Бытует мнение, что, выбирая батарею, прежде всего, необходимо обращать внимание на ее емкость. Однако все далеко не так просто. Нельзя сказать, что чем выше емкость батареи, тем она лучше. Во-первых, габаритные размеры батареи - величина, строго регламентированная международным стандартом. А потому для увеличения емкости батареи при тех же габаритных размерах неизбежно приходится жертвовать каким-либо другим показателем - и чаще это сказывается на долговечности батареи. Если же и выбирать по какой-либо характеристике, так правильнее это делать по величине тока холодного старта. Его значение играет более весомую роль при эксплуатации автомобиля в период суровых российских зим.
Перспективным направлением в производстве АКБ
является снижение их обслуживаемости, повышение электрических характеристик.
Необслуживаемость - свойство, которого требуют автозаводы от производителей
автомобилей. Это связано с широко распространяющейся тенденцией увеличения
срока службы автомобиля, в течение которого автолюбителю вообще нет надобности
никуда заглядывать в своем вновь купленном автомобиле, кроме как в бензобак. А
в связи с этим и аккумулятор должен удовлетворять тем же самым требованиям.
Достигается это использованием конвертных сепараторов, снижения содержания
сурьмы в решетках. Однако по своей сути стартерные автомобильные батареи еще
долгое время будут оставаться свинцово-кислотными - как оптимальные по цене и
характеристикам.
II. Неисправности и техническое обслуживание АКБ
. Неисправности АКБ и способы их устранения
техническое обслуживание аккумуляторный слесарь
Вообще-то, в самом аккумуляторе ломаться особенно нечему. Во всяком случае, причина большинства неисправностей связана не с собственными его дефектами, а с наличием дополнительного оборудования, например, сигнализации и телефона. Эти устройства особенно любят преподносить «сюрпризы» во время длительных стоянок автомобиля, например, в аэропортах. Крис Барретт, управляющий директор фирмы Hoppecke Batteries, поясняет: «Производители автомобилей в целях экономии ставят самый «слабый» аккумулятор, какой только можно, поэтому любая дополнительная электрическая нагрузка может привести к неисправности».
Сам аккумулятор в процессе службы, конечно, изнашивается и, в конце концов, выходит из строя. Это происходит вследствие коррозии пластин, обеднения их активного покрытия и истощения электролита. Тому способствует повышенная температура, так что чаще всего повреждения происходят летом. Обычно срок службы батареи составляет около четырех лет, но в большой степени зависит от режима эксплуатации.
Однако если ваш аккумулятор вдруг начал барахлить, не спешите его выбрасывать. Кейт Мак-Ивэн предупреждает: «Наш опыт показывает, что огромное количество автомобильных аккумуляторов, считавшихся неисправными, были просто-напросто разряжены. Такой «простой» диагноз выгоден только не очень щепетильным продавцам. Попробуйте зарядить разряженный аккумулятор, причем как можно скорее. Чем дольше аккумулятор остается незаряженным, тем сильнее сульфатация пластин, и тем проблематичнее будет его восстановление».
К числу неисправностей аккумуляторной батареи относятся:
повышенный саморазряд;
короткое замыкание;
коробление электродов;
разрушение пластин;
сульфатация;
окисление полюсных штырей;
отстающие аккумуляторы;
трещины и истирание моноблока.
Повышенный саморазряд. При бездействии аккумуляторной батареи происходит её естественный саморазряд, который согласно ГОСТ 959.0 - 79 при температуре хранения батареи 293 ± 5К (20 ± 5 °С) за 28 суток не должен превышать 20% её номинальной ёмкости.
Повышенный саморазряд аккумуляторной батареи может происходить по следующим причинам:
наружная поверхность аккумулятора покрыта грязью, влагой и электролитом, что приводит к разряду батареи по поверхности крышек;
в электролит попали вредные примеси (особенно железо и медь);
применение для доливки обычной (не дистиллированной) воды, содержащей щелочи или соли;
замыкание пластин шламом, незначительные разрушения сепараторов.
Если электролит загрязнен, то батарею нужно разрядить током 0,1 от ее емкости до напряжения 1,1-1,2В на каждый аккумулятор. При этом посторонние металлы и окислы с электродов переходят в электролит. Затем вылить электролит, промыть батарею дистиллированной водой, залить свежий электролит прежней плотностью зарядить.
Короткое замыкание пластин происходит вследствие непосредственного соприкосновения пластин при разрушении сепаратора, заряде токами большой силы, а также образования игольчатых наростов между кромками положительных и отрицательных пластин. Короткие замыкания могут также происходить при заполнении пространства между опорными ребрами шламом.
Внешние признаки короткого замыкания:
очень малая величина ЭДС;
быстрое повышение температуры при заряде;
медленное повышение напряжение при заряде и быстрое его падение при выключении тока;
понижение плотности электролита.
Для устранения короткого замыкания АКБ разбирают, заменяют поврежденные сепараторы и электроды, удаляют осадок и губку с кромок электродов. После сборки АКБ заряжают с одной перезарядкой.
Коробление электродов. Коробятся электроды из-за большой силы зарядного и разрядного тока, повышенной температуры электролита, нарушение правил пуска двигателей стартером (частые и длительные его включения).
Признаками коробления являются изменения внешней их формы и уменьшения емкости АКБ из-за сокращения количества активного вещества вследствие его выведения. Покоробленные электроды при ремонте АКБ заменяют.
Разрушение пластин происходит за счет оползания активной массы, её выкрашивания, а также коррозии решеток пластин. Разрушение активной массы пластины и её решетки является естественным процессом, однако его ускоряет неправильный режим эксплуатации батарей - её перезаряд, особенно при высоких температурах. Для предохранения аккумуляторной батареи от перезаряда необходимо правильно выбрать пределы регулировки регулятора напряжения.
Сульфатацией пластин называется образование на их поверхности и в активной массе крупных кристаллов сернокислого свинца (PbSO4), которые не растворяются при заряде.
Основные причины, вызывающие сульфатацию:
разряд батареи ниже 1,7В на один аккумулятор;
оголение пластин вследствие понижения уровня электролита;
длительное хранение батареи без подзарядки (особенно разряженной);
большая плотность электролита;
продолжительное пользование стартером при пуске.
Признаки сульфатации:
уменьшение емкости батареи;
быстрое повышение температуры электролита при заряде;
очень медленное повышение плотности электролита при заряде;
преждевременное бурное газовыделение;
при запуске двигателя резкий спад напряжения вследствие малой емкости батареи.
Если процесс сульфатации не слишком глубок, электроды АКБ можно восстановить, разрядив батарею током 0,05 от ее емкости до напряжения 1,7В. После этого слить электролит, и залить дистиллированную воду и заряжать током 0,03 от емкости. При достижении плотности электролита 1,09 г/см напряжение каждого аккумулятора должно быть 2.3-2.4 В. Если оно ниже, то заряд прекращают, часть электролита заменяют дистиллированной водой и после 2-часового перерыва продолжают заряд тем же током до достижения плотности 1,09 г/см и напряжение 2,3-2,4 В. После этого плотность доводят до нормальной и заряжают батарею током 0,1 от емкости.
Для восстановления электродов с глубокой, но не застарелой, сульфатацией из разряженных до 1,7В сливают электролит и заливают в них дистиллированную воду. Через час аккумуляторы заряжают, установив ток с таким расчетом, чтобы напряжением на выводах 12-вольтовой батареи было 13,8В. Когда плотность электролита повысится до 1,12 г/см, устанавливают зарядный ток, соответствующий 0,2 от емкости батареи. Зарядку ведут до начала газовыделения во всех аккумуляторах и прекращения увеличения плотности электролита. Затем АКБ включают на 1,5-2-часовую разрядку примерно таким же током. Разрядку и зарядку продолжают до тех пор, пока повышается плотность электролита.
Применение синтетических сепараторов в аккумуляторах резко снизило возможность сульфатации пластин. Поэтому это явление теперь может наблюдаться только при небрежном обращении с аккумуляторной батареей.
Окисление полюсных штырей приводит к увеличению сопротивления во внешней цепи и даже к прекращению тока. Для устранения неисправности нужно снять со штырей наконечники проводов (клеммы), зачистить штыри и клеммы и укрепить последние на штырях. После этого штыри и клеммы снаружи надо смазать тонким слоем технического вазелина.
Трещины и истирание моноблока могут произойти из-за небрежного обращения или плохого крепления аккумуляторной батареи на автомобиле. При наличии трещин в перегородках моноблока электролит с соседних ячеек сообщается между собой и эти элементы не развивают необходимого напряжения. Напряжение батареи при этом резко снизиться (например, при замыкании двух элементов напряжение уменьшается с 12 до 8В).
Незначительные трещины в моноблоке заливают специальным клеем. Однако более серьёзные дефекты можно устранить только при ремонте аккумуляторных батарей.
Отстающие аккумуляторы. Если в АКБ хотя бы один
аккумулятор разряжается раньше остальных, то работоспособность батареи будет
определяться именно этим аккумулятором, который при дальнейшем разряде
переплюсуется и будет заряжать обратным током остальные аккумуляторы, что
приведет к значительному снижению напряжения АКБ. У отстающих аккумуляторов плотность
электролита при заряде растет значительно медленнее, а температура быстрее, чем
у остальных аккумуляторов. Батарея с такими аккумуляторами должна быть
подвергнута 2-3-разовому контрольно-тренировочному циклу (заряд-разряд).
2. Техническое обслуживание АКБ
Многие владельцы автомобилей бывают искренне удивлены, когда узнают, что аккумулятор тоже требует «техобслуживания». Это прискорбно, потому что капелька заботы и внимания могут сберечь кучу времени и денег.
Срок службы и исправность аккумуляторной батареи во многом зависят от своевременного и правильного ухода за ней. Батарея должна содержаться в чистоте, так как загрязнение ее поверхности приводит к ее повышенному саморазряду. При техническом обслуживании необходимо протирать поверхность батарей 10% раствором нашатырного спирта или кальцинированной соды, после чего вытереть чистой сухой ветошью. Во время заряда в результате химической реакции выделяются газы, значительно повышающие давление внутри аккумуляторов. Поэтому вентиляционные отверстия в пробках нужно постоянно прочищать тонкой проволокой. Учитывая, что при работе батареи образуется гремучий газ (смесь водорода с кислородом), нельзя осматривать батарею рядом с открытым огнем во избежание взрыва. Периодически необходимо зачищать штыри и клеммы проводов.
Приготовление электролита и зарядка АКБ. Электролит готовят из аккумуляторной серной кислоты (плотность 1,83 г/см) и дистиллированной воды. В пластмассовый, керамический, эбонитовый или свинцовый сосуд сначала наливают воду, затем при непрерывном перемешивании кислоту.
Аккумуляторы, собранные после ремонта из разряженных пластин (электродов), заливают электролитом плотностью 1,12 г/см после охлаждения до температуры 25 0С. Залитую АКБ выдерживают в течение 2 - 4 часов.
В качестве источника тока для зарядки АКБ используют выпрямители типа ВСА или специальные зарядные агрегаты. Зарядку ведут током, равным 0,1 от емкости батареи. Напряжение на каждом аккумуляторе должно быть 2,7-3,0 В. Во время зарядки контролируют температуру электролита. Она не должна подниматься выше 45 0С. Если температура окажется выше, уменьшают зарядный ток или прекращают зарядку на некоторое время. Заканчивают зарядку после того, как начнется обильное газовыделение, а плотность электролита стабилизируется и не будет меняться в течение 2 часов. После 30 минут выдержки проверяют плотность электролита. Если она не соответствует установленной для данной зоны эксплуатации, то доливают в аккумулятор дистиллированную воду (когда плотность выше нормы) или электролит плотностью 1,4 г/см (если плотность ниже нормы). После корректировки необходимо продолжить зарядку в течение 30 минут для перемешивания электролита.
При ТО аккумуляторных батарей проверяют уровень электролита, плотность электролита, измеряют ЭДС и напряжение аккумуляторов под нагрузкой.
ЭДС батареи - это разность потенциалов на ее полюсных выводах без нагрузки (при разомкнутой внешней цепи). Данная характеристика взаимосвязана со степенью заряженности батареи и по ее величине так же, как и по плотности электролита, можно оценивать состояние батареи и необходимость ее заряда.
Напряжение батареи - это разность потенциалов на ее полюсных выводах в процессе заряда или разряда (при наличии тока во внешней цепи). Данная характеристика используется при оценке пусковых качеств батареи. Для оценки пусковых качеств аккумуляторной батареи применяют следующие основные характеристики стартерного разряда, измеряемое при температуре электролита 18 оС: сила разрядного тока в А, напряжение в начале разряда в В (измеряется на батареях с пластмассовым корпусом на 30-й секунде стартерного разряда), время разряда в минутах (измеряется при разряде тока, численно равном 3 оС до снижения напряжения батареи до 6 В).
Проверка уровня электролита. При эксплуатации аккумуляторных батарей уровень электролита постепенно понижается, так как вода испаряется.
Не следует допускать чрезмерного понижения уровня электролита вследствие того, что верхние кромки пластин при этом оголяются и под воздействием воздуха подвергаются сульфатации, а это приводит к преждевременному отказу в работе аккумуляторной батареи. Для восстановления уровня электролита необходимо доливать только дистиллированную воду.
Несколько лет назад в большом ходу были «аккумуляторы, не требующие ухода», что конструктивно сводилось к глухой герметизации верхней крышки. Со временем мода эта прошла, поскольку, в случае, если, по каким-то причинам, потеря электролита все же происходила, долить его уже было нельзя.
Нормальный уровень электролита для батареи, имеющей заливную горловину (тубус), должен доходить до нижнего края отверстия в тубусе. Для батареи, не имеющей тубуса, уровень электролита определяется стеклянной трубкой. При этом уровень должен быть на 5-10 мм выше предохранительного щитка. При отсутствии стеклянной трубки уровень электролита можно проверить чистой эбонитовой или деревянной палочкой. Нельзя применять для этой цели металлический стержень. При понижении уровня следует долить дистиллированную воду, а не электролит, так как в процессе работы батареи вода в электролите разлагается и испаряется, а кислота остается.
Периодически проверяют плотность электролита с целью определения степени заряженности аккумуляторной батареи. Для этого наконечник кислотомера опускают в наливное отверстие аккумулятора, засасывают электролит с помощью резиновой груши и по делениям поплавка, помещенного внутри стеклянной колбы определяют величину плотности электролита и степенью заряженности аккумуляторной батареи.
Доведение плотности электролита до нормы. В конце зарядки батареи устанавливается постоянная в течение несколько часов плотность электролита, иногда отличающаяся от нормальной. В этом случае следует довести плотность электролита до нормы. Если плотность электролита больше нормальной, то из элемента следует отобрать часть электролита долить взамен дистиллированной воды, выждать, пока электролит перемешается, и снова замерить плотность. Если плотность электролита низкая, то следует доливать электролит плотностью 1,40г/см.