Автомобильные аккумуляторы 

Автомобильный аккумулятор, или, правильнее, аккумуляторная батарея (АКБ) обеспечивает запуск двигателя и, при необходимости (например, неисправности генератора), может являться резервным источником питания.

Принцип действия.

Принцип действия всех современных аккумуляторов одинаков. Стандартный автомобильный аккумулятор состоит из шести 2-вольтовых элементов, что дает на выходе 12 вольт. Каждый элемент состоит из свинцовых решетчатых пластин, покрытых активным веществом и погруженных в кислотный электролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, а положительные двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку, активное вещество вступает в химическую реакцию с сернокислотным электролитом, вырабатывая электрический ток. На пластинах при этом осаждается сульфат свинца, и электролит, соответственно, истощается. При зарядке эта реакция проходит в обратном направлении, и способность аккумулятора давать ток восстанавливается.

Классификация.

Батареи классифицируются по своим основным параметрам:

Также существует условное разделение аккумуляторов на два типа — необслуживаемые и малообслуживаемые. Они различаются по внешнему виду: необслуживаемые аккумуляторы имеют герметично запаянный корпус, а обслуживаемые предусматривают возможность долива электролита в случае его испарения.

АКБ первого типа более привередливы к работе системы энергоснабжения и работе электрооборудования автомобиля, и подходят больше для более мягких, чем те, которые есть в России, климатических условий. При использовании таких аккумуляторов необходимо периодически контролировать исправность генератора и следить за наличием утечек тока в системе электрооборудования.

Малообслуживаемые аккумуляторы характеризуются высокой надежностью и идеально подходят для эксплуатации автомобиля в условиях суровой русской зимы. В свою очередь, этот вид АКБ также делится на два типа: сухозаряженные (без электролита) и залитые на заводе-изготовителе. Как правило, в последних более качественный электролит, а также меньше вероятность брака. Аккумуляторы же без электролита удобно покупать «про запас»: чтобы привести их в полную боевую готовность, нужно просто залить электролит.

Немаловажными параметрами, на которые следует обратить особое внимание при выборе аккумулятора — это его размер и критическая температура работы. Размер АКБ указан на корпусе аккумулятора или в инструкции по эксплуатации. При выборе размера аккумулятора нужно учитывать величину площадки под капотом, предусмотренной для АКБ, а также длину проводов (особенно внимательно к длине проводки следует отнестись при установке аккумулятора с обратной (реверсной) полярностью). Что касается температур работы, то, учитывая российские погодные условия (речь, прежде всего, идет о «суровой русской зиме», ведь известно, что в морозы часто возникают проблемы с запуском двигателя), лучше выбирать аккумулятор, работающий в наибольшем диапазоне температур.

Маркировка автомобильных аккумуляторов.

На каждой батарее в соответствии с требованиями международных стандартов должна быть маркировка, содержащая информацию о ее напряжении, номинальной емкости, назначении и конструктивном исполнении. На рис.1 показана типовая маркировка, применяемая на АКБ, выпускаемых в России и Европе.

Маркировка российских АКБ, наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 959-91. Она выполняется по следующей схеме:

«6 СТ-60 А1» (1) (2) (3) (4)

(1) — Цифра, указывающая число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (6 или 3), характеризующая её номинальное напряжение (12 или 6 В соответственно).

(2)— Буквы, характеризующие назначение батареи по функциональному признаку (СТ — стартерная).

(3)— Число, указывающее номинальную емкость батареи в ампер-часах (А·ч).

(4)— Буквы или цифры, которые содержат дополнительную информацию об исполнении батареи (при необходимости) и материалах, примененных для её изготовления, например: «А» — с общей крышкой, буква «3» — залитая и полностью заряженная (если ее нет — батарея сухозаряженная), слово «необслуживаемая» — для батарей, соответствующих требованию ГОСТ по расходу воды, «Э» — корпус-моноблок из эбонита, «Т» — моноблок из термопластичной пластмассы, «М» — сепаратор типа мипласт из поливинилхлорида, «П» — сепаратор-конверт из полиэтилена.

Например, условное обозначение батареи «6СТ-60А1» указывает, что батарея состоит из шести аккумуляторов, соединенных последовательно. Таким образом, ее номинальное напряжение — 12 В. По своему назначению батарея стартерная, ее номинальная емкость — 60 А·ч при 20-часовом режиме разряда. Батарея изготовлена в моноблоке с общей крышкой в сухозаряженном исполнении.

После условного обозначения батарей, предназначенных для внутреннего рынка, указывают обозначение технических условий на батарею конкретного типа, а батарей, предназначенных на экспорт — обозначение ГОСТ 959-91. Сплав, из которого изготовлены токоотводы и электроды, иногда указывают в рекламных целях. Условное обозначение батарей, применяемое большинством европейских производителей, представляет собой пятизначный код по немецкому стандарту DIN (например 560 19) или девятизначный код по международному стандарту ETN (например 560 059 042).

 

Рис 1а. Маркировка российской батареи: 1 – условное обозначение; 2 и 3 – ток холодной прокрутки по DIN и EN; 4 – вес 5 – резервная емкость; 6 – номинальная емкость; 7 – номинальное напряжение.

В структуре кодов как по DIN, так и по ETN, значение первых трех цифр одинаково. Они показывают номинальную емкость и напряжение батареи. Для 6-вольтовых батарей первые три цифры (от 001 до 499) представляют собой номинальную емкость в ампер-часах. Для наиболее распространенных 12-вольтовых АКБ номинальную емкость можно получить, вычитая 500 из трехзначного числа (от 501 до 799). Таким образом, если первая цифра обозначения равна 5, то емкость батареи от 1 до 99 А·ч, если 6 — от 100 до 199 А·ч, а если 7 — от 200 до 299 А·ч.

 

Например, батареи типа 560 19 (по DIN) или 560 059 042 (по ETN) имеют емкость 60 А·ч. Последние две цифры в обозначении по DIN, также как вторая тройка цифр в обозначении по ETN, указывают на вариант конструктивного исполнения, характеризующий размеры и тип полюсных выводов, конструкцию крепежных элементов, тип газоотвода, тип крышки, наличие ручек, вибропрочность и т. п.

 

Число из трех последних цифр в обозначении по ETN составляет 0,1 от величины тока холодной прокрутки по EN. Для приведенного выше примера ток холодной прокрутки равен:

 

I = 042 x 10 = 420 А.

 

Для сопоставительного пересчета величины тока по EN в DIN применяют коэффициент 1,7:

 

IEN = 1,7 · IDIN

 

Рис.1 Маркировка АКБ, применяемая в России.

Кроме вышеуказанных обозначений маркировка батареи должна содержать следующие данные(рис.1):

1. 60 Аh — номинальная емкость в Ампер-часах (А·ч или Ah)

2. Товарный знак завода-изготовителя.

3. Условное обозначетие(по ГОСТ.)

4. 420 А — пусковой ток — ток холодной прокрутки при ?18°C в Амперах (А);

5. 12 V — номинальное напряжение в Вольтах (В или V);

6. 0901 — дата изготовления (две цифры — месяц, две цифры — год изготовления);

7. 20 kg — масса батареи в состоянии поставки с завода;

8. «+» и «?» — знаки полярности;

9. Предупреждающие знаки, например: опасно-едкое вещество, не курить, не кантовать, не давать детям и т.п.;

10. Уровень залитого электролита (min, max или другие обозначения предельных уровней).

Вся маркировка, предусмотренная требованиями стандартов, наносится на корпус или крышку батареи одним из двух методов:

В обоих случаях маркировка должна быть четкой и прочной при воздействии на нее влаги и аэрозолей электролита и сохраняться в течение всего срока эксплуатации батареи.

Примерное соответствие токов холодной прокрутки по разным стандартам

DIN 43559, ГОСТ 959-91

EN 60095-1, ГОСТ 959-2002

SAE J537

170

280

300

220

330

350

255

360

400

255

420

450

280

480

500>

310

520

550

>335

540

600

365

600

650

395

640

700

420

680

750

Некоторые отечественные производители обозначают еще и резервную емкость, а также ток холодной прокрутки сразу по нескольким стандартам.

 

 

N 60095-1 (European norm) требует нанесения на корпус батареи следующей информации:

Помимо этого, на батарее может наноситься другая информация — обозначения батарей, с которыми взаимозаменяема данная АКБ, и т.п.

 

 

Маркировка европейской батареи: 1 – номинальное напряжение; 2 – номинальная емкость; 3 – ток холодной прокрутки по EN; 4 – обозначения батарей, с которыми взаимозаменяема данная АКБ; 5 – условное обозначени; 6 – знаки мер безопасности.

Американские производители формируют условное обозначение в соответствии с требованиями стандарта SAE (США). Обозначение состоит из номера типоразмерной группы и тока холодной прокрутки при ?18°C. Например, батарея типа A24410 относится к типоразмерной группе 24 (260x173x225 мм) а ее ток холодной прокрутки по методике SAE равен 410 А при ?18°C.

 

Согласно стандарту SAE J537 (Society of Automotive Engineers) на батареях американского производства наносится:

Требований по маркировке SAE J537 не содержит, но американские производители дополнительно наносят следующую информацию: номинальное напряжение; знаки полярности «+» и «-», резервная емкость (не всегда), товарный знак производителя, условные знаки мер безопасности при работе с батареей и т. п.

В структуре кодов как по DIN, так и по ETN, значение первых трех цифр одинаково. Они показывают номинальную емкость и напряжение батареи. Для 6-вольтовых батарей первые три цифры (от 001 до 499) представляют собой номинальную емкость в ампер-часах. Для наиболее распространенных 12-вольтовых АКБ номинальную емкость можно получить, вычитая 500 из трехзначного числа (от 501 до 799). Таким образом, если первая цифра обозначения равна 5, то емкость батареи от 1 до 99 А·ч, если 6 — от 100 до 199 А·ч, а если 7 — от 200 до 299 А·ч.

Например, батареи типа 560 19 (по DIN) или 560 059 042 (по ETN) имеют емкость 60 А·ч. Последние две цифры в обозначении по DIN, также как вторая тройка цифр в обозначении по ETN, указывают на вариант конструктивного исполнения, характеризующий размеры и тип полюсных выводов, конструкцию крепежных элементов, тип газоотвода, тип крышки, наличие ручек, вибропрочность и т. п.

Число из трех последних цифр в обозначении по ETN составляет 0,1 от величины тока холодной прокрутки по EN. Для приведенного выше примера ток холодной прокрутки равен:

I = 042 x 10 = 420 А.>

Для сопоставительного пересчета величины тока по EN в DIN применяют коэффициент 1,7:

EN = 1,7 · IDIN