется в ампер часах. Чтобы узнать емкость, нужно силу тока, которую отдает АКБ умножить на время его работы до полного разряда.
2. Ток холодной прокрутки — это ток, который отдает аккумулятор при температуре -18°С на протяжении 10 секунд после включения (при этом напряжение на клеммах должно упасть до 7,5 В.). То есть этот параметр показывает максимальное значение силы тока, которую может выдать аккумулятор в течение 10 секунд.
3. Напряжение — измеряется вольтметром на клеммах АКБ. Измерение проводится на ненагруженном аккумуляторе при температуре +18°С.
4. Внутреннее сопротивление.
5. Срок хранения.
6. Срок службы.
7. Саморазряд батареи. Характеризует процесс потери емкости при длительном бездействии АКБ.

Кроме перечисленных характеристик, обратите внимание при выборе аккумулятора на его массу и габариты.

Виды аккумуляторов и их отличия

Каждый вид АКБ имеет различные емкость, цену и другие технические характеристики. Автомобильные аккумуляторы бывают обслуживаемые и необслуживаемые. В обслуживаемые устройства необходимо постоянно подливать дистиллированную воду. Необслуживаемые АКБ не нуждаются в таком уходе.

Рассмотрим классификацию аккумуляторных батарей по материалу пластин, ведь именно от него зависят многие характеристики конкретного устройства.

Сурьмянистые

В свинцовых аккумуляторах данного типа содержится примерно пять процентов сурьмы. Эта добавка нужна для увеличения плотности свинца, ведь свинец в чистом виде — мягкий металл, и его нельзя использовать в АКБ. Кроме того, сурьма усиливает электролиз.

Сурьмянистые аккумуляторы нуждаются в обслуживании, их нужно заливать дистиллированной водой и проверять плотность электролита. Этот вид АКБ является устаревшим и уже не используется в автомобилях.

Внешний вид советской сурьмянистой АКБ

Аккумуляторы этого типа устанавливались на советские автомобили и некоторые иномарки выпущенные в 70-80 годах прошлого века.

Малосурьмянистые

Уменьшение доли сурьмы в автомобильных аккумуляторах позволило снизить интенсивность испарения воды. Благодаря этому проверять плотность электролита теперь можно реже. Такие АКБ дольше держат заряд благодаря уменьшению уровня саморазряда.

Производители называют такие устройства малообслуживаемыми или необслуживаемыми. Однако избавиться от потерь электролита не удалось, и вода испаряется, хоть и в намного меньших объемах.

Малосурьмянистая батарея

К преимуществам данного типа батарей можно отнести нетребовательность к параметрам бортовой сети и низкую цену.

Такие аккумуляторы часто устанавливаются на автомобили российского производства из-за их неприхотливости и низкой стоимости.

Кальциевые

Чтобы уменьшить процесс выкипания воды, используется кальций вместо сурьмы. Такие АКБ маркируются «Са/Са». Некоторые производители добавляют небольшое количество серебра в пластины, благодаря этому уменьшается внутреннее сопротивление устройства и увеличиваются коэффициент полезного действия и емкость батареи.

В кальциевых аккумуляторах практически не происходит испарение воды, поэтому они не нуждаются в проверке электролита на плотность и не нуждаются в обслуживании. Саморазряд у них на 70% ниже по сравнению с сурьмянистыми.

Кальциевая АКБ

Аккумуляторы этого типа чувствительны к перезарядке. Их емкость резко уменьшается уже после 3-4 случаев неправильной зарядки. Кроме этого, данный вид АКБ нуждается в стабильном напряжении бортовой сети.

Кальциевые аккумуляторы применяются в иномарках среднего ценового диапазона. На таких авто обычно установлено качественное электрическое оборудование.

Гибридные

Пластины гибридного АКБ сделаны с использованием разных примесей. Отрицательные являются кальциевыми, а положительные — малосурьмянистыми. По техническим характеристикам такие батареи располагаются посередине между кальциевыми и малосурьмянистыми. Такие батареи имеют устойчивость к перезарядам и переразрядам. Вода в них выкипает примерно в два раза медленнее, чем в малосурьмянистых АКБ. Маркируются эти изделия «Са+» или «Са/Sb».

Гибридные

Аgm и гелевые батареи

Безопасность использования автомобильных аккумуляторов считается большой проблемой. В обычных устройствах в качестве электролита используется серная кислота, которая может вытечь при повреждении внешней оболочки. Кислота — химически активное вещество, которое может причинить вред как здоровью человека, так и автомобилю. Одним из вариантов решения является снижение текучести электролита.

В гелиевых батареях в электролит добавляют соединения, содержащие кремний, чтобы уменьшить текучесть. В AGM между пластинами помещают пористое стекловолокно, пропитанное электролитом.

Этот тип АКБ можно устанавливать в наклонном положении. Кроме того, они хорошо переносят вибрации, их можно хранить в заряженном виде довольно долго, потому что они имеют низкий уровень саморазряда. Еще одним положительным качеством этого вида батарей является их устойчивость к глубокому разряду и перезаряду. Изделия данного типа не нуждаются в обслуживании.

Гелевый

Помимо положительных качеств, у устройств есть недостатки. Заряжать их нужно сравнительно небольшим током, поэтому им требуется специальное зарядное устройство. Следует учитывать, что они плохо работают при низких температурах.

Такие аккумуляторы используются в дорогих иномарках, могут также устанавливаться на мотоциклах.

Литийионные

Для пластин литийионного автомобильного аккумулятора используются различные материалы. Положительный электрод сделан с использованием графита, а отрицательный — из экологически чистого и безопасного литий-фосфатного материала.

Литийионные АКБ отличаются высокой емкостью и маленьким коэффициентом саморазряда. Напряжение одного элемента у них выше чем у обычных кислотных и составляет 4 В против 2 В.

Литийионный

Массовое использование таких аккумуляторов затруднено из-за их недостатков. Они чувствительны к глубокому разряду и низким температурам. Емкость батарей этого типа снижается примерно на 20% в течение двух лет. Накопители данного типа чаще используются для питания мобильной электроники либо в электромобилях, но не как стартерные батареи.

E

В E аккумуляторах устанавливаются пластины, которые по толщине в два раза превосходят обычные. Пластины упакованы в пакет, сделанный из специальной ткани и наполненный электролитом.

Устройства этого вида могут работать в диапазоне температур от -50°С до +60°С. Они спокойно переносят глубокий разряд и могут вынести большое число циклов заряда и разряда. Такие батареи безопасны и нуждаются в минимальном обслуживании.

E

Недостатком этих АКБ является меньшая мощность по сравнению с другими типами АКБ (например, AGM), но большая стоимость. Также их нельзя использовать в автомобилях с системой рекуперативной зарядки при торможении.

Щелочные

В щелочных аккумуляторах в качестве электролита вместо кислоты используется щелочь. В их пластинах в качестве химически активного вещества могут применяться никель, цинк, железо, кадмий, серебро и некоторые другие металлы.

Такие батареи хорошо переносят перезаряд. Они могут храниться в разряженном виде, и при этом их емкость не уменьшится. Устройства имеют небольшой коэффициент саморазряда, меньший, чем у кислотных. Они легко переносят низкие температуры.

Щелочной

Напряжение на выходе одного элемента щелочного АКБ меньше, чем у кислотного, поэтому их приходится соединять в батареи.

Часто такие батареи используются как тяговые и редко как стартерные.

Какой же всё-таки выбрать аккумулятор и в каком случае?

Чтобы не ошибиться с выбором аккумулятора, нужно, в первую очередь, ориентироваться на уже имеющуюся в авто батарею, учитывать рекомендации производителя автомобиля и подбирать изделие с такими же техническими характеристиками.

При выборе также стоит обратить внимание на объем двигателя. Чем он больше, тем выше емкость. Нужно учитывать, что дизельные двигатели нуждаются в накопителях повышенной вместимости.

Второе, что нужно учитывать при выборе, это компанию-производителя. Согласно отзывам, качественные АКБ выпускают такие фирмы, как: «ТИТАН», «BOSH», «АКОМ», «VARTA», «ПИЛОТ», «OPTIMA», «ЗВЕРЬ».

Обязательно нужно проверить дату выпуска, расположение контактов (прямое или обратное) и убедиться, что устройство встанет на предназначенное для него место в автомобиле.

Источник: https://Acums.ru/akkumulyatory/avtomobilnye/vidy

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.

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.
• E 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.

AGM

Устройство аккумулятора AGM

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.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://TechAutoPort.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/istochniki-pitaniya/akkumulyator.html