Просто добавь воды: как оживить мёртвый аккумулятор
В свои права вступила зима, а значит, пора рассказать что-нибудь интересненькое и полезное про аккумуляторы – главные источники проблем автомобилиста в холодный сезон. Давайте проверим уровень электролита аккумуляторной батареи и при необходимости доведем его до нормы. Спойлер: если вы уверены, что ваш аккумулятор «необслуживаемый», то скорее всего, это не так. Оживить его всё равно можно.
Обслуживаемый или нет?
Э лектролит свинцовых батарей состоит из двух компонентов – серной кислоты и воды. В понижении уровня электролита виновата именно вода, которая со временем испаряется. В итоге часть пластин оказывается не погруженной в электролит, и аккумулятор теряет емкость. Если летом этот эффект можно не заметить безболезненно, зимой он наверняка подложит вам морозную утреннюю свинью…
У автовладельцев принято делить аккумуляторы на «обслуживаемые» и «необслуживаемые» по типу пробок на банках. Если пробки в наличии, и их можно открутить монеткой – значит, «обслуживаемый»: в нем нужно контролировать уровень электролита и доливать воду при необходимости. Если пробок нет – наоборот.
- На деле «необслуживаемость» заключается в первую очередь в том, что аккумулятор изготовлен с добавками кальция в свинец электродов вместо старой доброй сурьмы, которая применялась десятки лет, – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией НИИ автомобильной электроники и электрооборудования.
- «Кальциевые» батареи обладают очень низкой интенсивностью электролиза воды, которая почти не испаряется из электролита в нормальных условиях эксплуатации. И поэтому в них часто отсутствуют пробки для контроля уровня электролита. Впрочем, надо понимать, что с появлением «кальциевых» батарей проблема выкипания электролита полностью не исчезла. Склонные к падению уровня электролита «сурьмяные» батареи до сих пор выпускаются и продаются, да и «кальциевая» запросто может потребовать контроля и доливки, если машина интенсивно ездит летом в городском цикле или, скажем, неисправен регулятор напряжения в генераторе.
Кальций может применяться только на отрицательных электродах батареи или на всех электродах. Аккумуляторы, у которых кальцием легированы все электроды, называют «кальций-кальциевыми» (Ca/Ca). Правда, плата за необслуживаемость уровня электролита – повышенная чувствительность к глубокому разряду. «Кальциевая» батарея, единожды посаженная «в ноль», как правило, не жилец…
Про воду
Часто даже в по-настоящему необслуживаемых батареях пробки всё-таки имеются, но они не отдельные, а закрепленные на общей пластмассовой пластине, которая сверху прикрыта фирменной наклейкой. На таких пробках нет явных признаков того, что их можно открыть. Но сделать это можно, и зачастую нужно. Поскольку уровень электролита может понизиться почти в любом типе аккумулятора.
Выровнять пониженный уровень электролита в аккумуляторе – несложно и недорого. Достаточно приобрести в автомагазине бутылку дистиллированной воды и долить ее посредством шприца или груши в каждую банку батареи, число которых у машины с 12-вольтовой бортсетью равно шести. Заглянув с фонариком в банки, можно увидеть пластмассовый язычок-«клювик», который является меткой уровня. Если его нет – вода доливается до полного покрытия пластин. После этого аккумулятор крайне желательно не грузить стартером, а подзарядить.
Процедура эта проста и доступна любому автовладельцу. Единственное «узкое место» в этой истории — покупка дистиллированной воды. Обычно фасованная в бутылки по 1,5 литра «дистиллировка» выпускается конторами типа «Рога и копыта», и найти в продаже воду производства известного бренда автомобильной химии не так-то просто. А ввиду невысокой розничной и еще более низкой закупочной цены дистиллированной воды у производителей имеется нешуточный соблазн максимально сократить издержки и начать разливать под видом дистиллировки для АКБ воду из под крана… Тем более, что обманутый покупатель вряд ли станет предъявлять претензии: аккумулятор от обычной воды, безусловно, умрет, но произойдет это не мгновенно.
Вот типичный отзыв о некачественной дистиллированной воде от одного из форумчан «Уазбуки»:
«У меня как-то в багажнике завалялась нераспечатанная бутылка такой воды. Провалялась, наверное, месяца четыре. И как-то вознамерился я ее долить в систему охлаждения. Вскрыл бутылку, а оттуда такой тухлятиной несет — хоть убегай. Из какого болота набрали её. »
TDS-метр
Проверить качество приобретенной дистиллированной воды можно разными методами. Самый правильный способ проверки из доступных в бытовых условиях – применение специализированного прибора, который называется TDS-метр. В китайских интернет-магазинах их полно, стоят они не слишком дорого, а точность вполне достаточна для наших нужд. Выглядит TDS-метр как карандаш с дисплеем и измеряет уровень общей минерализации (солесодержания) воды в единицах «ppm» — количестве частиц растворенных солей на миллион частиц водного раствора.
Измеряем воду из-под крана — 215 ppm. Измеряем дистиллированную воду из автомагазина – бутылка одного производителя показывает 8 ppm, второго – 7 ppm, а третьего, та, на которой написано «двойная очистка», — 0 ppm!
Последнему производителю, безусловно, респект! Продукт действительно высококачественный. Но и в случае, если ppm дистиллировки не равен нулю, волноваться не стоит. Небольшое число — в пределах допустимого. В конце концов, почти в любом советском учебнике по автомобильным эксплуатационным материалам в крайнем случае допускалось применение для электролита талой снеговой воды (не из городских сугробов, разумеется), ppm которой обычно составляет 10-20.
Эксплуатируем автомобильный аккумулятор
С наступлением холодов, особенно, с понижением температуры ниже отметки «0», все чаще, особенно по утрам, можно наблюдать следующую картину:
Покрытый инеем автомобиль, иногда с поднятым капотом, стоит на месте парковки и издает звуки, напоминающие попытку прокрутить двигатель. Знакомая история?
А ведь еще вчера, как казалось, все было в порядке – стартер с легкостью вращал двигатель и машина ездила.
Почему сегодня, утром, у аккумуляторной батареи не хватает сил для запуска двигателя? Куда делся пусковой ток?
Рассмотрим возможные причины, по которым, как казалось, исправно работающий аккумулятор, почему-то, отказывается нормально работать, особенно, с наступлением холодов.
Чтобы стало понятнее, сначала вкратце вспомним как работает автомобильный аккумулятор, т.е. каким образом на полюсах аккумуляторной батареи возникает электрический ток.
Как работает автомобильный аккумулятор
Любой автомобильный аккумулятор представляет собой корпус — контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек – банок.
Каждая банка является законченным источником питания (отдельный аккумулятор) с напряжением 2.1 вольт. Соединив их последовательно, на выходе получают батарею с напряжением 12.6 вольт.
Работа автомобильного аккумулятора основана на принципе возникновения электрического напряжения в результате химической реакции между двумя разнородными металлами (полюсами), помещенными в водный раствор серной кислоты (электролит) определенной плотности.
Один металл – это свинец, который является активной массой отрицательных пластин (вывод «-»), другой металл – это диоксид свинца, который составляет активную массу положительных пластин (вывод «+»).
Когда между плюсом и минусом аккумулятора подключается потребитель электроэнергии (например, открыли дверь – в салоне зажегся свет, включили зажигание, музыку и др.), то в аккумуляторе начинается химическая реакция на отдачу тока – пошел разряд.
Во время разряда аккумулятора, под действием химической реакции, происходит превращение активной массы отрицательных и положительных пластин (катода и анода) в одно и то же вещество – сульфат свинца.
Серная кислота из электролита при этом расходуется – она преобразуется в сульфат свинца и воду. И, как следствие, уровень электролита понижается и плотность его уменьшается.
Во время зарядки аккумулятора, например, после запуска двигателя в работу включается зарядное устройство автомобильного генератора, и происходит обратный химический процесс.
В результате, сульфат свинца распадается, восстанавливая анод и катод, и концентрация серной кислоты в электролите растет, тем самым увеличивая его уровень и повышая плотность.
Эти процессы разряда-заряда в аккумуляторе протекают непрерывно. Кроме них там происходит еще приблизительно шесть десятков различных (побочных) реакций, но на это можно не обращать внимание.
Только нужно учитывать, что все эти побочные реакции способствуют саморазряду аккумулятора, например, во время продолжительного простоя.
Теперь, собственно, о самой проблеме – поскольку процесс разряда-заряда течет непрерывно, почему случается так, что аккумуляторная батарея оказывается разряженной? Пусть не полностью, но ее кое-как хватает, чтобы утром запустить двигатель.
Причин неисправности аккумуляторной батареи может быть несколько, и все они являются следствием неправильной или неаккуратной эксплуатации аккумулятора.
Причины неисправности аккумуляторной батареи
Первая и наиболее распространенная причина – это постоянный или периодический недозаряд аккумулятора, который является следствием коротких пробегов автомобиля. Что это значит?
Запуск двигателя при однократном включении стартера в течение 10 секунд отнимает у батареи примерно 2% емкости. Емкость батареи – это ее способность принимать и отдавать энергию. 2% — это немного.
Тут же в работу включается зарядное устройство генератора, но нужно учитывать, что аккумулятор начинает принимать заряд только после того, как электролит прогреется до плюсовой температуры. И емкость восстанавливается не мгновенно – для этого нужно некоторое время.
В теплое время года этот процесс происходит быстрее, а при минусовой температуре – только после того, как электролит прогреется до 0+1 гр.
Таким образом, непродолжительный пробег, например, в течение часа, не обеспечивает нужный заряд аккумуляторной батарее после пуска двигателя и работы остальных потребителей – фар, габаритных огней, музыки и пр.
Зимой, времени, необходимого для восстановления емкости аккумулятора, требуется больше, чем в теплое время.
Несколько подобных коротких пробегов в течение дня оставляют батарею слегка недозаряженной, и эта разряженность потихоньку увеличивается каждый день.
Устранить недозаряд аккумулятора вследствие постоянных «коротких» пробегов можно только дополнительной его зарядкой на зарядном устройстве.
Другая причина неисправности аккумуляторной батареи это долгое включение стартера при запуске двигателя. Если двигатель сразу не завелся, нельзя «крутить» стартер более 10 — 15 секунд.
Дело в том, что в процессе пуска двигателя участвует не весь объем активной массы пластин и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и электролит, который соприкасается с поверхностью пластин.
После неудачного пуска с первой попытки нужно дать электролиту время, чтобы он перемешался и проник в поры активной массы. Его плотность, при этом, выравнивается. 15-20 секунд для этого будет достаточно.
Если крутить стартер долго и без перерыва, то такая большая нагрузка вызовет коробление пластин и активная масса постепенно осыплется с решеток — аккумулятор придет в негодность.
К тому же, долгими безрезультатными запусками, пусть и с перерывами по правилам эксплуатации, аккумулятор можно «посадить» полностью.
А в разряженном состоянии его нельзя держать, иначе начнется необратимый процесс сульфатации пластин (об этом ниже). Поэтому, если при исправном стартере аккумулятор уже «не тянет», то его немедленно нужно ставить на зарядку.
Осыпанию активной массы из пластин также может способствовать случайное короткое замыкание (плюсовой клеммы аккумулятора на корпус автомобиля — например, неудачно положенный гаечный ключ).
Таким образом, продолжительный разряд аккумуляторной батареи при запуске двигателя в сочетании с короткими пробегами значительно увеличивает ее разряженность – батарея не успевает за время этих пробегов восстановить свою емкость.
Еще одна причина того, что автомобильный аккумулятор со временем стал недееспособным, это низкий уровень электролита в банках, или в одной из банок.
Уровень электролита может быть настолько низкий, что верхний край решеток остается непокрытым, т.е. контактирует с воздухом.
Низкий уровень электролита – это следствие, а вот причину, в результате которой оказался такой низкий уровень, нужно выяснить.
Уровень электролита понижается в трех случаях:
- трещина в корпусе (электролит может вытекать);
- в результате глубокого разряда (естественное уменьшение уровня);
- при испарении воды из электролита (работа в жарких условиях или большой зарядный ток).
Все эти случаи одинаково губительны для аккумулятора, поэтому необходим периодический контроль уровня электролита в банках.
Если аккумулятор в процессе эксплуатации не роняли, не переворачивали, то первый случай (утечки электролита) исключается.
В двух остальных случаях потребуется доливка дистиллированной воды до необходимого уровня с последующей зарядкой до первоначальной плотности.
Если в АКБ низкий уровень электролита
Если уровень электролита значительно понизился, то, скорее всего, аккумуляторная батарея частично разряжена. Насколько сильно – можно определить по значению его плотности, т.е. измерить. Плотность измеряется ареометром.
Разряд батареи всегда сопровождается насыщением сульфата свинца в электролите. И если аккумулятор какое-то время находится в полностью или частично разряженном состоянии, то после перенасыщения, сульфат свинца оседает на пластинах в виде кристаллов.
Эти кристаллы, впоследствии, сами ни в какую реакцию уже не вступают, и тем самым изолируют активную массу пластин от электролита.
Таким образом, часть активной массы пластин остается как бы исключенной из процесса образования электричества, и емкость батареи значительно снижается.
Этот процесс образования кристаллов получил название сульфатация пластин.
Признаком того, что сульфатация началась, является тот случай, когда батарея под нагрузкой быстро «садится», а будучи поставленной на заряд, быстро восстанавливает напряжение и плотность. Такой батарее осталось работать уже не долго, и ее, скорее всего, придется заменить.
Когда пластины контактируют с воздухом (очень низкий уровень электролита), то процесс сульфатации будет уже несколько другим, но результат будет тот же – нерастворимые кристаллы сульфата свинца изолируют от химического процесса верхнюю часть пластин.
Понижение уровня электролита может быть вызвано высоким зарядным током от генератора, из-за чего электролит будет постоянно кипеть во время зарядки и это вызовет естественное испарение воды.
Поэтому, периодически нужно проверять работу зарядного устройства генератора. Напряжение на выходе зарядного устройства автомобильного генератора должно быть в интервале 13,6 — 14,2 вольт.
Ну и еще одна причина, которая влияет на нормальную работу автомобильного аккумулятора, это саморазряд. Саморазряд аккумулятора, по-другому, это снижение емкости батареи при длительном хранении.
Но не только при хранении. Во время эксплуатации аккумулятора саморазряд никуда не исчезает. Этот процесс естественный, поэтому, бороться с ним бесполезно, но его можно замедлить.
Для этого батарею всегда следует содержать в чистоте. Грязь, пыль на корпусе, тем более мокрая грязь в районе клемм, значительно усиливают саморазряд.
Поэтому, если такое случилось, нужно эту грязь своевременно удалить. Корпус батареи должен быть чистый и сухой, а на ее клеммах не должно быть окислов.
Устранив вышеизложенные причины, снижающие работоспособность вашего аккумулятора и периодически проводя осмотр и его профилактику, можно с уверенностью ездить значительно дольше отведенного для него гарантированного срока не боясь, что в какой-то момент аккумулятор вас подведет.
О том, как правильно зарядить автомобильный аккумулятор, можно прочесть в статье Заряжаем автомобильный аккумулятор.
Автор: Сергей Довженко
Последняя редакция: 04.03.2022
Если есть желание поделиться прочитанным, ниже кнопки на выбор. Жмем, не стесняемся.
Что подливать в современные АКБ: воду или электролит?
Большинство автомобилистов предпочитает покупать именно необслуживаемые аккумуляторы, они хороши тем, что не требуют к себе никакого внимания весь срок своей службы. Но кроме таких АКБ, в продаже доступны и классические – обслуживаемые батареи. За ними требуется регулярный уход, вот только не все водители умеют правильно это делать. Сегодня разберём, что нужно доливать в аккумулятор – электролит или дистиллированную воду.
Куда делся электролит?
В процессе работы аккумулятора из него постепенно испаряется электролит, что приводит к снижению его ёмкости, она начинает быстро разряжаться и не набирает полную зарядку. Стоит отметить, что электролит выкипает из всех типов аккумуляторов, даже из тех, которые не нуждаются в обслуживании. Практически во всех батареях производители предусматривают смотровое окошко, через которое можно контролировать уровень электролита — после испарения достаточного объёма происходит оголение свинцовых пластин. На обслуживаемых АКБ предусмотрены специальные крышки, открутив которые, вы можете посмотреть уровень жидкости и при необходимости долить.
Что долить в аккумулятор?
В большинстве случаев при уменьшении объёма электролита в аккумулятор добавляют дистиллированную воду. На дне батареи остаётся серная кислота, и, чтобы получить электролит, её необходимо разбавить водой. Процедура довольно простоя: покупаете в автомобильном магазине воду и доливаете её до уровня в аккумулятор. Но иногда это не помогает, и в этом случае в батарею нужно заливать уже готовый электролит. Такое бывает в случаях перезаряда АКБ из-за сломавшегося генератора. Это приводит к тому, что электролит начинает активно выкипать, и батарея остаётся буквально сухой. Тогда дистиллированная вода не поможет, и придётся доливать готовый электролит, его можно также купить в автомагазине.
После заливки дистиллированной воды или электролита обязательно нужно проверить его плотность при помощи ареометра. Нормальной плотностью для электролита считается 1,27 грамм/см3.