При эксплуатации автомобиля его владелец неизменно сталкивается с необходимостью обслуживания и замены аккумулятора. На такую батарею приходится повышенная нагрузка, поэтому со временем аккумулятор начинает хуже держать заряд, требуя соответствующей замены. На эффективность работы такого автомобильного аккумулятора напрямую оказывает влияние показатель плотности электролита. Необходимо на регулярной основе проверять показатели плотности у электролита, что и позволит гарантировать беспроблемный пуск двигателя, а сам аккумулятор прослужит максимально долго, не доставляя каких-либо хлопот. В этой статье мы расскажем вам как проверить плотность аккумулятора.
Перед тем как рассказывать непосредственно о том, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, поговорим об устройстве стандартных автомобильных батарей. Такая АКБ состоит из:
Корпуса, состоящего из шести банок.
Плюсовых и минусовых свинцовых пластин, расположенных внутри каждой банки.
Плюсовой и минусовой шины, которые соединяют каждый герметичный отсек.
Последовательного соединения, что позволяет получать на выходе необходимую мощность заряда.
Своей способностью отдавать и накапливать электрический заряд аккумулятор обязан именно электрохимическим показателям электролита. Такой электролит залит в каждую из герметичных банок и имеет определенные показатели плотности. В процессе эксплуатации машины показатель плотности может изменяться, поэтому автовладельцу необходимо знать, как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях и при необходимости увеличить или уменьшить этот показатель.
Как правильно обслуживать аккумулятор
Беспроблемность эксплуатации такой АКБ автомобиля зависит от своевременности и правильности обслуживания батареи. Такие работы включают:
Визуальный осмотр.
Анализ уровня электролита.
Проверка плотности батареи.
Измерение уровня напряжения.
Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.
Такую проверку аккумулятора необходимо выполнять дважды в год - весной и осенью. Это и позволит обеспечить качественную работу батареи как летом, так и в мороз зимой. Обслуживание и правильный уход за аккумулятором не представляет особой сложности. Если плотность электролита выше нормы, необходимо доливать дистиллированную воду. Если же отмечается низкая плотность, то следует просто зарядить аккумулятор.
Принцип работы аккумулятора
Батарея в автомобиле работает циклично, то есть сначала аккумулятор накапливает заряд, после чего отдаёт его, когда требуется завести двигатель. Во время таких циклов внутри АКБ происходит химическая реакция, когда из серной кислоты выпадают различные соли, которые оседают на пластинах из свинца, а в банках из электролита выделяется вода. Со временем концентрация и плотность электролита изменяется, что приводит к неправильной работе АКБ. Периодический замер плотности, позволит избежать разряжения батареи, которая будет служить максимально надолго. Поговорим поподробнее о том, как проверить плотность аккумулятора ареометром.
Внимание. Если показатель плотности оказался ниже нормы, то доливать в аккумулятор электролит не следует. Необходимо провести подзарядку батареи, что и позволит обеспечить необходимый показатель плотности.
Как и зачем измеряют плотность электролита?
Многие автовладельцы попросту не знает для чего следует измерять плотность электролита в аккумуляторе. Как известно, электролит состоит на 35% из серной кислоты и на 65% из дистиллята. Такое соотношение позволяет с легкостью накапливать заряд, при этом не причиняется какой-либо вред свинцовым пластинам. В процессе эксплуатации показатели плотности электролита могут изменяться, что объясняется испарением дистиллированной воды и химическими реакциями при работе АКБ. В результате повышается содержание серной кислоты, что в свою очередь ухудшает заряд и может нанести вред свинцовым пластинам, вплоть до полного прихода в негодность аккумулятора.
Что плохого в высокой и низкой плотности?
Низкая плотность приводит к разряду батареи, что не позволяет использовать автомобиль. Высокая плотность, то есть повышенное содержание серной кислоты, разъедает пластины, которые быстро приходят в негодность.
Проверяем уровень электролита
Перед тем как проверить плотность аккумулятора без ареометра необходимо установить его уровень. В том случае, если сам аккумулятор выполнен из полупрозрачного пластика, то проверка уровня электролита не представляет сложности. Если же аккумулятор выполнен из непрозрачного темного пластика, то для проверки уровня электролита потребуется специальная стеклянная трубка, имеющая диаметр около 5 миллиметров. Такая трубка опускается в банку до упора, после чего ее верхнее отверстие закрывают пальцем. Трубку аккуратно достают из аккумулятора. В ней останется электролит, который сливают в колбу и проверяют уровень. Считается, что норма жидкости в колбе составит 10-15 миллиметров. В том случае, если уровень больше или меньше необходимо его выровнять, после чего измерять плотность электролита.
Как выполнять замер плотности электролита
Если вы задаетесь вопросом, как правильно проверить плотность аккумулятора, то можем сказать, что такая работа не представляет особой сложности. Помните лишь о том, что банки внутри батареи не соединяются между собой, поэтому следует проверять плотность в каждой из емкостей. Переворачивать аккумулятор и смешивать между собой электролит для выравнивания плотности запрещается. Крышка и пробки аккумулятора должны быть чистыми и не иметь каких-либо загрязнений. Проверку плотности выполняют исключительно на заряженной батарее, в противном случае показатели такого измерения будут некорректными.
Перед тем как проверить плотность необслуживаемого аккумулятора его необходимо снять с машины и выдержать в течение нескольких часов при комнатной температуре. Оптимальным диапазоном температуры при измерении плотности является показатель 20-30 градусов.
Для измерения плотности потребуется использовать ареометр, который еще называют денсиметром. В продаже можно найти разнообразные ареометры, которые имеют схожую конструкцию, но при этом отличаются своей стоимостью. При выборе такого устройства для измерения его необходимо проверить на калибровочной жидкости, что позволит быть полностью уверенным в точности таких измерений.
Большинство ареометров имеют одинаковую конструкцию и обеспечивают необходимую точность показателей. И всё же приобретать самые дешевые китайские образцы не следует, так как их качество и точность измерений будет соответствовать стоимости.
Измерение плотности электролита при использовании ареометра не представляет сложности. Необходимо выполнить следующие:
Наконечник ареометра протирается.
Его опускают в колбу для измерения.
Грушей набирают электролит и заполняют им колбу.
Ожидают несколько минут, после чего проверяют показания.
Сливают электролит обратно.
Аналогичная работа проводится с каждой из банок в аккумуляторе.
Оптимальные показатели плотности электролита
При эксплуатации аккумулятора и замере плотности электролита следует помнить о том, что показатели могут колебаться в зависимости от климата в регионе.
Для юга России оптимальный показатель плотности составляет 1,25.
Для средней полосы - 1,27.
Для севера - 1,29.
При изготовлении аккумуляторов в батарею заливают стандартный электролит, который замерзает при температурах ниже 60 градусов и имеет плотность порядка 1,26-1,27 грамм на сантиметр кубический.
Если проведённый замер показал повышенную плотность электролита, в аккумулятор необходимо долить дистиллированную воду. Приобрести такой дистиллят можно на автомобильных заправках или в специализированных магазинах. Использовать обычную воду из-под крана запрещается. Доливают дистиллят на глаз, после чего вновь проверяют плотность электролита.
Важно. Свинцовые пластины аккумулятора должны быть погружены в жидкость полностью. Исходя из этого и следует доливать дистиллят или же проводить дополнительную зарядку аккумулятора.
Изменение плотности электролита внутри аккумулятора происходит по естественным причинам. Однако если вы замечаете, что батарея быстро теряет заряд, а показатели плотности изменяются буквально спустя неделю после их выравнивания и доливки дистиллята, это свидетельствует о серьезных проблемах с аккумулятором, который в скором времени потребует замены.
Как измерить плотность в необслуживаемых аккумуляторах?
Если проверка плотности и уровня электролита в обслуживаемых батареях не вызывает сложности, то как проверить плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе. Такие батареи имеют в верхней крышке небольшой глазок, который можно выкрутить и через появившееся отверстие проверить плотность аккумулятора автомобиля. Помните лишь о том, что в необслуживаемых аккумуляторах можно будет провести замер плотности электролита в одной банке, поэтому вы получите усредненный показатель. Выполнить точные замеры по каждой из банок у вас не получится.
Заключение
В этой статье мы рассказали вам как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе. Такое обслуживание батареи автомобиля должно выполняться на регулярной основе. Поддерживая оптимальные показатели плотности и уровень электролита, вы сможете обеспечить качественный запуск двигателя автомобиля при любых температурах, а сам аккумулятор прослужит вам максимально долго. Если у вас появились какие-либо сложности с выполнением данной работы, то в сети интернет вы можете найти многочисленные тематические видео, где наглядно показывается как проверить плотность электролита в аккумуляторе ареометром.
В нашей стране зима всегда приходит неожиданно. Не стал исключением и этот год. Первые же достаточно крепкие морозы довольно отчетливо выявили все слабые стороны наших автомобилей. Наряду с неправильно подобранным маслом многим автовладельцам изрядно подпортили жизнь и аккумуляторные батареи. Однако, отдышавшись и придя в себя после первых морозов, мы постепенно начинаем осознавать, что потеряно еще далеко не все. К тому же, учитывая, что пословица "готовь сани летом" является для нас руководством к действию с точностью до наоборот, попытаемся, хоть и с опозданием, но все же подготовить свой аккумулятор к достойной встрече зимы. Тем более, что самые лютые морозы еще впереди. С чего же начать? П ерво-наперво замерим плотность электролита во всех банках без исключения. Норма 1.27-1.28 г/см3. У Вас далеко не так? Значит снимаем батарею и ставим на зарядку. И это однозначно! Ни в коем случае не пытаемся повысить плотность электролита добавлением концентрированной кислоты, какая бы низкая не была его плотность. На моей памяти до сих пор случай с одним моим знакомым, который, замерив плотность батареи, долго не мог поверить глазам своим - 1.2 г/см3. Для него казалось невозможным, что он, автолюбитель со стажем, мог так разрядить батарею. И долго метался по комкам, выискивая концентрат. Ему повезло - пробегав несколько дней, он так и не нашел требуемой жидкости. Ёто то его и спасло. Раздумывая, куда бы сбегать еще, он все-таки с большим трудом согласился поставить батарею на зарядку. И что же - плотность электролита к концу зарядки поднялась до 1.27 г/см3. Ну а если бы он поступил по своему и все же долил в батарею электролит большей плотности, то это наверняка бы уменьшило срок службы батареи из-за более агрессивной среды. Желаемого же результата - повышения емкости батареи при этом не произойдет.
Техническое отступление
Назначение автомобильной аккумуляторной батареи понятно каждому мало-мальски сведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией - обеспечением запуска двигателя - мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая - реже применяемая, но от того не менее значимая - использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора. Все стартерные батареи, выпускаемые в настоящее время для автомобилей, являются свинцово-кислотными. В основу их работы заложен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийся практически неизменным принцип двойной сульфатации. Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (стрелка вправо) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источника происходят обратные электрохимические процессы (стрелка влево), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных - диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита. Любая автомобильная батарея представляет из себя корпус - контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек - банок Каждая банка является законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банке находится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженные пластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения, параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин, как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцовая решетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру с тем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывал больший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняет свинец, в положительных - диоксид свинца. Вес залитой АКБ емкостью 55 Ач составляет около 16.5 кг. Ёта цифра складывается из массы электролита - 5кг (что соответствует 4,5 л), массы свинца и всех его соединений - 10 кг, а также 1 кг, приходящегося на долю бака и сепараторов.
Основные характеристики аккумуляторных батарей
Расход воды
Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемости батареи. Определяется в лабораторных условиях. Батарея считается необслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации. Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течении года и более при условии исправной работы регулятора напряжения. На расход воды прямое влияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин. Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механической прочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствует расщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание воды и снижение уровня электролита. В батареях предыдущего поколения содержание сурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %. Панацею от этой беды фирмы видят в освоении т.н. гибридной технологии - замене сурьмы в одной из пластин на кальций. Кальций в решетке является веществом нейтральным по отношению к воде, не снижая при этом механической прочности решеток. А потому разложения воды не происходит и уровень электролита остается неизменным.
Долговечность батареи
Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации - а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по вине регулятора напряжения - составляет 4-5 лет. Наиболее губительными для батарей являются глубокие разряды. Оставленные на ночь включенными световые приборы, либо другие потребители способны разрядить ее до плотности 1.12 - 1.15 г/см3, т.е. практически до воды, что приводит к главной беде аккумуляторов - сульфатации свинцовых пластин. Пластины покрываются белым налетом, который постепенно кристаллизуется, после чего батарею практически невозможно восстановить. Отсюда вытекает главный вывод - необходимо постоянно следить за состоянием батареи, периодически замерять ее плотность. Особенно актуально это в зимнее время. Следует отметить, что сульфатация в определенных пределах - явление нормальное и присутствует всегда. (Вспомните - на основе теории двойной сульфатации построен принцип работы батарей.) Но при малом разряде и последующей зарядке батарея легко восстанавливается до исходного состояния. Ёто возможно и при глубоком разряде батареи, но только в том случае, если следом сразу же последует заряд. Если же разряжать батарею длительное время, не давая ей "подпитки", то падение плотности ниже критического значения неизбежно приводит к образованию кристаллов сульфата свинца, не вступающих в реакцию ни при каких обстоятельствах. А это означает, что начался необратимый процесс сульфатации. Не менее опасен для батареи и перезаряд. Ёто происходит при неисправном регуляторе напряжения. При этом электролит начинает "кипеть" - происходит разложение воды на кислород и водород и понижение уровня электролита. Вот почему необходимо следить за зарядным напряжением. Естественно, это не составляет труда, если на панели приборов присутствует вольтметр. Ну а если его нет? В этом случае также можно довольно просто оценить зарядное напряжение. Для этого запустите и прогрейте двигатель, установив средние обороты и подключите тестер (в режиме вольтметра) между "+" и "массой" аккумуляторной батареи. Нормальный зарядный режим батареи обеспечивается в диапазоне 14±0.5В. Если напряжение меньше - стоит проверить натяжение ремня, надежность контактных соединений цепей системы электроснабжения. Если же это не помогает - неисправность нужно искать в регуляторе напряжения. Впрочем, точно также вина ложится на регулятор, если напряжение превышает 14.5В. В последнее время широкое распространение получили сепараторы карманного типа - т.н. конвертные сепараторы. Их название говорит за себя - в эти конверты помещают одноименно заряженные пластины. Такая конструкция увеличивает срок службы батареи, так как осыпающаяся в процессе эксплуатации активная масса остается в конверте, тем самым предотвращается замыкание пластин.
Батарея, не эксплуатировавшаяся в течении длительного времени (4-5 мес.) нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд. На графиках рис.2,3 показаны характеризующие саморазряд величины для различных батарей. В первом случае - это снижение плотности от времени хранения, во втором - падение напряжения. Впрочем, зачастую подзарядки требует и находящаяся в эксплуатации батарея. Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение - 12.5 В. О степени разряженности батареи судят по плотности электролита. Чем ниже плотность батареи, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 - 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженности батареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке, в которой плотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее позволим повторить ее еще раз - батарею, разряженную летом более, чем на 50%, а зимой более, чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всего прочего может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1.2 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С. Также необходимо подзарядить батарею, если плотность в разных банках отличается более, чем на 0.02 г/см3. Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее емкости. Для батареи с емкостью 55 Ач эта величина составляет 2.75 А. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако не стоит впадать в крайность - при совсем низком токе батарея просто не "закипит", к тому же время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея "закипит" значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%. Признаками окончания зарядки служит бурное выделение газа (т.н. "кипение") и неизменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита. Для ориентировочной оценки времени, требуемого на зарядку батареи, можно воспользоваться следующим алгоритмом. Первоначально, используя график (рис.4) необходимо определить степень разряженности батареи, исходя из реальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженности определяем потерянную емкость (или емкость, которую необходимо принять батарее). Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядки по формуле: Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение емкости. КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерно вдвое от расчетного (что и учитывается коэффициентом "2" в формуле). Нужно сказать, что использование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но ни в коей мере не избавляет от контроля за ходом зарядки. Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, дабы не прозевать начало бурного кипения. Другой вариант - использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле. Оптимальным же способом зарядки батареи, и это подтверждают результаты проводимых испытаний, является ее заряд от бортовой сети автомобиля (естественно, при условии исправности последней). При данном способе, во первых, невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешивание электролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активной массы. Однако было бы ошибочным полагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольно распространенный, по крайней мере в нашем автомобильном городе, способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному результату. Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессов при разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течении 10 с забирает емкость 300А х 10с = 3000 Ас = 0.83 Ач, что составляет около 1.5% от емкости автомобиля. При медленном же разряде участвуют не только поверхностные слои активной массы, но и глубинные, потому и разряд происходит более глубокий. Однако это не означает, что стартерные режимы не так губительны для батареи - стартером точно также можно разрядить батарею до критической величины. Каковы же признаки выхода из строя батареи? Батарея не заряжается, плотность низкая и не повышается в процессе заряда. Большой саморазряд - батарея зарядилась, но не держит заряд. Можно попытаться потренировать батарею, однако если произошло осыпание активной массы пластин, либо кристаллизация сульфата свинца, то это уже не исправить. Вообще, освоить способ оценки степени возможной разрядки батареи от каких-либо действий (в том числе и осознанных) не составит большого труда. Необходимо усвоить несколько истин и запомнить несколько цифр.
- Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же.)
- Коэффициент полезного действия процесса зарядки составляет примерно 50%.
- Каждый автомобильный генератор характеризуется следующими показателями:
- ток отдачи генератора при работе двигателя на холостом ходу
- ток отдачи генератора при работе двигателя на номинальных оборотах.
- И наконец примерное потребление энергии автомобильными потребителями:
Маркировка АКБ
Емкость батареи - способность батареи принимать и отдавать энергию - измеряется в ампер-часах (Ач). Для оценки емкости батареи принята методика 20-ти часового разряда током 0.05С20 (т.е. током, равным 5% от номинальной емкости). Т.е., если емкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75 А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей емкостью 60 Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда - 3А. Данная характеристика определяет возможность питать потребителей в экстремальной ситуации (при отказе генератора). Характеризуется объемом активной массы. Значение тока холодного старта при -18°С (по DIN) - Величина тока, которую батарея способна отдать при пуске двигателя при температуре - 18 °С. Наиболее важная характеристика, напрямую сказывающаяся на пуске двигателя. Ведь при -20°С ток, потребляемый стартером, составляет порядка 300А. (Для пуска в летнее время горячего двигателя этот же показатель равен 100-120А.) Значение стартового тока определяется конструкцией батареи, пластин, сепараторов. Сепараторы карманного типа без каких-либо других дополнений увеличивают напряжение батареи на 0.3В, одновременно улучшая стартовые характеристики. Чем ниже внутреннее сопротивление батареи, тем выше стартовый ток, тем надежнее пуск двигателя при низких температурах. Несмотря на то, что после емкости стоит значение 280А, цифра, интересующая нас и показывающая ток холодного старта по принятому у нас стандарту DIN равна 255А. Резервная емкость - время, в течении которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной емкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями батарей после значения тока холодного старта. Кроме того, на необслуживаемых батареях проставляется соответствующая надпись. Чаще всего на русском, английском или немецком языке. (либо на языке производителя, как например, на испанских батареях "Tudor"). Большинство АКБ, изготавливаемых в настоящее время известными производителями являются необслуживаемыми, то же можно сказать и о поставках на Волжский автозавод - на его конвейере используются только необслуживаемые батареи. Однако это вовсе не означает, что к ней не нужно подходить и следить за ее состоянием. Производители гарантируют данный показатель только при соблюдении нормальных условий эксплуатации. (Нелишне отметить, что необслуживаемые батареи выпускаются как с пробками для заливки электролита, так и полностью закрытыми. К разряду необслуживаемых могут относиться и сухозаряженные батареи, поставляемые в торговлю, однако они требуют заливки электролита и последующей зарядки. Кроме того, на батареи, поставляемые на автозавод, фирмы-производители наносят на корпусе дату изготовления. Плюс к этому, на ВАЗе на клеммы наносится дата установки батареи на автомобиль. Как обычно, попробуем дать несколько рекомендаций при покупке аккумуляторов в магазине. Во-первых, как и любой другой товар, батареи следует приобретать в специализированных магазинах, предоставляющих гарантию. При покупке желательно запастись ареометром. Плотность батареи должна быть не менее 1.25 г/см3 (лучше 1.27) и одинаковой во всех банках. Если же замер плотности в магазине связан с определенными трудностями, можно ограничиться измерением напряжения вольтметром. Оно должно быть не ниже 12.5 В. (Именно 12.5. а не 12, как нам может казаться достаточным. Напряжение 12 В, наносимое на АКБ - это напряжение бортовой сети, на которое данная батарея рассчитана, а вовсе не напряжение батареи.) Еще одно замечание. В данной отрасли сильно развито такое направление, как производство баков фирмами, не связанными с производством батарей. И многие фирмы - производители аккумуляторов, в том числе и достаточно солидные, используют уже готовые баки, вставляя в них свою начинку и наклеивая свои "лейблы", становясь при этом менее уязвимыми от производителей внешне похожих дешевых подделок. Бытует мнение, что выбирая батарею, прежде всего необходимо обращать внимание на ее емкость. Однако все далеко не так просто. Нельзя сказать, что чем выше емкость батареи, тем она лучше. Во-первых, габаритные размеры батареи - величина строго регламентированная международным стандартом. (Ёто же относится и к автомобилям Волжского автозавода - размеры бака едины для всех поставщиков.) А потому для увеличения емкости батареи при тех же габаритных размерах неизбежно приходится жертвовать каким-либо другим показателем - и чаще это сказывается на долговечности батареи. Если же и выбирать по какой-либо характеристике, так правильнее это делать по величине тока холодного старта. Его значение играет более весомую роль при эксплуатации автомобиля в период суровых российских зим. Перспективным направлением в производстве АКБ является снижение их обслуживаемости, повышение электрических характеристик. Необслуживаемость - свойство, которого требуют автозаводы от производителей автомобилей. Ёто связано с широко распространяющейся тенденцией увеличения срока службы автомобиля, в течение которого автолюбителю вообще нет надобности никуда заглядывать в своем вновь купленном автомобиле, кроме как в бензобак. А в связи с этим и аккумулятор должен удовлетворять тем же самым требованиям. Достигается это использованием конвертных сепараторов, снижения содержания сурьмы в решетках. Однако по своей сути стартерные автомобильные батареи еще долгое время будут оставаться свинцово-кислотными - как оптимальные по цене и характеристикам.Одним из главных параметров для автомобильного аккумулятора, который напрямую влияет на срок его службы - производительность и способность держать заряд является плотность электролита. Сразу же после приобретения новой батареи, это значение соответствует заявленному производителем для конкретной климатической полосы. При его выборе на это нужно обращать особое внимание, поскольку электролит также, как и моторное масло, предназначен для конкретных температур.
Так, аккумулятор, плотность электролита в котором высока, может легко использоваться при сильных морозах, обеспечивая сохранение заряда и нормальный, уверенный пуск двигателя. В то же время батарея, плотность электролита в которой низкая можно использовать лишь в теплом климате. Низкая плотность батареи грозит не только плохим пуском при отрицательной температуре, но и постоянным недозарядом, что для любого аккумулятора является серьезным моментом для снижения срока его эксплуатации.
Замеряем плотность электролита правильно
Не секрет, что в процессе эксплуатации аккумулятора количество и плотность электролита меняется, поэтому автомобилисту приходится постоянно контролировать эти параметры самостоятельно. Для этого проводится техническое обслуживание АКБ. При этом важно, чтобы обслуживание проводилось правильно. Так, далеко не каждый автовладелец знает, что такой показатель, как плотность электролита в аккумуляторе измеряется лишь на полностью заряженной батарее.
Т. е. замерить ее, не снимая АКБ с машины нельзя, поскольку автомобильная система заряда батареи не в состоянии зарядить ее на 100%. Кроме того, прежде всего нужно проверить и откорректировать уровень электролита. Это важно по той причине, что в процессе эксплуатации батарея нагревается, и происходит испарение воды из электролита, а более тяжелая кислота остается. Этот момент также негативно сказывается на состоянии внутренних пластин, поэтому нужно периодически добавлять в раствор именно воду, доводя объем электролита до нормы.
После восстановления объема аккумулятор необходимо полностью зарядить. Для этого используются зарядные устройства с возможностью регулировки силы зарядного тока. Поскольку перед тем, как измерить плотность электролита в аккумуляторе, его необходимо на 100% зарядить, целесообразно использовать ток небольшой величины, но длительное время, к примеру, в течении всей ночи. Лишь после окончания цикла заряда, отключения АКБ от источника напряжения и «отдыха» батареи не менее 6-ти часов можно приступать к измерению - результаты будут точно соответствовать действительности.
Алгоритм замера плотности электролита
Рекомендованная частота проверки состояния аккумулятора - 1раз/3 месяца, с обязательными промежуточными замерами напряжения на выводах. Непосредственно сам замер начинается с демонтажа, очистки и визуального осмотра корпуса. После этого потребуется приготовить прибор для измерения плотности электролита и полую стеклянную трубочку, требующуюся для контроля уровня имеющегося в батарее раствора. Перед замером аккумулятор ставится на ровную поверхность, из него выкручиваются все пробки. Стеклянная трубочка опускается в одну из банок, свободный конец ее зажимается пальцем и извлекается для оценки. Нормальным уровнем считается 12-15 см. Если он ниже - требуется долить дистиллированной воды.
После этого аккумулятор полностью заряжается. Как правило, на это требуется ночь, а величина зарядного тока не должна превышать 1-1,5 А. С утра, когда батарея отключена от зарядного устройства, необходимо выждать 4-6 часов, после чего можно замерять плотность электролита автомобильного аккумулятора. Перед тем как измерить плотность электролита в аккумуляторе ареометром, желательно приготовить либо таблицу значений, либо инструкцию к данной модели батареи, где указаны конкретные значения плотности для различных регионов нашей страны. В дальнейшем берется ареометр, сжимается его резиновая груша для вытеснения воздуха, наконечник погружается в первую банку и необходимое количество раствора набирается в прибор.
После извлечения из батареи можно приступать к оценке результатов. Первое, что оценивается - это положение поплавка. Прибор имеет три цветовых зоны, из которых зеленая соответствует норме. Для более подробных данных можно использовать градуированную шкалу, по которой можно измерить плотность электролита в г/см 3 . Это значение должно составлять 1,25-1,27 для центральных регионов страны, где возможны достаточно сильные морозы. Но для регионов Крайнего Севера такого значения может не хватить, и его, как правило, немного повышают. После измерения в первой банке, аналогичным образом проверяются все оставшиеся. Показания в них должны быть одинаковыми или отличаться минимально. Оценивая результаты важно держать ареометр на уровне глаз, в противном случае можно ошибиться, считывая значения с мелкой шкалы. О правильной последовательности работ можно посмотреть на видео:
Какие показатели плотности требуются для зимы
Естественно, что плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом несколько отличается. В норме зимой она должна быть выше, летом можно использовать менее концентрированный раствор. Это связано не только с возможностью банального замерзания, но и с ускоренным саморазрядом батареи, а также большими нагрузками. К примеру, чтобы обеспечить стартеру возможность провернуть коленвал в загустевшем на морозе масле, аккумулятору «приходится» выдавать ток максимальной величины. Поэтому плотность электролита зимой должна быть выше.
Не следует чрезмерно завышать значения плотности заливаемого в аккумулятор электролита, поскольку после полной зарядки батареи это значение и без этого возрастет на 0,1-,03 г/см 3 . Если есть сомнения относительно того, какая плотность электролита в аккумуляторе зимой считается нормальной, выручит все та же инструкция к самому аккумулятору - там дано правильное значение с учетом не только климатического региона, но и технических особенностей самой батареи. Если после проверки оказывается, что плотность не соответствует норме, ситуацию следует исправлять, а не оставлять как есть - это чревато разрядом аккумулятора на морозе.
Для многих автовладельцев вопрос - как поднять плотность электролита в аккумуляторе - является непонятным и сложным, хотя на деле ничего сверхординарного в этом нет. Чтобы повысить значение раствора до нормы потребуется запастись концентрированным электролитом и чистой дистиллированной водой. Перед тем как повысить плотность электролита в аккумуляторе рекомендуется разбавить концентрат водой. Занимаясь этим самостоятельно следует вначале налить в чистую емкость воды, и лишь потом понемногу добавлять в нее кислоту. Сделав наоборот можно получить реакцию, схожую с взрывом, в результате чего гарантированы химические ожоги.
После того как раствор для добавления готов, его можно заливать в аккумулятор. Делать это нужно понемногу, соблюдая предельную осторожность. Естественно, что работать нужно только в защитных перчатках и очках. Добавив свежий электролит, необходимо подключить аккумулятор к зарядному устройству на полчаса, чтобы весь раствор внутри батареи тщательно перемешался за счет газовыделения. После этого значение плотности в каждой банке перепроверяется, и при необходимости корректируется вновь. Стоит отметить, что прибор для измерения плотности электролита в аккумуляторе после каждой серии замеров следует обильно промыть дистиллированной водой чтобы исключить получение неточных данных.
Почему меняется плотность электролита
При эксплуатации аккумулятора он подвергается достаточно сильному нагреву - как со стороны атмосферы, так и со стороны работающего двигателя. естественно, что при этом активно начинает испаряться вода из электролита. Кислота при этом остается на месте. Во время проведения обслуживания водитель доливает воду, и плотность АКБ восстанавливается. После этого обновленный раствор замеряется ареометром. Это в идеале. На практике многие ограничиваются простым доливом, а в ряде случаев используется даже не вода, а концентрат. Это является ответом на вопрос почему падает плотность электролита в аккумуляторе, или же она, наоборот, повышается. Повысить плотность можно и в том случае, если используется неисправный ареометр.
Если не поднимается плотность электролита при зарядке, это является верным признаком того, что его пора заменить - частично или полностью. Оставлять батарею «как есть» в этом случае нельзя, поскольку она полностью разрядится в любой момент. Кроме того, неправильная плотность - как низкая, так и высокая, одинаково вредна АКБ, существенно снижая срок ее эксплуатации. Отсюда можно сделать простой вывод - измерение плотности электролита в аккумуляторе следует проводить каждый раз после зарядки батареи. Это не занимает много времени, но эффект от постоянного наличия в батарее достаточного количества электролита с нормальной плотностью не заставит себя ждать - легкий пуск двигателя в любой мороз и стабильная работа всей электроники в автомобиле гарантированы.
Ребята у меня много статей про электролит в аккумуляторе. Например — почему он темнеет или сколько его . Но нет, ни одной статьи, которая рассказывает о его плотности, а именно о нормальном значении. А действительно, какое оно у заряженной и разряженной АКБ, от чего зависит и на что влияет. Если честно, то многие «матерые» водители знают эту информацию как «отче наш», однако с новичками все сложнее, многие вообще ни разу не заглядывали внутрь, не видели пластин, да и не представляют, из чего состоит электрохимическая жидкость. Будем это исправлять …
Для того чтобы понять зачем нужен электролит, а тем более его плотность и что это такое вообще, стоит вспомнить строение стандартной свинцово-кислотной батареи:
- Это обычный пластиковый корпус (разбитый на шесть отсеков или ), который не может вступать в реакцию с кислотой
- В каждую из банок загружены пакеты пластин, плюсовые и минусовые. Они не пересекаются друг с другом, а между ними проложены диэлектрики, обычно это пластиковые изоляторы. Каждая банка генерирует 2,1В
- Банки подключены последовательно чтобы дать 12,6В в заряженном состоянии.
- Сверху все это дело закрывается пластиковой крышкой, и выводятся два основных контакта, это плюс и минус.
А вот теперь мы и подошли к самому интересному, чтобы происходила реакция между плюсовыми и минусовыми пластинами, чтобы накапливался заряд, как раз и нужна электрохимическая жидкость или попросту электролит, причем с определенной плотностью.
Что такое электролит?
Как я уже написал сверху это жидкость, которая состоит из специальных компонентов. Собственно их всего два – это и . Размещены они примерно в сочетании один к двум. То есть одна массовая доля кислоты и две доли воды (если взять процентное соотношение — то 35% на 65%). Именно такое соотношение заставляет пластины (плюс и минус) накапливать заряд.
Но что такое плотность?
Все просто – плотность это и есть соотношение кислоты и воды, если его замерить специальным прибором (ареометром) он покажет такое значение (35/65%). Значит, соотношение правильное и не требуется корректировка. То есть не нужно добавлять ни воды, ни кислоты.
Но в процентах оно практически не указывается, а измеряется граммами на сантиметр в кубе (г/см3), это говорит нам о концентрации кислоты (граммов) в одном кубическом сантиметре электролита.
Какая плотность считается нормальной?
Если смотреть посмотреть показание ареометра, то они должны быть 1,27 – 1,29 г/см3 . Это говорит нам о том, что серная кислота находится в достаточной концентрации, то есть она растворена в воде, а не осела в виде .
Однако такая плотность считается нормальной в средней полосе России. То есть выдерживает температуры до минус 40 градусов Цельсия. Если вы используете автомобиль ближе к северу, то плотность можно немного увеличить. Ведь если она будет не достаточной, то батарея просто может замерзнуть. Так для – 40 градусов, лучше иметь электролит в концентрации 1,30 -1,35 г/см3.
Также стоит помнить, что плотность очень сильно «прыгает» в зависимости от заряда и разряда аккумулятора. Почему да все просто.
Почему плотность меняется при разрядах и зарядах?
При заряде батарея начинает поглощать дистиллированную воду из электролита, поэтому концентрация начинает расти. Разрушаются так называемые «соли серной кислоты», которые оседают на пластинах.
У полностью заряженной батареи она составляет 1,27 – 1,29 г/см3! После того как зарядка окончена, то идет разряд (допустим на пуски и прочие потребители), плотность может упасть до 1,18 г/см3 – это уже разряженный АКБ.
Именно при разрядах из батареи поглощается серная кислота, она оседает на пластинах в виде сульфатов. Если батарею сильно разрядить или долго не заряжать, то пластины (этими сульфатами) просто «запечатываются», становятся очень жесткими – не способными разрушится при зарядке, именно этот процесс и называется сульфатацией. Он очень опасен, большинство АКБ «умирают», не от того что осыпались пластины и , а именно из-за того что емкость упала, пластины в сульфатах.
Поэтому если у вас плотность ниже чем 1,27 г/см3, это говорит что АКБ разряжен. А если она 1,15 — 1,18 – это практически . Нужно срочно заряжать батарею, иначе сульфатация. Вот кстати небольшое видео об этом.
А что если сильно повысить плотность?
Многие в качестве эксперимента, захотят повысить плотность намного выше, чем нормальный показатель. Либо вообще залить просто одну кислоту! Сделать это можно по разным причинам, например чтобы не замерзала при критических температурах. Но ребята, делать этого не нужно, это также может убить ваш АКБ.
Да потому что серная кислота это очень сильный растворитель — если зальете ее концентрированную, то она разъест ваши металлические пластины, вот и все! Она запросто разъедает твердые металлы, такие как сталь, а уж о свинце и говорить нечего!
Максимальная концентрация, которая возможна, примерно — 1,35 г/см3! Дальше уже не рекомендуется, потому что кислота начинает «подъедать» пластины.
Чем еще опасна низкая концентрация?
Я немного рассказал сверху, что низкая концентрация электролита говорит нам о разряде, и она ведет к сульфатации пластин. Это очень плохо!
Еще одним минусом низкого значения, является низкой порог замерзания. Попросту ваш аккумулятор , а это еще хуже. Ведь значение в 1,17 г/см3, имеет порог замерзания примерно -5, — 10 градусов Цельсия, а если «завернет» – 20! Что не редкость? Лед сломает пластины, да и корпус. После замерзания восстановить АКБ, очень сложно. Это практически 100% выход из строя АКБ.
Сейчас небольшое, но полезное видео, смотрим.
Собственно на этом буду заканчивать, думаю, моя статья была вам полезна. Читайте наш АВТОБЛОГ.
Споры по вопросу правильной эксплуатации ведутся давно, и конца им не видно. Это объясняется, в том числе, и тем, что число автолюбителей неуклонно растет, и каждый из тех, кто смог проехать самостоятельно даже пару сотню метров, уже априори считает себя авторитетом в данной области и высказывает «авторские», порой безапелляционные, суждения.
Если «пройтись» по Интернету, то порой встречается и такое, что вполне можно засомневаться в собственной компетенции, пожалеть о напрасно потраченных годах и даже пересмотреть свое мировоззрение.
Но это еще полбеды. Дело в том, что даже у профессионалов мнения по некоторым вопросам не всегда совпадают. Поэтому попробуем суммировать всю доступную информацию и вывести «среднее арифметическое», не кидаясь в крайности. Не будем утруждать читателя пояснениями относительно всех нюансов химических процессов, протекающих в АКБ, специфическими терминами, а рассмотрим проблему поддержания плотности электролита в аккумуляторе зимой и летом на приемлемом уровне с чисто практической точки зрения.
Главный советчик по уходу и сбережению аккумулятора, в том числе, и по плотности электролита – Производитель!
К каждой батарее прилагается сопроводительный документ (памятка, инструкция или что-то еще – не суть важно). Но именно в нем написано то, что необходимо знать автовладельцу и учитывать при эксплуатации конкретной батареи. Только тот, кто ее изготовил, разбирается во всех тонкостях ухода.
Например, к какой категории относится АКБ – обслуживаемые, малообслуживаемые (не требующие регулярной доливки воды на протяжении многих месяцев) или необслуживаемые. А то, что они бывают разными и по материалам, и по технологии изготовления (и так далее), объяснять, думается, никому не стоит.
Максимальный, причем систематический, разряд батареи резко снижает срок ее пригодности к эксплуатации. Это никем не оспаривается. Дело в том, что он вызывает повышенную сульфатацию пластин (отложение солей), и часто такой процесс становится необратимым. Слишком «запущенный» аккумулятор восстановлению не подлежит, и его дальнейший путь – в утиль, даже если он не так уж и давно приобретен.
Для батареи одинакова вредна как пониженная, так и повышенная плотность электролита. Если он (в силу разряженности аккумулятора) мало чем отличается от воды, то банки при низких температурах могут просто замерзнуть. Кроме того, такие понятия, как «плотность» и «емкость» батареи, взаимосвязаны (прямая зависимость). Следовательно, возникнут не только проблемы с запуском движка, но и с необходимостью более частой постановки на зарядку.
Излишняя же плотность провоцирует активацию химических процессов, которые в батарее протекают постоянно, независимо от того, «работает» она или «отдыхает». А это влечет более интенсивное разрушение пластин и снижает срок службы изделия.
Для каждого региона есть свое значение оптимальной плотности электролита, поэтому единой рекомендации изначально быть не может. Например, для условий Крайнего Севера – не менее 1,29 . Поэтому необходимо ориентироваться не только на сезон, но и на критические значения температуры, которыми характеризуется данная местность. Следовательно, встречающиеся в интернете советы о поддержании плотности на уровне 1,26 – 1,27 можно расценивать только как общую рекомендацию. Кстати, такой показатель приемлем для большей части территории РФ, наверное, поэтому его часто и упоминают.
Учитывая сказанное, есть смысл выяснить минимально допустимое (критическое) значение плотности, ниже которого оно не должно опускаться. И вот тут нужно вспомнить об инструкции Производителя! Хотя есть и распространенное правило – не менее 1,23.
- В зимний период запуск двигателя, как правило, затруднен. Поэтому, если машина стояла в холодном боксе и АКБ с нее не снималась, то ее желательно предварительно прогреть (повысить температуру электролита). Самый простой способ – включить осветительные приборы (например, дальний свет).
- Необходимо чаще контролировать состояние клемм, особенно при сезонном понижении температуры. Уменьшение плотности электролита влечет увеличение значения внутреннего сопротивления батареи, а, следовательно, и всей эл/цепи «запуска». Вспомнив закон Ома, несложно понять, что пусковой ток становится несколько меньше, что и затрудняет работу стартера (не создается должный крутящий момент).
- Если в батарею требуется долить воду (дистиллированную), то специалисты рекомендуют делать это, не снимая АКБ с машины и при запущенном двигателе. Объясняется это следующими причинами.
Во-первых , значения плотностей электролита и воды отличаются, и такой способ доведения уровня в банках до нормы обеспечивает качественное перемешивание жидкостей.
Во-вторых , если долить воды и после этого не эксплуатировать машину, а уйти хотя бы на время, то она может элементарно замерзнуть, так как легче электролита и, следовательно, будет являться «поверхностным слоем» жидкости в каждой банке.
- Ни в коем случае нельзя добиваться повышения значения плотности путем банального добавления в электролит кислоты!!! Объяснение простое – чем агрессивнее среда, тем меньше срок пригодности АКБ к использованию. Именно по этой причине некоторые автомобилисты не могут понять, почему уже через год после приобретения вроде бы новая батарея уже ни на что не годится. Вывод – только постановка на зарядку.
- Многие автомобилисты в зимний период ставят машину «на прикол». Им не рекомендуется оставлять АКБ по месту установки. Целесообразнее ее снять, полностью зарядить и перенести в прохладное помещение (например, спустить в погреб), предварительно «укутав» во влагонепроницаемый материал. В каждом регионе «своя» зима (по продолжительности). Поэтому не реже раза в пару месяцев ее стоит проверять «на плотность» и при необходимости . Такая аккуратность в уходе вполне окупится более продолжительным сроком эксплуатации батареи.
И напоследок - не нужно стесняться спрашивать советов у людей опытных. В любом гаражном комплексе есть автолюбители, которые характеризуются продолжительной безаварийной эксплуатацией, аккуратностью в уходе за «железным конем». А если такой человек имеет и большой стаж вождения (а значит, и обслуживания), то его рекомендации (и по плотности тоже), лишними никак не будут.
