Rysunek 10.3. Urządzenie bateryjne: 1 - monoblok (korpus); 2 - podział elementów; 3 - pływak wskaźnika gęstości; 4 - terminal "minus"; 5 - pokrycie wspólne; 6 - wskaźnik gęstości elektrolitu; 7 - zacisk "plus"; 8 - element baterii
Współczesny samochód jest naszpikowany różnymi odbiornikami energii elektrycznej i urządzeniami elektronicznymi, począwszy od odtwarzacza CD, poprzez elektroniczne jednostki sterujące silnikiem, skrzynią biegów, aż po układ zapobiegający blokowaniu kół. poduszki powietrzne itp. W wilgotnym okresie poza sezonem, a szczególnie zimą, wszystkie podzespoły elektryczne i elektroniczne w samochodzie, a przede wszystkim akumulator samochodowy, przechodzą test wytrzymałościowy.
Jak pokazuje praktyka, jeśli w zimie pojawiają się problemy z uruchomieniem silnika i aby je rozwiązać, trzeba stale ładować akumulator, to pod warunkiem, że generator jest sprawny, napięcie paska alternatora jest normalne, a żywotność akumulatora przekracza 3 lata, to całkiem rozsądne jest rozważenie zakupu nowego akumulatora.
Nowoczesne baterie występują zazwyczaj w dwóch typach:
- bezobsługowy przez cały okres eksploatacji;
- niskie wymagania konserwacyjne, wymagające uzupełniania wody destylowanej raz lub dwa razy do roku.
Wybierając akumulator bezobsługowy do swojego samochodu, warto kierować się zaleceniami producenta, spośród szerokiej oferty akumulatorów samochodowych różnych producentów dostępnych na rynku części samochodowych.
Tabela 10.3. Zależność pojemności akumulatora od temperatury elektrolitu
| Temperatura elektrolitu,°C | Pojemność baterii, % |
| -10 | 80 |
| -20 | 66 |
| -30 | 50 |
| -40 | 32 |
Należy pamiętać, że w niskich temperaturach, na skutek wzrostu lepkości oleju silnikowego i pogorszenia warunków zapłonu paliwa, moc pobierana przez rozrusznik podczas uruchamiania silnika wzrasta dwu-, trzykrotnie. Czas rozruchu zimnego silnika, w porównaniu do ciepłego, w niektórych przypadkach wydłuża się 10-20 razy. Zimą, przy niskich temperaturach powietrza, wzrastają więc wymagania dotyczące charakterystyki rozruchowej akumulatora, czyli jego zdolności do szybkiego rozładowania (10 sek. zgodnie z GOST) wytworzyć prąd potrzebny do pracy rozrusznika przy znamionowej prędkości obrotowej jego kotwicy w okresie zimowym (-18°C wg GOST).
W tabeli. Na rysunek 10.3 pokazano zależność pojemności akumulatora od temperatury elektrolitu. Pojemność akumulatora jest podawana jako procent pojemności, jaką akumulator jest w stanie dostarczyć w temperaturze 25°C.
Elementy akumulatora umieszczone są w monobloku polipropylenowym (obudowie) 1 (rysunek 10.3) i przykryte są wspólną pokrywą 5, nierozerwalnie połączoną z monoblokiem. Dwa otwory wentylacyjne po bokach baterii u góry pozwalają na ucieczkę na zewnątrz niewielkiej ilości gazu, który gromadzi się w jej wnętrzu.
W pokrywie akumulatora można umieścić wskaźnik gęstości elektrolitu 6, którego wskazania uwzględniają temperaturę akumulatora. Istnieją trzy możliwe odczyty wskaźnika:
- zielona kropka - bateria naładowana;
- ciemna kontrolka bez zielonej kropki - akumulator jest częściowo rozładowany, uruchomienie silnika jest utrudnione lub niemożliwe;
- wskaźnik przezroczysty lub jasnożółty – nadmierny spadek poziomu elektrolitu spowodowany długotrwałym przeładowywaniem akumulatora lub jego naturalnym zużyciem.
Samochód wyposażony jest w bezobsługowy akumulator rozruchowy kwasowo-ołowiowy o pojemności 55 Ah. Akumulatory o podanej pojemności produkuje wielu producentów, parametry tych akumulatorów są podobne.
Uwaga: Zasada działania akumulatorów kwasowo-ołowiowych opiera się na reakcjach elektrochemicznych ołowiu i dwutlenku ołowiu w środowisku kwasu siarkowego. Podczas rozładowania dwutlenek ołowiu ulega redukcji na katodzie, a ołów utlenia się na anodzie. Podczas ładowania zachodzą reakcje odwrotne, do których pod koniec ładowania dołącza się reakcja elektrolizy wody, której towarzyszy wydzielanie się tlenu na elektrodzie dodatniej i wodoru na elektrodzie ujemnej.
Element akumulatora kwasowo-ołowiowego składa się z elektrod dodatnich i ujemnych, separatorów (kraty dzielące) i elektrolitu. Elektrody dodatnie to siatka ołowiana, w której substancją czynną jest nadtlenek ołowiu (PbO₂). Elektrody ujemne są również wykonane z siatki ołowianej, w której substancją czynną jest ołów gąbczasty. W praktyce, w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej, do ołowiu krat dodaje się 1-2% antymonu. Obecnie sole wapnia są stosowane jako składnik stopowy w obu płytach lub tylko w płytach dodatnich (technologia hybrydowa). Elektrody zanurzone są w elektrolicie składającym się z wodnego roztworu kwasu siarkowego (H₂ SO ₄). Największą przewodność elektryczną ten roztwór ma w temperaturze pokojowej (co oznacza najniższy opór wewnętrzny i najniższe straty wewnętrzne) osiągnięto przy gęstości 1,26 g/cm³. W praktyce jednak, w rejonach o zimnym klimacie, stosuje się wyższe stężenia kwasu siarkowego – do 1,29-1,31 g/cm³. Dzieje się tak dlatego, że gdy akumulator kwasowo-ołowiowy jest rozładowywany, gęstość elektrolitu spada, a jego temperatura zamarzania staje się wyższa; rozładowany akumulator może nie wytrzymać zimna.
W nowych konstrukcjach akumulatorów płyty ołowiane (siatki) zastąpiono spienionym węglem pokrytym cienką warstwą ołowiu, a ciekły elektrolit połączono z żelem krzemionkowym, uzyskując konsystencję pasty. Dzięki zastosowaniu mniejszej ilości ołowiu i rozmieszczeniu go na większej powierzchni akumulator jest nie tylko bardziej kompaktowy i lżejszy, ale także znacznie wydajniejszy; oprócz większej wydajności, ładuje się znacznie szybciej niż baterie poprzednich generacji.
Uwaga: Pokrywa akumulatora może być wyposażona we wskaźnik gęstości elektrolitu, którego wskazania uwzględniają temperaturę akumulatora. Istnieją trzy możliwe odczyty wskaźnika:
- zielona kropka - bateria naładowana;
- ciemna kontrolka bez zielonej kropki - akumulator jest częściowo rozładowany, uruchomienie silnika jest utrudnione lub niemożliwe;
- wskaźnik przezroczysty lub jasnożółty – nadmierny spadek poziomu elektrolitu spowodowany długotrwałym przeładowywaniem akumulatora lub jego naturalnym zużyciem.
Zamiast standardowego akumulatora bezobsługowego możesz zamontować dowolny akumulator o podobnej pojemności i wymiarach montażowych od innych producentów. W takim przypadku należy używać akumulatora i konserwować go zgodnie z dołączoną do niego instrukcją.
Ostrzeżenia: Akumulatory tego samego modelu mogą być produkowane w dwóch wersjach z różną polaryzacją podłączenia (bieguny dodatnie i ujemne akumulatorów różnych wersji znajdują się naprzeciwko siebie). Należy zakupić akumulator o tej samej biegunowości, co akumulator zamontowany w pojeździe, ponieważ akumulatora o innej biegunowości nie można podłączyć do instalacji elektrycznej pojazdu ze względu na niewystarczającą długość przewodów i niedopasowanie rozmiarów ich końcówek. Ponadto niektórzy producenci wytwarzają baterie o zmniejszonych rozmiarach zacisków (inny standard), którego nie można podłączyć do sieci pokładowej pojazdu.
Podczas pracy narzędziami metalowymi należy unikać zwarcia akumulatora.
Podczas ładowania akumulatora uwalnia się wybuchowa mieszanka gazów, dlatego podczas ładowania i serwisowania akumulatora zabronione jest palenie tytoniu i używanie otwartego ognia. Ładuj akumulator w miejscu o dobrej wentylacji.
W razie przypadkowego rozpryskania elektrolitu na skórę lub do oczu, należy natychmiast, przed udzieleniem pomocy medycznej, dokładnie przemyć dotknięte miejsce wodą, a następnie 2% roztworem sody oczyszczonej (0,5 łyżeczki na szklankę wody).
Po zakończeniu prac z akumulatorem należy umyć ręce mydłem.
Uwaga: Zamiast standardowego akumulatora bezobsługowego można zainstalować dowolny akumulator o podobnym napięciu, pojemności, wymiarach montażowych i biegunowości podłączenia. W takim przypadku należy używać akumulatora i konserwować go zgodnie z dołączoną do niego instrukcją.