Устройство аккумулятора автомобиля. Критерии выбора аккумулятора

Первые исследования в области изобретения приборов, способных какое-то количество времени сохранять электрическую энергию, были начаты в 1801 году. Было замечено, что если пропустить через воду ток с помощью пластин из платины, то после этого можно было получить кратковременный разряд из заряженной воды. Интересной была и теория группы ученых Вольта, Бекереля и еще нескольких представителей научного мира, которые утверждали, что в процессе зарядки соли разлагаются на такие составляющие, как кислота и щелочь, а отдача электроэнергии - это не что иное, как обратное соединение этих элементов в соли.

Первый аккумулятор был разработан Гастоном Планте в далеком 1860 году. Это был его подарок французской Академии наук. Но, это был не тот аккумулятор, который привыкли видеть современные автомобилисты под капотом своего транспортного средства. Батарея этого ученого имела огромный размер и занимала более 10 кв метров. Чтобы зарядить это изобретение требовались месяцы.

Аккумулятор состоял из пары пластин, выполненных из свинца, и какого-то объема кислоты. Впрочем, это устройство сохранилось и в современных аккумуляторах.

Материал для пластин аккумуляторной батареи

Первые пластины аккумулятора производились из чистого свинца. Это не позволяло добиться высокой эффективности из-за мягкости материала. Но, в результате эволюции батареи получили пластины из сплава свинца и сурьмы. Это полуметалл серебристо-белого цвета из периодической системы Менделеева. Как правило, в таких сплавах сурьма содержится в количестве 9 - 11%. Это позволяет приводить воду к гидролизу уже при 12 вольтах напряжения.

Но, применение сурьмы имело свои недостатки. Даже в электрической схеме без значительных скачков вода испарялась вследствие гидролиза, что заставляло владельцев авто периодически заглядывать под крышку аккумулятора для контроля уровня воды. Это неудобство подтолкнуло разработчиков к тому, что вместо сурьмы стали применять другие легирующие материалы или же просто свести применение сурьмы к минимуму, что свело ручное обслуживание батарей практически к нулю.

Так, европейские аккумуляторы стали применять свинец с добавлением кальция, а американцы - с низким содержанием сурьмы. Эти аккумуляторы стали неоткрываемыми в течении всего срока службы.

Разновидности аккумуляторов в современных автомобилях

В обиходе сегодня есть такие виды аккумуляторов - с сурьмой, с малым содержанием сурьмы, кальциевые и комбинированного состава. В комбинированных аккумуляторах подразумевается применение отрицательной пластины из свинца, легированного кальцием, а положительной пластины из свинца с малым содержанием сурьмы. Это обусловлено тем, что при длительной эксплуатации кальциевые положительные пластины приобретают налет из сульфата кальция, которые делает химические реакции невозможными. Этот процесс имеет необратимый характер.

От чего аккумуляторы приходят в негодность

Прежде всего на срок жизни аккумуляторной батареи влияет режим его эксплуатации. Статистика показывает, что аккумуляторы автомобилей, эксплуатируемых в мегаполисах, имеют значительно меньший ресурс, чем батареи транспортных средств, которые передвигаются по дорогам небольших населенных пунктов. С чем это связано? Давайте разберемся более подробно.

Простаивание в постоянных пробках крупных, заполненных автомобилями, городов, приводит к тому, что аккумулятор становится дополнительным или основным источником питания для тех систем и узлов автомобиля, которые являются потребителями электроэнергии. Генератор способен полностью обеспечивать питание всех систем только в случае движения автомобиля. Современные аккумуляторы могут полность истощиться за 50 - 60 минут простоя. Частичное восстановление его заряда, которое позволит ему осуществить запуск двигателя вновь, произойдет только после получаса непрерывного движения. Согласитесь, если Вы живете в крупном городе и добираетесь на работу на своем авто в час пик, то большую часть времени приходится простаивать в пробках. Разряд аккумулятора приводит к понижению его емкости по той причине, что она зависит от площади пластин аккумулятора, покрытых специальными веществами. При разрядке покрытие отпадает от пластин.

Также на срок эксплуатации влияет интенсивность использования батареи. Все батареи по умолчанию рассчитаны на какое-то определенное количество циклов. Таким циклом считается его полная зарядка и последующая глубокая разрядка. Чем чаще Вы пользуетесь автомобилем, тем больше циклов аккумулятор проходит за месяц и, соответственно, тем меньше его срок службы в пересчете на годы.

Существует несколько правил эксплуатации аккумулятора, которые позволят продлить его ресурс. Например, не рекомендуется прикуривать автомобили, которые имеют большую потребляемость электроэнергии, чем та, на которую рассчитан Ваш аккумулятор. Например, при прикуривании мощного внедорожника TOYOTA LAND CRUISER батареей от малолитражной KIA приведет к практически полному разряду батареи KIA. Также, не рекомендуется запитывать бытовые приборы от аккумулятора своего автомобиля. Наверняка Вы часто сталкивались с любителями подключить мини телевизор на природе или радио. Из-за невозможности контролировать в таких случаях уровень заряженности аккумулятора, Вы рискуете довести батарею до глубокой разрядки. Еще одна рекомендация - держите генератор автомобиля в исправном состоянии. Этот пункт не требует комментариев.

Типы аккумуляторов

Во всем мире автомобили делятся на европейские, азиатские и американские. Редко когда можно встретить австралийский или африканский автомобиль. С аккумуляторами такая же ситуация. Но, здесь уже различия не в содержании, а в форме. Стандарты для американского аккумулятора таковы, что тоководы расположены не сверху аккумулятора, а сбоку. "Азиаты" же от своих собратьев отличаются тем, что имеют меньшие размеры по ширине. Это обусловлено тяге корейско-японского автопрома к миниатюрным автомобилям.

Как выбрать аккумулятор

Пожалуй, главный критерий - это емкость аккумулятора. Также исходными данными при выборе аккумулятора является двигатель и его оборудование. Следует учесть, что генератор должен будет при движении передавать ток и на аккумулятор, и на вспомогательные системы автомобиля. Впрочем, производители автомобилей тщательно рассчитывают емкость и пусковой ток, которые необходимы для данной модели авто. Достаточно просто выбрать аккумулятор, характеристики которого будут не ниже тех, которые рекомендуются заводом-изготовителем Вашего транспортного средства.

Также аккумулятор имеет такие характеристики, как напряжение, максимально допустимая глубина разрядки, физические характеристики (размер, вес), ценовая категория. Некоторые из этих данных входят непосредственно в название модели аккумулятора. Так, RA12200DG - это не что иное, как напряжение (12), емкость (200), гелевая батарея, допустимый уровень разряда - глубокий. Стоит помнить, что производители зачастую в названии указывают емкость батареи, превышающую действительную на 10 - 15 процентов. Если быть точным, то это и есть действительная ёмкость, но достигаемая при соблюдении идеальных параметров эксплуатации. Так, максимальная емкость достигается при эксплуатации батареи при 20 - 25 градусах по Цельсию. При малейшем отклонении в ту или иную сторону характеристики аккумулятора меняются в худшую сторону. Это стоит учитывать.

В герметично закрытых современных аккумуляторах отсутствует возможность проверить плотность электролита. Поэтому, напряжение на батарее - это единственный способ проверить ее состояние. Это напряжение измеряется мультиметром, который способен измерить десятые и даже сотые доли вольта. Перед процедурой измерения отключите аккумулятор и дайте ему выровнять напряжение в течении 2-х часов.

Ниже в таблице приведены данные, которые позволят определить уровень заряда, опираясь на показания мультиметра:

Температура, при которой осуществляются замеры напряжения батареи, не играет никакой роли для точности.

Для аккумуляторных батарей, которые являются не герметичными по своей конструкции, можно для применять ареометр в процессе измерения заряда. Также, перед измерением необходимо отключить аккумулятор и подождать около 3-х часов для того, чтобы измерения были максимально объективными.

Важно! При измерении заряженности аккумулятора пользуйтесь средствами индивидуальной защиты. Как правило, это резиновые перчатки и защитные очки. Имейте около себя чистую воду на случай попадания раствора на открытые участки тела.

Заключение

В данной статье рассмотрены основные нюансы, которые помогут Вам выбрать аккумуляторную батарею для своего автомобиля и успешно эксплуатировать ее. На рынке представлены аккумуляторы различных производителей. Рекомендуем отдавать предпочтение только тем брендам, которые зарекомендовали себя на рынке автотоваров.