Аккумуляторная батарея (АБ).

Как показывает практика, наши клиенты нередко сталкиваются с проблемой разряда АБ. Особенно остро этот вопрос встаёт в зимнее время. Необходимо понимать, что проблема существует вне зависимости от наличия на автомобиле предпускового подогревателя. АБ требует к себе постоянного, внимательного отношения. Причин плохой работы АБ очень много. Но вот когда на автомобиле установлен предпусковой подогреватель, в разряде АБ винят только его. Наша задача не столько снять обвинения в адрес предпусковых подогревателей, сколько помочь клиенту эксплуатировать свой автомобиль зимой. Для этого и предназначен наш отопитель и при правильном подходе к эксплуатации автомобиля и аккумулятора в том числе, проблем у клиента возникать не будет. Для этого необходимо понимать процессы происходящие в АБ, и правильно инструктировать клиентов. Необходимо помочь найти оптимальные решения эксплуатации автомобиля, АБ и предпускового подогревателя для каждого конкретного случая.

Немного теории.

Большинство автомобилей оснащается свинцово-кислотным АБ. Энергетическая ёмкость изначально закладывается количеством активных веществ на положительных и отрицательных пластинах-электродах. Для переноса заряда от отрицательных пластин к положительным, в аккумулятор заливается электролит. Электролит- раствор серной кислоты в дистиллированной воде с массовой концентрацией 28...40% с удельной плотностью 1,21 ... 1.31 г/см.куб. Плотность электролита - основной параметр характеризующий степень заряженности АБ. При разряде ионы и катионы электролита вступают в реакцию с активным веществом электродов, поэтому концентрация заряженных частиц уменьшается и уменьшается плотность электролита. При некоторой концентрации ток нагрузки прекращается полностью. На практике это может привести к необратимым последствиям - оплыву активного вещества положительных пластин. Для восстанавливаемости параметров АБ, плотность электролита никогда не должна падать ниже 1,07г/см.куб. При заряде АБ, под действием электрического поля, реакции на пластинах идут в обратном направлении, плотность электролита возрастает до первоначальной. Далее, энергия затрачиваемая на заряд, на увеличение емкости не идёт, а затрачивается на разложение воды на водород и кислород. Электролит «кипит». На необслуживаемых АБ кипения не происходит, но прекращается зарядный ток. Длительный перезаряд приводит к снижению уровня электролита и разрушению отрицательных электродов. Разница между полностью заряженной и полностью разряженной АБ всегда составляет 0,16 г/см.куб. При низких температурах увеличивается вязкость электролита и снижается его возможность переносить заряды. Для обеспечения работоспособности АБ при отрицательных температурах необходимо увеличивать концентрацию кислоты т.е. плотность. Но это приводи к снижению срока службы. Поэтому, ГОСТ 16360-80 определяет плотность заряженной АБ в соответствии с климатическими зонами:
- очень холодная (Заполярье)..................1,3 г/см.куб.
- холодная..........................................1,28 г/см.куб.
- Московский регион............................1.27 г/см.куб.
- умеренно холодная............................ 1.26 г/см.куб.
- тёплая.............................................1.22 г/см.куб.
- жаркая (субтропики)...........................1.20 г/см.куб.

Заряженность АБ необходимо периодически, особенно в сильные морозы, проверять. Для обслуживаемых АБ измеряется плотность, для необслуживаемых напряжение. (Плотность более точный показатель).
-100% зарядки при минус 20град.........12.9-13,1В. ...........1,28 г/см.куб.
-75% зарядки при минус 20град.........12.6-12,8В. ...........1,24 г/см.куб.
-50% зарядки при минус 20град.........12.4-12,5В. ...........1,20 г/см.куб.
-25% зарядки при минус 20град.........12.2-12,3В. ...........1,16 г/см.куб.
-0% зарядки при минус 20град.........11.8-12,0В. ...........1,12 г/см.куб.

Для нашего региона плотность электролита не должна быть ниже 1,28 г/см.куб. На практике же на новых автомобилях, частенько устанавливаются АБ с плотностью 1,26 г/см.куб. Европейские и Японские производители просто не предполагают, что их автомобили будут эксплуатироваться при температурах ниже минус 30град.

Особенности зимней эксплуатации АБ

1.Понижается температура электролита, увеличивается его вязкость, уменьшается электропроводность поэтому снижается пусковой ток и эффективность процесса заряда от генератора.
2.Запуск холодного двигателя требует большей мощности и энергии от АБ. Это приводит к более глубокому разряду и снижению ёмкости АБ. Запуск прогретого инжекторного двигателя длится 0,8-1сек. Холодного 1,5-2,5 секунды. Для дизелей немного больше.
3.Увеличивается число включенных в работу потребителей - отопитель салона, обогрев заднего стекла, подогрев сидений и пр.
4.Сокращение продолжительности светового дня вызывает необходимость длительной работы приборов освещения, что снижает возможности генератора заряжать АБ.
5.Ухудшение зимних дорожных условий приводит к снижению динамики движения автомобиля, что уменьшает отдачу энергии генератором.

Другие причины ухудшения работы и выхода из строя АБ.

1.Окислы на свинцовых полюсах и ослабление затяжки клемм. После зачистки и затяжки клеммы необходимо смазать кислостойкой смазкой.
2.Натяжка генераторного ремня. Периодически необходимо контролировать и регулировать согласно инструкции на автомобиль.
3.Грязь на крышке АБ создаёт электрические цепочки токов утечки. Промойте поверхности АБ содовым раствором.
4. Токи саморазряда новой АБ составляют порядка 10% в месяц. Через полтора - два года эксплуатации эти токи возрастают в 3-4 раза.
5.Износ втулок стартера. Перекосы и трение значительно увеличивают ток запуска, и соответственно возрастает разряд АБ.
6.Токи утечки электроцепей автомобиля. Ток утечки менее15мА не скажется на стоянку автомобиля в течении 2х месяцев. Ток 30-40мА позволят запустить автомобиль после 3х недельной стоянки. При больших токах и сроках стоянки отсоединяйте АБ. Стояночный ток 150мА посадит аккумулятор за день - два стоянки. Такой ток требует немедленного поиска его потребителя.
7.Поездки по пересечённой местности (удары и сильная вибрация) сокращают срок службы АБ в следствии осыпания активных веществ с пластин.
8.В зимнее время необходимо утеплять АБ. Закройте часть радиатора охлаждения со стороны АБ для того чтобы защитить его от набегающего потока холодного воздуха.
9.Чаще всего баланс энергии в зимнее время поддерживается на уровне 70 - 85% заряженности АБ. Эксплуатация аккумулятора при заряде ниже 70% приводит к сокращению его срока службы. А падение напряжения до 6В приводит к необратимым изменениям.
10. Довольно часто на автомобиле устанавливаются охранная система, подогрев сидении, световые приборы, музыкальные комплексы и пр. Эти дополнительные потребители не учтены в расчёте баланса электроэнергии, и они снижают возможности генератора заряжать АБ.

Эксплуатация автомобиля с предпусковым подогревателем.

Из всего выше сказанного следует, что самое слабое звено на автомобиле это АБ. Владельцы автомобилей зачастую не понимают этого. Конечно, клиенту только что купившему в автосалоне современный автомобиль, сложно принять необходимость постоянного контроля состояния АБ или даже её замену. Но как говорится - чудес не бывает, и закон сохранения энергии никто не отменял. Климатических условий в которых эксплуатируют свои автомобили российские автовладельцы в мире больше нет. Это необходимо всегда учитывать. То, что хорошо «немцу» у нас не прокатывает.
Существует несколько вариантов эксплуатации автомобиля в наших холодных условиях. Не вдаваясь в рассуждения, (эта тема другого разговора), принимаем, что самый правильный, это установка жидкостного предпускового подогревателя.
Требования к АБ при этом следующие: ёмкость не ниже 55А/час. Если позволяет мощность генератора и габариты, ставьте больший аккумулятор. Если АБ старше трёх лет или владелец не знает её возраст - лучше поменять на новую. Любой аккумулятор, перед зимней эксплуатацией, необходимо протестировать и при необходимости подзарядить от зарядного устройства. Если проблемы возникают на новом автомобиле, то скорее всего плотность электролита в АБ не рассчитана на наши морозы. Чтобы не «убить» новый аккумулятор, порекомендуйте его снять, зарядить и поставить на хранение до весны. На его место, на зимний период, можно приобрести недорогой российский аккумулятор.
Потребляемая электрическая мощность подогревателя Гидроник 4/5кВат. менее 50Ват. Это не много. Для сравнения мощность одной лампы фары 55 - 100Ват. Но Гидроник, в режиме предпускового прогрева, работает напрямую от АБ. Поэтому, рекомендуйте клиентам не выставлять на таймере длительность работы отопителя более 40 минут для авто с двигателем до 3х литров, и более одного часа для остальных. Ведь задача стоит не прогреть двигатель до рабочей температуры, а подготовить его к тёплому запуску. Для этого будет достаточно 40 - 45 градусов.
При необходимости проверьте токи утечки штатных электроцепей автомобиля. Проверять ток потребления Гидроника - бесполезная трата времени. Больше чем указано в тех.паспорте он потреблять не может.
Работу вентилятора штатной «печки» от «команды» Гидроника, необходимо настроить так, чтобы ток на электродвигатель вентилятора не превышал 2,5А. Как показывает практика в мороз за -30град. вопрос прогрева салона автомобиля становится неактуальным. Значительно острее стоит вопрос о возможности воспользоваться автомобилем в принципе. Существенно повысить температуру в салоне в такой мороз с помощью предпускового подогревателя, к сожалению, не реально. Хотя, существуют специальные монтажные наборы позволяющие прогревать в первую очередь салон, а уж потом двигатель. Но, думаю, что после такого прогрева автомобиль останется на стоянке. На двигатель, ёмкости АБ, может уже не хватить. Тем более, что на таком морозе пусковые возможности АБ снижаются на 15-20%. В сильные морозы, клиентам можно порекомендовать отключать функцию прогрева салона полностью. Главное, чтобы был прогрет двигатель. На запуск тёплого двигателя будет достаточно и половины заряда АБ. При этом из дефлекторов практически сразу начнёт поступать горячий воздух и салон быстро прогреется.
В сильные морозы рекомендуйте клиентам по возможности отказаться от включения дополнительно установленного оборудования (противотуманки, музыкальные комплексы...).
Клиентам которые в течении дня ездят на автомобиле менее 30 минут (дом-работа-дом) и при этом перед каждым запуском двигателя по 20-30 минут работает отопитель, не избежать еженедельной зарядки аккумулятора от зарядного устройства. Желательно, чтобы время работы двигателя было не менее времени работы подогревателя. Как организовать зарядку АБ? Необходимо искать какой-то выход. Возможно, на стоянке есть сеть 220В, возможен сменный аккумулятор, можно договориться с ближайшим автосервисом. Но энергию аккумулятор может накопить либо от стороннего зарядного устройства, либо от генератора при работающем двигателе. Других вариантов нет.
В настоящий момент мы прорабатываем схему подзаряда АБ с помощью солнечных элементов. Возможно это будет некоторым вариантом решением проблемы.