Характеристики аккумулятора автомобильного

Как выбрать автомобильный аккумулятор

Несмотря на кажущуюся простоту подбора АКБ, мы дадим несколько советов, которые помогут вам разобраться в их устройстве, в основных отличиях и многообразии предложений на этом рынке.

АКБ или автомобильная аккумуляторная батарея — это вспомогательный источник электрической энергии в транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания. Батарея запускает двигатель, питает бортовое оборудование при выключенном двигателе: замки дверей, системы безопасности, лампы наружного и внутреннего освещения, магнитолу. А также она помогает генератору, компенсируя недостаток энергии во время пиковых нагрузок.

Как устроены АКБ

Батарея аккумулирует и выдает электрическую энергию за счёт сложных электрохимических реакций, при которых происходит преобразование электрической энергии в химическую при заряде батареи и химической в электрическую при разряде, соответственно. В основном, все стартерные аккумуляторы, о которых идёт речь, по принципу устройства и действующим элементам, являются свинцово-кислотными. Они состоят из ячеек (банок), в которых в электролит погружены положительно и отрицательно заряженные свинцовые решетчатые пластины. На пластинах нанесена активная масса, которая удерживает электроны. Ячейки последовательно соединены между собой.

Схематическое изображение автомобильного аккумулятора

Чтобы подобрать батарею, подходящую для вашего автомобиля, необходимо определить основные параметры, которыми батареи отличаются друг от друга:

• тип батареи;
• напряжение и полярность;
• ёмкость;
• пусковой ток;
• габариты;
• необходимость обслуживания;
• форм-фактор.

Типы батарей

Свинцово-кислотные АКБ по конструкции (читайте — по состоянию электролита) делятся на следующие типы:

SLI (Start, Light, Ignition) классический тип, Fiamm Titanium Plus, Ista Classic и др. — электролит (раствор воды с серной кислотой) находится в жидком состоянии. Пожалуй, это самый массовый тип батарей, ведь они устанавливаются на большинстве автомобилей на этапе их производства. Такие батареи не «любят» глубоких разрядов, при этом происходят необратимые процессы (сульфатация), негативно влияющие на ресурс батареи. Этот тип АКБ более других также подвержен влиянию температурных изменений и механических воздействий, вибраций. К плюсам SLI можно отнести относительно низкую, в сравнении со своими технологичными конкурентами, стоимость.

AGM (Absorbent Glass Mat) Varta Start-Stop Plus, Baren Polar Technik AGM и др. — электролитом пропитано стекловолокно, которым заполнено пространство между пластинами. Такие батареи не боятся глубоких разрядов, быстрее заряжаются и способны выдавать большие токи. Устанавливаются на автомобилях с системами выключения двигателя при остановках — Start-Stop, также системой заряда батареи энергией рекуперативного торможения (Toyota, Citroen, Mercedes) и машинах, с повышенным энергопотреблением (спецмашины, представительские автомобили). Их стоимость заметно выше батарей классического типа.

EFB — (Enhanced Flooded Battery) Varta Blue Dynamic EFB и др. — улучшенная батарея с жидким электролитом. Особенность состоит в том, что пластины более толстые и обернуты в специальные конверты из микро волокна. Как и по параметрам, так и по стоимости этот тип находится между классическими и AGM батареями. У них выше, чем у классики, пусковой ток, они быстрее заряжаются и обладают повышенным циклическим ресурсом. Устанавливаются на автомобили с Start-Stop без системы рекуперативного торможения (VW, BMW, Audi).

GEL Platin Gel Energy, GS Yuasa Maintenance Free и др. — электролит гелеобразный. Такие батареи более чувствительны к низким температурам и напряжению заряда. При снижении температуры ёмкость снижается больше, а при превышении напряжения заряда гель рискует превратиться в жидкость и вернуть его в обратное состояние будет невозможно. Больше других боятся коротких замыканий. Плюсы гелевых батарей — больший циклический ресурс (и соответственно срок жизни батареи), ниже уровень саморазряда, не боятся глубоких разрядов. Цена у гелевых аккумуляторов выше, чем у свинцово-кислотных батарей. Часто используются в мототехнике, квадроциклах, водном транспорте, однако не находят массового применения на автотранспорте.

Номинальное напряжение — измеряется в вольтах (В). Первые автомобили до середины 20-го века имели электрооборудование на 6В, современные легковые машины практически все работают на 12В, тяжелые грузовые машины, военная техника с дизельными агрегатами могут быть оборудованы 24 В оборудованием. Здесь выбор прост – берем АКБ только с таким напряжением, какое было у предыдущего аккумулятора.

Полярность — расположение клемм на корпусе батареи. Плюс (+) справа называют «обратной полярностью» или «полярность 0». Плюс (+) слева — «прямая полярность» или « полярность 1». Обратите внимание на этот показатель. Так как при прочих равных параметрах, батарея другой полярности не сможет быть подключена — токопроводящие клеммы просто не дотянутся до соответствующих клемм батареи.

Ёмкость (номинальная) измеряется в ампер-часах (Ah). Она определяет расчётное количество энергии, которую батарея запасает (аккумулирует) и может отдать в нагрузку (потребителям). Говоря проще, — это количество попыток запуска двигателя. Батарея с большей ёмкостью позволит выполнить большее количество попыток запуска, например, при сниженной температуре, в сравнении с такой же батарей с меньшей ёмкостью. В определении этого показателя самым точным советником будет опыт инженеров, разработавших ваш автомобиль, изложенный в технической документации (инструкции по эксплуатации, руководства по ремонту и пр.). Выбирайте ёмкость не менее рекомендуемой для вашего автомобиля заводом производителем.

Пусковой ток (его ещё называют ток холодной прокрутки) измеряется в амперах (А). Этот показатель характеризует способность батареи «отдавать» ток при пуске холодного двигателя. В большинстве стандартов (ГОСТЫ для стран СНГ, EN для Евросоюза, DIN для Германии, SAE для США и т. д.) определение этой величины выполняется при температуре -18 С° на протяжении 30 сек. Разница состоит в допускаемых конечных напряжениях, поэтому результаты разнятся между собой. И 440А по EN не будут равны 440А по DIN или SAE. Чем выше пусковой ток и мощность, соответственно, тем «увереннее» стартер оборачивает коленчатый вал и запускает двигатель, особенно в зимний период.

Владельцам дизельных машин нужно обращать особое внимание на эту величину — двигателям их авто для запуска требуется больше мощности, чем бензиновым. По этому показателю также стоит ориентироваться на техническую документацию к вашему автомобилю. Так как меньшего пускового тока может не хватить на запуск двигателя морозным утром, а больший может заметно сократить время жизни стартера.

Габариты — это физические габариты батареи (длина, ширина, высота) в мм. Размеры можно снять со старой батареи и делать выбор, используя точные данные. Также обращайте внимание на вес батареи. Хотя современные технологии могут снижать вес, в то же время, если вес значительно ниже аналогов, стоит задуматься, за счёт чего выполнена эта экономия. Часто, качественные батареи и весят солидно.

Обслуживаемые/необслуживаемые. Это зависит от технологии изготовления батареи. Под обслуживанием имеется в виду необходимость контроля плотности электролита и доливки воды при необходимости (это касается классических батарей). Цены на обслуживаемые батареи ниже необслуживаемых аналогов, но они требуют периодического внимания.

Форм-фактор описывает особенности конструкции аккумулятора, в частности способ установки клемм и их размеры.

— Европейский. Отличительной чертой европейских аккумуляторов являются клеммы, несколько «утопленные» в корпус. За счёт этого данный форм-фактор считается более безопасным, чем азиатский — ниже риск короткого замыкания при падении аккумулятора на проводящую поверхность или при попадании на него металлического предмета. Кроме того, сами клеммы обычно выполнены в виде конусов Euro. Как следует из названия, данный форм-фактор встречается в автомобилях европейских производителей, преимущественно легковых.

— Азиатский. Азиатские аккумуляторы легко определить по клеммам, выступающим над верхней частью корпуса; также эти клеммы могут быть заметно тоньше европейских, так как во многих моделях используются конусы JAP (хотя и не во всех). Данный вариант популярен у японских и корейских автопроизводителей, а также довольно широко распространён среди грузовых авто.

Что влияет на износ АКБ и как понять, что ее пора заменить

Загоревшийся красным индикатор на панели приборов сообщит о том, что АКБ требует технической помощи, а возможно понадобится и замена

Причинами, которые влияют на износ свинцово-кислотных аккумуляторов, являются – срок службы, частота и глубина циклов разряда/заряда, состояние электрооборудования автомобиля (наличие и корректность подключения дополнительного оборудования), условия эксплуатации (климатические, дорожные условия). На уровне устройства батареи, износ происходит по таким причинам:

• сульфатация пластин, как мы писали ранее, особо интенсивная при глубокой разрядке;
• коррозия и осыпание активной массы электродов, окисление и растворение материала электродов в электролите;
• недостаточная механическая прочность или плохая адгезия активной массы с электродными пластинами, что также влечет осыпание активных масс с электродов.

О том, что батарею пора, как минимум, продиагностировать вам скажет неспособность батареи завести двигатель. Часто на автомобилях с «уставшими» батареями это случается с наступлением первых ночных заморозков. Тогда ёмкость снижается, и силы тока становится недостаточно для запуска двигателя. Не спешите избавляться от такой батареи, сначала её стоит продиагностировать. Это можно выполнить с помощью специальных инструментов:

• ареометр, покажет уровень плотности электролита в батареях. На некоторые из них устанавливается индикатор (так называемый «глазок»), с помощью которого можно визуально определить степень заряда: зеленый цвет — порядок, желтый — низкий уровень заряда, черный — батарея разряжена;
• вольтметр определит номинальное напряжение на клеммах;
• нагрузочная вилка покажет напряжение, выдаваемое под нагрузкой;
• электронные тестеры позволят быстро и точно определить состояние батареи, проверят её сразу по нескольким параметрам и покажут результат на дисплее или выведут его на экран компьютера.

Разумеется, эти инструменты нельзя назвать простыми в использовании, потому оценить состояние вашей АКБ поможет специалист сервиса. Возможно, вашу батарею можно будет зарядить и она ещё послужит, но может быть и так, что ее будет необходимо заменить на новую. Кстати, отработанные аккумуляторы относятся к высокотоксичным отходам. С целью сохранения окружающей среды и недопущения её загрязнения, утилизируйте батареи только с помощью специализированных предприятий.

Сроки хранения и службы

Батареи могут храниться относительно долго, в зависимости от технологий изготовления (с добавлением сурьмы или кальция в сплав решёток) для залитых АКБ этот срок может составлять 12-18 месяцев. Возможно, для отдельных производителей и типов батарей даже более. Сухозаряженные батареи могут храниться до 3 лет.

Перед установкой новой автомобильной батареи любого типа — проверьте её напряжение и зарядите при необходимости. Во время хранения батарея самопроизвольно разряжается, этот процесс называется саморазрядом и фактические значения напряжения, а значит и ёмкости, могут быть ниже номинальных. А вот срок службы — величина относительная, при корректной работе электрических систем и соответствии ёмкости батареи и нагрузках на неё, средний ресурс SLI батареи около 4 лет. AGM, EFB и GEL батареи имеют повышенный ресурс.

Выводы

Аккумуляторная батарея — это устройство, от корректной работы которого зависит ваша уверенность в автомобиле. Уделите должное внимание процессу выбора батареи, а затем обслуживайте и заряжайте вашу АКБ, обеспечьте ей чистоту в моторном отсеке. Тогда она обеспечит вам уверенный запуск двигателя и работу электрических систем вашего авто.

Основные характеристики автомобильных аккумуляторов АКБ

Аккумулятор – основной источник электроэнергии в автомобиле, создающий электрический ток посредством химической реакции и использующий его для запуска стартера двигателя и поддержки разветвленной сети электрических и электронных устройств автомобиля. Аккумуляторная батарея (АКБ) способна заряжаться (запасать и хранить электроэнергию) для последующего использования по назначению.

Типовой автомобильный аккумулятор. Характеристики и принцип работы

Типовой АКБ – электролитическая батарея на 12V, в корпусе которой находится шесть последовательно соединенных и разноименно заряженных пластинчатых блоков (каждый по 2V), разделенных сепараторами и залитых электролитом (плотная серная кислота). Положительно заряженные пластины представляют собой свинцовые решетки на основе PbO2, отрицательно заряженные пластины – решетки из губчатого Pb. Крайние блоки имеют борны на корпусе (контактные выводы на клеммы).

При подаче нагрузки, цепь аккумуляторных пластин замыкается, а возникающая химическая реакция (преобразование свинца в сульфат свинца) создает направленный электрический ток и снижает плотность электролита. При зарядке батареи происходит обратная реакция — восстановлением плотности электролита и активной массы свинцовых пластин.

АКБ в автомобиле – это запуск холодного двигателя стартером и питание бортовых электросистем при неработающем/работающем движке. Оптимальный КПД аккумулятор демонстрирует при +27С (падает до 60% при -18С). При использовании батареи в разных климатических и технических условиях, на разных автомобилях и режимах эксплуатации, характеристики аккумулятора имеют принципиальное значение и должны обязательно приниматься во внимание.

Автомобильные аккумуляторы. Технические характеристики

• Номинальная емкость (А·ч)

• Разрядный ток (А)

Номинальная емкость АКБ напрямую связана с пусковым током: чем она больше, тем больший электрический заряд может выдать батарея для одномоментного запуска холодного движка. Например, при внешней температуре – 18С необходима емкость батареи в 40 А·ч с пусковым током не менее 255 А (малолитражки на 1-2 литра). Для двигателей на 2-3.5 литра требуется пусковой ток не менее 300 А. То есть, чем пусковой ток выше, тем выше емкость батареи, и тем дольше стартер сможет прокручивать вал двигателя при его холодном запуске.

Кроме того, с характеристиками емкости и пускового тока напрямую связана пусковая мощность – максимальная выходная мощность, которую аккумулятор может выдать при внешней температуре до -18С в течение 30 секунд (единый стандарт EN/SAE).

• Коэффициента преобразования энергии – превышение количества энергии при зарядке АКБ над энергией при разряде. Для зарядки аккумулятора необходимо, чтобы это соотношение было 1.05-1.10 (105-110%).
• Номинального напряжения АКБ – суммарное напряжение всех батарей аккумулятора, помноженное на их количество. Эта характеристика определяет три основных вида батарей: для легкой техники и мотоциклов – 6V, для легковых автомобилей – 12V, для тяжелых грузовых авто и спецтехники – 24V.
• Напряжение начала газовыделения – уровень напряжения аккумулятора, обеспечивающий начало процесса выделения газов (более 14.4V или 2.4V на клеммах).
• Резервная емкость АКБ – время, которое аккумулятор сможет работать без подзарядки при нагрузке в 25А (обычно не менее 40 минут). Это важно при выходе генератора из строя на морозе: при наличии достаточной резервной емкости, автомобиль сможет доехать до СТО или дома при работающей на аккумуляторе электросистеме.

При выборе аккумуляторной батареи следует также обратить внимание на ее полярность (расположение токовыводящих стержней). Прямая полярность (аккумуляторы для большинства отечественных авто) — положительный электрод находится слева, обратная полярность (евростандарт) – положительный электрод справа.

Характеристики и маркировка автомобильных аккумуляторов

Основное значение при выборе автомобильного аккумулятора имеют его технические характеристики. Маркировка аккумулятора содержит в себе основную информацию. Поэтому важно знать, как расшифровать информацию, указанную на батарее. Маркировки российских, европейских, американских и азиатских кислотных аккумуляторов имеют отличительные особенности.

Определимся с основными параметрами автомобильных аккумуляторов.

Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора измеряется в Ампер часах (Ач или Ah). Важнейшая характеристика аккумуляторной батареи – ее емкость. Это то количество электричества, которое полностью заряженный аккумулятор может отдать при непрерывном электрическом разряде. Емкость измеряется в ампер-часах. Для автомобилей с объемом двигателя 1,5 – 2 литра обычно применяются аккумуляторы со значением емкости в пределах от 55 до 80 Ач.

Пусковой ток

Пусковой ток аккумулятора измеряется в амперах (А). Немаловажным является значение пускового тока. В российском стандарте он не указывается в маркировке, но информация о нем обязательно имеется на наклейках аккумулятора. Например, в виде надписи «500 А» или похожее значение в амперах.

Запуск авто это основное назначение АКБ. Большинство автолюбителей обращает внимание на пусковой ток, а вот на идущие далее буковки (а они должны стоять, по крайней мере, на солидных АКБ) нет. И зря. Они указывают на стандарт измерения пускового тока.

• буквы EN (или стандарт ЕN 60095-1) русский аналог ГОСТ 959-2002 – это европейский стандарт;
• обозначение DIN (или стандарт DIN 43539) русский аналог ГОСТ 959-91 – чисто немецкий стандарт;
• наконец, SAE – это американский стандарт.

Стандарты существенно отличаются. Аккумулятор по ГОСТ 959-2002 (EN) с пусковым током 700 Ампер соответствует 750 А по SAE и всего-то 400 Ампер по DIN.

Пусковой ток напрямую зависит от следующих параметров:

• типа двигателя (бензиновый или дизельный, количество цилиндров, мощность);
• условиями эксплуатации;
• установленного допоборудования.

Не стоит покупать аккумулятор с пусковым током меньшем рекомендованного производителем автомобиля. Здесь экономия неуместна.

Полярность аккумулятора

Полярность, это расположение «плюсовой» и «минусовой» клемм по отношению к передней части аккумулятора. Имеет большое значение для подключения аккумулятора к клеммам. При неправильном выборе и подключении, вы рискуете получить короткое замыкание или сжечь всю электропроводку автомобиля.

Полярность аккумуляторных батарей может быть прямая («+» находится слева) или обратная («+» находится справа). Первый вариант характерен для подключения АКБ в автомобилях российского производства, второй – «евростандарт» для иномарок.

Необходимо, чтобы довольно короткие провода с клеммами в машине дотянулись до соответствующих им клеммам на аккумуляторе. Если не обратить на это внимания при покупке, возможно, придется менять батарею или наращивать штатные кабели электропроводки. И то, и другое нежелательно.

Тип клемм

Европейские, стандартные

Все отечественные и многие иностранные аккумуляторы имеют клеммы конического типа. Так, «плюс» в европейских изделиях имеет диаметр 19,5 мм, а «минус» — 17,9 мм.

Азиатские, тонкие (JIS)

По своему размеру отличаются от европейских. Клеммы японских аккумулятором могут быть одного из трех типов:

• Т1 – диаметр плюсовой клеммы составляет 14,7 мм, а минусового – 13 мм. Их форма – усеченный конус. Наиболее узкие, характерно «японские» клеммы, получившие наибольшее распространение на авто, произведенных именно в Японии.
• Т2 – эти клеммы можно встретить на батареях высокой емкости. Их размеры составляют 19,5 и 17,9мм для плюса и минуса, соответственно.
• Т3 – клеммы третьего типа представляют собой плоские штыри, имеющие специальные отверстия.

Боковые

Выводы под клеммы находятся на боковой поверхности верхней крышки и имеют «внутреннюю» резьбу. Стандарт для автомобилей производства США.

Винтовые

В виде винтов выступающих из верхней части аккумулятора. Так же являются типом клемм применяемых на американских аккумуляторах.

Под болт

Для грузовых автомобилей.

Технология производства

Sb/Sb (Сурьмянистая, малосурьмянистая)

Старая классическая технология. В батарее используется сурьма в составе свинца, что укрепляет свинец и не дает вываливается из электродов при малейшей вибрации. Основным минусом сурьмянистых аккумуляторов является необходимость в постоянном обслуживании. Вода испаряется и нужно постоянно контролировать уровень электролита и доливать по необходимости. Сурьмянистые АКБ нельзя хранить без подзарядки больше месяца. Соединение сурьмы и свинца заставляет воду распадаться на водород и кислород при низком напряжении и электродвижущей силе. Когда выделяется кислород, положительные пластины окисляются. Окисление у сурьмянистых батарей происходит быстрее, чем у других.

Sb/Ca (Гибридная)

Положительный электрод гибрида изготавливается по технологии малосурьмянистого аккумулятора из свинца и сурьмы. Отрицательный электрод по кальциевой технологии из кальция с добавлением свинца. Свинцово-сурьмянистая пластина обеспечивает устойчивость питания к глубоким разрядам. В свою очередь, свинцово-кальциевая обеспечивает и уменьшение испарения воды и снижает фактор саморазряда. Гибридные аккумуляторы объединяют и совмещают сильные стороны сурьмянистого и кальциевого типов аккумуляторов и сводит к минимуму их недостатки.

Ca/Ca (Кальциевая)

Это разновидность аккумуляторной батареи, пластины которой изготовлены из свинца, легированного кальцием . Количество последнего элемента в процентном соотношении крайне незначительно. В роли легирующего элемента в таких АКБ кальций заменил сурьму, которая для этих целей применялась в течение длительного времени, но обладала рядом недостатков, для устранения которых потребовалось подобрать другое вещество. Владельцу данного аккумулятора не требуется проводить дополнительных манипуляций, таких как измерение уровня и плотности электролита. Установив новую кальциевую АКБ, о ней можно просто забыть практически на весь период эксплуатации, периодически уделяя внимание подзарядке. Главный минус и основное отличие кальциевых батарей от их гибридных или сурьмянистых аналогов это чувствительность к глубоким разрядам. Достаточно всего одного глубокого разряда, чтобы такая АКБ потеряла пятую часть своей емкости. Однократный полный разряд – и батарея лишится половины емкости, тогда как устройство, пережившее 9 – 10 разрядов становится полностью непригодным к эксплуатации.

Самая современная технология аккумуляторных автомобильных свинцово-кислотных батарей необслуживаемого типа. Благодаря особому составу волокна, электролит не растекается и не испаряется, формируя плотную адсорбированную массу. Такие аккумуляторы имеют высокий пусковой ток, инертность пластин к вибрациям, отсутствие газовыделения и испарения электролита, устойчивость к глубокой разрядке, устойчивость к морозам и быструю зарядку.

Такая батарея является улучшенным типом свинцовой, она продуктивнее в работе, чем модели прошлого поколения. В данной модели свинцовые пластины значительно толще, а так же каждая пластина завернута в пакет из специального материала, который пропитывается электролитом. Сетка из полиэстера, находящаяся между сепаратором и пластиной, удерживает активную массу внутри и предотвращает её вымывание. На сепаратор приклеен ворс из стекловолокна, для сохранения правильного расположения пластин. Объем электролита снижен в три раза. Повышена устойчивость к глубокому разряду, это дает восстановиться АКБ на сто процентов. Показатели пускового тока улучшены практически до пятидесяти процентов.

Эта инновационная технология позволяет аккумуляторам служить дольше, чем классическим свинцовым батареями. Но в то же время, такие АКБ доступнее, чем AGM батареи.

Cвинцово-кислотные необслуживаемые АКБ, в которых электролит имеет желеобразное состояние, так как в электролит добавлена двуокись кремния. Технология позволяет увеличивать количество возможных циклов разряда и заряда и способность к восстановлению после глубокого разряда. По своей сути гелевый аккумулятор является силовым (тяговым) аккумулятором, наиболее подходящим для электромобилей и погрузчиков, а также для систем резервного электроснабжения. Стартовые характеристики хуже, чем у AGM или EFB.

Тип корпуса

Европейский корпус

Клеммы располагаются вровень с верхней крышкой корпуса АКБ. Подходят на любые автомобили европейского и отечественного производства.

Азиатский корпус

клеммы расположены на верхней крышке и выступают за нее. Это следует учитывать при выборе аккумулятора, так как установка таких аккумуляторов на европейских и российских автомобилях как правило не представляется возможным. Кроме того, «Азиатская» батарея короче европейской, но выше. Применяются на автомобилях японских и корейских марок.

Американский

Рассчитан только на автомобили производства США. В «американской» АКБ выводы под клеммы находятся на боковой поверхности верхней крышки и имеют внутреннюю резьбу. С клеммами европейского и азиатского типов такие аккумуляторы несовместимы.

Маркировка аккумуляторов в России

Отечественные производители маркируют аккумуляторные батареи по ГОСТ. В соответствии с ним маркировку можно разделить на некоторые части:

6СТ-55АПЗ или 6СТ-55.0 L

1. 6 – количество «банок». Наибольшее распространение получили аккумуляторы, состоящие из шести «банок» по 2 вольта, что в сумме и дает стандартное для легкового автомобиля напряжение в 12 вольт. Внешне количество «банок» в аккумуляторе можно определить по количеству крышек на корпусе. Второе место по распространенности занимают свинцово-кислотные АКБ состоящие из трех «банок».
2. СТ – обозначение типа АКБ «стартерный». СТ («стартерный») самый распространенный тип аккумуляторов и предназначен для запуска двигателей внутреннего загорания.
3. 55 – емкость аккумулятора в Ампер часах (Ач или Ah).
4. АПЗ
   • А – с общей крышкой для всего корпуса;
   • П – сепаратор-конверт из полиэтилена. Чтобы анодная и катодная пластины не соприкасались и не замыкались, между ними помещают водопроницаемые пластиковые сепараторы. Так же их делают в виде конвертов, запаянных снизу. Это связано с тем, что со временем активная масса с анода и катода осыпается, скапливается на дне аккумулятора, и, когда ее уровень достигает нижнего края пластин, может произойти замыкание. С пакетированными сепараторами замыкание пластин исключено.
   • З – залитая (электролитом) и заряженная.
   • Т – корпус выполнен из термопласта;
   • Э – корпус эбонитовый;
   • М – сепаратор типа минпласт из поливинилхлорида.
5. 55.0 или 55.1 – полярность аккумулятора. В случае, когда за значением емкости аккумулятора (в данном примере 55Ач) следует точка, а затем цифра «0» или «1». Данные цифры определяют полярность АКБ – расположение «плюсовой» и «минусовой» клемм по отношению к передней части аккумулятора.
   • 0 – обратная полярность: минусовая клемма слева, плюсовая справа (- +);
   • 1 – прямая полярность: плюсовая клемма слева, минусовая справа (+ -).
6. L – расход воды в аккумуляторе:
   • N – нормальный расход воды;
   • L – малый расход воды;
   • VL – очень малый расход воды;
   • VRLA – аккумулятор с регулирующим клапаном.

Аккумуляторы, имеющие маркировку N, L или VL, относятся к обслуживаемым аккумуляторам.

Технические характеристики автомобильных аккумуляторов

Устройство автомобильного аккумулятора настолько примитивно, что найти в нем какие-то нюансы трудно. Тем не менее, даже простое варьирование площади пластин и их состава может обеспечить двум внешне одинаковым аккумуляторным батареям значительную разницу в эксплуатационных качествах, а неправильный выбор может изрядно попортить нервы, особенно зимой.

Емкость аккумулятора

Тут все очевидно: емкость АКБ означает то количество энергии, которое он может запасти и отдать в нагрузку. Для удобства (так как напряжение автомобильных батарей стандартизировано) емкость обозначается в ампер-часах. То есть, в теории аккумулятор на 60 ампер-часов должен быть способен отдавать в течение часа ток 60 ампер, 120 ампер – в течение получаса, и так далее. Однако на практике реальная емкость аккумуляторной батареи сильно зависит от потребляемого тока: чем он больше, тем меньше емкость. Поэтому при установке аккумулятора с небольшой емкостью он оказывается неспособен уверенно проворачивать стартер зимой, даже если номинальный ток холодной прокрутки у аккумулятора соответствует потребляемому стартером.

При исследованиях реального разряда аккумулятора была выведена простая формула – при произвольном токе разряда емкость равна произведению номинальной емкости на отношение номинального тока разряда к текущему, возведенное в степень p-1, где p – это число Пейкерта для конкретного АКБ (1,15-1,35 для свинцово-кислотных батарей). Номинальная же емкость рассчитывается по циклу длительного разряда малым током (10 или 20 часов). Приведем пару примеров для аккумулятора на 60 ампер-часов при самом пессимистичном значении p:

• при разряде током 10 ампер (скажем, не выключены фары) емкость батареи составит 60*(3/10)1,15-1=50 ампер-часов, или 5 часов работы до полного разряда. 3 — это номинальный ток разряда по 20-часовому циклу, 60/20=3;
• при разряде током в 100 ампер (включен стартер) емкость составит уже 35 ампер-часов (!), упав почти вдвое, и такая нагрузка даже полностью заряженный аккумулятор «высосет» за 21 минуту Узнайте как сделать самому устройство для зарядки аккумулятора.

Причем это время вновь теоретическое, при таких нагрузках реальное падение емкости гораздо больше, так как химические реакции на поверхностях пластин замедляются – электролит рядом с ними теряет плотность быстрее, чем в общем объеме.
Таким образом, можно логично заключить, что, чем больше номинальная емкость батареи, тем дольше она сможет работать именно при стартерной нагрузке. Особенно это критично для автомобилей, где из-за компоновочных соображений устанавливаются компактные аккумуляторы, имеющие небольшую емкость – тут установка AGM или гелевой батареи, имеющих более высокую удельную емкость, сможет стать решением многих зимних проблем.
Зависимость времени разряда при высоких нагрузках и номинальной емкости нелинейна, что демонстрирует график:

Как оценить емкость аккумулятора? Этот вопрос может стать интересен, когда батарея уже проработала несколько лет. Самый простой способ – это использование цифрового тестера аккумуляторов – такие приборы позволяют быстро рассчитать реальную емкость АКБ исходя из ее номинальных параметров, но подобные приборы недешевы.

В «домашних условиях» проще всего имитировать измерение емкости длительной нагрузкой – полностью зарядив батарею, подключаем к ней любой потребитель, потребляющий ток около 1/10 от числового значения емкости (т.е. для 65-амперного аккумулятора нужна нагрузка 6,5 А, или 78 Вт) и засечь время, за которое напряжение на клеммах батареи упадет до 10,8 В. Произведение тока нагрузки и времени и даст нам величину емкости. К примеру, 65-ваттная лампа (как самая доступная нагрузка близкого токопотребления) высаживала аккумулятор 6 часов, следовательно, его емкость можно считать равной 32,5 А*ч.

Видео: Как восстановить емкость и токоотдачу полностью убитого авто аккумулятора

Емкость и время заряда

Существует распространенное мнение, что при установке на автомобиль батареи с большей номинальной емкостью, чем штатная, она будет постоянно недозаряжаться. Обосновывают это тем, что генератор не сможет отдать нужный ток. Однако так ли это?

Возьмем два полностью заряженных аккумулятора. Выше мы уже привели пример того, насколько сильно упадет емкость в момент запуска мотора – то есть на самом деле АКБ с большей номинальной емкостью не просто увереннее запустит двигатель, но и потеряет при этом меньше энергии, менее емкий аккумулятор после старта придется заряжать дольше.

Что же до возможностей генератора, то на автомобилях даже в компакт-классе 80-90 ампер номинала не редкость. Даже с учетом того, что такой ток генератор сможет отдавать только при высоких оборотах, в городском цикле движения его возможностей достаточно для восстановления заряда батареи.

Резервная емкость АКБ

Так как указываемая на корпусе аккумулятора емкость мало связана с реальными условиями эксплуатации, как мы уже выяснили, применяется еще одна характеристика – емкость резервная, которая независимо от прочих параметров АКБ измеряется при разряде батареи фиксированным током 25 А до напряжения 10,5 В при комнатной температуре. Иначе говоря, условия испытания на резервную емкость моделируют ситуацию, когда на остановленном моторе включены потребители (фары, габаритные огни и так далее), и определяется время, в течение которого аккумулятор сохранит возможность поддержания их работы – например, если в дороге отказал генератор. Именно поэтому, несмотря на само слово «емкость» в составе термина, измеряется она не в ампер-часах, а в минутах.

Ток холодной прокрутки

Для стартерного аккумулятора, в отличие от тягового, не менее важен и максимальный ток, который он может отдавать в течение короткого времени. Для сравнения аккумуляторов между собой служат несколько стандартов измерения:
1. EN: аккумулятор, охлажденный до температуры -18°, разряжается до напряжения 7,5 В за 10 секунд.
2. SAE: при той же температуре разряд идет 30 секунд и до напряжения 7,2 В.
3. DIN: напряжение должно за 30- секунд снизиться до 9 В.

Видео: Как и какой выбрать аккумулятор для автомобиля. Просто о сложном

Как видно, наиболее жестким стандартом измерения является DIN, аналогичный отечественному ГОСТ 959-91. EN же легче всех – тест короче, а допустимое снижение напряжения максимально. Поскольку кривая токоотдачи у аккумуляторов нелинейна, можно обнаружить, что два аккумулятора с равным током холодной прокрутки по EN будут иметь разный ток холодной прокрутки по DIN.
При выборе аккумулятора это соотношение может представлять интерес – увеличение тока по DIN при одинаковом токе по EN однозначно указывает на то, что на морозе эта батарея сможет дольше проворачивать стартер.

Казалось бы, зачем гнаться за максимальным стартерным током, если для обычно применяемых на автомобилях стартеров с мощностью 0,8-1 кВт достаточно 70-90 ампер? Дело в том, что номинальная мощность стартера рассчитывается по тому потреблению тока, что соответствует установившимся оборотам при заданной нагрузке на вал. В момент же запуска ток может возрасти во много раз, так как напряжение на обмотки подается практически одновременно с зацеплением бендикса, и на рабочие обороты он должен выходить под нагрузкой. Чем холоднее мотор, тем дольше стартер выходит на рабочие обороты, и тем больший ток он потребляет до этого момента.

Вес аккумулятора и его ресурс

В различных тестах АКБ среди прочих параметров обязательно сравнивается и их вес. В чем смысл этого? Ответ прост: при работе батареи медленно, но неотвратимо происходит разрушение пластин – каждый цикл разряда, и особенно глубокого, приводит к образованию на пластинах кристаллов сульфата свинца. Часть из них растворяется при зарядке, но часть остается, со временем осыпаясь. Проще говоря, со временем масса пластин падает, падает и их прочность. В один «прекрасный» момент под воздействием тряски пластина может разрушиться, приведя батарею в негодность. Следовательно, чем больше масса пластин, тем дольше сможет проходить их разрушение, и определенную зависимость «ресурс-вес» можно считать существующей.

Так как для увеличения емкости необходимо увеличивать площадь пластин в каждой банке, их приходится делать достаточно тонкими. Поэтому в аккумуляторах с большей массой толщина пластин в наборе может серьезно отличаться от более легких, что, в свою очередь, обеспечит меньшие просадки напряжения под стартерной нагрузкой: больше сечение – меньше сопротивление.
Заключим: из двух аккумуляторов с равными электрическими параметрами предпочтительнее тот, что больше весит.

Однако справедливо это заключение в первую очередь для обслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов, где возможность поддержания нужной плотности и уровня электролита позволяет поддерживать стабильность характеристик. Но в необслуживаемых кальциевых аккумуляторах такой возможности нет, и со временем плотность и уровень электролита отклоняются от номинальных настолько, что аккумулятор становится малопригодным для эксплуатации, хотя его пластины могут быть целы.

Характеристики аккумуляторных батарей

При подборе аккумулятора для транспортного средства владелец сталкивается с необходимостью определения устройства, соответствующего рекомендованным параметрам. Применение изделий с несоответствующими параметрами приводит к проблемам с запуском двигателя и с зарядкой батареи. Из-за нарушения условий эксплуатации происходит ускоренная деградация источника питания, приводящая к преждевременной поломке.

Технические характеристики

Характеристики аккумулятора, которые необходимо учитывать при выборе изделия:

• номинальная емкость;
• рабочее напряжение;
• пусковой ток;
• размер корпуса;
• полярность и тип клемм (расположение и диаметр контактных штырей);
• способ крепления к площадке.

При выборе необходимо оценить тип конструкции батареи:

• обслуживаемый, требующий доливки дистиллированной воды;
• малообслуживаемый (кальциевого типа с замкнутыми сепараторами), нуждается в проверке уровня электролита;
• необслуживаемый (гибридного типа или с загущенным электролитом), лишенный контрольных отверстий в банках.

Емкость, напряжение и сила тока

Под емкостью батареи подразумевается запас электроэнергии, который вырабатывается элементом питания до момента снижения напряжения до конечного значения. Параметр измеряется в А*ч, что позволяет понять продолжительность времени разрядки батареи.

По емкости батареи разделяются на категории:

• 35-60 А*ч — для автомобилей, оснащенных мотором объемом до 1,6 л;
• 60-100 А*ч — для легковых машин, оснащенных дизельными двигателями и бензиновыми моторами объемом до 3-4 л;
• 100-150 А*ч — для малогабаритного грузового транспорта;
• более 150 А*ч — для магистральных грузовых автомобилей и междугородних автобусов.

В соответствии со стандартами EN/SAE величина соответствует мощности, выдаваемой на протяжении 30 секунд при температуре воздуха -18°С. Для части батарей учитывается значение напряжения при зарядке, вызывающего начало выделения газов (для кислотных аккумуляторов величина составляет 14,4 В и выше).

Стандартный автомобильный аккумулятор представляет собой источник тока, собранный из 6 банок свинцово-кислотного типа, соединенных перемычками в последовательную цепь. Каждая банка имеет напряжение 2 В. Суммарное напряжение батареи составляет 12 В.

В процессе эксплуатации допускается падение напряжения до 10,5 В, дальнейшая разрядка приводит к повреждению изделия. На грузовых автомобилях и автобусах практикуется последовательное соединение 2 аккумуляторов, позволяющее повысить напряжение в бортовой сети до 24 В.

На мотоциклах и автомобилях, выпущенных до 50-х гг. прошлого столетия, применяются оригинальные батареи напряжением 6 В, состоящие из 3 элементов. Для техники характерна обратная полярность подключения, при которой на кузов подается положительный сигнал. Подобные источники питания выпускаются несколькими производителями, подбор выполняется по модели транспортного средства.

Важным параметром батареи является допустимый ток разрядки, определяющий возможность прокручивания коленчатого вала холодного двигателя.

Пусковой ток напрямую связан с емкостью батареи — для обеспечения повышенных пусковых параметров требуется пропорциональное увеличение емкости. Дополнительно учитывается рабочий объем мотора и тип агрегата (дизель или двигатель с искровым зажиганием).

Рабочий диапазон температур

Температура окружающей среды оказывает влияние на емкость и срок службы батареи. Например, при охлаждении корпуса до -20°С происходит падение емкости АКБ на 35-40% от номинального значения. Увеличение температуры выше 35°С также негативно влияет на срок эксплуатации изделий, который сокращается в 1,5-2 раза. Допустимый интервал температуры эксплуатации указывается на заводской этикетке.

Саморазряд аккумуляторов и допустимая глубина разряда

Саморазряд батареи показывает степень падения напряжения в результате внутреннего сопротивления источника тока. При падении температур саморазряд падает, естественная деградация электродов ускоряет течение процессов.

На разрядные характеристики АКБ влияет глубина разряда, допустимый порог зависит от агрегатного состояния электролита и состава пластин. Свинцово-кислотные аккумуляторы не переносят циклического глубокого разряда, при падении напряжения до 9 В начинается разрушение пластин, что приводит к выходу батареи из строя.

Срок службы

Аккумуляторы свинцово-кислотного типа, устанавливаемые на автомобили, имеют заявленный срок службы до 10 лет. Долговечность источника постоянного тока определяется количеством циклов заряда и разряда, а также климатическими условиями, в которых эксплуатируется АКБ.

Повышение температуры окружающей среды и корпуса приводит к ускоренному течению электрохимических реакций и усиленной деградации активной массы и электролита.

Форма, габариты и вес

Дополнительной характеристикой аккумуляторных батарей является конфигурация корпуса, определяющая способ крепления устройства.

На противоположной стороне кожуха имеется дополнительный выступ, входящий в паз площадки. На части машин применяется крепление планкой, проходящей параллельно крышке корпуса АКБ, боковые стенки устройств выполняются гладкими.

При покупке изделия необходимо оценивать габариты корпуса, которые ограничиваются аккумуляторной площадкой.

Дополнительно учитывается высота корпуса, которая не должна препятствовать запиранию крышки моторного отсека и установке коммутационной электропроводки. Часть производителей указывают 2 параметра высоты — с учетом контактных штырей и по верхнюю крышку корпуса.

Вес аккумулятора не относится к числу важных технических параметров. Масса изделий одинаковой емкости, выпущенных разными изготовителями, зависит от типа материала корпуса, плотности упаковки пластин, объема и типа залитого электролита. Например, вес батареи Зверь 55R с жидким электролитом составляет 17 кг, изделие Delta GEL 12-55 с гелевым наполнителем имеет массу 16 кг.