Аккумуляторы автомобильные для чего нужен

Как зарядить автомобильный аккумулятор на 100 % и для чего это нужно

Среди автомобилистов распространено мнение, что хорошему аккумулятору дополнительная зарядка не требуется, так как он постоянно заряжается во время работы двигателя от генератора. Однако тесты показывают, что даже при активной эксплуатации в городе автомобильный АКБ обычно заряжается не полностью. Особенно это актуально для современных автомобилей с большим количеством потребителей электроэнергии: световыми приборами, кондиционерами, мультимедийными системами и т. п.

Постоянный недозаряд аккумулятора приводит к постепенному снижению емкости батареи. В результате после всего одного-двух дней стоянки в холодное время года она падает настолько, что не позволяет даже завести автомобиль. Не полностью заряженный АКБ можно легко посадить даже за несколько минут, забыв выключить световые приборы или слушая музыку во время стоянки с заглушенным двигателем. Чтобы избежать этих неприятностей, необходимо периодически восстанавливать заряд аккумулятора при помощи зарядного устройства.

Как определить, что аккумулятор автомобиля нуждается в зарядке

Напряжение на клеммах полностью заряженного автомобильного аккумулятора составляет 12,6–12,7 В. Напряжение 12,3–12,6 В в принципе допустимо, хотя и свидетельствует о недозаряде (емкость примерно 70–80 %), но если оно опускается ниже – это уже повод для беспокойства, так как это означает, что емкость батареи не превышает 60 %.

Определить уровень заряда обслуживаемого аккумулятора можно также при помощи ареометра – прибора для измерения плотности. Для этого необходимо отвинтить пробки, закрывающие банки аккумулятора, и последовательно взять пробы из каждой. При 100 % заряде плотность электролита должна быть 1,27–1,29 г/куб. см. Плотность 1,23–1,25 г/см куб. соответствует емкость 80–90 %, а если она опустилась ниже отметки 1,20 г/куб. см, это означает, что уровень заряда менее 60 %. Плотность в разных банках не должна быть одинаковой.

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

Зарядить автомобильный аккумулятор на 100 % позволяет специальное зарядное устройство. Стоимость его в среднем ниже, чем самого АКБ, при этом он может продлить срок службы последнего в разы, а значит, вполне оправдывает затраты на приобретение. Некоторые зарядные устройства для аккумулятора работают исключительно в автоматическом режиме, другие предполагают ручную регулировку параметров, а некоторые позволяют владельцу выбрать вариант работы по своему усмотрению.

Существует два основных способа зарядки автомобильного аккумулятора: постоянным напряжением или постоянным током. В первом случае на клеммах зарядного устройства устанавливается постоянное напряжение величиной на 10–20 % выше номинального напряжения аккумулятора. По мере зарядки сила тока будет уменьшаться, пока не достигнет значения, близкого к нулю. Преимущество данного способа в отсутствии необходимости постоянного контроля процесса и низкой вероятности выплескивания электролита в результате кипения, однако для того, чтобы полностью зарядить АКБ, скорее всего, потребуется более суток.

Зарядка постоянным током позволяет зарядить аккумулятор быстрее, однако в большинстве зарядных устройств подразумевает постоянный контроль процесса и корректировку зарядного тока. Ток заряда необходимо поддерживать на уровне 10 % от полной емкости АКБ (например, 6А при емкости 60 Ач) до тех пор, пока не начнется активное кипение электролита и напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет значения 14,4 В. После этого необходимо уменьшить ток заряда вдвое и дождаться повышения напряжения до 15 В, а затем ещё раз снизить ток заряда вдвое.

Помимо тока и напряжения, в ходе заряда необходимо следить за уровнем электролита. Во всех банках он должен быть одинаков. Если в результате кипения уровень электролита снизился, необходимо подлить туда дистиллированную воду. После завершения процесса зарядки следует выждать несколько минут для того, чтобы прекратилось газообразование, после этого проконтролироват ь плотность электролита или напряжение на клеммах.

Видео: Как правильно нужно заряжать аккумулятор автомобиля

Подробно о том, какая кислота залита в аккумуляторе вашего автомобиля и для чего она нужна

Многие автолюбители задают себе вопрос о том, какая кислота залита в аккумуляторе автомобиля. По незнанию высказываются различные неверные предположения. Кто-то говорит, что там соляная кислота. Некоторые считают, что там вода. Пора внести ясность в этот вопрос. В свинцово-кислотном аккумуляторе автомобиля залита серная кислота. Если выражаться совсем точно, то залит раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Этот раствор получил название электролит.

Применение серной кислоты и её сорта

Вообще, в качестве электролита в некоторых видах автомобильных аккумуляторов может использоваться щёлочь. Например, никель-кадмиевый или никель-железный тип АКБ. Есть ещё группа гелевых аккумуляторов AGM и GEL, где электролит находится в связанном состоянии. Но это тот же раствор серной кислоты. Просто он либо переведён в гелеобразное состояние с помощью добавок (GEL), либо им пропитано стекловолокно (AGM). Наиболее распространёнными на сегодняшний день остаются свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом. Поэтому речь пойдёт именно о водном растворе серной кислоты, предназначенном для заливки в АКБ.

Серная кислота нашла широкое применение при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей. Концентрация кислоты в электролите составляет 30-35 процентов (вес.). Остальное дистиллированная вода. Использовать обычную водопроводную воду нельзя, поскольку в ней содержатся соли различных металлов. Их попадание в аккумулятор автомобиля значительно сократит срок его службы.

В бытовой сфере концентрации Н2SO4 в 30 процентов достаточно, но в сфере производства часто используется серная кислота более высокой концентрации. Концентрированную серную кислоту получают в две стадии. На первой стадии концентрация доводится до 70 процентов, а затем увеличивают до 98 процентов. Серная кислота такой концентрации наиболее пригодна для последующего хранения. Возможно, получение концентрации 99 процентов, но в дальнейшем из-за потери SO3 она снижается до 98,3 процента.

Существуют основные сорта серной кислоты, которые перечислены ниже:

  • Башенная или нитрозная. Концентрация 75 процентов. Плотность этого сорта составляет 1,67 гр/см3. Название этот сорт получил из-за метода производства в футерованных башнях нитрозным способом. Обжиговый газ с двуокисью серы (SO2) обрабатывается нитрозой (H2SO4 с добавками оксидов азота). В ходе химической реакции получается оксиды азота и кислота. При этом оксиды постоянно циркулируют в производственном цикле;
  • Контактная. Концентрация от 92,5 до 98 процентов. Плотность сорта составляет 1,837 гр/см 3 . Этот сорт также производится из обжигового газа, в котором содержится двуокись SO2. В ходе реакции происходит ее окисление до SO3 при контакте с твёрдым катализатором из ванадия;
  • Сорт Олеум. Концентрация 104,5 процента. Плотность составляет 1,897 гр/см 3 . Сорт представляет собой раствор SO3 в серной кислоте (H2SO4). Соотношение SO3 — 20 процентов, H2SO4 — 104,5 процента;
  • Высокопроцентный олеум. Концентрация 114,6 процента, а плотность 2,002 гр/см 3 ;
  • Аккумуляторная. Концентрация от 92 до 94 процента, а плотность 1,835 гр/см 3 .

Процессы, происходящие в АКБ с участием электролита

Работа свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора основывается на электрохимических процессах, которые протекают с участие электролита. Аккумулятор автомобиля состоит из положительных и отрицательных пластин, погруженных в водный раствор серной кислоты. Положительные и отрицательные пластины имеют токоотводящие решётки из свинца с различными добавками в зависимости от типа аккумулятора.

На решётках положительных электродов нанесён красновато-коричневый диоксид свинца (PbO2). На отрицательных электродах — сероватый порошок свинца (Pb). Электрические характеристики аккумулятора напрямую зависят от плотности электролита. Для понимания назначения электролита нужно рассмотреть основные процессы, происходящие в аккумуляторе автомобиля.

При разряде аккумулятор на положительном электроде (аноде) идёт следующая реакция:

На отрицательном электроде (катоде) протекает такой процесс:

При заряде АКБ эти реакции протекают в обратном направлении.

Электролит в свинцово-кислотном автомобильном аккумуляторе имеет разную плотность в зависимости от степени заряженности АКБ. Как уже говорилось выше, концентрированная кислота аккумуляторного сорта имеет плотность 1,835 гр/см 3 . Плотность электролита на заряженном аккумуляторе лежит в диапазоне 1,127─1,300 гр/см 3 . При разрядке аккумулятора автомобиля в результате электрохимической реакции из электролита расходуется серная кислота и его плотность падает. Пока через батарею проходит ток разряда кислота рядом с электродами расходуется в результате вышеописанной реакции. Идёт диффузия H2SO4 из объёма к электродам. Таким образом, поддерживается напряжение на выводах аккумулятора.

В начале разрядки процесс диффузии кислоты в электроды. Это объясняется тем, что в активной массе электродов поры ещё не забиты сульфатом. По мере того, как на них образуется слой сульфата и забивает поры, процесс диффузии притормаживается. В теории процесс разряда может идти до того момента, пока электролит не превратится в воду. Но на практике разряд идёт до тех пор, пока плотность не опуститься до значения 1,15 гр/см 3 . К моменту падения плотности до 1,15 гр/см 3 выделяется столько сульфата свинца, что его хватило для закупоривания активной массы пластин. По плотности электролита можно судить о степени заряженности АКБ. Для этого можно использовать таблицу, представленную ниже.