Раньше двигатели в автомобилях заводили вручную с помощью кривой рукоятки. Это было очень неудобно, так как водителям, чтобы завести заглохший двигатель, приходилось в любую погоду выходить из машины и вручную крутить рукоятку. В современных машинах кривую рукоятку заменили аккумулятором.
Принцип работы АКБ.
Если двигатель называют сердцем автомобиля, то аккумулятор — это душа, которая питает всю электроэнергию, имеющуюся в автомобиле, в том и числе стартер, запускающего двигатель. Аккумулятор, помимо вышеперечисленных функций, дополняет генератор, который не всегда справляется с нагрузкой, особенно в наше время увеличенного энергопотребления. Без аккумулятора автомашина, попросту говоря, не заведется.
Принцип работы АКБ для машины заключается в том, что он во время зарядки преобразует электрическую энергию в химическую, и наоборот, когда отдает энергию, кроме того он стабилизирует напряжение. Подробнее говоря, когда аккумулятор заряжается от специального внешнего зарядного устройства или генератора, то на положительном заряде происходит окисление свинца, повышается удельный вес электролита насыщением серной кислотой. При разряде АКБ на отрицательном заряде образуются сульфат свинца и вода, уменьшая этим удельный вес электролита.
Во время зарядки АКБ необходимо следить за величиной напряжения заряда батареи. При высоком напряжении электролит выжигается и батарея может взорваться, а при низком показателе АКБ не полностью зарядится, уменьшив этим срок службы батареи. Во время высокой температуры воздуха АКБ саморазряжается и увеличивает отдачу мощности, а при низкой температуре воздуха разрядная емкость снижается, замедляются химический процесс и плотность электролита. Во время бездействия АКБ постепенно саморазряжается.
Технические характеристики.
Трудно выбрать нужный АКБ для машины, не зная ее технических характеристик. Выделим главные технические характеристики АКБ:
- Емкость.
При выборе АКБ в первую очередь смотрят на ее емкость, показывающую количество отдаваемой электроэнергии. Она измеряется в ампер-часах (Ач). У нового АКБ высокая емкость, но после долгой эксплуатации емкость падает из-за устаревания активной массы пластин. Поэтому АКБ служат не дольше 4 лет.
- Напряжение гальванического элемента.
Величина напряжения зависит от концентрации кислоты в электролите и температуры.
- Напряжение газовыделения.
Показывает, при какой максимальной величине зарядного напряжения в АКБ будет выделяться газ. Величина каждого гальванического элемента равна 2,4В. Для расчета всей величины аккумулятора нужно умножить 2,4В в на количество элементов, тогда получим число, при превышении которого аккумулятор может взорваться из-за образования водорода и кислорода вследствие разложения воды.
- Потеря воды.
При сильно повышенном зарядном напряжении из электролита испаряется вода в виде газов. Чем выше температура, тем быстрее газ улетучивается, приближая возможность взрыва АКБ.
- Газоотвод.
Чтобы избежать взрыв АКБ, в его конструкции предусмотрен газоотвод, позволяющий выводить газ через газоотводный шланг из автомобиля.
- Номинальное напряжение АКБ.
По стандарту номинальное напряжение одного элемента АКБ — 2В. Общее число напряжения АКБ зависит от количества элементов в нем.
- Коэффициент заряда.
Во время зарядки АКБ, из-за химических реакций, происходящих в нем, забирает электроэнергии на 5-10% больше, чем потом ее отдает.
- Саморазряд.
Это процесс разряда АКБ в полностью отключенном виде. Его коэффициент очень важен для водителей машин, эксплуатирующихся очень редко. Новый АКБ полностью разрядится за 140 дней, а подержанный гораздо раньше.
- Ток холодной прокрутки.
Чем выше его значение, тем легче завести двигатель в минусовую температуру.
Все данные параметры должны быть указаны на корпусе АКБ.
Виды батарей.
С расширением ассортимента АКБ стало труднее выбрать подходящий для своей машины. Рассмотрим основные виды АКБ для автомобиля.
- Сурьмянистые АКБ.
В АКБ сурьма, добавленная в свинец, увеличивает прочность пластин, этим ускоряя процесс электролиза. Но ее недостаток в том, что из-за периодического выкипания воды приходится в АКБ доливать дистиллированную воду. Сейчас эти устаревшие АКБ уже почти не используются, уступив место АКБ с меньшим содержанием сурьмы или без нее.
- Малосурьмянистые АКБ.
Эти универсальные АКБ считаются самыми бюджетными на автомобильном рынке. Подходят практически к любым автомобилям отечественного производства. Но они, как и сурьмянистые АКБ нуждаются в периодическом доливе воды, хоть и значительно реже. Плюсом является, что малосурьмянистые АКБ во время хранения, в отличие от предыдущих, медленнее саморазряжаются.
- Кальциевые АКБ.
Переход с сурьмы на кальций позволило избежать потребности доливать дистиллированную воду в аккумулятор. Вторым плюсом кальциевых АКБ является низкий процент саморазряда, благодаря этому кальциевые АКБ можно дольше хранить без вреда для них, но полностью разряжать кальциевые аккумуляторы не стоит, т.к. у них после этого емкость очень ощутимо падает. В этом случае приходится выбрасывать АКБ. Вторым минусом кальциевых АКБ является то, что они неустойчивы к перепадам напряжения в электросети. Они долго прослужат только на тех автомобилях, в которых поддерживается стабильное напряжение.
- Гибридные АКБ.
У этих АКБ в составе положительных пластин содержится сурьма (не больше 5%), в отрицательных — кальций, иногда с добавлением серебра. Плюсом этой комбинации является очень высокая устойчивость к переразрядам и глубоким разрядам, они почти не страдают от перепада напряжения, как кальциевые АКБ. Гибридные АКБ — самый оптимальный вариант для автомобилей средней ценовой категории.
- Гелевые АКБ.
Электролит данного АКБ привели в гелеобразное состояние, добавив в кислоту кремниевые соединения, после чего они стали более герметичны, их можно наклонять под любым углом, не боясь вытекания электролита. Полностью восстанавливают свои свойства после глубокого разряда, но плохо переносят перепады напряжения заряда, от высокого напряжения батарею может необратимо вспучить. Кратковременное замыкание может сломать гелевый АКБ. Плохо переносят низкие температуры воздуха. От перегрева батарея может взорваться. Если учесть недостатки гелевых АКБ, то они прослужат до 12 лет.
- Щелочные АКБ.
В качестве электролита этот АКБ вместо кислоты использует щелочь. Плюсов у щелочных АКБ много: из них не выкипает электролиз, высокая удельная энергоемкость, долго хранятся в разряженном состоянии, легко переносят перезаряд, выдерживают низкие температуры воздуха, саморазряжаются очень медленно. Они менее опасны и более экологичнее, чем все вышеописанные АКБ. Недостатки щелочных АКБ: большие габариты, высокая цена.
- Литий-ионные АКБ.
Носителями электрического тока выступают положительно заряженные ионы лития. Литий-ионные АКБ массово применяются в бытовой технике, но не совсем подходят для автомобилей из-за высокой чувствительности к перепадам температуры воздуха, скачкам напряжения электроэнергии. Если удастся избавиться от ее недостатков, то в будущем литий-ионные АКБ заменят кислотные АКБ.
Рейтинг лучших АКБ.
- Немецкая компания Bosch давно завоевала лидирующее положение среди остальных производителей АКБ. Их АКБ, благодаря высокому качеству радуют своих владельцев свыше 10 лет бесперебойной работой, выдерживают суровые российские зимы.
- Немецкий АКБ Varta сочетает в себе невысокую цену и отличное качество, чей срок службы превышает 10 лет, зиму выдерживает чуть хуже, чем Bosch.
- Словенский АКБ Topla по сравнению с вышеописанными АКБ показал чуть худший результат при минусе 30, но жару в плюс 60 выдержал легко.
- Цена на турецкий АКБ Mutlu сильно завышена, но со своими функциями он справляется хорошо.
- Российский АКБ Akom быстро стал лидером благодаря отличному качеству и постоянному внедрению новых технологий.