RenaultStory.Ru - автомобили и дилеры Renault

Для начала определимся, что это за прибор и для чего он служит. Все современные словари дают примерно одинаковое определение автомобильному аккумулятору, без которого не обойтись ни одному современному автомобилю.

В переводе с латинского «accumulator» означает – собиратель, накопитель. От латинского «accumulo» - собирать, накоплять, накапливать. Прибор созданный и используемый для накопления энергии (электрической), и для дальнейшего ее использования. Говоря проще – аккумулятор – это «емкость» для хранения энергии – энергоноситель.

Как устроен автомобильный аккумулятор?

Обращаясь к истории создания этого прибора нельзя оставить вниманием тот факт, что с момента создания аккумулятора французским ученым Гастоном Планте его принцип и схема нисколько не изменились. Первый аккумулятор был создан 145 лет назад, ученый представил его Французской Академии наук и с тех пор этот незамысловатый прибор прочно вошел в нашу жизнь.

Схема автомобильного аккумулятора:

1 – корпус, внутри которого залит электролит; 2 – положительный контактный вывод; 3 – отрицательный контактный вывод; 4 – положительная пластина (анод); 5 – отрицательная пластина (катод); 6 – пробка, внутри которой заливная горловина (есть не у всех современных аккумуляторов).

Принцип работы аккумулятора

Автомобильный аккумулятор – небольшая емкость с электролитом, содержащим серную кислоту, в которую опущены металлические пластины. Принцип работы аккумуляторных батарей основывается на химических реакциях между свинцом и диоксидом свинца в сернокислотной среде, в результате которых вырабатывается электричество.

Во время разряжения аккумуляторной батареи (в моменты расхода энергии) происходят реакции восстановления диоксида свинца на катодной пластине (на схеме 5-й пункт) и окисление свинца на анодной пластине (на схеме 4-й пункт). При обратной реакции, а именно при зарядке аккумулятора, на его пластинах происходят зеркально обратные реакции, к которым на завершающей стадии присоединяется еще электролитическая реакция воды (электролиз), которая в свою очередь сопровождается значительным выделением кислорода на аноде и водорода — на катоде.

Говоря простым языком при разряжении аккумулятора активно расходуется серная кислота, в результате чего образуется вода. С образованием воды, общая плотность электролита снижается. При зарядке аккумуляторной батареи, все происходит в обратном порядке. Вода «используется» на создание серной кислоты, соответственно общая плотность электролита повышается.

Таким образом, при работе аккумуляторной батареи, в те периоды, когда расходуется его энергия, реактивы находящиеся в емкости аккумулятора (электролит и свинцовые платины) взаимодействуя друг с другом «генерируют» электричество. При создании электрического заряда, расходуется серная кислота, входящая в состав электролита и образуется вода. Вода «разбавляет» электролит, плотность его снижается, генерация электрического заряда уменьшается. В этот момент аккумулятор необходимо поставить на зарядку.

В результате зарядки батареи (момент накопления заряда) происходит восстановления прежней плотности электролита, уровень серной кислоты в нем повышается, уровень воды уменьшается. Аккумулятор снова готов к использованию.

Но ничто не вечно в этом мире, и поскольку эти основные реакции сопровождает еще ряд других процессов (например, сульфатация и разрушение металлических пластин), аккумулятор со временем теряет свои свойства. Потенциал накапливания электрической энергии снижается и аккумулятор приходится заменять на новый.

Какие бывают автомобильные аккумуляторы?

На рынке автозапчастей в настоящее время представлены аккумуляторы четырех типов:

1. Обслуживаемые АКБ – это классические аккумуляторные батареи содержащие в составе металлических пластин сурьмянистый свинец. Данный тип аккумуляторов предполагает возможность добавления/замены электролита с помощью заливных горловин (на схеме пункт 6). Многие возможно помнят те времена, когда все аккумуляторы были такого типа, и как автолюбители время от времени доливали в них дистиллированную воду или электролит. В настоящее время данный тип батарей имеет наименьшую популярность, так как требует регулярного обслуживания (долива электролита, замеров плотности и т.д.), а также опасен для здоровья и одежды человека.

2. Малосурьмянистые АКБ.

3. Кальциевые АКБ.

4. Гибридные (комбинированные) АКБ.

Три последних типа отличаются друг от друга мало, основное различие - это материал из которого изготовлены металлические пластины. После того как автолюбители намаялись с классическими аккумуляторами, опытные исследователи пришли к выводу, что правильнее будет создать металлические пластины из таких материалов, которые не будут вызывать бурного испарения воды из электролита. Соответственно, аккумуляторная батарея не будет нуждаться в регулярных доливках. «Там у них» - в США, фирма “Delco Remy” придумала использовать кальциевый свинец, европейцы сделали по своему (фирмы “Bosch” и “Varta”), они остановились на малосурьямистом свинце. По своей сути эти два типа друг от друга ничем не отличаются, кроме того, их свойства настолько схожи, что зачастую производители даже не указывают тип сплава используемого в аккумуляторной батарее. Это популярные и удобные в эксплуатации типы аккумуляторов, они надежны, неприхотливы и имеют долгий, по сравнению с классическими, срок службы.

Аккумуляторные батареи гибридного, комбинированного типа, созданы на основе кальциевого и малосурьмянистого сплавов, и имеют еще больший срок эксплуатации. Дело в том, что катодные пластины (пластины отрицательного заряда) созданы из сплава кальциевого свинца, а анодные (с положительным зарядом) из сплава сурьмянистого. К такой хитрости пришлось прибегнуть из-за особенностей анодных пластин состоящих из сплава кальциевого свинца, они со временем покрываются сульфатом свинца, что приводит к снижению химической активности сплава и, соответственно, к выходу аккумуляторной батареи из строя, так как процесс этот необратимый. Наиболее приемлемый и популярный сегодня тип батарей. Конечно и эти аккумуляторы не вечные. Вообще средний срок службы автомобильной АКБ, как правило, не превышает 3 – 4-х лет. Главной причиной выхода батареи из строя являются все те же химические процессы, что направлены на генерацию электрозаряда. При расходе и потреблении тока металлические пластины сжимаются и расширяются. Со временем, в результате этих процессов структура их теряет прочность и разрушается. На дне скапливается шлам (отвалившиеся частицы пасты и металла), который рано или поздно приводит к замыканию пластин. И если с помощью различных средств применяемых разными изготовителями и позволяющими избежать эффекта замыкания, срок службы аккумуляторной батареи можно продлить, то от процесса разрушения пластин никуда не деться. Со временем в большей степени разрушаются положительные пластины, материал, из которого они изготовлены, осыпается, их химическая активность снижается. Этому в значительной мере также способствуют и искусственные перезарядки, в тех случаях, когда приходится заряжать аккумулятор (например, при плохой работе генератора и других случаев) от обычной сети с помощью специальных зарядных устройств.

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля?

Прежде всего, необходимо поговорить о емкостных характеристиках аккумуляторных батарей. Существует ошибочное мнение, что чем больше емкость аккумулятора, тем лучше. Однако это не так. Конструкторские центры автомобильных заводов оптимально подбирают емкость батарей в строгом соответствии с предстоящей нагрузкой на электросеть для каждой конкретной модели автомобиля. Хуже всего, если мощности аккумулятора не хватает, в таких случаях нормальной функциональной работы от электроприборов в автомобиле ждать ни придется. Чуть менее пагубно, но не менее важно, чтобы емкость аккумуляторной батареи не была значительно выше рекомендованной производителем. В этом случае, аккумулятор будет постоянно находиться в состоянии недозарядки, так как генератор не рассчитан на большую мощность, что в свою очередь чрезвычайно губительно для самого аккумулятора. Положительных же эффектов от большей емкости аккумулятора не так много.

Учитывая все это производить замену аккумулятора рекомендуется на аналогичный, обозначенный в технических документах автомобиля, в крайнем случае, на аккумуляторную батарею схожую по характеристикам.

Кроме электрических характеристик АКБ необходимо учитывать и модельные особенности. В разных странах, на разных авторынках используются разные виды аккумуляторов. При этом функционально они не отличаются друг от друга, но у автомобиля привезенного из США может быть установлен аккумулятор с нестандартным расположением контактных выводов – не сверху, а сбоку (на схеме пункты 2 и 3). Сделано это с учетом особенностей конструкции автомобилей, а также с особенностями местного рынка запчастей. У японских моделей зачастую аккумуляторы не соответствуют европейским по размеру. В таких случаях подобрать, что-то из местного производства не получится, придется заказывать оригинальный аккумулятор.

Учитывая все сказанное, а также технические требования автомобиля и параметры самой батареи, новый аккумулятор сможет прослужить достаточно долгое время не требуя никаких дополнительных затрат и внимания.