Почему автомобильный аккумулятор тяжелый

Почему автомобильные аккумуляторы такие тяжёлые?

Конечно, автовладельцы предпочли бы, чтобы их машины работали от аккумуляторов размером этак с пальчиковую батарейку. Аккумулятор разрядился? Достаешь из кармана новый, загодя заряженный, заменяешь и едешь дальше.
Производители автомобилей тоже мечтают о том, как бы уменьшить аккумуляторные батареи. Ведь чем массивнее автомобиль, тем больше бензина расходуется.
Надо сказать, что производители аккумуляторов идут навстречу всем этим пожеланиям. Прецеденты есть: аккумуляторы некоторых моделей уменьшились вдвое по сравнению с теми, которые выпускались лет тридцать назад. Но, увы, в ближайшем будущем мы вряд ли увидим автомобильные аккумуляторы карманного размера.
Производители автомобильных аккумуляторов говорят, что ключевым элементом аккумулятора являются пластины из свинца — высокоплотного, то есть тяжелого, металла. Пока не удалось подобрать более легкий материал, который столь же эффективно мог бы справляться с возложенными на автомобильный аккумулятор задачами и генерировать нужное напряжение.
Чем больше рабочая поверхность свинцовых пластин аккумулятора, тем меньше тратится энергии на выработку электричества. За уменьшенные аккумуляторы нам уже приходится расплачиваться: хотя современные аккумуляторы хорошо справляются с задачей по запуску холодного двигателя, резервная мощность у них невелика. Проще говоря, в трудных условиях они работают не так долго, как их громадные предки. Компании, которые занимаются перевозкой сборных грузов, скорее всего, предпочтут лёгкому весу аккумулятора его мощность.
Аккумуляторы с тонкими пластинами недолговечны. Чем пластины массивнее, тем надежнее аккумулятор, тем дольше он прослужит. При использовании тонких пластин емкость аккумулятора снижается. Специально для заводов и морских судов производятся аккумуляторы с массивными деталями: их срок службы значительно дольше, они лучше защищены от вредного воздействия климата. Меньше риск, что пластины покоробятся, а с анода осыплется активный материал. Миниатюрные аккумуляторы, по-видимому, были бы предпочтительнее, но их пришлось бы эксплуатировать в тепличных условиях.

Источник

Аккумуляторы: каверзные вопросы и ответы

Полезно ли в холодное время перед пуском мотора «погреть» батарею включением фар?

Когда-то такой прием активно рекомендовался в литературе. Но последние проведенные исследования показали, что никакого реального эффекта при этом нет. Нагреться автомобильный аккумулятор все равно не успевает, а вот емкость гарантированно теряет.

Зачем нужен индикатор-глазок?

Этот индикатор позволяет примерно оценить плотность и уровень электролита, чтобы выяснить, нуждается ли автомобильный аккумулятор в подзарядке. По большому счету, это игрушка, поскольку глазок находится только в одной банке из шести. Однако многие серьезные производители в свое время были вынуждены вводить его в конструкцию, поскольку отсутствие глазка воспринималось потребителями как недостаток.

Можно ли оценить состояние автомобильного аккумулятора по напряжению на клеммах?

Приблизительно можно. При комнатной температуре полностью заряженная батарея, отключенная от нагрузок, должна выдавать не менее 12,6–12,7 В.

Что скрывается за термином «кальциевая батарея»?

Ничего особенного: это обычный рекламный ход. Да, значки «Ca» (а то и «Ca — Ca») на автомобильных аккумуляторах сегодня присутствует все чаще, но легче они от этого не становятся. А ведь кальций — металл куда менее тяжелый, чем свинец. Все дело в том, что речь идет о совсем небольших (доли или единицы процента) добавках кальция в сплав, из которого изготавливают пластины батарей. Если его добавляют и в положительные, и в отрицательные электроды, то и получается то самое «Са — Са». Такие автомобильные аккумуляторы при прочих равных условиях труднее закипают, что важно для необслуживаемых батарей. Меньше у таких батарей и саморазряд при хранении. Поэтому «обычных» батарей с добавками традиционной прежде сурьмы (их обычно выдает наличие пробок) сегодня в продаже почти не встретишь! Заметим, что не все в них так уж плохо: например, они куда лучше переносят глубокие разряды!

Почему автомобильные аккумуляторы при проверке выдают заявленный ток так недолго?

Надпись 60 Ah — это скорее дань традиции, чем полезная информация. К сожалению, почти никто из производителей не указывает резервную емкость батареи, измеряемую в минутах.

Действительно, если емкость равна 60 А•ч, то арифметика подсказывает: ток в 600 А должен выдаваться примерно 0,1 часа или 6 минут! А реальный счет идет всего лишь на десятки секунд… Все дело в том, что емкость батареи зависит от тока! А при указанном токе емкость батареи составляет уже не 60 А•ч, а гораздо меньше: примерно 20–25! Надпись 60 А•ч говорит лишь о том, что в течение 20 часов при температуре 25ºС вы можете разряжать свой аккумулятор током, равным 60/20=3А — и не более того. При этом в конце разряда напряжение на выводах аккумулятора не должно опуститься ниже 10,5 В.

Зачем выбирать батарею с заявленным током, скажем, 600 А, если реальная потребность вдвое меньше?

Заявленный ток — это еще и косвенный показатель качества автомобильного аккумулятора: чем он выше, тем ниже его внутреннее сопротивление! К тому же, если взять крайний случай, когда, не дай бог, масло загустело настолько, что стартер вообще еле-еле сдвигает с места коленвал, то вот здесь-то и может понадобиться максимально возможный ток.

Правда ли, что при установке на машину автомобильного аккумулятора большей емкости, чем у штатного, он будет недозаряжаться, а стартер может выйти из строя?

Нет, неправда. Что помешает батарее зарядиться полностью? Уместно провести аналогию: если вы зачерпнули стакан воды из ведра или из огромной бочки, то для восстановления исходного уровня жидкости вам потребуется долить из-под крана все тот же стакан — как в ведро, так и в бочку. Что касается ожидаемой поломки стартера, то его ток потребления не изменится, даже если емкость батареи вырастет раз в сто или тысячу. Закон Ома от ампер-часов не зависит.

Разговоры про грядущие поломки уместны разве что для экстремалов, привыкших выбираться из болота на стартере. При этом последний, понятное дело, очень сильно греется, а потому маленькая батарейка, которая разрядится быстрее большой, может спасти его от смертельного перегрева, умерев первой… Но это — гипотетический случай.

Сразу отметим один любопытный нюанс. В советские времена на ряде армейских грузовиков было строго запрещено устанавливать автомобильный аккумулятор большей емкости! Но причина была именно в том, что когда двигатель не желал пускаться, водители частенько крутили стартеры до тех пор, пока аккумулятор не разрядится полностью. Стартеры при этом сильно перегревались и нередко выходили из строя. А чем выше емкость батареи, тем дольше можно было издеваться над бедным электромотором. Именно для защиты стартеров от подобного издевательства и появилось когда-то требование не превышать емкость батареи выше «стандартной». Но сейчас это неактуально.

Вопрос на миллион: что измеряют в ампер-часах?

Во всяком случае, не емкость батарей! Это распространенное заблуждение даже в среде профессионалов. Которые, однако же, теряются, когда их спрашивают, каким образом произведение тока на время дает емкость? Потому что правильный ответ такой: ампер-час — единица измерения заряда! 1 А•ч = 3600 Кл. А емкость измеряют в фарадах: 1Ф = 1Кл/1 В. Те, кто в это не верит, могут обратиться к любому справочнику — например, к бошевскому.

Что до аккумуляторов, то запутанная терминология жива до сих пор. И то, что на самом деле является зарядом, по старинке обзывают емкостью. Некоторые учебники выкручиваются — мол, «емкость оценивают в ампер-часах». Не измеряют, а оценивают! Ну, что ж, хотя бы так…

Кстати говоря, в советские времена выбрать батарею было несравнимо проще — только по ампер-часам. Скажем, на «Волгу» надо было искать автомобильный аккумулятор на 60 А•ч, на «Жигули» —55 А•ч. Полярность и клеммы на отечественных авто были одинаковые. Сегодня же ориентироваться только на ампер-часы не стоит, поскольку изделия разных производителей при одинаковой емкости могут довольно сильно отличаться по прочим параметрам. Скажем, батареи 60 А•ч могут иметь 11-процентный разброс по высоте, 28-процентный по заявленному току и т. п. Цены при этом также живут своей жизнью.

И последнее. Если вместо «А•ч» увидите надпись «А/ч» (на этикетке, в статье, в рекламе — неважно) — не связывайтесь с этой продукцией. За ней стоят необразованные и безразличные люди, не имеющие элементарного представления об электричестве.

Правда ли, что автомобильный аккумулятор AGМ на 50 А•ч можно применять вместо обычного на 90 А•ч?

Это, извините, чепуха. Как можно почти вдвое уменьшить заряд и говорить, что разницы не будет? Потерянные ампер-часы не компенсирует никакая технология, даже AGM.

Верно ли, что большой ток батареи AGМ может погубить стартер автомобиля?

Конечно же, нет. Ток определяется сопротивлением нагрузки, а в данном случае — стартера. И даже если автомобильный аккумулятор может выдать ток в миллион ампер, стартер возьмет себе ровно столько, сколько и от обычной батареи. Нарушить закон Ома ему не под силу.

На каких авто нежелательно применять AGM?

Такого ограничения нет. Даже если рассматривать древние машины с абсолютно неисправным реле-регулятором и нестабильным напряжением в сети, то и в этом случае автомобильный аккумулятор AGM помрет не раньше обычного, а даже позже. Предельное напряжение, выше которого возможны неприятности, составляет примерно 14,5 В для обычных батарей и 14,8 В для AGM.

Какие автомобильные аккумуляторы сильнее боятся глубокого разряда — AGМ или обычные?

Обычные. После 5–6 глубоких разрядов они могут окончательно «обидеться», в то время как для AGM это число практически не ограничено.

Можно ли считать автомобильный аккумулятор AGМ полностью необслуживаемым?

Это вопрос устоявшейся терминологии, работающей больше в пользу пиара, нежели науки. Строго говоря, этот термин некорректен — как для батарей AGM, так и для любых других автомобильных аккумуляторов. Полностью необслуживаемой можно называть разве что пальчиковую батарею АА, а любой свинцовый автомобильный аккумулятор таковым, вообще говоря, не является. Даже лидер технологии — батарея AGM — является герметичной, скажем так, на 99%, но не на все 100%. И такую батарею все-таки нужно обслуживать — проверять заряженность, подзаряжать при необходимости и т.п.

Чем гелевые батареи отличаются от AGM?

Как минимум тем, что гелевых автомобильных аккумуляторов… не существует! Вопрос порожден устоявшейся неверной терминологией: гелевые батареи применяют, например, в электропогрузчиках или поломоечных машинах. Электролит в них, в отличие от обычных автомобильных аккумуляторов с жидкой кислотой, находится в загущенном состоянии. В аккумуляторных батареях с технологией AGM электролит связан (пропитан) в специальном сепараторе из стекловолокна.

Кстати, популярнейшая батарея Optima — тоже AGM! Гелевой ее называют разве что на форумах, но это в корне неверно.

Что такое резервная емкость батареи?

Этот параметр показывает, долго ли холодной дождливой ночью продержится автомобиль, у которого испортился генератор. Эксперт скажет иначе: за сколько минут напряжение на клеммах батареи, выдающей в нагрузку ток 25 А, снизится до 10,5 В. Измерения проводят при температуре 25 °С. Чем выше результат, тем лучше.

В теплых странах автомобильный аккумулятор не ведает зимних проблем с загустевшим маслом и вяло вращающимся стартером.

Источник

Прикурил – выбрасывай АКБ: мифы и правда об аккумуляторах зимой

Нагрянула зима, а вместе с ней и традиционные аккумуляторные проблемы. Сталкиваются с ними и продвинутые автолюбители, и водители-раздолбаи: машины с открытыми капотами ждут «прикуривания», то и дело кого-то тащат по улице на «галстуке», а в магазинах в разы подскакивает спрос на батареи, зарядные устройства и пусковые бустеры. Рассмотрим несколько популярных сезонных вопросов по наболевшей электрической теме, которые регулярно всплывают в шоферских разговорах.

Миф № 1: тяжелый аккумулятор – надежный аккумулятор

В среде автовладельцев как нигде популярно мнение о том, что все сейчас делают максимально дешево и одноразово. Металл – «фольга», пластик везде, где только можно, ресурс узлов – лишь бы отработать гарантийный срок, а там хоть трава не расти! «Был молодой – батарею от Волги едва подымал, а сейчас старый стал, а поднимаю легко! Мухлюют производители, недокладывают цветного металла!» – ностальгически сокрушаются автоаксакалы, считая, что чем тяжелее батарея при прочих равных параметрах, тем она лучше.

Мы заехали в магазин, торгующий аккумуляторными батареями и принимающий старые АКБ в зачет стоимости, – в таких магазинах обычно есть напольные весы для взвешивания сдаваемых батарей. И попросили взвесить несколько новых аккумуляторов одной емкости, но с разным максимальным пусковым током.

Первый же результат – не в пользу теории незабвенного Бориса-Бритвы «тяжелый – значит надежный!». Батарея на 75 ампер-часов с максимальным пусковым током 550 ампер потянула на 16,95 килограмм, а батарея аналогичной емкости, но с током 620 ампер – лишь на 15,60 кг. Иначе говоря, более мощная оказалась и более легкой.

Обе батареи – российского производства: одна тюменская, вторая подольская. Заводы старые, известные – есть надежда, что емкость и пусковой ток на этикетках – реальные. Правда, попадались и результаты с точностью до наоборот – бОльшую массу показывали более мощные аккумуляторы… Так стоит ли идти за аккумулятором с безменом?

– На вес батареи, как на основной параметр, ориентироваться при выборе не стоит, – уверен Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией НИИ автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ.

– Тут как с моторным маслом – основа одна, а пакет присадок – разный. Соответственно, различны цена и основные свойства. При достаточно простой конструкции аккумулятора, одинаковой у большинства брендов, в активную массу пластин добавляются разные компоненты-присадки, состав которых заводы не афишируют. И от этих добавок, нежели от массы свинца в чистом виде, больше зависит предельный пусковой ток.

Миф № 2: превысив «ампер-часы», можно сжечь электросистему

При выборе аккумулятора простому покупателю следует ориентироваться именно на максимальный ток, который может отдать батарея. Он обозначается на корпусе аккумулятора, как CCA, cold cranking amps, ток холодной прокрутки – чем он выше, тем лучше. У батареи с популярной емкостью 60 Ач при одних и тех же габаритах CCA может быть в диапазоне от 480 до 620 ампер – разница в 1,3 раза, это много! При этом реальную величину CCA можно проверить только в лабораторных условиях – поэтому остается только доверять написанному на батарее. И репутации бренда.

Емкость в ампер-часах, разумеется, – не менее штатной, рекомендованной в руководстве пользователя по автомобилю. В большую же сторону никаких ограничений, кроме габаритов и здравого смысла, нет. Распространенные мифы о том, что от аккумулятора повышенной емкости «сгорит стартер или генератор» – полная глупость.

Я уже устал объяснять, что совершенно неважно, откуда зачерпнуть чайную ложку воды – из чашки или из ванны! «Чайная ложка» – это количество энергии, которое стартер берет от батареи для запуска мотора. Оно одинаковое и для батареи 55 Ач, и для батареи 200 Ач. И брать и возвращать все равно придется ту же «чайную ложку» – стартеру и генератору это совершенно безразлично!

Рекомендовать конкретные бренды АКБ – дело неблагодарное, ибо уже неоднократно было отмечено, что как только новый аккумуляторный бренд приходил на рынок с отличной ценой и характеристиками батарей, так уже через сезон-другой начинал «сокращать издержки» и терял заработанный авторитет.

Миф № 3: исправность АКБ можно проверить нагрузочной вилкой

При покупке аккумулятора в приличном магазине продавец обязательно ткнет в клеммы выбранной вами АКБ нагрузочной вилкой, сымитировав работу стартера, чтобы продемонстрировать покупателю исправность батареи. Это, безусловно, лучше, чем ничего, но не стоит делать из такой процедуры сколь-либо серьезных выводов.

Как мы говорили выше, главный параметр батареи – максимальный пусковой ток CCA. Как правило, он достаточно высок (около 500 ампер у батарей большинства массовых легковых автомобилей) и, согласно ГОСТу, проверяется при температуре минус 18 градусов. Но нагрузочная вилка нагружает аккумулятор в разы меньшим током, да еще и в условиях комнатной температуры!

По-хорошему, для получения действительно ДОСТОВЕРНОГО результата сопротивление нагрузочной вилки следует регулировать под конкретный аккумулятор. Вот только большинство вилок имеют регулировку всего в двух вариантах сопротивления – на 100 и 200 ампер…

Продавцы же в магазинах запчастей предпочитают в такие тонкости не вдаваться, а показывать покупателю то, что ему приятно видеть. Все аккумуляторы измеряются на пределе 100 ампер, да еще и присоединяют вилку к клеммам батареи на пару секунд, хотя надо держать не менее пяти секунд… При таком режиме измерения ЛЮБАЯ батарея покажет отличный результат – и с высоким CCA, и с низким, и даже провалявшаяся забытой на складе пару лет и потерявшая изрядную часть своих свойств!

Миф № 4: «прикуривание» зимой совершенно безопасно для аккумулятора

– Я категорический противник зимнего прикуривания, – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией ФГУП НИИАЭ. – Чтобы аккумулятор остался жив после зимнего разряда на морозе, его необходимо снимать с автомобиля, уносить в тепло, оттаивать и заряжать зарядным устройством. Других вариантов нет! При падении плотности электролит замерзает – кристаллы льда начинают образовываться со дна, ток идет только по верхней части пластин, вызывая деформации, осыпание, прожоги от коротких замыканий. После запуска замерзший аккумулятор сразу начинает заряжаться, что его добивает. Процессы необратимы, и такой аккумулятор хотя какое-то время и работает, быстро приходит в полную негодность. Если же батарея замерзла так, что раздулся корпус, и стенки стали заметно бочкообразными, то можно смело отправляться в магазин. Тут уже думать нечего, раздутый аккумулятор – вообще не жилец. Его пластины уже разрушены кристаллами льда, активную массу из них выдавило. Его целесообразно сразу заменять на новый!

Между тем, некоторый анализ состояния аккумулятора можно провести и без ареометра и нагрузочной вилки – при помощи вольтметра, имеющегося в любом цифровом тестере. Напряжение обычного 12-вольтового свинцово-кислотного аккумулятора без нагрузки свидетельствует о степени его заряженности – главное, не ошибиться, подумав, что заряд пропорционален напряжению! Падение напряжения до 11 вольт свидетельствует уже о нулевой заряженности.

И маленький лайфхак: «правильные» провода для «прикуривания»

Несмотря на настоятельные рекомендации избегать зимнего прикуривания, не станем сбрасывать напрочь со счетов сие действо. В конце концов, аккумулятор может разрядиться и в оттепель, и не слишком сильно – без обилия льда в электролите. Да и вообще – ехать порой так надо, что на срок жизни батареи после аварийного запуска просто наплевать! В этом случае заранее должен быть решен вопрос со средствами прикуривания, простейшими и безотказнейшими из которых являются стартовые провода.

Большинство проводов, продающихся в автомагазинах, имеют длину 3-3,5 метра. Но худшая диспозиция с точки зрения прикуривания – когда машина с разряженной батареей стоит в ряду других носом к стене, а машина-донор подъезжает к ней со стороны багажника. Такая ситуация не редкость на организованных парковках. Поскольку длина массовых седанов B-сегмента – около 4,5 метров, чтобы учесть неудачный расклад, провода должны быть как минимум пятиметровыми.

Правда, при повышенной длине проводов возрастает и падение напряжения на них, так что длина – палка о двух концах… Выше токовые потери – выше требования к контакту на «крокодилах», а качественный контакт с большой площадью соприкосновения обеспечить не всегда удается. Но, тем не менее, изучение ассортимента авторынка позволило обнаружить относительно неплохие стартовые провода аж 6-метровой длины за вполне умеренные 1 000 рублей – с достаточным сечением по меди и более-менее мощными «крокодилами».

Главный минус выбранной модели – отсутствие дополнительных перемычек, соединяющих верхнюю и нижнюю «челюсти» каждого «крокодила». Это важный нюанс, который соблюдают ответственные производители. В нашем случае производитель схалтурил.

Впрочем, с учетом зачастую ужасного качества этого популярного автоаксессуара, многим приходит в голову мысль сделать провода своими руками. Если таковые найдутся среди наших читателей – ловите инфу и решайте, надо ли оно вам.

Сечение кабеля для самостоятельного изготовления стартовых проводов целесообразно выбрать в 25 квадратных миллиметров. Перед ними в номинальном ряду сечений идут 16 «квадратов», что маловато, если делать для себя и от души, а следующий порядок в ряду – 35 «квадратов», что заметно дороже. В магазинах товаров для электромонтажа продается провод ПВ-3-25. Это провод в ПВХ-изоляции, на морозе он сильно задубеет, зато оболочка цветная – можно отмерить плюсовой «хвост» красного цвета, а минусовой – черного. Останется более-менее эластичным на холоде провод в резиновой изоляции – типа КГ, но он бывает только черного цвета – отмечать полярность придется цветом «крокодилов» либо пометкой изолентой.

Если с подходящими проводами не поможет по дружбе сосед дядя Вася, 10 метров кабеля сечением 25 мм² в розничном магазине обойдутся в 1 500 рублей за ПВ-3 и в 1 700 рублей. Немало. На этом фоне 100 рублей за пару мощных «крокодилов» уже роли не сыграют. «Крокодилы» в свою очередь нужно качественно припаять, зачистив и тщательно залудив концы проводов. Даже 100-ваттного бытового паяльника для этого не хватит – потребуется полукиловаттный «молотковый» паяльник или газовая горелка.

Имея некоторые электромонтажные навыки, изготовить стартовые провода, в качестве которых можно быть уверенным, – реально. Однако затраты сил и средств на самодельные провода могут показаться избыточными – возможно, кто-то предпочтет приобрести комплект готовых проводов с хорошим сечением и длиной до 5 метров, уложившись в сумму до 1 000 рублей, а затем, при желании, доработать их, разобрав «крокодилы» и припаяв перемычки между «челюстями». Выбор за кошельком и желанием потратить вечерок на возню с пайкой!

Источник