Почему аккумулятор на автомобиле плохо заряжается?

На автомобилях принято устанавливать два источника электрической энергии: генератор (первичный источник) и аккумуляторную батарею (вторичный источник). Эти источники могут работать либо параллельно, либо поочередно. Запуск двигателя автомобиля осуществляет аккумуляторная батарея посредством стартера. Стартер потребляет энергию аккумуляторной батареи, тем самым понижая её заряд.

Глубина разряда зависит от условий пуска двигателя, опыта водителя и технического состояния автомобиля.

Расход энергии стартерной батареи на запуск двигателя, питание включенных энергопотребителей на автомобиле в режиме оказания «помощи» генератору, расход электроэнергии на включенные потребители при остановке двигателя (остановка, стоянка) не контролируется приборами автомобиля. Повторяющиеся разряды за определённый период времени создают возможный дефицит возврата энергии от генератора в батарею. Это определяет и состояние её заряженности за этот период работы автомобиля. Значительную поправку в этот «дефицит» вносят климатические условия, место установки аккумуляторной батареи на автомобиле, календарное время года, технические показатели компонентов электрооборудования автомобиля. Опыт водителя, управляющего режимом работы потребителей электроэнергии на автомобиле, обеспечивающих его безопасное движение и поддержание комфорта в салоне, в конечном итоге тоже оказывает большое влияние на заряженность аккумуляторной батареи. От итогового баланса энергии автомобильного аккумулятора (отданной при разрядах и полученной при заряде от генератора) зависит его заряженность. Изменение заряженности аккумуляторной батареи произойдёт, если изменятся условия работы. Ночные стоянки автомобиля, простои в выходные дни сопровождаются разрядом аккумуляторной батареи на сигнализацию, часы, компьютер. Если электрооборудование автомобиля неисправно, то разряд значительно увеличивается. Технические неисправности других компонентов бортовой электрической сети приводят аккумуляторную батарею к значительному разряду, снижают её надёжность в пусковом режиме, а иногда приводят и к полному отказу в работе.

Показатели состояния аккумуляторной батареи (ЭДС, плотность электролита) в этой обстановке позволяют определить направление действий по выявлению и устранению причин отказа. Отсутствие информации о состоянии заряженности аккумуляторной батареи перед постановкой автомобиля на стоянку может затруднить поиск причин: электрооборудование вроде бы исправно, потребление энергии (стояночное) в норме, а аккумуляторная батарея все-таки оказалась разряженной до полного отказа в режиме пуска двигателя. Вероятнее всего, что предшествующий стоянке режим работы автомобиля не позволил обеспечить заряженность аккумуляторной батареи на должном уровне (80-100 %). Почему такое произошло?

Вот возможные причины: Ослабление натяжения ремня привода генератора. Это не позволяет получать при включенных потребителях необходимую энергию, а аккумуляторная батарея не только не подзаряжается должным образом при таком режиме, но и может при этом разряжаться. Текущий контроль (ТО) позволяет выправить это положение ещё до наступления отказа автомобильного аккумулятора.

Непродолжительные городские поездки в зимнее время сопровождаются слабой подзарядкой автомобильного аккумулятора (низкая температура электролита, необходимость включения мощных потребителей электроэнергии на всё время поездки), что объективно приводит к его низкой заряженности.

Низкий предел технически исправного регулятора напряжения на автомобиле способствует тому, что обеспечиваемое состояние заряженности автомобильного аккумулятора для надёжного пуска двигателя в зимнее время оказывается недостаточным. Отрицательная температура окружающего воздуха способствует увеличению разрядного тока на питание стартера при пуске двигателя, что объективно способствует снижению заряженности аккумуляторной батареи.

Из сказанного следует, что состояние заряженности автомобильного аккумулятора на автомобиле имеет многофакторную зависимость, а безотказность его работы может быть обеспечена только регулярным контролем его состояния. Следует отметить, что контроль заряженности аккумуляторной батареи в зимнее время по индикатору заряженности, встроенному в крышку (иногда в пробку) не может служить объективной оценкой, по причине повышения плотности электролита при отрицательной его температуре (на 0.02-0.03 г/см3) от действительного значения плотности. А если аккумуляторная батарея уже проработала на автомобиле год и более, в её банках произошло естественное снижение уровня электролита из-за испарения воды из его состава при повторявшихся циклах заряда. Образующиеся газы (кислород и водород) при выходе через вентиляционные каналы пластмассовыми фильтрами в крышке не превращаются вновь в воду (как это иногда утверждает реклама), а всего лишь освобождаются от сопровождающей их влаги. Для рекуперации (превращения) газов вновь в воду нужны специальные катализаторы (из дорогих металлов), а не пластмассовые пористые диски. Поэтому при оценке заряженности автомобильного аккумулятора по плотности электролита необходимо откорректировать уровень электролита до нормы доливкой дистиллированной воды. Если нет пробок в крышке, а только индикатор, то его цвет надо оценивать критически в свете изложенного выше. Если иметь в виду, что индикатор с зелёным шариком оценивает аккумуляторную батарею как «заряженную» в диапазоне от 63 % до 100 % фактической заряженности (при +25°С), то станет понятно, что снижение уровня электролита и его отрицательная температура создают ложную основу заряженности для индикатора. Вот и верь таким устройствам: цвет индикатора зелёный, а аккумуляторная батарея зимой не может запустить двигатель автомобиля.

Продолжительное использование аккумуляторной батареи с низкой заряженностью (хотя индикатор по-прежнему зелёный) обязательно приведёт к оплыванию активной массы с решёток пластин. Что за этим произойдёт? — Электролит при стационарном заряде (это можно увидеть в ареометре) чёрного цвета, а батарея в работе проявляет «слабость». Можно понимать, что не у всех автомобильных аккумуляторов с индикатором это происходит. Но важно о таких последствиях знать с целью своевременного принятия необходимых мер по обеспечению заряженности аккумуляторной батареи не менее 75 % в любых условиях эксплуатации. Это позволит достигать наибольшего срока службы автомобильного аккумулятора в соответствующих условиях работы автомобиля.

Следует также помнить, что холодная аккумуляторная батарея по причине более вязкого электролита, обладающего повышенным электрическим сопротивлением, имеет значительно уменьшенный зарядный ток от генератора при неизменной величине настройки регулятора напряжения. Отсюда возникает недоумение: заряд от генератора идёт, а автомобильный аккумулятор слабо заряжен. К этому необходимо добавить, что КПД заряда холодного автомобильного аккумулятора значительно ниже, чем при его положительной температуре. Чрезмерно низкая заряженность аккумуляторной батареи в зимнее время способствует образованию льда в блоках. Льдом разрушается активная масса на пластинах, могут образоваться трещины и на корпусе.

Из приведённых примеров есть единственный приемлемый выход — это систематический контроль за состоянием заряженности аккумуляторной батареи любого исполнения: пусть она кальциевая, гибридная или малосурьмяная. Важно знать, какими текущими техническими показателями она обладает и не надо обращать внимания на рекламные надписи на её корпусе.

Исправная аккумуляторная батарея, как бы глубоко она ни была разряжена, остаётся исправной. Важно, чтобы в разряженном состоянии она не пребывала более 2-3 дней, так как внутренние процессы между сульфатом и решёткой положительных пластин сокращают её рабочий ресурс. Хранение разряженной аккумуляторной батареи в течение 5-6 месяцев приводит к полному коррозионному разрушению решёток положительных пластин и выходу аккумуляторной батареи из строя. Не всем автолюбителям это понятно, но если вы желаете длительной работы аккумуляторной батареи на вашем автомобиле, то необходимо постоянно держать в памяти вопрос, поставленный в заголовке статьи, а также — ответ на него. И тогда всё будет нормально. Аккумуляторная батарея на автомобиле должна быть заряжена при работе в любых условиях, чтобы владелец не направлял её на экспертизу, как дефектную, в случае отказа.

В качестве образца приводим пример написания экспертного заключения по обследованию аккумуляторной батареи.

Заключение о показателях разряда стартерной аккумуляторной батареи ёмкостью 62 Ah

Стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) типа 6СТ-62АЗВ (12 V: 62 Ah; 600А EN, дата покупки 10.10.2005), была представлена на экспертизу в гарантийный пункт контрольного центра для стартерных батарей в состоянии глубокого разряда: величина напряжения (ЭДС) на полюсных выводах была 9.86 V, а плотность электролита ниже 1.10 г/смЗ (во всех банках).

Для стартерных аккумуляторов на кальциевых электродах нельзя допускать подобных глубоких разрядов, так как они способствуют резкому сокращению их ресурса. Некоторые типы зарядных устройств (автоматического режима) не способны заряжать батарею при подобных глубоких разрядах. Состояние глубокого разряда аккумуляторной батареи не может служить основанием для причисления её к дефектным и распространения на нее гарантийных обязательств.

В стационаре аккумуляторная батарея была осмотрена (на предмет внешних механических повреждений) и после измерения показателей её состояния, была полностью заряжена в комбинированном режиме: постоянного напряжения и постоянного тока. Окончание заряда аккумуляторной батареи при токе не более 5 % от номинальной ёмкости, напряжении на полюсных выводах — 16.20-16.3 V, при плотности электролита 1.28 г/смЗ (+25°С). Уровень электролита в банках контролируется. После 15 часов отдыха (отгазовки) батарея была разряжена на стенде током 360 А. При температуре электролита +25°С разрядное напряжение на 30-й секунде было равно 10.20 V, на 60-й — 10.0 V, а время разряда до 9.0 V составило 2 минуты 28 секунд. Эти показания соответствуют показателям технически исправных аккумуляторных батарей, которые не могут быть сняты с эксплуатации (для списания с учёта) см. п. 5.5.3 последний абзац ГОСТ 959-2002. После подзаряда аккумуляторная батарея была протестирована прибором MICRO 415 фирмы Midtronics (США), применяемым для оценки состояния стартерных батарей без пробок. По нормативной величине этой батареи 600A EN прибор показал: аккумуляторная батарея способна обеспечивать 620 А, а общее состояние её: «GOOD BATTERY» («хорошая батарея»), т.е. — батарея исправна.

ВЫВОД:
Стартерная батарея 62 Ah типа 6ст-62АЗВ подверглась глубокому разряду в процессе работы (хранения) на автомобиле и по этой причине была снята с эксплуатации. Контрольным (нормативным) зарядом в лаборатории её работоспособность в пусковом режиме была восстановлена. Каких-либо производственных дефектов в аккумуляторной батарее нет. Стартерный разряд током 360 А, т.е. 0.6 EN на стенде подтверждает это. Данная аккумуляторная батарея (штатно) может быть использована в исправной электропусковой системе автомобиля с надлежащим контролем за состоянием её заряженности. Отказы аккумуляторной батареи, не связанные с дефектами изготовления, не относятся к гарантийным обязательствам, а нарушения правил использования (бесконтрольность за состоянием заряженности) приводят к сокращению её ресурса (срока службы) — Ссылка владельца аккумуляторной батареи на то, что она не принимает заряд от зарядного устройства (автоматического) не может быть причиной для замены данной батареи по гарантии.