АКБ: подбор, установка, эксплуатация, техника безопасности

Выбор, замена и обслуживание автомобильного аккумулятора — дело несложное, но требующее определенных знаний и навыков. Вопросы правильного побора АКБ для транспортного средства, его монтажа, правильной и безопасной эксплуатации, а также его технического обслуживания подробно рассмотрены в материале.

Обратите внимание: здесь рассмотрена практика эксплуатации автомобильных аккумуляторов, о конструкции и особенностях этих устройств читайте в статье «АКБ. Теория».

Основные характеристики АКБ

Каждая аккумуляторная батарея имеет несколько основных характеристик, на которые следует опираться при покупке и обслуживании. К этим характеристикам относятся номинальная (С₂₀) и резервная (С_р) емкость, пусковой (стартерный) ток, ЭДС и напряжение батареи, а также ее саморазряд. У АКБ есть еще ряд характеристик, которые для эксплуатации не имеют большого значения, поэтому здесь не рассматриваются.

Емкость АКБ. Данный параметр указывает то количество электричества, которое АКБ может отдавать в цепь при определенных условиях, измеряется в ампер-часах (А·ч). Обычно указывается номинальная 20-часовая емкость (С₂₀) — теоретическое количество электричества, которое может отдать батарея за 20 часов работы при определенных условиях. Также может указываться номинальная резервная емкость (С_р) — теоретическое количество электричества, которое полностью заряженная батарея сможет отдать при разрядном токе 25 А до разряда 10,5 В. Наконец, могут указываться фактические 20-часовая и резервная емкости — показатели, достигнутые при испытаниях батареи.

Следует отметить, что емкость аккумулятора — величина непостоянная, и во многом она зависит от режима разряда и разрядного тока. Например, при разряде малыми токами в прерывистом режиме АКБ может отдать всю свою емкость, а при быстром разряде большими токами (при пуске двигателя) емкость может снижаться в несколько раз относительно номинальной.

Пусковой ток (стартерный ток, ток холодной прокрутки). Данный параметр указывает на тот максимальный ток, который может отдавать батарея в цепь стартера в момент запуска двигателя. Чем выше этот ток, тем более мощный стартер сможет работать от данной АКБ, или тем более длительное время она сможет питать стартер меньшей мощности. Обычно пусковой ток измеряется сотнями ампер.

ЭДС. Данный параметр указывает на разность потенциалов (электродвижущей силы) между выводными клеммами при отключенной нагрузке, измеряется в вольтах. ЭДС говорит о степени заряда батареи, именно она измеряется вольтметрами на приборной панели и в зарядных устройствах.

Напряжение батареи. Данный параметр указывает на разность потенциалов между выводными клеммами АКБ при подключенной нагрузке или во время заряда батареи. Напряжение батареи говорит о ее пусковых характеристиках: в момент пуска двигателя напряжение постепенно снижается, и чем дольше АКБ поддерживает необходимое напряжение, тем лучше она работает в режиме стартерного разряда.

Саморазряд батареи. Данный параметр указывает на величину снижения заряда АКБ при ее отключении от нагрузки. Обычно выделяют естественный и ускоренный саморазряд. Для большинства автомобильных аккумуляторов нормальным считается естественный саморазряд величиной до 1% номинальной емкости в сутки. Саморазряд более 1% в сутки может говорить о то, что батарея неисправна, либо есть проблемы в электролите (его загрязнение, неправильная плотность), в пластинах и сепараторах (их повреждение, короткое замыкание, сульфатация, разрушение в связи с естественным старением), а также в его крышке (наличие загрязнений, приводящих к утечкам тока даже при отключенной нагрузке).

Типы и размеры аккумуляторов и их клемм

АКБ производятся в соответствии с действующими отечественными и международными стандартами, устанавливающими габариты изделий, конструкцию и расположение выводных клемм, и некоторые другие характеристики.

Стандартные 12-вольтовые автомобильные АКБ изготавливаются следующих рядов:

• Широкие — тип L (стандарт) и LB (низкие);
• Узкие — тип E (стандарт) и EB (низкие).
• Стандартные АКБ для тяжелых грузовиков изготавливаются следующих рядов:
• Стандартная серия — ряд D1, D2, D2a, D3, D3a, D4, D5, D6 и D7;
• Серия стандартных батарей для Северной Америки и Восточной Азии — AM, типы 4, 4D, 8D и 31;
• То же — AS, типы F51, G51 и H52.

Наиболее всего в мире распространены аккумуляторы типа L, которые имеют шесть стандартных размеров. Все они (от L0 до L5) имеют ширину 175 мм и высоту 190 мм, отличаясь длиной — 175, 207, 242, 278, 315 и 353 мм. АКБ серии LB имеют ширину и высоту 175 мм, а длину 207, 242 и 278 мм. АКБ серии E имеют ширину 135 мм и высоту 225 мм, длину 178, 219, 260 и 301 мм. АКБ серии EB имеют ширину 135 мм и высоту 205 мм, длину 178, 220, 266 и 315 мм. Размеры аккумуляторов для тяжелых грузовиков можно узнать в соответствующих справочниках.

АКБ могут оснащаться выводными клеммами нескольких типов, наиболее широко распространены два из них:

• «Европа» (в том числе и Россия) — конусообразные, диаметром у основания 19,5 мм (положительная) и 17,9 мм (отрицательная), высотой 17–18 мм;
• «Азия» (Япония) — конусообразные, диаметром у основания 14,7 мм (положительная) и 13,01 мм (отрицательная), высотой 17–18 мм.

Также существуют резьбовые клеммы и клеммы иных типов, но встречаются они не слишком часто, поэтому здесь не рассматриваются.

Клеммы располагаются на верхней крышке АКБ, они могут выступать за ее пределы (так называемый тип «Азия», также они соответствуют отечественному стандарту) или закрываться крышкой (так называемый тип «Европа»). Расположение клемм может быть различным:

• Тип «0» — клеммы у передней стенки, «-» слева, «+» справа (обратная полярность);
• Тип «1» — клеммы у передней стенки, «-» справа, «+» слева (прямая полярность);
• Тип «2» — клеммы в диагональных углах крышки, «-» справа, «+» слева;
• Тип «3» — клеммы у правой стенки, «-» сверху, «+» снизу;
• Тип «4» — клеммы у правой стенки, «-» снизу, «+» сверху;
• Тип «5» — клеммы по длинной осевой линии крышки, «-» справа, «+» слева.

Именно от габаритов АКБ и расположения его выводных клемм необходимо отталкиваться при его выборе.

Маркировка отечественных АКБ

Аккумуляторные батареи российского производства должны иметь стандартную маркировку (по ГОСТ Р 53165-2008), состоящую из нескольких элементов:

• Первая цифра — количество банок в АКБ;
• Второй элемент «СТ» — свинцовая стартерная батарея;
• Третий элемент (число) — номинальная емкость АКБ;
• Четвертый элемент — конструкторско-технологическое исполнение (N — открытой конструкции (с нормальным расходом воды), L — с малым расходом воды, VL — с очень малым расходом воды, VRLA — с регулирующим клапаном (с системой газовой рекомбинации)).

Также еще широко распространена устаревшая маркировка АКБ по ГОСТ 959-2002 (сегодня не действует), в которой четвертый элемент состоит из нескольких букв, указывающих конструктивное исполнение (А — пластмассовый с общей крышкой, Э — моноблок из эбонита, Т — моноблок из термопластичной пластмассы; П — сепаратор-конверт, М — сепаратор из мипласта, Р — сепаратор из мипора; З — залитая и снаряженная, Н — несухозарядная, Л — необслуживаемая).

На корпусе или крышке АКБ обязательно наносятся и другие характеристики, в том числе номинальное напряжение, пусковой ток, различные служебные знаки и знаки безопасности. Все это помогает сделать верный выбор батареи под конкретный автомобиль.

Правильный подбор аккумуляторной батареи для автомобиля

При подборе АКБ следует исходить из рекомендаций инструкции по эксплуатации и ТО транспортного средства. В первую очередь, следует учитывать габариты батареи (иначе она не встанет на место или будет стоять непрочно), размер клемм и полярность (при неправильной полярности не хватит длины проводов), а также эксплуатационные характеристики — напряжение, емкость и пусковой ток.

Особенно ответственно необходимо подходить к подбору емкости АКБ. Если батарея будет иметь слишком большую емкость, то всегда будет наблюдаться недозаряд, а это повлечет за собой ускоренный разряд и необходимость в частой подзарядки. Если батарея, напротив, будет иметь слишком маленькую емкость, то всегда будет наблюдаться ее перезаряд, что повлечет ухудшение ее работы при низких температурах и резкое сокращение ресурса (срока службы).

Напряжение и пусковой ток АКБ должны соответствовать напряжению бортовой сети и потреблению тока стартером. Пусковой ток не должен быть ниже рекомендуемого, в этом случае стартер не будет набирать необходимой частоты вращения. Увеличение пускового тока допустимо, так как в этом случае будет некоторый резерв на случай сложного запуска двигателя.

Непосредственно при покупке аккумулятора необходимо проверить дату его изготовления, так как полностью снаряженные АКБ могут храниться около полугода, сухозаряженные — до трех лет. С течением времени батареи теряют свои качества, и, даже будучи новыми, уже не могут обеспечивать нормальную работу электросистемы.

Замена АКБ

Аккумулятор устанавливается на специальную площадку под капотом автомобиля или в вынесенный за пределы кузова короб. Для фиксации АКБ обычно используются разного рода планки и стяжки, для подключения к электросети — накидные клеммы различной конструкции. Для замены батареи достаточно снять с нее клеммы (а если есть — защитные крышки) и убрать весь крепеж, затем очистить монтажную площадку и накидные клеммы (при их чрезмерном окислении можно использовать напильник и специальные жидкие/аэрозольные составы), и установить в обратном порядке новый АКБ. При этом необходимо следить за правильностью установки аккумулятора на площадке и подключением к нему клемм. Для защиты клемм от окисления рекомендуется использовать крышки и производить их обработку защитными консистентными смазками, устойчивыми к воздействию кислот.

Правила эксплуатации и обслуживания АКБ

В процессе эксплуатации автомобиля аккумуляторная батарея требует ухода и обслуживания, причем это относится и к необслуживаемым АКБ. Необходимо регулярно выполнять следующие операции:

• Производить проверку надежности монтажа батареи и крепления клемм;
• Проверять клеммы на предмет наличия на них налета и своевременно их очищать (до металлического блеска);
• Протирать крышку АКБ для удаления загрязнений, причем лучше использовать специальные обезжиривающие составы;
• На АКБ открытого типа — прочищать вентиляционные отверстия в крышках;
• Проверять степень заряда и уровня электролита — с помощью встроенного индикатора или отдельного ареометра;
• Проверять общее состояние батареи и накидных клемм.

Отдельное внимание необходимо уделять проверке уровня и плотности электролита. В современных необслуживаемых АКБ часто присутствует встроенный индикатор-ареометр с выведенным на крышку глазком. Как правило, зеленый цвет индикатора означает достаточный заряд, темный или черный цвет — пониженный заряд (необходимо зарядить АКБ), а светлый или желтый цвет — пониженный уровень электролита. В последнем случае аккумулятор обычно не подложит восстановлению (так как он необслуживаемый) и просто заменяется новым.

Если на замену выбирается сухозаряженный АКБ, то его перед установкой нужно подготовить. Для этого используется готовый электролит или серная кислота и дистиллированная вода. В общем случае подготовка батареи выполняется следующим образом:

• Снять транспортные крышки с вентиляционных отверстий АКБ;
• Подготовить электролит нужной плотности (1,27–1,28 г/см³), залить его во все банки до указанного на них уровня;
• Выждать два часа, измерить плотность электролита, если она недостаточна — провести дозарядку АКБ.

В обслуживаемых (и во многих необслуживаемых) аккумуляторах необходимо регулярно производить проверку плотности электролита. Данный параметр зависит от климатических условий эксплуатации автомобиля и степени заряда АКБ:

Все аккумуляторы периодически могут потребовать зарядки отдельно от автомобиля. Для этого необходимо использовать специальные зарядные устройства, обеспечивающие подачу на батарею необходимого тока. Зарядку можно считать завершенной, если на протяжении двух часов напряжение на клеммах АКБ остается постоянным, а во всех банках наблюдается активное выделение газов («кипение»). Также полностью заряжать аккумулятор необходимо при его постановке на длительное хранение вне автомобиля. При этом каждые три месяца рекомендуется проверять заряд батареи и, в случае необходимости, дозаряжать ее. Наибольший срок хранения достигается при температурах от 0 до -30°C. При хранении на морозе плотность электролита должна быть повышена, так как в этом случае значительно понижается температура его замерзания (а замерзание электролита может привести к деформации и разрушению пластин и корпуса АКБ).

В процессе эксплуатации в АКБ могут возникать различные неисправности, в том числе сульфатация пластин, короткие замыкания между пластинами, засорение и ухудшение качеств электролита, механические повреждения. Как правило, незначительные механические повреждения можно устранить с помощью нагрева и расплавления пластика, а при серьезных разрушениях (трещинах, выломах) лучше батарею заменить. Замене АКБ подлежит и при коротких замыканиях. Засоренный электролит необходимо поменять, предварительно слив старый и промыв все банки водой.

Сульфатация пластин — это образование на пластинах нерастворимого налета сернокислого свинца, который затрудняет доступ электролита к активной массе. При незначительной сульфатации можно произвести восстановительный заряд, при значительной — батарея подлежит замене. Восстановительный заряд производится малыми токами (примерно вдвое ниже, чем при нормальной зарядке) после слива старого электролита, промывки водой и заливки нового плотностью 1,1 г/см³. После зарядки этот электролит сливается, а в банки заливается электролит нормальной плотности.

Общий срок службы АКБ составляет от 2 до 6 лет в зависимости от условий эксплуатации, пусковых и зарядных токов, и некоторых других факторов.

Техника безопасности при эксплуатации, обслуживании и замене АКБ

Аккумуляторные батареи содержат раствор серной кислоты, поэтому при работе с ними следует соблюдать некоторые требования техники безопасности. В частности, нельзя допускать попадания электролита на кожу и слизистые оболочки, что достигается использованием перчаток и защитных очков. Если же кислота или электролит попали на кожу, то этот участок следует как можно скорее промыть большим количеством воды и обработать 5%-ным раствором кальцинированной соды.

При изготовлении электролита из серной кислоты и воды необходимо соблюдать простое правило: кислоту тонкой струйкой вливать в воду. Если заливать воду в кислоту, то эта смесь будет разбрызгиваться и разлетаться по сторонам.

В процессе работы аккумулятора под его крышкой скапливаются водород и кислород, поэтому выполнение каких-либо операций у открытого огня недопустимо — это может привести к взрыву. Также нельзя вдыхать образующиеся газы.

При демонтаже АКБ необходимо сначала снимать «массовую» клемму, при установке порядок подключения обратный. Не допускается замыкания клемм и снятие клеммы при включенных потребителях (если есть возможность — следует отключать «массу» с помощью предусмотренного выключателя). Наконец, необходимо помнить о высокой массе аккумулятора, при его падении можно получить травмы и повредить элементы конструкции автомобиля и других приборов.

Правильный подбор и эксплуатация аккумулятора, а также соблюдение требований техники безопасности — одна из основ комфортной эксплуатации любого транспортного средства.