Аккумуляторная батарея — источник постоянного тока, предназначенный для пуска двигателя стартером, для питания прочих потребителей при неработающем (или работающем на малых оборотах) двигателе (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Устройство аккумуляторной батареи
Аккумуляторная батарея преобразует химическую энергию в электричество, являясь источником электроэнергии автомобиля.
Если взять две свинцовые пластины и опустить их в слабый раствор серной кислоты в воде (электролит), то через некоторое время, подсоединив пластины к зажимам источника тока (донора), например генератора или зарядного устройства, мы обнаружим, что через аккумулятор течет электрический ток. Между веществом пластин и кислотой произошла химическая реакция. Вследствие этого аккумулятор зарядился, т.е. сам превратился в источник тока. Отсоединив теперь аккумулятор от генератора и соединив с потребителем энергии, можно отбирать накопленную им электроэнергию или, иными словами, разряжать аккумулятор.
Этот процесс можно повторять многократно: при работающем генераторе происходит накапливание электрической энергии (заряд), а при неработающем генераторе — отдача запасенной энергии на питание потребителей (разряд). Простейший аккумулятор, состоящий из двух пластин (положительной и отрицательной), объединяют в аккумуляторную батарею, соединяя пластины последовательно друг с другом.
На легковых автомобилях применяют аккумуляторные батареи, вырабатывающие постоянный ток напряжением 12 В. Полностью заряженный свинцово-кислотный аккумулятор имеет напряжение, равное 2,0-2,1 В. Поэтому для получения источника тока напряжением 12 В последовательно соединяют шесть аккумуляторов, которые образуют батарею.
Свинцово-кислотная стартерная аккумуляторная батарея, применяемая на автомобилях, позволяет получить ток разрядки, в 3-5 раз превышающий номинальную емкость батареи.
О емкости аккумуляторной батареи информирует ее маркировка. Например, на многие легковые автомобили устанавливают батареи 6СТ-55. Расшифруем маркировку аккумуляторных батарей:
6 — это количество двухвольтовых аккумуляторов в батарее;
СТ — указывает на то, что данная батарея стартерного типа, т.е. ей не страшны значительные разрядные токи, необходимые для работы пускового электродвигателя, известного всем как стартер;
55 — номинальная емкость батареи в ампер часах (А-ч) при 20-часовом непрерывном режиме разряда. На автомобилях ГАЗ, УАЗ предусмотрена установка батареи емкостью 60 А-ч (ее маркировка — 6СТ-60). Кстати, на автомобиле следует применять батарею именно той емкости, какую установил завод-изготовитель. Мнение о том, что чем больше емкость аккумулятора, тем больше из него можно выдавить пусков двигателя, непрофессионально и ошибочно, когда речь идет не о разовом применении батареи повышенной емкости, а о постоянной эксплуатации автомобиля с ней. Такая эксплуатация приведет к хроническому недозаряду аккумуляторов батареи со всеми вытекающими последствиями.
Далее в маркировке батареи используются только буквы. Они информируют о материале корпуса батареи, а также об особенностях конструктивного исполнения и поставки:
А — обозначает материал корпуса батареи (полипропилен с общей крышкой);
Э — эбонитовый (у большинства старых аккумуляторов были именно такие корпуса);
Т — термопластичная пластмасса;
М — с сепараторами из мипласта;
Р — с сепараторами из мипора;
Л — необслуживаемая;
3 — поставляется заряженной;
Н — поставляется несухозаряженной.
Современные аккумуляторные батареи выпускают чаще всего в необслуживаемом исполнении.
Несмотря на это, они требуют к себе со стороны водителя определенного внимания. Батарея не подведет в том случае, если перед эксплуатацией ее поверхность не загрязнена, а сама она надежно закреплена на автомобиле, полностью заряжена, плотность и уровень электролита находятся в установленных пределах.
Электролит получают, растворяя серную кислоту в воде. В процессе эксплуатации автомобиля уровень электролита может понижаться из-за выкипания воды. Следовательно, восстанавливаем необходимый уровень, доливая дистиллированную воду.
В 1 л электролита заряженного аккумулятора содержится 500 г чистой серной кислоты и 800 г воды. Важным параметром аккумуляторной батареи является плотность электролита.
Нормальная плотность электролита полностью заряженной батареи — 1,28-1,29 г/см3 при температуре окружающего воздуха 15 °С. Летом плотность понижают до значений 1,24-1,27 г/см3, а зимой из-за опасности замерзания электролита повышают до 1,31 г/см3. Вы, наверное, уже догадались, что температура замерзания электролита зависит от его плотности, а последняя — от степени заряженности батареи (табл. 3.1).
Температура замерзания электролита в зависимости от его плотности Таблица 3.1
Степень заряженности батареи,% |
Плотность электролита при 15*С, г/см* |
температура замерзания электролита, *С |
100 |
1,28 |
-68 |
75 |
1,24 |
-42 |
50 |
1.21 |
-28 |
25 |
1,18 |
-20 |
0 |
_________________________ |
-14 |
Плотность измеряют специальным прибором — ареометром.
Если выяснилось, что батарея разряжена зимой на четверть, а летом наполовину (с помощью таблицы определим плотность электролита — 1,24 и 1,21 г/см3 соответственно), то батарею необходимо зарядить. Автомагазины предлагают широкий выбор зарядных устройств. Обратите внимание на то, что существуют как зарядные, так и пускозарядные устройства. Главной особенностью пускозарядных устройств является возможность не только подзарядки аккумуляторной батареи, но и пуска двигателя при разряженной батарее. Стоят эти устройства дороже и, как правило, занимают больше места. Если вы можете принести батарею к зарядному устройству, то для пуска двигателя необходимо иметь рядом с автомобилем розетку 220 В. Поэтому, взвесив все плюсы и минусы указанных устройств, вы можете купить себе именно то устройство, которое вам действительно необходимо.
Основа текущего ухода за аккумуляторной батареей — это поддержание в чистоте ее поверхности, дабы не дать возможности малым токам, использующим загрязненную поверхность для своего движения, разрядить ее. Загрязненную поверхность протирают кальцинированной содой или 10%-ным раствором нашатырного спирта, после чего вытирают сухой и чистой ветошью.
Кроме того, необходимо обращать внимание на надежность крепления наконечников (клемм) проводов и их чистоту, на состояние полюсных штырей батареи. Окисление этих элементов увеличивает сопротивление в электрических цепях иногда до такой степени, что стартер не может пустить двигатель.
Аккумуляторные батареи опасны для здоровья (при нарушении правил обращения с ними) по следующим причинам:
— батареи содержат серную кислоту, которая может причинить ожоги при попадании на открытые участки тела;
— батареи выделяют взрывоопасный горючий газ;
— напряжение и емкость аккумуляторных батарей достаточны, чтобы в определенных условиях нанести человеку поражение электрическим током.