ГлавнаяАккумуляторНапряжение на автомобильном аккумуляторе

Тюнинг ВАЗ 2109. Напряжение на автомобильном аккумуляторе


Электрические характеристики автомобильного аккумулятора, ток

Напряжение автомобильного аккумулятора это разность потенциалов на полюсных выводах. Для большей точности рекомендуется измерять напряжение, когда переходные процессы, вызванные током заряда или разряда, закончились. Их длительность может составлять несколько часов, а изменение напряжения на аккумуляторе может достичь 0,6—1,8 Вольта. Хотя принято считать, что стартерные автомобильные АКБ имеют в номинале напряжение 12 Вольт, в действительности напряжение новой заряженной аккумуляторной батареи находится в пределах 12,7—13,3 Вольта. 

Электрические характеристики автомобильного аккумулятора, напряжение, емкость, сила тока холодного старта, резервная емкость, внутреннее сопротивление.

Емкость аккумуляторной батареи характеризуется количеством электричества, измеренное в ампер-часах, получаемое от аккумулятора при его разряде до установленного конечного напряжения, равного 10,5 Вольта и температуре 20 градусов. При нормальной эксплуатации разряжать аккумулятор автомобиля ниже конечного напряжения не рекомендуется. В противном случае резко снижается ресурс его работы.

Значение емкости АКБ позволяет рассчитать примерное время отдачи (или работы) ею среднего тока в нагрузку. Емкость зависит от силы разрядного тока, поэтому при испытаниях условия разряда нормируются. Ток разряда установлен 0,05 Cp для 20-ти часового режима разряда и 0,1 Cp для 10-ти часов. Для аккумуляторной батареи емкостью 60 Ач он, соответственно, равен 3 Ампер и 6 Ампер. При таких токах емкость новой аккумуляторной батареи соответствует номиналу. А для тока разряда 25 Ампер типовая емкость данной АКБ составляет 40 Ач. Такая емкость обеспечит время питания электрооборудования в течение 96 минут.

40 Ач х 60 минут / 25 Ампкр = 96 минут.

Величина тока в 25 А принята в тестах не случайно. Считается, что таково потребление тока электрооборудованием типового легкового автомобиля. При стартерных токах емкость автомобильного аккумулятора может упасть в 5 раз относительно номинальной. Так, для батареи 6СТ-55А при стартерном токе в 250 А и температуре минус 18 градусов емкость составляет всего 10 Ач вместо 55 Ач. И все же эта величина обеспечит суммарное время прокрутки стартера в 2,4 минуты.

10 Ач х 60 минут / 250 Ампер = 2,4 минуты.

Емкость автомобильного аккумулятора очень резко уменьшается при отрицательных температурах и уже при минус 20 градусах уменьшается до 40—50 %

Уменьшение тока холодной прокрутки и емкости АКБ 6СТ-55 при понижении температуры.

Изменение емкости автомобильного аккумулятора и рост крутящего момента двигателя в зависимости от температуры.

При большей емкости автомобильный аккумулятор дает и больший ток холодной прокрутки. Например аккумулятор емкостью 55 Ач обеспечивает ток в 420—480 Ампер по стандарту EN и 250—290 Aмпер по DIN, аккумулятор с емкостью 62 Ач обеспечивает ток 510 Aмпер по стандарту EN и 340 Ампер по DIN, а аккумулятор 77 Ач уже 600 Ампер по EN и 360 Ампер по DIN.

Сила тока холодного старта (Сold Cranking Amper — CCA) автомобильного аккумулятора, требования стандартов DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (МЭК 95-1).

Сила тока холодного старта автомобильного аккумулятора определяет его максимальную пусковую способность, то есть какой ток АКБ может отдать при температуре минус 18 градусов в конце заданного интервала времени, пока напряжение аккумуляторной батареи не упадет до требуемого минимального уровня. В стандартах DIN и EN предусмотрены две проверки процесса разряда автомобильного аккумулятора до величины напряжения 6 Вольт.

Первая проверка производится через 30 секунд от начала разряда, и в ней измеряется напряжение U30 аккумулятора, которое для стандарта DIN должно быть больше 9 Вольт, а для стандарта EN — больше 7,5 Вольт. Вторая проверка состоит в измерении длительности разряда Т6v до достижения АКБ напряжения 6 Вольт, которая должна быть не менее 150 секунд.

Существует четыре стандарта, DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (МЭК 95-1), определяющих продолжительность испытательного интервала времени и допустимое минимальное напряжение автомобильного аккумулятора, требования к которым указаны в таблице ниже

Требования стандартов DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (МЭК 95-1) для определения тока холодной прокрутки автомобильного аккумулятора.

В стандартах SAE и IEC определено лишь граничное значение напряжения U30. Для удобства сравнения значения тока холодной прокрутки автомобильного аккумулятора можно пересчитать из одного стандарта в другой. Перерасчет токов происходит по следующим формулам.

Isae = 1,5Idin + 40 (A) Iiec = Idin/0,85 (A) Ien = Idin/0,6 (А) Idin = 0,6Ien (A)

Значения в стандарте EN округляют.

— При токе менее 200 А с шагом 10 А.— При токе от 200—300 А с шагом 20 А (220, 240, 260, 280 А).— При токе 300—600 А с шагом 30 А (330, 360, 390 А и т. д.).

Например, аккумулятор VARTA емкостью 55 Ач имеет ток в стандарте DIN, равный 255 Aмпер. Используя приведенные формулы, получим для Isae = 422,5 Aмпер, Iiec = 300 Aмпер, Ien = 425 Aмпер, округляя — 420 А.

Обычно величина силы тока холодного старта ССА автомобильного аккумулятора превышает численно номинальную емкость в 6,5—7,5 раз. Число возможных пусков двигателя за весь срок службы автомобильного аккумулятора составляет от 4000 для традиционных и мало обслуживаемых батарей и до 12 000 у батарей специальной конструкции, например АКБ Optima, по данным изготовителя.

Считается, что за один год при эксплуатации умеренной интенсивности производится от 1 000 до 2 000 стартов двигателя. Таким образом, срок службы автомобильного аккумулятора может составить от 4 до 2 лет. Отметим в виду важности, что ток холодного старта CCA в соответствии со стандартами нормируются каждым изготовителем автомобильного аккумулятора только для температуры минус 18 градусов. Данные для более низких температур изготовитель не приводит.

Для полностью заряженной и новой аккумуляторной батареи емкостью 50—60 Ач ток холодной прокрутки находится в пределах 300—500 Ампер. Если стартерный ток типовой АКБ 6СТ-55 при температуре плюс 25 градусов составляет 400 Ампер, то при температуре минус 30 градусов он снизится до 200 А. С каждой новой попыткой не успешного запуска его величина будет все меньше и меньше. Хотя технологии производства аккумуляторных батарей и улучшаются, но эти изменения почти не повлияли на степень снижения их стартерного тока при отрицательной температуре.

Резервная емкость (RC — остаточная емкость) автомобильного аккумулятора.

Резервная емкость или остаточная емкость автомобильного аккумулятора редко указывается в паспорте аккумулятора, но она важна для потребителя, поскольку показывает время, в течение которого аккумулятор будет обеспечивать работу автомобиля при выходе из строя автомобильного генератора. При этом потребление тока всеми системами автомобиля нормировано в 25 Ампер.

Резервная емкость автомобильного аккумулятора определена, как период времени в минутах, в течение которого АКБ может сохранить разрядный ток в 25 Ампер, пока напряжение не упадет до 10,5 Вольт. Стандартами требование к величине резервной емкости не устанавливается. Для многих аккумуляторов с емкостью в 55 Ач резервная емкость достигает 100минут, что является хорошим показателем.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора.

Типовые значения внутреннего сопротивления у нового автомобильного аккумулятора составляет 0,005 Ом при комнатной температуре. Оно состоит из сопротивления между электродами и электролитом и из сопротивления внутренних соединений. К концу срока службы внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора многократно возрастает, что приводит к тому, что АКБ не может прокрутить стартер.

По материалам книги «Самоучитель по установке систем защиты автомобиля от угона». Найман В. С., Тихеев В. Ю.

Похожие Статьи :

auto.kombat.com.ua

Эксплуатация автомобильного аккумулятора

Эта статья не имеет прямого отношения к тюнингу ВАЗ, но все же я решил ее разместить на этом ресурсе, думаю, многим этот материал может оказаться полезен. Итак, эта статья посвящается правильной эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей, или сокращенно, АКБ.

Нормальные параметры АКБ:

  • напряжение разомкнутой цепи (НРЦ)  12,6 – 12,9 В
  • плотность электролита 1,28 г/см3 (при +20°С)
  • напряжение на клеммах АКБ при работе двигателя на 1500-2000 об/мин и включенном дальнем свете составляет 13,9 – 14,3 В

 Когда необходимо зарядить АКБ:

  • плотность электролита ниже 1,26 г/см3
  • напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) ниже 12,6 В
  • плотность электролита в разных банках отличается более, чем на 0,02 г/см3

При плотности 1,2 г/см3 температура замерзания электролита около -20°С. Замерзший электролит в аккумуляторе приведет батарею в негодность, замороженный аккумулятор невозможно восстановить, так что не оставляйте сильно разряженную АКБ на морозе, а сразу несите в дом и заряжайте!

Если в одной из банок плотность электролита значительно ниже, чем в остальных, это может служить сигналом о возможном внутреннем замыкании пластин аккумулятора.

Как заряжать:

Перед зарядкой автомобильного аккумулятора необходимо вывернуть все пробки, снять крышки банок.

  • Заряжаем АКБ током, равным по величине 0,05 от ее номинальной ёмкости. Для батареи с номинальной ёмкостью 55 Ач оптимальная величина зарядного тока составляет 2,75 А.
  • Максимальный зарядный ток — 0,1 ёмкости аккумулятора.
  • Максимальное напряжение на выходе зарядного устройства — не выше 14,4 В, лучше, если есть возможность регулировать напряжение заряда.
  • Чем меньше  зарядный ток, тем глубже зарядится батарея.
  • Признаки окончания зарядки: бурное выделение газа и отсутствие на протяжении 1-2 часов изменения плотности электролита.

Если аккумулятор частично (на 25%) разряжен,  ток в начале заряда при включении зарядного устройства может резко подпрыгнуть вверх. Регулируем его до величины не выше 0,1 ёмкости аккумулятора или еще меньше, если  напряжение на выводах батареи близко к 14В. Например, если батарея имеет емкость 55Ач — максимальный ток зарядки 5,5А. Далее в процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться.

Периодически желательно выравнивать плотность  электролита АКБ небольшим током, например в том случае, если плотность электролита в разных банках аккумулятора отличается на ±0,01 г/см3. Включив зарядное устройство, устанавливаем ток зарядки в районе 2А или ниже. Заряжаем АКБ подобным образом до двух суток. Особенно это необходимо делать после того, как аккумулятор полностью посажен в результате многократных безуспешных попыток завести двигатель. Причём делаем это безотлагательно, пока не началась сульфатация пластин.

Изготовители батарей не предусматривают добавление в электролит каких-либо улучшающих добавок, электролит должен состоять только из дистиллированной воды и серной кислоты, поэтому для доведения уровня электролита до нормы в батарею необходимо доливать исключительно дистиллированную воду. Не используйте воду из под крана. Если электролит часто выкипает, необходимо проверить электрооборудование авто.

Бывает, что, при попытке зарядить батарею, ее владелец видит отсутствие тока на зарядном устройстве. При этом НРЦ батареи не превышает 10 В, и плотность электролита близка к нормальной и примерно одинакова во всех банках. В этом случае имеет место обрыв цепи между соседними банками батареи.

Измерение плотности электролита.

Плотность электролита у полностью заряженной батареи 1,28±0,01 г/см3. Если плотность электролита у вас 1,20±0,01 г/см3, значит батарея разряжена на 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита равна 1,10±0,01 г/см3. При наличии замыкания пластин плотность электролита в дефектной банке будет значительно ниже (на 0,10-0,15 г/см3), чем в остальных.

Для измерения плотности жидкостей применяют прибор под названием ареометр.

При измерении поплавок должен плавать в электролите, не касаясь стенок ареометра. Также замеряем температуру электролита. Результат измерения плотности приводим к +25 градусам Цельсия путем прибавления температурной поправки к показаниям прибора, руководствуясь таблицей:

Заряд батареи в условиях эксплуатации на автомобиле.

При эксплуатации батареи на автомобиле ее заряд происходит при постоянном напряжении.  Уровень зарядного напряжения батареи на автомобиле при работающем двигателе 14,1±0,2 В. С понижением температуры эффективность заряда батареи на автомобиле уменьшается (растет внутреннее сопротивление АКБ). Поэтому аккумулятор при его заряде от бортовой сети автомобиля не всегда восстанавливает свою емкость после полного разряда. В зимних условиях  желательно периодически (не реже одного раза в месяц) заряжать аккумулятор от зарядного устройства при положительной температуре.

Оценка разряда, уход за аккумулятором.

Батарея начинает заряжаться только после прогрева электролита до плюсовой температуры (при температуре окружающего воздуха минус 20 градусов Цельсия температура электролита в батарее автомобиля будет примерно такой же).

Коэффициент полезного действия (КПД) процесса зарядки аккумулятора составляет около 50 процентов.

Характеристики генераторов автомобилей ВАЗ:

В соответствии с таблицей, на последних моделях автомобилей ВАЗ устанавливаются более мощные автогенераторы.

Ориентировочное потребление электроэнергии автомобильными потребителями:

Для борьбы с паразитными токами утечки вытирайте корпус батареи насухо от налипшей грязи и пыли. Если нет возможности, то хотя бы делайте чистый круг вокруг плюсовой клеммы, чтобы разорвать пути для токов утечки. Если есть возможность, лучше всего периодически протирать корпус АКБ тканью, смоченной в в водном растворе обыкновенной соды.

Также, для оценки заряженности батареи можно воспользоваться следующей таблицей:

Если запуск двигателя затруднен.

Запуск двигателя надо производить,  кратковременно включая стартер по 3-5 секунд, с паузами между попытками запуска не менее одной минуты. Если после 3-х попыток подряд двигатель так и не завелся, хотя стартер крутит его как обычно, необходимо прекратить попытки запуска и заняться поиском причин невозможности запуска двигателя, иначе батарея разрядится в ноль.

Если же стартер с трудом проворачивает коленчатый вал двигателя, значит батарея в глубоком разряде. В этом случае замеряем плотность электролита в каждой банке аккумулятора, если же батарея необслуживаемая и не имеет пробок — замеряем напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) батареи. Замеры НРЦ  проводим через 15-20 минут после прекращения попыток запуска двигателя. Если измеренное НРЦ ниже 12,5 В, значит батарея разряжена, ставим ее на зарядку. Плотность электролита у разряженной батареи, не имеющей каких либо внутренних повреждений будет примерно одинаковой во всех банках.

Прикуривание от другого автомобиля.

Для этой процедуры вам необходимы хорошие, качественные провода для «прикуривания» и автомобиль с полностью заряженным аккумулятором. Провода должны быть медными и достаточно большого сечения. На концах проводов должны быть  установлены качественные зажимы-крокодилы, обеспечивающие большую площадь контакта и хорошее усилие зажима. Эти провода должны будут без проблем пропускать ток около 200 ампер!

Во избежание повреждения и выхода из строя электронных систем современного автомобиля, эта процедура требует четкого соблюдения определенной последовательности действий, указанных ниже.

1. Соединяем красный кабель с плюсовой клеммой на заряженном аккумуляторе.

2. Цепляем другой конец красного кабеля на плюсовую клемму на посаженного аккумулятора.

3. Соединяем черный кабель с минусовой клеммой на заряженном аккумуляторе.

4. Сажаем другой конец черного кабеля на массу (выбираем точку на двигателе или шасси, главное — подальше от самого аккумулятора и топливопроводов во избежание возгорания от искры). В момент соединения может проскочить небольшая искра.

5. Провода не должны касаться движущихся деталей.

6. Запускаем авто с заряженным АКБ и даем ему поработать около минуты.

7. Пробуем завести автомобиль с разряженным аккумулятором. Если не заводится, ждем несколько минут и повторно пробуем завести двигатель. Если он заведется, оставляем его поработать на холостом ходу некоторое время.

8. Останавливаем двигатель автомобиля с заряженной АКБ.

9. Отсоединяем кабели в обратной последовательности.

На машине, от которой прикуривают надо включить вентилятор печки на полную мощность, независимо от сезона. Дело в том, что индуктивный  характер электрического сопротивления работающего электродвигателя сможет практически полностью погасить бросок напряжения, который на некоторых моделях автомобилей может повредить электронные системы.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

tuning-lada-2109.ru

Напряжение автомобильного аккумулятора

Большинство выпрямительных приборов, предназначенных для заряда, питается от сети переменного тока и имеет или ступенчатую, или плавную регулировку напряжения за счет изменения коэффициента трансформации. Вследствие этого в процессе заряда приходится периодически вручную регулировать напряжение.

Коэффициент полезного действия заряда при комнатной температуре для исправных батарей может быть принят равным 85-95% при токе заряда не более 0,1С20

Коэффициент использования тока зависит от силы зарядного тока, уровня заряженности батареи и температуры электролита. Он будет тем меньше, чем больше зарядный ток, чем выше уровень заряженности и чем ниже температура электролита. При зарядке полностью разряженных батарей при комнатной температуре, процесс заряда в начальный момент идет с наибольшим коэффициентом использования тока. Увеличение степени заряженности и повышение поляризации ведут к повышению суммарного внутреннего сопротивления батареи и повышению потерь энергии на нагрев электролита, электродов и прочих компонентов батареи. Кроме того, на финальной стадии заряда аккумуляторов начинается вторичный процесс – электролиз воды, входящей в состав электролита.

Выделяющийся при электролизе воды газ создает видимость кипения электролита, что свидетельствует об окончании процесса зарядки аккумуляторов. Для снижения потерь энергии при зарядке, уменьшения нагрева батареи и предохранения уровня электролита от чрезмерного снижения, рекомендуется в конце процесса заряда понижать силу зарядного тока.

При зарядке постоянным током наиболее распространенным является режим, который состоит из двух стадий. Первая стадия заряда производится при токе равном 0,1С20 до тех пор, пока напряжение на батарее 12 В не достигнет 14,4 В (2,4В на каждом аккумуляторе). Затем сила зарядного тока уменьшается вдвое до величины 0,05С20. Зарядка при такой силе тока длится до неизменности напряжения и плотности электролита в аккумуляторах в течение 2ч. При этом в конце заряда происходит бурное выделение газа (“кипение” электролита).

В ходе зарядки аккумуляторов с гелиевым или адсорбированным электролитом следует четко следовать рекомендациям производителя. В противном случаи малейшее отклонение от оптимального режима может привести к порче аккумулятора.

Уменьшенная сила тока в конце заряда позволяет снизить скорость газовыделения, уменьшить влияние перегрева на последующую работоспособность и срок службы батареи, а также обеспечить полноту заряда.

Уравнительная зарядка аккумуляторов. Такая зарядка производится при постоянной силе тока менее 0,1 от номинальной емкости в течение немного большего времени, чем обычно. Его цель – обеспечить полное восстановление активных масс во всех электродах всех аккумуляторов батареи. Уравнительный заряд нейтрализует влияние глубоких разрядов и рекомендуется как мера, устраняющая нарастающую сульфатацию электродов. Зарядка длится до тех пор, пока во всех аккумуляторах батареи не будет наблюдаться постоянство плотности электролита и напряжения на протяжении трех часов.

Форсированная зарядка аккумуляторов. В случаи потребности в короткое время восстановить работоспособность глубоко разряженной аккумуляторной батареи, используют так называемую форсированную зарядку. Такая зарядка может производиться токами величиной до 70% от номинальной емкости, но на протяжении более короткого времени. Время заряда тем меньше, чем больше величина зарядного тока. Практически при заряде током 0,7С20 длительность зарядки не должна быть более 30 мин, при 0,5С20 – 45 мин, а при 0,3С20 – 90 мин. В ходе форсированного заряда нужно контролировать температуру электролита, и при достижении 45 °С прекращать зарядку.

Нужно отметить, что использование форсированного заряда должно быть исключением, так как его регулярное многократное повторение для одной и той же батареи, заметно укорачивает срок ее службы.

Зарядка автомобильного аккумулятора при постоянном напряженииПри этом методе, в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Зарядный ток убывает в ходе заряда по причине повышения внутреннего сопротивления батареи. В первый момент после включения, сила зарядного тока определяется следующими факторами: выходным напряжением источника питания, уровнем заряженности батареи и числом последовательно включенных батарей, а также температурой электролита батарей. Сила зарядного тока в первоначальный момент заряда может достигать (1,0-1,5)С20.

Для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий. Несмотря на большие токи в первоначальный момент зарядного процесса, общая длительность полного заряда аккумуляторных батарей приблизительно соответствует режиму при постоянстве тока. Дело в том, что завершающий этап заряда при постоянстве напряжения происходит при достаточно малой силе тока. Однако, заряд по такой методике в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить пуск двигателя. Кроме того, сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов. При этом реакция газообразования в аккумуляторе еще не возможна.

Итак, зарядка при постоянстве напряжения позволяет ускорять процесс заряда аккумуляторов при подготовке к использованию.

Модифицированный заряд. Такой заряд представляет собой некоторое приближение к заряду при постоянном напряжении. Его цель – немного уменьшить силу тока в начальный период заряда и понизить влияние колебания напряжения в сети на зарядный ток. Для этого последовательно с аккумуляторной батареей в электрическую цепь подключают резистор небольшого сопротивления. Такой прием известен под названием – “способ с полупостоянным напряжением”. При использовании этого метода напряжение на клеммах зарядного устройства поддерживается постоянным в пределах от 2,5 до 3,0В на один аккумулятор. Считается, что для свинцовых аккумуляторов наилучшим является напряжение 2,6В на аккумулятор, обеспечивающее заряд ориентировочно за 8ч.

Постоянная подзарядка. Постоянные подзарядки наиболее применимы для стационарных аккумуляторов. Напряжение постоянной подзарядки выбирается в зависимости от конструкции аккумуляторов и срока службы с целью полной компенсации потери емкости от саморазряда. Для поддержания аккумуляторов с низким саморазрядом, лучше использовать периодические подзарядки. Режим подзарядки определяется условиями эксплуатации, типом и степенью изношенности аккумулятора. Основным недостатком режима постоянной подзарядки является параллельное протекание вторичного процесса, что способствует преждевременному ухудшению характеристик аккумуляторов.

Читайте так же:

avtorussians.ru