Мало ктo задумывается o состоянии аккуму­ляторной батареи (АКБ), да и вообще помнит о её наличии в машине ровно до тех пор, пока с ней не возникнут проблемы. Рассказы­ваем, как устроены автомо­бильные аккуму­ляторы, для чего они нужны и разбираемся, какой аккумулятор лучше для автомобиля, если возникнет необхо­димость купить новый.

Как устроен и как работает аккумулятор        

Для начала о терминах и названиях. Существуют несколько названий этого устройства — все они в ходу и считаются синонимами. Но с технической точки зрения наиболее верным будет самый полный вариант — аккуму­ляторная батарея. Потому что любая автомо­бильная АКБ — это несколько аккуму­ляторов (секций), заключённых в общий корпус и соединённых друг с другом последова­тельно. Эти секции в народе называют «банками», и в 12-воль­товой батарее легкового авто­мобиля их шесть.

ФОТО 

Каждая аккумуляторная секция — это ёмкость, заполненная электролитом — жидкостью, молекулы которой могут распадаться на положительно и отрицательно заряженные ионы. В жидкость автомобильного аккумулятора погружены пластины – анод и катод. Если через них пустить электрический ток, то в «банке» стартует цепь химических реакций, образующих новые соединения. Так происходит заряд аккумулятора. Когда к тем же катоду и аноду подключается потребитель электроэнергии, то процесс поворачивает вспять: возникает обратная химическая реакция с выделением электронов, совершающих полезную работу. Это если совсем «на пальцах».

Какими бывают аккумуляторы

Перед тем, как решить, какие аккумуляторы лучше для автомобиля, давайте разберёмся с их устройством. Такие батареи принято разделять по типу электролита. Наиболее распространённые – кислотные, у них катод и анод помещены в водный раствор кислоты, чаще всего серной. Они лучше остальных подходят для автомобиля, потому что способны очень интенсивно (и быстро) разряжаться, выдавая большой электрический ток, который нужен стартеру для запуска ДВС.

Реже используются щелочные — на основе растворов с едкими натрием или калием. У них низкий саморазряд (потеря запасённой энергии без подключённых потребите­лей), но и слабый отдава­емый ток. Поэтому они применя­ются там, где нужна подпитка небольшими токами в течение длитель­ного времени. Например, в качестве вспомога­тельной батареи для бортовой электро­ники или на мотоциклах, не оснащённых электро­стартером.

К щелочному типу относятся и многие разно­видности аккуму­ляторов с порошковым или пасто­образным напол­нением вместо жидкого электро­лита — это позволяет делать их герметич­ными, компактными и относительно безопасными.

Последние веяния в автомобиль­ной промышлен­ности (и не только в ней) – это литиевые аккуму­ляторы. У них состав электролита может быть разным и довольно сложным. Более того, чаще всего это и не жидкость вовсе. Такие аккуму­ляторы пока очень дороги, однако по соотноше­нию количе­ства запасаемой энергии к размеру и весу батареи им равных нет. Именно поэтому они применя­ются в современных электро­мобилях в качестве тяговых батарей. А также в автоспорте — при небольших размерах они могут обеспечить авто­мобиль достаточным запасом электри­чества.

О том, какой купить аккумулятор для электромобиля, мы поговорим отдельно, а в этой статье будем рассматри­вать только стартерные свинцово-кислотные батареи, которые есть в 99,9% авто­мобилей с ДВС. Такой аккуму­лятор относи­тельно дёшев и прост по конструкции — как и основные химиче­ские реакции, в нём протекающие между свинцом, водой и серной кислотой. Однако химический баланс в нём не всегда стабилен. Например, в процессе зарядки в виде проме­жуточных продуктов выделяются кислород и водород, которые способны банально улетучи­ваться из батареи. А при слишком интенсивном заряде и взорваться! С другой стороны, чрезмерно глубокий разряд, слишком большая пиковая нагрузка или долгий простой могут вызвать разрушение анода или катода.

Инженеры многие годы стараются нивелировать все недостатки кислотных аккуму­ляторов. Оптими­зации подвергают практически всё – от распо­ложения и материала электродов до конструкции корпуса батареи, улавли­вающего испарения газов. В зависи­мости от того, каким образом был улучшен «классический рецепт» аккуму­лятора, сегодня все автомо­бильные АКБ можно разделить на несколько типов.

Обслуживаемые. Возможно, в детстве вы видели на старом авто­мобиле вашего папы или дедушки аккуму­ляторную батарею чёрного цвета с выстроив­шимися в ряд круглыми пробками. Она была устроена именно так, как мы описы­вали выше — пакеты пластин анода и катода, корпус, залитый сверху чёрным же герметиком, свинцовые пластины, соединя­ющие выводы соседних банок. Такой аккуму­лятор требовал регулярной проверки уровня электролита, долива дистиллиро­ванной воды, исчезающей из-за разло­жения на водород и кислород, и… мойки, поскольку вместе с газами наружу прорыва­лись и пары серной кислоты. Оседая на корпусе батареи, они прово­цировали повышенный само­разряд. А с пластин постепенно, под действием вибраций, осыпался осадок (шлам), который мог закоротить анод с катодом. И хотя со временем обычные аккуму­ляторы были модерни­зированы (например, пластины стали помещать в специ­альные конверты, а соединения банок спрятали внутрь), срок их службы в среднем ограничи­вается 3–5 годами.

Малообслуживаемые. По мере эволюции автомо­биля ему требуется всё больше электро­энергии для много­численных систем и агрегатов — от электриче­ского бензо­насоса до подогрева лобового стекла. А значит, и заряжать аккумулятор надо интенсивнее. Но при этом и вода сильнее разлагается на газы.

Процессу образования Н2 и О2 способ­ствует сурьма — вещество, которое добавляют в мягкий свинец, чтобы пластины из него обладали требуемой прочностью. Инженеры смогли улучшить конструкцию пластин так, что их стало возможно делать с меньшим содер­жанием сурьмы. На их основе начали выпускать мало­обслужи­ваемые стартерные батареи, получившие обозна­чение Sb/Sb.

Они почти не теряют воду — пробок у них, как правило, нет, но предохрани­тельные клапаны на месте. Регулярной профилактики требуют даже лучшие «малосурьями­нистые» батареи, но она, скорее всего, сведётся к мойке и проверке уровня. Воду не придётся подливать большую часть жизни аккуму­лятора, а прослужить он может лет семь, а то и больше.

Сегодня большинство АКБ на рынке относится именно к этому типу. Они вполне удовлетворяют требова­ниям для автомо­билей, выпущенных в прошлые годы, подходят и для сегодняшних бюджетных моделей, не обременённых мощными потребите­лями электроэнергии.

Необслуживаемые. К батареям, вообще не требующим обслужи­вания, можно отнести АКБ с обозна­чением Ca/Ca — у них свинцовые решётки изготовлены с добав­лением кальция. Эта технология почти исключила «выгорание» воды, понизила в разы степень саморазряда, сделала некритичным перезаряд. Но «кальциевые» батареи больше других страдают от глубокого разряда и после нескольких циклов истощения могут утратить ёмкость безвозвратно. Из-за этого они подходят только для установки на современные автомо­били с защитой от глубокого разряда, не имеющих на борту устройств с постоянным повышенным энерго­потреб­лением (например, спутниковых противо­угонных комплексов).

Гибридные. Конструкция этих батарей — комбинация предыдущих двух. У гибридных АКБ пластины с кальцием стоят на отрицатель­ном полюсе, а с добав­лением сурьмы — на положительном. У этих батарей имеется своё обозна­чение — Ca/Sb или Calcium plus. Но часто они продаются без меток, поскольку пригодны для установки взамен стан­дартных АКБ. Они совмещают в себе достоин­ства других батарей: высокий стартерный ток, увели­ченный ресурс, неприхот­ливость.

AGM-батареи. Когда на автомобилях стали массово внедрять старт/стоп, стартер-генераторы и системы рекуперации энергии тормо­жения, сильно изменились и требо­вания к АКБ. Чтобы батарея выдер­живала частые запуски двигателя и мощные импульсы зарядки, инженеры придумали технологию Absorbent Glass Mat. В батареях с AGM свинцовые пластины (как правило, легиро­ванные кальцием и серебром) обёрнуты стеклянным микро­волокном, которое пропиты­вается электролитом. Это способ­ствует лучшему распреде­лению химических состав­ляющих и препят­ствует так называемому рас­слоению электролита. В итоге достигается отличное прохож­дение электронов и высокая устойчи­вость к переменным нагрузкам. В общем, AGM-батарея хороша всем, кроме высокой цены, и вполне подходит даже обычным автомобилям.

Гелиевые батареи. А вот этот тип аккумуляторов, тоже совсем не дешёвых, имеет специфическую область применения. Они отличаются от остальных густым электролитом-гелем. Батареи с обозначением GEL способны работать в условиях высоких вибраций и перегрузок, обслуживать мощных потребителей (читай: для примене­ния на спорткарах и на тюнинго­ванных автомобилях с много­кило­ваттными аудио­системами). Но они очень притяза­тельны к режиму зарядки и при этом не слишком долговечны — быстро «устают», теряя ёмкость.

EFB-батареи. Пожалуй, самая рациональная среди инноваци­онных стартерных батарей. Технология Enhanced Flooded похожа на AGM: в аккуму­ляторах EFB между пластинами тоже помещается сепаратор из стекло­волокна, а ещё – сетка из полиэстера, выпол­няющая те же функции, что и абсорбер в AGM (помогает удерживать химически активные вещества электро­лита в постоянном контакте с пластиной). Но в произ­водстве такая батарея примерно на треть дешевле, что приближает её по цене к улучшенным кальциевым или гибридным АКБ.

Какой аккумулятор купить

Разобравшись с современными типами аккумуляторов, уже не так сложно определиться с тем, какой аккумулятор лучше купить. Давайте буквально по пунктам опишем, как выбрать авто аккумулятор.

Подберите правильный тип аккумулятора. Очевидно, что обычная обслуживаемая аккумуляторная батарея для автомобиля — это уже вчерашний день и един­ственное их достоин­ство — низкая цена. Такие аккуму­ляторы производят до сих пор, но при долгой эксплу­атации авто­мобиля экономия на батарее скорее всего не окупится — их стоит ставить разве что «на продажу».

Для относительно пожилого автомобиля оптимальный выбор — мало­обслужи­ваемая батарея или, если не жалко денег, гибридная. Особенно, если вы ездите на машине нерегулярно, а возрастное окисление контактов в электро­системе провоцирует утечки тока.

На машины последних десяти лет выпуска можно устанав­ливать и необслужи­ваемые «кальциевые» батареи — электроника не должна допустить их полного разряда. Да он и не случится, если вы эксплуатируете авто­мобиль регулярно и круглый год.

Но если автомобиль оснащён системой старт/стоп или чем-то подобным, без AGM-аккуму­лятора вам не обойтись. Если его покупка слишком бьёт по карману, поищите батарею EGB-типа, но будьте готовы к тому, что она потеряет ёмкость раньше, чем установ­ленная на машину на заводе.

И если автопроизводитель предпочёл использовать гелевый аккуму­лятор, не стоит применять заменитель другого типа — какими бы привлека­тель­ными не были его характеристики.

Выясните параметры батареи. Вольтаж даже не обсуждается — тут «или» вообще быть не может: для легковых автомо­билей принят стандарт 12 Вольт. Остаются ещё два важных: ёмкость аккуму­лятора, измеряемая в Ампер-часах (Ач), и пусковой ток. Его ещё называют стартерным, током холодной прокрутки или ССА (cold cranking amps). От его величины зависит, с какой силой сможет провернуть стартер двигатель морозным утром. У выбранной батареи этот параметр должен быть как минимум не ниже, чем у оригиналь­ного аккумулятора. Будет выше — ещё лучше.

А вот с ёмкостью батареи лучше не увлекаться. Велик соблазн купить аккуму­лятор, который при сходных габаритах запасает больше электро­энергии. Если вместо стандартных 60 Ач его ёмкость 65 Ач — это неплохо, разница в пределах 10 процентов допустима и не вызовет рассогласо­ваний в работе бортовой системы авто­мобиля и самой АКБ. Но больший запас исправному авто­мобилю просто не нужен — если он каждый день заводится как часы.

Посмотрите полярность батареи. У любой батарейки есть «плюс» и «минус», и важно их не перепутать при подклю­чении. Но в автомо­бильных батареях выводы распо­лагаются по-разному. Если посмотреть на аккуму­лятор с лицевой стороны (той, к которой клеммы распо­ложены ближе), и «плюс» при этом будет слева — то это батарея с «прямой» поляр­ностью. Обычно в её индексе присут­ствует цифра 1 или литера L, такие аккуму­ляторы, в частности, устанав­ливают на отече­ственные авто­мобили. Когда плюсовая клемма оказы­вается справа, поляр­ность считается «обратной» (с обозначе­ниями 0 или R), её применяют на многих европейских машинах. А большин­ство американских автомо­билей и вовсе оснащают аккуму­ляторами с клеммами на боковой стенке!

Установить один вид аккумулятор вместо другого в теории можно — если позволит компоновка автомобиля и длина подходящих к батарее проводов. Но проще не создавать себе проблем, ведь крупные произво­дители делают аккуму­ляторы с обеими полярностями, надо просто купить нужный.

Не забудьте о размерах клемм. Также АКБ отличаются размерами контактов. Например, на Euro Type 1 «плюсовая» и «минусовая» клеммы в диаметре, соответ­ственно, 19,5 и и 17,9 мм, а на Asia Type 3 — это 12,7 и 11,1 мм. Если батарею с тонкими контактами ещё можно как-то подключить через переходные кольца, то на толстые клеммы маленькие наконеч­ники проводов просто не налезут.

ФОТО 

Наконец, бывают и другие конструктивные отличия батарей. У «европейцев» клеммы ставятся так, чтобы они не выступали за верхнюю крышку корпуса, а у «азиатов» они как бы «растут» из корпуса — безо всякой защиты. Из-за этого могут отличаться не только «посадочные» габариты батарей, но и способы их крепления под капотом, несовме­стимые друг с другом.

ФОТО 

Какой фирмы лучше купить аккумулятор для автомобиля? Наиболее авторитетные аккуму­ляторные бренды — Bosch и Varta, их батареи многие считают образцовыми. Но как всякий эталон, они стоят дороже остальных. По соотно­шению «цена/качество» во многих рейтингах лучших аккумуляторов для автомобиля признаются аккуму­ляторы марок. У россий­ских произво­дителей  тоже есть очень каче­ственные батареи по привлекатель­ной цене. А вот покупка товаров неизвестной марки будет лотереей, несмотря на яркие наклейки и много­обещающие харак­тери­стики. Поэтому при выборе АКБ не поленитесь посмотреть рейтинг аккумуляторов, а также почитать обзор понравившейся модели и сравнить ее с конкурентами.

Что делать со старым аккумулятором

ФОТО 

Но не забывайте: поставив хороший аккумулятор для автомобиля, не выбрасывайте старый АКБ! Батарея, в которой есть свинец и едкая серная кислота, крайне опасна для окружающей среды, поэтому её нужно сдать на утили­зацию. Пункты приёма автомо­бильных аккуму­ляторов распро­странены, да и продавцы батарей обычно готовы взять старую «в зачёт» новой, сделав скидку в несколько сотен рублей.

Не стоит задумываться и о том, какой автомобильный аккумулятор лучше купить, после первых капризов старого АКБ. Если у батареи нет механических повреждений корпуса или клемм, из неё не вытекает электролит, она не подвер­галась сильным ударам и вибрациям, от которых могли осыпаться внутренние пластины, то наверняка аккумулятор можно восстановить. Для стандартных малообслужи­ваемых АКБ (как, кстати, и для дорогих гелиевых батарей), независимо от того, какого производителя вы выбрали, существуют эффективные реанимаци­онные процедуры со специ­альными циклами заряда/разряда. Они возвращают внутреннюю химию батареи (а следова­тельно — и параметры) почти к исходному состоянию. По затратам это гораздо дешевле приобре­тения нового аккуму­лятора. В Сети можно найти описание некоторых процедур, но лучше обратиться в специали­зиро­ванный сервис, имеющий соответ­ствующее оборудо­вание и опыт. Нелишним будет и визит туда перед зимой — для диагно­стики и профилактики батареи.

ФОТО