В современных автомобилях повышается роль источников электропитания. Инженеры увеличивают количество потребителей в бортовой сети, поэтому затраты энергии растут. Если двигатель авто не работает, то ток на потребителей поступает от аккумуляторной батареи. От её состояния также зависит качество запуска мотора.
Что такое электролит
Большинство установленных в автомобилях аккумуляторов являются жидкостными кислотно-свинцовыми источниками питания. Они подразделяются на обслуживаемые и необслуживаемые типы. Фактически это не единая ёмкость с электродами, а несколько ёмкостей (банок), соединённых между собой последовательно.
Внутри каждой банки имеются свинцовые электроды, отделённые токонепроводящими сепараторами. Металл располагается в жидкой электролитической среде, состоящей из специального кислотного раствора.
Электролит в аккумуляторе автомобиля – это бесцветный раствор серной кислоты и дистиллированной воды с примерной плотностью 1,23–1,25 г/мл.
Благодаря жидкой среде в батареях идут электрохимические процессы, приводящие к генерации электричества. На степень заряженности АКБ оказывают влияние различные факторы, включая плотность раствора, окружающую температуру, загрязнённость пластин (степень сульфатации) и уровень жидкости в банках.
Восстановление аккумулятора
Чтобы залить приготовленный раствор внутрь, необходимо отвинтить пробку и надеть ее на штуцер отверстия для вентиляции. Пробку необходимо плотно надевать на соответствующее отверстие. Далее средство заливают внутрь. Пробка закручивается и производится зарядка.
Некоторые водители могут задаваться вопросом, как восстановить аккумулятор. Способы произведения этого процесса сводятся к зарядке при низком токе. Процедура производится длительное время, после чего плотность может немного увеличиться. Заливать внутрь серную кислоту можно только при рабочем состоянии пластин.
Рассмотрев, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе , а также рекомендации экспертов, можно восстановить эксплуатационные свойства обслуживаемого устройства.
За последние пару десятилетий технология производства автомобильных аккумуляторов значительно продвинулась вперёд. Если раньше в аккумуляторе нужно было постоянно проверять уровень электролита, то современные модели требуют значительно меньше внимания к себе. Производители называют эти АКБ необслуживаемыми, заявляя, что они не нуждаются в постоянном контроле за уровнем электролита. Но слово необслуживаемые может ввести в заблуждение автолюбителя. Ведь эти батареи все равно нуждаются в обслуживании, о котором мы расскажем в настоящей статье.
Для чего нужна электролитическая жидкость в аккумуляторе
Без токопроводящей жидкости кислотно-свинцовая АКБ в автомобиле работать не будет. Электролит обеспечивает движение ионов между электродами (плюсовым анодом и минусовым катодом). На положительном контакте происходит расщепление молекул воды на два иона водорода, молекулу кислорода и высвобождается пара электронов. Около отрицательного электрода пара свободных электронов встречается с двумя ионами водорода, образуя молекулу водорода. Эти процессы идут при отдаче энергии от аккумулятора на потребителей, а во время зарядки происходят обратные процессы.
Сколько электролита должно быть в аккумуляторе
Разберёмся, какой оптимальный уровень качественного электролита должен быть в автомобильном аккумуляторе. Корпусы многих моделей АКБ с жидкостью внутри изготовлены таким образом, что снаружи удаётся заметить количество заполнения внутреннего пространства. На внешней стороне корпуса подобных аккумуляторов могут присутствовать риски с указанием минимального (min) и максимального (max) значений, что позволяет облегчить контроль текущего состояния.
Рекомендуется поддерживать уровень заполнения электролита в рабочем автомобильном аккумуляторе ближе к максимально допустимому значению.
Падение ниже планки min может привести к скорому непоправимому ущербу для АКБ. В обслуживаемых моделях при регулярной эксплуатации специалисты рекомендуют мониторить состояние жидкости примерно раз в две – три недели. Особенно надо уделять внимание состояние в летнее время, в период жары, когда повышается вероятность испарений, и количество электролита будет уменьшаться в банках.
Производители установили зависимость объёма водного раствора серной кислоты от ёмкости аккумулятора. Чем больше Ампер-часов, тем больше нужно жидкости. Узнаем, сколько находится электролита в вашем аккумуляторе:
- 55 Ач – 2,5 л;
- 60 Ач – до 3 л;
- 75 Ач – 3,7–4 л;
- 90 Ач – до 4,8 л;
- 190 Ач – от 10 л.
Некоторые аккумуляторы продаются сухозаряженными, поэтому в них нужно доливать раствор самостоятельно. Подобная зависимость поможет сориентироваться, сколько литров будет нормой.
Что такое необслуживаемый аккумулятор?
Понятие необслуживаемый аккумулятор вошло в обиход со времени появления автомобильных батарей типа Ca/Ca. В таких моделях положительные и отрицательные решётки электродов производятся из сплава свинца с кальцием. Так называемые обслуживаемые модели, которые выпускались до этого, имели решётки из сплава свинца с сурьмой. Старые автомобильные аккумуляторы имели большое содержание сурьмы и очень большой расход воды. Сейчас они уже не выпускаются, а на их место пришли модели с меньшим содержанием сурьмы. Они ещё получили название малосурьмянистых. Содержание сурьмы в пластинах менее 6 процентов. В них контроль за уровнем электролита должен быть периодическим, поскольку дистиллированная вода из него постоянно уходит. Почему? Для этого нужно рассмотреть процессы, происходящие в аккумуляторе.
Когда АКБ разряжается, то внутри автомобильного аккумулятора на аноде происходит восстановление диоксида свинца серной кислотой. Одновременно на катоде происходит окисление свинца. В процессе зарядки аккумуляторной батареи процесс идёт в противоположном направлении. Сурьму в свинцовые пластины стали добавлять для того, чтобы улучшить их прочностные характеристики. Использовать электроды из чистого свинца не представляется возможным из-за его малой прочности. Но добавка сурьмы приносит и проблему. Сурьма выступает катализатором гидролиза воды из электролита. Гидролиз – это разложение воды на водород и кислород под действием электрического тока. Внешне это выглядит как кипение. Поэтому и возникло такое выражение, как «выкипание» воды из электролита.
Чтобы решить эту проблему производители стали добавлять в решётки электродов кальций. Это решение оказалось очень удачным, с точки зрения, уменьшения расхода вода.
С появлением кальциевого типа автомобильных аккумуляторов появилось понятие необслуживаемых. И само отсутствие необходимости в обслуживании касается лишь доливки воды в аккумулятор.
В продуктовых линейках производителей АКБ стали появляться модели без отверстий для доступа к банкам. Для проверки степени заряженности батареи на таких аккумуляторах часто можно встретить гидрометр или «глазок». Гидрометр предназначен для контроля за степенью заряда АКБ. На изображениях ниже можно посмотреть необслуживаемую и обслуживаемую аккумуляторную батарею.
Советуем также прочитать статью про маркировку аккумуляторных батарей.
Гибридный автомобильный аккумулятор
Стоит отметить ещё одну категорию необслуживаемых аккумуляторов – гелевые. В гелевых аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии. Это может быть пропитка стекловолокна или гелеобразное состояние. В большинстве случаев такие модели выполняются в необслуживаемых корпусах, и им не требуется доливка воды. Хотя в ряде случаев в AGM аккумуляторы добавляют дистиллированную воду. Например, при восстановлении гелевых аккумуляторов.
Как осуществить проверку уровня
Для мониторинга состояния автомобильной АКБ не требуется дорогостоящее оборудование. Также необязательно отправляться в автосервис, ведь все операции можно провести в гаражных условиях с минимальным инструментарием.
Проверка текущего уровня раствора электролита в автомобильном аккумуляторе осуществляется по такому алгоритму:
- перед тем как определить уровень кислотного раствора в банках батареи, необходимо дать отстояться АКБ пару часов, а потом, откинув клеммы, изъять заряженный источник питания из подкапотного пространства;
- определяем снаружи по меткам на корпусе (min/max) степень заполненности жидкостью;
- чтобы проверить уровень электролита в обслуживаемом аккумуляторе, потребуется стеклянная прозрачная трубка, открытая с обоих концов и с внутренним диаметром 3–5 мм;
- отвинчиваем пробки из банок АКБ;
- опускаем в одну из открытых ёмкостей трубку до упора на свинцовые пластинки;
- верхнюю открытую часть герметично прижимаем пальцем и аккуратно приподнимаем трубку;
- проводим ориентировочный замер уровня и возвращаем жидкость в банку;
- проделываем операцию с остальными ёмкостями, зафиксировав результаты.
Оптимальным считается значение 10–12 мм над уровнем пластин. Если имеется отклонение от номинала, то рекомендуем его устранить, долив дистиллят.
Приготовление раствора
Определившись, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе , можно предпринять меры по восстановлению требуемого значения раствора. Если требуется долить его в емкость, необходимо подготовить соответствующий материал.
Раствор можно приобрести или приготовить самостоятельно. Для создания электролита правильной консистенции необходимо подготовить 1 л дистиллированной воды (продается в аптеке). Также потребуется серная кислота в количестве 0,36 л. Применять в подобных целях водопроводную воду запрещено.
Все компоненты выливаются в пластиковую емкость. Все нужно хорошо перемешать. После этого раствор закрывают плотной крышкой и оставляют его на сутки. Далее можно использовать приготовленное средство.
Опасность высокого и низкого уровня
Если электролита в вашем аккумуляторе мало или много, то это оказывает негативные последствия на работу данного источника питания в автомобиле. Данный факт актуален для батареи любого объёма.
При превышении оптимального объёма во время закипания возникает риск разбрызгивания агрессивной химической жидкости. Также в некоторых случаях скопившийся под большим давлением газ может спровоцировать взрыв батареи.
Низкий уровень электролита также приводит к проблемам. Чаще всего в таких обстоятельствах провоцируется сульфатация пластин и последующее их разрушение. Дополнительным негативом служит существенное понижение ёмкости источника питания ниже допустимых заводом-изготовителем пределов.
Факторы, влияющие на срок службы АКБ
Чтобы понять, на что следует ориентироваться при выполнении профилактических работ, следует знать о процессах и факторах, негативно влияющих на устройство. К ним относятся:
Средняя степень заряда
В идеале аккумулятор в машине должен быть всегда полностью заряжен, то есть емкость, потерянная во время простоя, должна восполняться от генератора при работающем двигателе. Однако при большом количестве потребителей (фары, магнитола, кондиционер, телевизор), а также при частых пусках двигателя генератор просто не успевает восполнить потерянный заряд. Кроме того, более быстрой потере емкости способствует и низкая температура (об этом чуть ниже). В результате этих факторов батарея постоянно находится в недозаряженном состоянии, а чем ниже средняя степень зарядки, тем меньше АКБ «живет». Именно по этой причине необходимо периодически подзаряжать батарею при помощи сетевого зарядного устройства, или, как его называют в народе, «зарядка».
Температура, при которой эксплуатируется батарея
Температура окружающей среды сильно влияет на технические характеристики АКБ. Так, например, номинальную емкость аккумулятор выдает только при температуре больше двадцати градусов. Ее снижение на один градус ведет к падению емкости на 1 А•ч. Это приводит к появлению трудностей при запуске двигателя в зимний период. Кроме того, если батарея полностью разрядится из-за низкой температуры, то электролит в ней вообще может замерзнуть, что обернется выходом устройства из строя.
С другой стороны, высокая температура ведет к закипанию электролита, по причине чего из состава начинает быстро выпариваться вода. А это влечет за собой падение уровня жидкости, оборачивающееся в дальнейшем окислением пластин. Чтобы избежать этого, необходимо периодически проверять уровень электролита.
Состояние бортовой сети
На эксплуатацию аккумулятора также влияет и состояние бортовой сети автомобиля, а именно: контактное соединение модулей, качество проводки, количество потребителей. Но самыми важными элементами являются генератор и регулятор напряжения. При их некачественной работе батарею придется менять очень скоро. При большом напряжении, подающемся на аккумулятор, электролит будет постоянно закипать, а при низком – устройство будет разряжаться. О негативных последствиях этих факторов было написано выше.
Что делать, если низкий или высокий уровень электролитического раствора
Восстановить объём кислотного раствора автомобилист сможет самостоятельно при соблюдении мер безопасности и наличии материалов и инструментов. Рассмотрим далее, можно ли самому доливать купленный электролит в автомобильный аккумулятор. Определим, как правильно восстанавливать баланс жидкости в банках.
Для долива автомобилисты могут использовать как готовый электролит, так и дистиллят. Однако чаще всего необходим второй вариант, так как в процессе эксплуатации и периодов зарядки в основном выкипает вода, а концентрация кислоты при этом повышается. Добавление непосредственно электролита актуально для тех случаев, когда он выплёскивался из общей ёмкости или раствор терялся через щели или микротрещины.
Выявив превышение уровня жидкости, необходимо сделать отбор излишков. Для данной операции подойдёт резиновая груша, в которую вставлен жёсткий наконечник, например из стеклянной трубки. После забора жидкости повторно проводим измерение и наводим баланс.
Категорически недопустимо переворачивать АКБ, чтобы слить излишки кислотного раствора, так как возникает риск разрушения хрупких свинцовых пластин. Это относится к батареям с длительным периодом эксплуатации.
Процесс обслуживания и диагностики аккумулятора
Итак, что же включает в себя процесс обслуживания (профилактики) и диагностики аккумуляторных батарей.
- Любое устройство необходимо обслуживать в комфортных условиях. Для обслуживания аккумулятор необходимо снять с автомобиля и доставить в приспособленное помещение. Если это происходит в зимнее время – необходимо дать аккумулятору время, чтобы он согрелся до комнатной температуры.
- Очистка от грязи, потеков масла, любых посторонних загрязнений.
- Проверка уровня и плотности электролита с помощью ареометра (при наличии пробок для заливки электролита).
- Проверка уровня заряженности аккумулятора с помощью нагрузочной вилки.
- Зарядка аккумуляторной батареи.
- Проверка состояния токовыводов.
Итак, вы сняли аккумулятор с машины и пытаетесь принести его домой. Аккумуляторы бывают с ручками и без. В первом случае переноска не вызывает никаких проблем. Во втором случае переносить нужно аккуратно, не прислоняя его к одежде, желательно использовать какое-либо приспособление для переноски.
Даже вроде бы на сухом корпусе всегда все равно остаются следы электролита и через несколько дней на одежде могут проявиться прожжённые места.
Аккумулятору нужно дать отстояться, чтобы он принял комнатную температуру, после чего его необходимо тщательно очистить от всех загрязнений.
Если у вас аккумулятор необслуживаемый, т.е. не имеющий заливных пробок – аккумулятор можно вымыть под несильной струей воды с применением щетки. Перед мойкой можно обработать корпус аккумулятора каким-либо концентрированным моющим средством для растворения застарелых и масляных загрязнений.
Обслуживаемые аккумуляторы очищаются смоченной тряпкой или губкой, не допуская попадания жидкости на заливные пробки.
В обоих случаях корпус батареи вытирается насухо.
Как вымыть аккумулятор – подробно рассказано в видеоролике:
ВАЖНО. Обслуживаемые аккумуляторы нельзя наклонять на угол более 30° во избежание протечки электролита через заливные пробки.
Батарея отстоялась и теперь с помощью мультиметра нужно замерить напряжение на клеммах.
Оценить степень разряженности батареи можно по специальной таблице
На следующем этапе необходимо проверить уровень и плотность электролита.
С помощью отвертки с широким лезвием или двухрублёвой монеты необходимо открутить и достать пробки из заливных отверстий.
Теперь необходимо проверить уровень и плотность электролита в каждой банке батареи.
Дабы не повторяться – очень подробно этот этап расписан в статье об ареометрах.
Если уровень и плотность в норме – это хорошо. Если параметры отклоняются от общепринятых норм – уровень электролита должен находиться в пределах 10-15 мм над верхним срезом пластин, а плотность в диапазоне 1,27-1,29 г/см3, то их необходимо довести до нормы.
В теплых регионах нормальной величиной плотности считают 1,26 г/см3, а в районах Крайнего севера при очень низкой температуре плотность доводят до 1,30 г/см3.
Для повышения уровня необходимо доливать только дистиллированную воду, а для поднятия плотности – зарядить аккумулятор.
Измерение напряжения АКБ нагрузочной вилкой.
После зарядки аккумулятора необходимо проверить его с помощью нагрузочной вилки.
Обычному пользователю достаточно иметь самый простой и недорогой вариант — Орион НВ-01 по цене 600 руб. Пользоваться ею вы будете от силы раз пять в течение года, а покупать дорогие и навороченные нет никакого смысла.
С помощью нагрузочной вилки производят два измерения – напряжения разомкнутой цепи и напряжения под нагрузкой.
Производить замер не рекомендуют на холодном аккумуляторе, когда он только снят с автомобиля или с зарядки. АКБ должна простоять часов 10-12, чтобы прийти в состояние покоя.
Как производить замеры – подробно расписано в статье «Нагрузочные вилки для тестирования аккумулятора».
Напряжение разомкнутой цепи у полностью заряженного аккумулятора должно быть в пределах 12,6÷12,7 В. Если напряжение разомкнутой цепи ниже этих значения, то это говорит о том, что батарея разряжена или недозаряжена.
Затем проверяем величину напряжения под нагрузкой в течение 5 сек. Нагрузочная вилка иммитирует нагрузку, в 2 раза превышающую номинальную ёмкость аккумулятора. Т.е. если батарея емкостью 50 А/ч применяют нагрузочную вилку на 100 А.
Если при измерении под нагрузкой напряжение оказывается ниже 10 В, то это значит, у ваш аккумулятор имеет серьёзные проблемы.
После всех проведенных операций аккумуляторную батарею необходимо поставить на зарядку, не зависимо от того, какие показатели напряжения были получены при измерениях.
После окончания процесса зарядки через 10-12 часов необходимо произвести повторные измерения напряжения.
На заключительном этапе обслуживания необходимо проверить состояние токовыводов и клемм на токоведущих проводах.
Подробно о процессе обслуживания аккумуляторных токовыводов и клемм описано в статье «Автомобильные аккумуляторные клеммы».
К процессу обслуживания аккумулятора это непосредственно не относится, но хочется сказать несколько слов на тему применения смазки клемм.
Бытует ошибочное мнение, что сначала нужно смазывать токоотводы и клеммы, а потом их устанавливать.
ВАЖНО. Сначала с помощью чистика зачищаются токоотводы и клеммы, быстро соединяют друг с другом, затягиваются болтами, а уже затем можно нанести тонким слоем смазку.
