Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов основан на
электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной
среде. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на
катоде и окисление свинца на аноде. При заряде протекают обратные
реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды,
сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и
водорода - на отрицательном.
Современный автомобиль насыщен различными потребителями электроэнергии,
электронными устройствами, начиная с аудиосистемы и заканчивая блоками
электронных систем управления двигателем,
коробкой передан, антиблокировочной системой тормозов,
подушками безопасности и т.д. В сырое межсезонье, особенно зимой, вся
автомобильная электрика и электроника, и в первую очередь автомобильная
аккумуляторная батарея, держат экзамен на выносливость.
Как показывает практика, если начались проблемы с пуском двигателя в
холодное время года и для их решения постоянно приходится подзаряжать
аккумуляторную батарею при условии, что генератор исправен и натяжение
ремня привода вспомогательных агрегатов соответствует норме, а срок
эксплуатации аккумуляторной батареи превышает 3 года, вполне разумно
встает вопрос о покупке новой аккумуляторной батареи.
Современные аккумуляторные батареи бывают, как правило, двух видов:
- необслуживаемые в течение всего срока службы;
- малообслуживаемые, требующие доливки дистиллированной воды один-два
раза в год.
Выбирать для своего автомобиля, учитывая рекомендации
завода-изготовителя, целесообразно необслуживаемую аккумуляторную
батарею из широкого спектра автомобильных аккумуляторов различных
производителей, представленных на рынке автомобильных запчастей.
Необходимо помнить, что при низкой температуре из-за увеличения вязкости
моторного масла и ухудшения условий воспламенения топлива мощность,
потребляемая стартером при пуске двигателя, возрастает в два-три раза.
Время пуска холодного двигателя в сравнении с прогретым в некоторых
случаях увеличивается в 10-20 раз. Таким образом, зимой при низкой
температуре воздуха предъявляются повышенные требования к стартерным
характеристикам аккумуляторной батареи, т.е. к ее способности в течение
короткого времени (10 с по ГОСТу) выдать требуемый ток, необходимый для
работы стартера с номинальными оборотами его якоря в холодное время года
(-18 "С по ГОСТу).
В табл. 10.3 представлена зависимость емкости аккумуляторной батареи от
температуры электролита. Емкость аккумуляторной батареи показана в
процентах от той емкости, которую аккумуляторная батарея способна выдать
при 25 "С.
Элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из положительных и
отрицательных электродов, сепараторов (разделительных решеток) и
электролита. Положительные электроды представляют собой свинцовую
решетку, в которой активным веществом является перекись свинца (РbО2).
Таблица 10.3
ЗАВИСИМОСТЬ ЕМКОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОЛИТА
Температура электролита, °С
Емкость аккумуляторной батареи,%
-10
80
-20
66
-30
50
Отрицательные электроды также представляют собой свинцовую решетку с
губчатым свинцом в качестве активного вещества. На практике в свинец
решеток добавляют 1 -2% сурьмы для повышения механической прочности. В
настоящее время в качестве легирующего компонента используются соли
кальция в обеих пластинах или только в положительных (гибридная
технология). Электроды погружены в электролит, состоящий из водного
раствора серной кислоты (H2SO4). Наибольшая проводимость этого раствора
при комнатной температуре (что означает наименьшее внутреннее
сопротивление и наименьшие внутренние потери) достигается при его
плотности 1,26 г/см3. Однако на практике в районах с холодным климатом
применяются и более высокие концентрации серной кислоты -до 1,29 - 1,31
г/см3. Это делается потому, что при разряде свинцово-кислотного
аккумулятора плотность электролита падает и температура его замерзания
становится выше, разряженный аккумулятор может не выдержать холода.
ПРИМЕЧАНИЕ
В новых конструкциях аккумуляторных батарей свинцовые пластины (решетки)
заменяют вспененным карбоном, покрытым тонкой свинцовой пленкой, а
жидкий электролит желируют силикагелем до пастообразного состояния.
Используя меньшее количество свинца и распределив его по большой
площади, батарею делают не только более компактной и легкой, но и
значительно более эффективной: помимо большего КПД, заряжается она
значительно быстрее аккумуляторов предыдущих поколений.
Элементы батареи расположены в полипропиленовом моноблоке (корпусе) и
закрыты общей крышкой, неразделимо соединенной с моноблоком.
Вентиляционные отверстия по бокам батареи в верхней части обеспечивают
выход наружу небольшого количества газа, образующегося в ней.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Аккумуляторные батареи одной модели могут быть изготовлены в двух
вариантах
с разной полярностью подключения (клеммы «плюс» и «минус» батарей разных
вариантов расположены противоположно). Приобретайте батарею той же
полярности, что и у смонтированной на автомобиле, так как батарею другой
полярности не удастся подключить к бортовой сети из-за недостаточной
длины проводов и несоответствия размеров их наконечников. Помимо этого
некоторые производители выпускают батареи с уменьшенными размерами
выводов (другого стандарта), которые также не удастся подключить к
бортовой сети вашего автомобиля.
При работе с металлическими инструментами не допускайте коротких
замыканий аккумуляторной батареи.
При зарядке батареи образуется взрывоопасная газовая смесь, поэтому во
время зарядки и обслуживания батареи запрещается курить рядом с ней и
пользоваться открытым огнем. Заряжайте батарею в хорошо вентилируемом
помещении.
При случайном попадании брызг электролита на кожу или в глаза
немедленно, до оказания медицинской помощи обильно промойте пораженные
места водой и затем 2%-ным раствором питьевой соды (0,5 чайной ложки на
стакан воды).
После любой работы с аккумуляторной батареей обязательно вымойте руки с
мылом.
ПРИМЕЧАНИЕ
Вместо штатной необслуживаемой батареи можно установить любую
аналогичную по напряжению, емкости, монтажным размерам и полярности
подключения батарею. В этом случае используйте и обслуживайте батарею в
соответствии с приложенной к ней инструкцией.
НЕИСПРАВНОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ
Разрядка батареи при эксплуатации автомобиля
Проскальзывание ремня привода генератора
Проверьте натяжение ремня привода вспомогательных агрегатов.
Замените ремень при необходимости
Неисправен генератор
Проверьте генератор
Повреждение изоляции в системе электрооборудования Подключение
владельцем автомобиля новых потребителей более допустимых
пределов
Найдите место утечки тока и устраните повреждение Отключите
новые потребители электроэнергии
Чрезмерное загрязнение поверхности батареи
Очистите поверхность батареи
Короткое замыкание между пластинами
Замените батарею
Батарея не прогрета вследствие низкой температуры окружающей
среды (при -20 "С и ниже)
Прогрейте батарею в теплом помещении до температуры 10-30 ’С и
зарядите
Электролит на поверхности батареи
Просачивание электролита через трещины в корпусе
Замените батарею
Кипение электролита вследствие очень высокого напряжения
генератора
Замените генератор или регулятор напряжения
Кипение электролита и перегрев батареи из-за сульфатации пластин