7.1.8. Аккумуляторная батарея

Рассматриваемый в данном руководстве автомобиль имеют электрическую систему, работающую под напряжением 12 В. Масса кузова соединяется с минусовой клеммой аккумуляторной батареи. Аккумуляторная батарея находится в моторном отсеке или под задним сиденьем (модели с кондиционером, а также некоторые дизельные модификации).

Аккумуляторная батарея выполняет три главных функции в электрической системе автомобиля:

– дает электрический ток для пуска двигателя;

– стабилизирует напряжение в электрической системе;

– может в короткое время обеспечивать током, когда потребление энергии превышает выходную мощность генератора.

Герметичные аккумуляторные батареи стандартные для всех автомобилей. У них на корпусе нет заливных пробок. Аккумуляторная батарея полностью герметична, не считая двух маленьких боковых отверстий для вентиляции. Эти вентиляционные отверстия позволяют улетучиваться образовавшимся газам.

Герметичные аккумуляторные батареи имеют следующие преимущества над обычными аккумуляторными батареями:

– для долговечности аккумуляторных батарей не нужно доливать воды;

– батарея защищена от перезарядки. Если слишком большое напряжение подведено к аккумуляторной батарее, она не будет принимать столько тока, сколько обычная батарея. Повышение напряжения продолжит заряжать обычную батарею, что приводит к газообразованию и потере электролита;

– батарея подлежит самозарядке как обычная батарея. Это очень важно, когда автомобиль стоит в одном месте продолжительное время;

– при меньших размерах и весе напряжение и сила тока остались прежними.

Аккумуляторная батарея имеет два показателя:

– показатель емкости аккумуляторной батареи определяется при 27 °С, которая при полной зарядке обеспечивает 10,5 В и больше;

– показатель аккумуляторной батареи при пуске холодного двигателя определяется тестированием при –18 °С, которая показывает мощность батареи при проворачивании коленчатого вала при холодном двигателе.

Резервная мощность аккумуляторной батареи определяется как максимально возможное продолжительное время для движения ночью с минимальной электрической нагрузкой без использования выходной мощности генератора. Выраженная в минутах, резервная мощность (или показатель Е) является необходимым временем для полной заряженной аккумуляторной батареи при 27 °С и разрядке током 25 А для достижения на клеммах напряжения в 10,5 В.

Тестирование сипы тока при пуске холодного двигателя проводится при –18 °С. Минимальный показатель силы тока, который должен быть сохранен батареей при заданной температуре, пока имеется минимальное напряжение в 7,2 В.

Рис. 7.4. Современная необслуживаемая аккумуляторная батарея: 1 – крышка корпуса; 2 – защитная крышка клемм; 3 – межэлементное соединение; 4 – конечная клемма; 5 – пробки элементов (внизу под крышкой); 6 – держатель пластин; 7 – корпус; 8 – усилитель днища; 9 – положительная пластина, закрытая сепаратором; 10 – отрицательная пластина

Этот показатель измеряется при пуске холодного двигателя.

Срок службы аккумуляторной батареи не безграничен. Тем не менее, при надлежащем уходе аккумуляторная батарея прослужит много лет.

Если аккумуляторная батарея прошла тестирование хорошо, но выявляются сбои в работе без видимой причины, причиной неисправности или отказа могут быть следующие факторы:

– какой-нибудь прибор был оставлен включенным на всю ночь;

– в короткие периоды автомобиль двигался на малой скорости;

– электрическая нагрузка автомобиля превышала выходную мощность генератора, нередко с включением нестандартного оборудования;

– неисправность в системе зарядки: скольжение ремня генератора, неисправность генератора или неисправность регулятора напряжения и т. д;

– неправильное использование батареи: непроведение чистки, закрепление клемм или ослабление зажимов;

– механические неисправности электрической системы: закороченные или защемленные провода.

Герметичные аккумуляторные батареи имеют встроенный ареометр с температурной компенсацией в ее верхней части, используемый для нижеследующей диагностики:

– когда смотрите на ареометр, удостоверьтесь, что верхняя часть батареи чистая;

– при нормальной работе должны быть получены два показания:

Видимая зеленая точка-появление зеленого цвета, называемая «зеленая точка» означает, что батарея готова к тестированию;

Темно-зеленая невидимая точка – если имеются жалобы на пуск холодного двигателя, необходимо тестирование батареи. В это же время должны быть проверены электрические системы и зарядка. Иногда может возникнуть третье условие:

Чистый или светло-желтый цвет – уровень жидкости ниже кончика ареометра. Это может стать причиной чрезмерной или длительной зарядки, чрезмерного или нормального износа батареи. Поэтому зарядка и электрические системы могут нуждаться в проверке, если имеются жалобы на пуск холодного двигателя. Если батарея – причина жалобы на плохой пуск холодного двигателя, замените ее.

Плотность электролита совместно с измерением напряжения на выводах аккумуляторной батареи позволяют сделать точный вывод о степени заряженности батареи. Для проверки служит ареометр, который можно приобрести в специализированном магазине. Чем больше плотность электролита, тем больше поднимается (всплывает) поплавок ареометра. На шкале ареометра значения выражены в единицах плотности (г/см³).

Во время измерения плотности электролита следите за тем, чтобы на поверхность батареи, кузов и другие детали с пипетки ареометра не падали капли электролита, содержащие серную кислоту, которая вызывает коррозию и утечки тока.

При измерении плотности электролита температура электролита должна находиться в пределах 20–30 °С. Плотность электролита должна измеряться в каждом элементе (банке) аккумуляторной батареи. После измерении плотности электролита можно установите степень разряженности батареи.

Во всех элементах электролит должен иметь одинаковую плотность.

Плотность электролита в полностью заряженной аккумуляторной батарее составляет 1,28 г/см³.

Плотность электролита аккумуляторной батарее, разряженной на 25%, составляет 1,24 г/см³.

Плотность электролита аккумуляторной батарее, разряженной на 50%, составляет 1,20 г/см³.

Аккумуляторную батарею, разряженную более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, снимите с автомобиля и подзарядите.

При измерении плотности электролита температура электролита должна находиться в пределах 20–30 °С. Плотность электролита должна измеряться в каждом элементе (банке) аккумуляторной батареи. После измерении плотности электролита можно установите степень разряженности батареи.

Во всех элементах электролит должен иметь одинаковую плотность.

Плотность электролита в полностью заряженной аккумуляторной батарее составляет 1,28 г/см³.

Плотность электролита аккумуляторной батарее, разряженной на 25%, составляет 1,24 г/см³.

Плотность электролита аккумуляторной батарее, разряженной на 50%, составляет 1,20 г/см³.

Аккумуляторную батарею, разряженную более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, снимите с автомобиля и подзарядите.

Аккумуляторная батарея с зеленой точкой показывает, что зарядка не нужна, пока батарея не разрядится как, например, при пуске холодного двигателя.

При зарядке аккумуляторной батареи с герметизированными клеммами вне автомобиля, установите переходник. Удостоверьтесь, что все соединения зарядного устройства чистые и надежные. Для лучшего результата батарея должна заряжаться, когда электролит и пластины имеют комнатную температуру. Чрезвычайно холодные батареи могут не заряжаться несколько часов после начала зарядки.

Заряжайте аккумуляторную батарею, пока не появится зеленая точка. В процессе зарядки батарея должна проверяться каждые 30 мин. Наклон или взбалтывание могут быть необходимы для появления зеленой точки.

После зарядки аккумуляторная батарея должна быть протестирована.

Время, необходимое для зарядки аккумуляторной батареи, зависит от:

– размера батареи – для полностью разряженной батареи большой емкости, предназначенной для работы в тяжелом режиме, необходимо время в 2 раза больше, чем для зарядки аккумуляторной батареи легкового автомобиля;

– температуры – для зарядки батареи при –18 °С потребуется больше времени, чем при 27 °С. Когда зарядное устройство подсоединено к холодной батарее, сначала степень зарядки будет очень низкой, но по мере роста температуры батареи степень зарядки повысится;

– способности зарядного устройства – зарядное устройство с током зарядки 5 А потребует больше времени для зарядки, чем зарядное устройство с током зарядки 30 А или больше;

– состояния заряда – для зарядки полностью разряженной батареи необходимо в два раза больше заряда, чем для зарядки двух наполовину разряженных батарей, потому что в полностью разряженной батарее электролит приближается по составу почти к чистой воде и является плохим проводником. Затем, по мере того как заряжающий ток приводит к увеличению содержания кислоты в электролите, соответственно увеличивается и степень зарядки.

Перед зарядкой отключите от батареи плюсовый кабель и кабель массы, сначала кабель массы.

Перед зарядкой проверьте уровень электролита, при необходимости долейте дистиллированную воду.

Замерзшую батарею (батарею, электролит в которой замерз) перед зарядкой разморозьте. Полностью заряженная батарея замерзает при температуре –65 °С, наполовину заряженная батарея – при температуре –30 °С, разряженная батарея – при температуре –12 °С.

Заряжайте батарею только в хорошо проветриваемом помещении. При зарядке установленной батареи оставьте капот автомобиля открытым.

При нормальной зарядке значение зарядного тока составляет примерно 10% от емкости батареи. (то есть батарея емкостью 50 А·ч должна заряжаться током величиной примерно 5,0 А). В качестве времени зарядки можно принять значение 10 ч.

Соедините плюсовый вывод аккумуляторной батареи с плюсовым проводом, минусовый вывод батареи с минусовым проводом зарядного устройства.

Во время зарядки температура электролита не должна превышать +55 °С, при необходимости, прервите зарядку или уменьшите значение тока зарядки.

Заряжайте батарею до тех пор, пока во всех элементах батареи не начнется обильное выделение газа и, при следующих последовательно друг за другом через час 3-х измерениях, не перестанет увеличиваться плотность электролита и напряжение.

После зарядки проверьте уровень электролита, при необходимости долейте дистиллированную воду.

Нижеследующую процедуру используйте для перезарядки полностью разряженной батареи:

– измерьте напряжение на клеммах батареи точным вольтметром. Если значение измеряемой величины ниже 10 В, ток зарядки будет очень низким, и это может занять некоторое время, перед тем как батарея примет избыточные несколько миллиампер;

– поставьте зарядное устройство на высокое место. Некоторые зарядные устройства имеют схему защиты от обратной полярности, предотвращающей

зарядку при неправильном соединении с клеммами батареи. Полностью разряженная батарея не имеет достаточного напряжения, чтобы привести в действие эту схему, даже если провода подсоединены правильно. Это приведет к тому, что батарея не будет заряжаться. Поэтому следуйте специальным инструкциям производителя зарядных устройств, чтобы зарядное устройство включилось и начало заряжать батарею с низким напряжением;

– в зарядных устройствах предусмотрены регуляторы напряжения и силы тока. Время, необходимое для зарядки батареи в зависимости от различных значений напряжения, приведены ниже.

Если полученный батареей заряд нельзя измерить после истечения времени зарядки, батарею следует заменить.

Если полученный заряд измеряется в процессе зарядки, батарея исправна, зарядку надо завершить как обычно.

Если полученный батареей заряд не измеряется после истечения времени зарядки, вычисленным вышеуказанным методом, батарею надо заменить.

Если полученный заряд измеряется в течение времени зарядки, то батарея исправна и зарядку следует завершить обычным способом.

Время от времени нужно выполнять следующие работы, чтобы батарея служила дольше и ее мощность поддерживалась максимальной.

Всегда следует содержать батарею и окружающие ее детали в чистоте. Поверхность батареи должна быть всегда сухой, так как иначе, между отдельными банками могут возникнуть поверхностные токи утечки, из-за чего батарея будет разряжаться сама по себе.

Уровень электролита должен постоянно находиться у кольца, расположенного с нижней стороны заливной камеры. Для долива следует использовать дистиллированную воду.

В холодную погоду не оставлять батарею в незаряженном состоянии, так как она (точнее, электролит в ней) замерзнет. Слабо заряженные батареи замерзают уже при температуре около –10 °С.

Батареи, не использующиеся длительное время, разряжаются сами по себе и могут быть подвержены сульфатации пластин. Если такие батареи заряжать быстрозарядным устройством, они не принимают зарядный ток и из-за, так называемой, поверхностной зарядки.

Прежде чем забраковать батарею, следует проверьте ее:

Проверьте плотность электролита. Если плотность во всех элементах отличается не более чем на 0,02 г/см³, батарею следует зарядить зарядным устройством.

Проверьте батарею после зарядки под нагрузкой. Если значения не соответствуют требуемым, батарея неисправна.

Проверьте плотность электролита. Если плотность электролита в одной или нескольких банках значительно ниже, чем в остальных (например, в пяти банках плотность составляет 1,16 г/см³, а в одной 1,08 г/см³), батарея имеет внутреннее короткое замыкание.

Чтобы избежать преждевременного старения батареи, следует заряжать батарею, находящуюся на хранении, каждые 3 месяца.

В зависимости от модификации автомобиля к процессу нормального саморазряда батареи добавляется потребление энергии постоянно действующих потребителей энергии. Поэтому батарея на не эксплуатирующемся автомобиле должна заряжаться раз в полтора месяца. Если есть подозрение на наличие поверхностных токов утечки, следует проверьте бортовую сеть автомобиля.

Для проверки используйте полностью заряженную батарею.

Установите на амперметре (с пределом измерения 0–5 мА и 0–5 А) наивысший предел измерения. Включите амперметр между минусовым выводом батареи и кабелем массы. Плюсовый провод амперметра подключите к плюсовому выводу батареи, минусовый провод амперметра – к минусовому выводу батареи.

Выключите все потребители электроэнергии, закройте все двери и багажник, выключите плафон подсветки моторного отсека.

Переключайте предел измерения амперметра в сторону уменьшения до тех пор, пока не появятся какие-либо показания (допустимое значение составляет 1–3 мА). Вынимая друг за другом предохранители из блока предохранителей, размыкайте последовательно все электрические цепи. Если при размыкании одной из цепей показания упадут до 0, то в этой цепи следует искать источник неисправности. Возможные неисправности: корродировавшие или загрязненные контакты электрических разъемов, перетертые провода, внутреннее замыкание в элементах электрооборудования.

Если в защищенных предохранителями цепях неисправности не обнаружено, следует отключить провода от незащищенных предохранителями устройств: генератора, стартера, элементов системы зажигания.

Если при отключении одной из незащищенных цепей показания амперметра упадут до 0, отремонтируйте или замените соответствующий элемент. При утечке тока в стартере или системе зажигания всегда проверяйте (в соответствии со схемой) выключатель зажигания и стартера.

При отключении аккумуляторной батареи из памяти центрального блока системы управления двигателя и коробки передач, антиблокировочной системы тормозов, а также из памяти ряда других электроприборов, например, радиоприемника и часов стираются данные о имевших место неисправностях. После подключения заново запрограммируйте соответствующие приборы. Некоторые серийно установленные радиоприемники имеют защитный код. Защитный код предотвращает несанкционированное использование радиоприемника, если его питание отключалось. Питание радиоприемника и часов отключается, если, например, отключается аккумуляторная батарея, снимается приемник или перегорает соответствующий предохранитель.

Отверните гайки и отсоедините «отрицательную» клемму и затем «положительную» клемму от аккумуляторной батареи.

Отверните гайку крепления кронштейна поддержки аккумуляторной батареи.

Снимите кронштейн поддержки аккумуляторной батареи.

Снимите аккумуляторную батарею.

Перед установкой очистите полюсные выводы аккумуляторной батареи, для этого подойдет латунная проволочная щетка. Для предотвращения коррозии покройте выводы батареи специальной смазкой.

Установку аккумуляторной батареи проводите в последовательности, обратной снятию.

Затяните гайку крепления кронштейна поддержки аккумуляторной батареи моментом 6–8 Н·м.

Рис. 7.5. Затягивание гайки крепления клеммы аккумуляторной батареи

Затяните гайки крепления клемм аккумуляторной батареи моментом 9–12 Н·м.