Акб для транспорта что это

Виды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Электрические аккумуляторные батареи применяются в любом автомобиле и представляют собой автономный источник питания. АКБ накапливает энергию, которая затем питает бортовую сеть, когда это необходимо, и подает ток на стартер для запуска двигателя.

Назначение аккумулятора в автомобиле

Автомобильный аккумулятор принято обозначать аббревиатурой АКБ, что значит аккумуляторная кислотная батарея. Не все батареи относятся к этому типу, но в автомобилях наиболее распространены именно они.

Автомобильный аккумулятор

Аккумулятор является важным компонентом в работе любого транспортного средства. Он выполняет следующие основные функции:

  1. Подача электроэнергии на стартер для запуска двигателя. Аккумулятор способен в течение 30 секунд подавать пусковой ток или ток холодной прокрутки на стартер, который, в свою очередь, запускает двигатель.
  2. Питание бортовой сети в случае недостаточной мощности (производительности) генератора.
  3. Автономное питание бортовой сети автомобиля.

Каждый аккумулятор имеет определенную емкость и заряд. При работе двигателя всю нагрузку на электропитание берет на себя генератор. Он же заряжает аккумулятор во время движения. Если мощности не хватает, подключается батарея. Определенное время АКБ может обеспечить автономное питание.

Генератор выходит на оптимальный режим производительности при достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала 1600-1800 об/мин и более.

Располагается АКБ, как правило, в подкапотном пространстве автомобиля или закреплен на раме в случае крупного грузового транспорта. Это связано с тем, что кислота, находящаяся внутри, очень агрессивна и опасна для здоровья. Она может просочиться через корпус или выделиться в виде газа. С аккумулятором следует обращаться осторожно.

Более безопасны необслуживаемые АКБ, внутри которых нет жидкого электролита. Такие батареи практически не выделяют вредных паров и их можно использовать где угодно. Среди альтернативных мест размещения аккумулятора можно выделить багажное отделение и под сиденьем водителя.

Параметры АКБ

Обычная автомобильная батарея выдает напряжение в 12В. Этого хватает для питания бортовой сети. Для большегрузных автомобилей используются батареи с напряжением в 24В. По сути, это две обычные батареи, которые последовательно соединены. Емкость АКБ измеряется в Ампер-часах (А*ч). Для легкового транспорта емкость батареи находится в пределах 40-130 А*ч. Емкость показывает, какое время аккумулятор сможет давать энергию при нагрузке. Но эти величины измеряются при определенной нагрузке и при определенной температуре – 20°C. При других условиях параметры могут меняться.

Также важным показателем является ток холодной прокрутки или пусковой ток. Разные модели способны выдавать от 250А до 1300А. Ток холодной прокрутки – это то напряжение, которое способен отдать АКБ в течение 30 секунд при температуре 18°C. В иных условиях данный параметр может поменяться, например, зимой.

Устройство аккумулятора

На самом деле, стандартный аккумулятор – это шесть маленьких аккумуляторов, заключенных в один корпус. Шесть отсеков объединены в едином корпусе. Часто их называют банками. Каждая банка дает напряжение в 2,1В – 2,2В. Шесть банок соединены последовательно толстыми свинцовыми перемычками, что в итоге дает напряжение в 12,6В – 13,2В.

Устройство автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор состоит из следующих основных элементов:

  • пластиковый корпус;
  • крышка;
  • отрицательные пластины (электроды);
  • положительные пластины;
  • перемычки, соединяющие отсеки;
  • жидкий электролит;
  • сепараторы;
  • положительный и отрицательный вывод (клеммы);
  • заливные пробки.

Корпус и крышка

Корпус и крышка выполнены из пластика, который нейтрален к кислоте. В каждой банке находятся свинцовые пластины – электроды.

Пластины

Отрицательная пластина из губчатого свинца (Pb) называется катод, положительная пластина пористая с диоксидом свинца (PbO2) – анод. Чтобы батарея разряжалась не так быстро, используется не чистый свинец, а с применением разных присадок. Ранее добавляли 5% сурьмы, но процесс сульфатации все равно проходил быстро. В современных жидкостных аккумуляторах добавлен кальций. Он значительно снижает процесс сульфатации и повышает емкость АКБ до 70%. Если говорить про гелевые или AGM аккумуляторы, то в них применяется только чистый свинец. Это позволяет повысить мощность и отдаваемый пусковой ток до 1000-1300А.

Электролит

В каждой банке залит электролит. Это смесь серной кислоты и дистиллированной воды, в соотношении 35:65. Плотность электролита находится в пределах 1,23-1,31 г/см3. Чем она выше, тем батарея более устойчива к морозам.

Сепаратор

В простых жидкостных аккумуляторах между пластинами находится сепаратор. От слова “separate” – разделять. Обычно сепараторы изготавливаются из нейтрального пластика. Эти пластины разделяют положительные и отрицательные электроды от замыкания. Материалом для сепараторов служит ревертекс или эбонит. Также эти элементы иногда называют диэлектрической прослойкой.

В более современных необслуживаемых аккумуляторах в качестве сепараторов применяется микроволокно. Этот высокотехнологичный материал удерживает электролит внутри и не дает ему вытекать и испаряться. Пластины завернуты в микроволокно как в конверте и плотно прижаты друг к другу.

Клеммы и пробки

Клеммы аккумулятора также изготавливаются из свинца. К ним присоединяются контакты. На обслуживаемых аккумуляторах на корпусе располагаются заливные пробки. Их количество равно количеству банок. Они служат для заливки дистиллированной воды в случае необходимости.

Принцип работы

Между пластинами и электролитом непрерывно происходит электрохимическая реакция. При разряде химическая энергия преобразовывается в электрическую, а при заряде, наоборот, – электрическая в химическую. Когда аккумулятор подключен к потребителям энергии, то происходит его разрядка.

Читайте также:  Как затонировать решетку радиатора

Химическая формула реакции

Происходит следующий процесс. На катоде идет восстановление диоксида свинца. Свинец на аноде окисляется. Серная кислота вступает в реакцию с металлами на обеих пластинах. При этой реакции образуется сульфат свинца. Процесс называется сульфатацией. Из серной кислоты выделяется водород, который затем вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины. Образуется вода, а серная кислота расходуется. Плотность электролита понижается. Процесс реакции показан на картинке.

При зарядке весь процесс происходит в обратном порядке. Серная кислота восстанавливается. Вновь образуется диоксид свинца и серная кислота. При полной зарядке плотность электролита должна быть в пределах 1,29 гр/см3. Это значение показывает уровень содержания серной кислоты на один кубический сантиметр электролита.

Таким образом, работа батареи основана на циклах заряд-разряд. Если допустить глубокий разряд, процесс может быть необратимым. Останется только вода и сульфат свинца. Поэтому нужно всегда следить за уровнем заряда.

Зарядка, хранение и зависимость от температуры

После того как автомобильный аккумулятор запустил стартер и двигатель, происходит его зарядка от генератора. В снятом положении батарея заряжается зарядным устройством. Хранить аккумулятор с жидким электролитом можно только в строго горизонтальном положении и при определенной температуре 5°С -15°С. Это обусловлено тем, что электролит может вытечь, а осыпавшиеся пластины замкнуть на дне банки.

Разная температура также влияет на работу АКБ. При высокой температуре показатели мощности и токоотдачи высокие, но батарея быстрее разряжается и повышается расход воды. Электролит по своему составу не замерзает при минусовой температуре, но на сильном морозе он все же может это сделать. В мороз химические процессы замедляются, пусковой ток снижается, падает емкость батареи. Вот почему у водителей часто возникают проблемы с запуском двигателя зимой.

Разновидности аккумуляторов

Современные аккумуляторные батареи можно условно разделить на обслуживаемые и необслуживаемые.

Можно выделить следующие основные виды:

  • АКБ с жидким электролитом.
  • EFB аккумуляторы.
  • AGM.
  • Гелевые.

Аккумуляторы с жидким электролитом относятся к обслуживаемому типу. Это значит, что время от времени нужно следить за уровнем электролита, его плотностью и емкостью батареи. Их срок службы в среднем составляем 3-5 лет. Они доступны по цене и хорошо справляются со своей задачей в автомобиле. Поэтому остаются самыми распространёнными.

Батареи по технологии EFB появились сравнительно недавно. В них также находится жидкий электролит, но пластины завернуты в микроволокно. Материал впитывает электролит, что увеличивает площадь контакта с пластинами. Это также повышает емкость и мощность и позволяет снизить объем электролита по сравнению с обычными АКБ, делая такие батареи практически необслуживаемыми. Срок службы 4-5 лет. Стоимость приемлемая.

Аккумуляторы AGM относятся к классу необслуживаемых батарей. Это значит, что у них полностью герметичный корпус. На корпусе имеются газоотводные клапаны. Между пластинами находится стекловолокно, в порах которого электролит. Это позволяет значительно замедлить процесс сульфатации. Такие батареи не боятся полного разряда. Срок службы до 10 лет. Но есть минусы: высокая стоимость и обслуживание.

Гелевые

Это также необслуживаемые батареи. В электролит добавлены вещества, которые сгущают его и доводят до твердого состояния. Сам электролит выступает в роли сепаратора между пластинами. Срок службы до 10 лет, но требуется специальный уход, как и в случае с AGM. Не боятся глубокого разряда, но чувствительны к перезаряду и замыканию. Стоят в 3-4 раза дороже обычных.

Аккумуляторная батарея – это то устройство, которое требует от водителя внимания. Чтобы батарея прослужила долго, нужно знать ее устройство и принцип работы. При правильном уходе и условиях содержания АКБ проработает долгие годы.

Источник

Что такое АКБ? Всё об автомобильном аккумуляторе

О наличии в автомобиле аккумулятора водители обычно вспоминают, лишь когда это устройство отказывается выполнять свои функции — стартер перестаёт вращать коленчатый вал двигателя при запуске, а приборная панель и фары предательски гаснут. Доведение аккумуляторной батареи до состояния глубокого разряда чревато большими неприятностями. Рассказываем, как устроены автомобильные АКБ, какие функции они выполняют и даём рекомендации по выбору нового аккумулятора.

Что такое АКБ

АКБ — это аббревиатура, которая расшифровывается как аккумуляторная кислотная батарея. Сегодня далеко не все автомобильные батареи можно отнести к такому типу, но именно кислотные АКБ являются самыми распространёнными. АКБ, батарея, аккум — всё это про него, автономный источник энергии, питающий электрические устройства на вашей «ласточке», пока ДВС не запущен.

Кто придумал АКБ

С момента изобретения итальянским физиком Алессандро Вольтой первого источника постоянного тока до повсеместного использования аккумуляторов на транспорте потребовалось свыше полутора столетий. Создателем первой перезаряжаемой свинцово-кислотной АКБ, которая конструктивно максимально похожа на современные автомобильные аккумуляторы, считается француз Гастон Планте. Изобретатель поместил пару свинцовых пластин в кислотно-водный раствор и проложил между ними специальную ткань. Устройство могло заряжаться через гальваническую батарею и затем отдавать ток. Ещё один француз, Камиль-Альфонс Фор, доработал устройство и начал его массово выпускать. Однако по-настоящему развить успех АКБ смог Генри Тюдор, получивший в 80-х годах XIX века патент на систему массового производства аккумуляторов. В начале XX века Томас Эдисон провёл адаптацию АКБ под нужды транспорта. Именно его можно считать прародителем автомобильных источников постоянного тока.

По мере развития АКБ росла их ёмкость и уменьшались размеры устройства. Одновременно увеличивалось рабочее напряжение. Если до середины XX века на легковых машинах использовалась 6-вольтовые батареи, то сегодня — 12-вольтовые, а в некоторых случаях (на гибридах с ДВС) и 24-вольтовые.

Зачем в автомобиле аккумулятор

Современный автомобиль немыслим без электричества: именно электрический ток позволяет вам нажатием кнопки или поворотом ключа запускать ДВС, слушать музыку, пользоваться освещением и даже защищать машину от вскрытия и кражи на стоянке. Сама работа двигателя внутреннего сгорания без напряжения в бортовой сети невозможна. Во время работы ДВС электроэнергия вырабатывается генератором, а запасается электрический ток в аккумуляторной батарее, или в АКБ. Источник постоянного тока для электрической сети машины накапливает электричество и отдаёт его, когда в этом возникает необходимость.

Читайте также:  Как правильно ставить бензонасос ваз 2110 карбюратор

На современных машинах применяются аккумуляторы нескольких типов. Место установки АКБ в зависимости от модели транспортного средства может разниться: батарею устанавливают в подкапотном пространстве, в багажнике или даже под полом, а на грузовиках — на выносной полке снаружи авто. Это массивное и тяжёлое устройство. Аккумулятор легковушки, к примеру, в среднем весит порядка 20 кг.

Устройство автомобильного аккумулятора

Ключевое слово в словосочетании «аккумуляторная кислотная батарея», пожалуй, — самое последнее. Оно означает, что устройство состоит из нескольких отдельных ячеек, способных запасать электричество и соединённых последовательно. Каждая банка аккумулятора — есть отдельная ячейка, способная запасать и отдавать электрический ток. В автомобильном 12-вольтовом аккумуляторе таких банок шесть. Устроены классические аккумуляторные ячейки плюс-минус одинаково.

Каждая из отдельных ёмкостей, расположенных в общем корпусе из диэлектрика, заполнена электролитом на основе серной кислоты. В электролит погружены плюсовые и минусовые пластины в форме решётки с разделителем-диэлектриком, предотвращающим короткое замыкание. Пластины выполнены из свинца, а полости в решётках заполнены специальным активным веществом с пористой структурой.

Отрицательная пластина из губчатого свинца именуется катодом, а положительная, пористая, с диоксидом свинца, — анодом. Между этими пластинами постоянно происходит электрохимическая реакция.

Когда к клеммам аккумулятора, то есть к положительным и отрицательным решёткам, подсоединяется нагрузка, на катоде идёт восстановление диоксида свинца, а свинец на аноде окисляется. Этот процесс сопровождается образованием сульфата свинца — выделением водорода из серной кислоты. Водород вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины, плотность электролита снижается.

При подаче на анод и катод постоянного тока происходит зарядка отдельной ячейки и всех других ячеек, соединённых последовательно. Серная кислота восстанавливается: вновь образуются диоксид свинца и серная кислота. Процесс разрядки и зарядки постоянно чередуются, но, если вы допустите слишком глубокий разряд, процесс разрядки может стать необратимым — аккумулятор придётся заменить на новый.

Виды и типы автомобильных аккумуляторов

Автомобильные аккумуляторы бывают нескольких видов и типов. У каждого есть как положительные, так и отрицательные свойства, о которых не помешает знать при выборе новой АКБ.

Кислотные сурьямистые

Кислотные аккумуляторы являются самыми распространёнными автомобильными АКБ. В таких батареях анод и катод помещены в раствор кислоты. Этот тип аккумуляторов может выдавать большой электрический ток, необходимый для запуска двигателя стартером. Однако срок службы этих аккумуляторов относительно невелик: пластины в среднем разрушаются за три-пять лет. За уровнем электролита приходится постоянно следить и при необходимости доливать дистиллированную воду. Изначально сурьямистые АКБ были обслуживаемыми, но со временем производители научились максимально снижать объём сурьмы в пластинах. На свет появился отдельный подтип — малосурьямистые аккумуляторные батареи. Именно они преимущественно и применяются на современных авто.

Кислотные малосурьямистые

Такие АКБ мало чем отличаются от классических, но в них за счёт уменьшения количества сурьмы удаётся добиться замедления процесса испарения воды. Что это даёт автовладельцу? Следить за уровнем электролита в этих батареях уже не нужно. Они относятся к категории мало- или вовсе необслуживаемых. К большим скачкам напряжения этот тип АКБ лоялен, но электролит с годами всё равно выкипает. Когда пластины начинают оголяться, ёмкость существенно падает. Зато эти аккумуляторы относительно дёшевы и могут без проблем эксплуатироваться на любых машинах.

Кальциевые

Главным отличием кальциевых батарей является использование кальция вместо сурьмы. Материал включается в состав электродов обоих полюсов. Обозначается этот тип батарей значками Са/Са на корпусе. Применение кальция позволяет избежать одной из главных бед — выкипания электролита. Следить за уровнем жидкости в таких аккумуляторах не требуется — эти АКБ относятся к категории полностью необслуживаемых. Кальциевые батареи хороши, но имеют и недостатки. Они почти не кипят, но уже после пары глубоких разрядок перестают выполнять свои функции. Содержание в их составе кальция и часто серебра не лучшим образом сказывается на стоимости. Однако и прослужить при исправной бортсети машины такие АКБ могут до семи и даже девяти лет.

Гибридные

Подтип гибридных АКБ, которые обозначаются символом Са+, подразумевает применение сурьмы на положительных пластинах и кальция на отрицательных. Эти аккумуляторы немного уступают по производительности кальциевым, но они лучше и надёжнее обычных малосурьямистых АКБ. Некий компромиссный вариант, который подходит каждому — и по цене, и по эксплуатационным свойствам. К безусловным плюсам можно отнести большую лояльность как к сильному разряду, так и к перезаряду.

С массовым внедрением систем старт/стоп и рекуперации энергии на автомобили начали устанавливать AGM-батареи. Этот тип аккумуляторов изначально рассчитан на частые пуски мотора и постоянную смену циклов разрядки-зарядки. Технология Absorbent Glass Mat подразумевает применение специального микроволокна, пропитанного электролитом. Это позволяет добиться лучшего прохождения электронов и повышения стабильности устройства. Стоят такие АКБ очень дорого, а владельцам простых машин они в принципе не нужны.

Гелевые

В гелевых аккумуляторах вместо жидкого электролита применяется густой гель. Такой тип АКБ не боится глубокого разряда. Батареи могут подолгу работать даже при повреждении корпуса или при экстремальных наклонах транспортного средства, обладают чрезвычайно низким саморазрядом и могут служить до 10 лет. Но и эти аккумуляторы, что называется, — не для всех. Они боятся мороза, стоят очень дорого, а главное, крайне требовательны к режимам зарядки: правильную работу могут обеспечить лишь автомобили с продвинутой электрической схемой, изначально рассчитанные под использование данного типа АКБ.

Читайте также:  Как запустить ваз 21099 без замка зажигания

EFB-батареи

К числу одних из самых высокотехнологичных можно отнести и EFB-батареи, появившиеся на рынке сравнительно недавно. По устройству они похожи на аккумуляторы AGM, только стоят дешевле. Купить этот тип аккумулятора можно по цене хорошей кальциевой батареи, правда, и о реальном преимуществе в плане характеристик или срока службы говорить не приходится.

Щелочные

Изредка, но встречается и иной тип жидкостных аккумуляторов — щелочной. В них вместо кислоты заливается щёлочь на основе едкого натрия или калия. Пластины также выполняются из иного материала — никеля и кадмия или никеля и железа. Эти аккумуляторы обладают низким саморазрядом, но не могут единовременно выдавать большой ток. В большинстве случаев это вспомогательные, а не пусковые батареи.

Проверка автомобильного аккумулятора

В большинстве случаев качественный автомобильный аккумулятор без особых проблем работает на машине от пяти до семи лет. Этот срок может как снижаться, так и увеличиваться на два–три года.

К преждевременному выходу аккумулятора из строя приводят глубокие разряды АКБ, утечки в электрической проводке автомобиля и перезаряд батареи из-за поломки реле-регулятора. В последнем случае на батарею нередко начинает подаваться до 60–80 вольт; электролит мгновенно выкипает даже в необслуживаемых АКБ.

Симптомы выхода АКБ из строя могут варьироваться, но роднит их одно: аккумулятор теряет ёмкость, быстро разряжается, в самом худшем случае происходит замыкание внутри одной или нескольких банок. Машина перестаёт подавать признаки жизни, стартер не крутится, мотор не запускается.

Для проверки АКБ нужно:

• измерить напряжение мультиметром

На хорошо заряженном аккумуляторе напряжение составит порядка 12,6–12,9 В. После запуска двигателя показатели должны быть выше — от 13 до 14 В.

• проверить нагрузочной вилкой

Нагрузочная вилка — это специальное устройство, имитирующее работу стартера при запуске двигателя. Она есть в автосервисах и магазинах, торгующих АКБ. Если напряжение при использовании нагрузочной вилки падает ниже 9 В, стоит задуматься о покупке нового аккумулятора.

• проверить уровень электролита

Если на аккумуляторе есть пробки, можно попробовать проверить уровень электролита. Нормальным считается уровень, превышающий высоту пластин примерно на один сантиметр, либо ниже горловины заливного отверстия на три миллиметра. Если уровень ниже, следует долить дистиллированную воду. К необслуживаемым АКБ эта рекомендация часто неприменима — доливать воду в них не рекомендуется.

Как выбрать аккумулятор

Выбирая автомобильный аккумулятор, помимо собственно типа, стоит обратить внимание ещё на несколько факторов.

Ёмкость АКБ

Чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше попыток запуска мотора при прочих равных вы сможете осуществить. Это, если хотите, параметр живучести аккумулятора под нагрузкой. Нередко площадка под аккумулятор в легковушке физически позволяет установить батарею и на 60, и на 65, и даже на 70 Ач. С любой из этих ёмкостей автомобиль вы заведёте. Однако предпочтение при прочих равных стоит отдать батарее с наибольшей ёмкостью, особенно если вам приходится эксплуатировать автомобиль в условиях экстремальных морозов.

Стартерный ток

Не менее важным параметром является стартерный ток, или ток холодной прокрутки. От этой величины зависит, с какой силой стартер сможет вращать коленчатый вал на вашем моторе. Здесь, опять же, всё просто: чем больше, тем лучше.

Полярность и размеры клемм

У любого аккумулятора есть плюсовая и минусовая клемма, от которых запитываются потребители. Эти выводы могут располагаться на корпусе по-разному. На батареях с прямой полярностью плюс находится слева от лицевой стороны, а на АКБ обратной полярности на этом месте наоборот находится минус. На практике это означает, что установить «неправильную» батарею вы не сможете — нужные выводы до клемм при ошибке просто не дотянутся.

Существует и ещё одна градация — по размеру клемм. На европейских АКБ диаметр плюсовой и минусовой клеммы — 19,5 и 17,9 мм соответственно, а на азиатских — 12,7 и 11,1 мм. Пренебрегать этими данными при замене не стоит. В лучшем случае вы не сможете обеспечить надёжный контакт, а в худшем вообще не подсоедините выводы. На европейских АКБ контакты утоплены в корпус, а на азиатских — возвышаются над ним.

Дополнительные параметры

В случае с классическим аккумулятором первостепенное значение играет даже не производитель, а дата выпуска АКБ и её вес. Работает лайфхак очень просто: наилучший аккумулятор среди себе равных обладает наибольшим весом. Большая масса — гарантия того, что производитель не поскупился на свинец, и потенциальная заявка на внушительный срок службы. Второй параметр — дата выпуска. Аккумулятор начинает стареть с того момента, когда в него заливают электролит. Остановить процесс старения невозможно.

Куда сдать старую АКБ

Автомобильные АКБ — сильнейший источник загрязнения окружающей среды. Выбрасывать их в мусорку категорически запрещено. У простого автолюбителя есть два пути, и оба позволяют сэкономить.

Все крупные автомагазины, торгующие аккумуляторами, принимают на утилизацию старые батареи. Стандартная скидка на сегодня при покупке новой АКБ и сдаче старой — порядка 500 рублей.

Однако существует и иной путь, ещё более правильный и выгодный. Вашу старую АКБ с удовольствие примут на большинстве пунктов металлоприёмки. Найти такие пункты в вашем городе поможет Интернет. Выгода, скорее всего, будет больше — сдав старый аккумулятор с легковушки, вы получите 600–800 рублей на руки и сможете подобрать наиболее подходящую новую АКБ в любом удобном магазине или потратить деньги на иные нужды.

Источник

Поделиться с друзьями
АвтоМотоВики