Регулярний недозаряд акумулятора – це проблема, яка спочатку краде ресурс АКБ, а потім час та нерви автовласника. Якою б складною вона не здавалась, усунути її порівняно просто. Для цього досить зрозуміти наступне: чим відрізняється недозаряд від подібних проблем; як його визначити; за яких умов акумулятор заряджається на борту автомобіля повноцінно; чому ці умови не виконуються у вашому випадку та як їх забезпечити. У цьому матеріалі на Авто без СТО ви знайдете відповіді на всі питання, і після їх вивчення легко усуните недозаряд АКБ на своєму автомобілі.
Недозаряд стартерної АКБ - визначення
Недозаряд акумулятора — це коли АКБ заряджається від генератора автомобіля, але ніколи (або майже ніколи) не заряджається повністю. Насправді цю проблему помічають, зазвичай, занадто пізно. Щоб виявити недозаряд своєчасно, потрібно регулярно стежити за рівнем заряду акумулятора, чим мало хто заморочується. До фактичного недозаряду можна віднести випадки, коли АКБ заряджається на борту автомобіля повноцінно, але після стоянки опиняється в напіврозрядженому стані.
Про причини поки що говорити рано. Але, якщо загалом, їх буває всього три. По-перше, недозаряд трапляється через несправності системи зарядки автомобіля або дефекти самого акумулятора. По-друге, повноцінному заряду можуть сприяти температурні умови експлуатації. По-третє, бездіяльність чи певні дії власника автомобіля теж призводять рано чи пізно до цієї проблеми.
Методи визначення недозаряду акумулятора
Щоб визначити, чи є недозаряд АКБ у вашому випадку, можна вдатися до двох простих та доступних способів. Суть кожного з них полягає в тому, щоб виміряти ступінь заряду акумулятора після того, як він заряджався від генератора. Обидва способи досить точні, і не вимагають наявності дорогого професійного обладнання. Недоліки в обох також є. Але вони не критичні. Тобто факт недозаряду ви в будь-якому разі встановите.
Метод 1. Щільність електроліту
Щільність електроліту в свинцево-кислотному акумуляторі прямо вказує на те, наскільки він заряджений. При цьому настільки точно, що рівень зарядженості цим способом можна визначити з точністю до 5%. А цього достатньо, щоб встановити наявність хронічного недозаряду АКБ на своїй машині. Для вимірювання щільності знадобиться лише ареометр. На ньому вже є кольорова шкала, за якою можна приблизно зрозуміти, на скільки заряджений акумулятор. Щоб дізнатися більш точні цифри, можна скористатися загальнодоступними таблицями, які є в Інтернеті. Ось одна з них.
Щільність (г/см3 ) |
Заряд (%) |
< 1,12 |
0 |
1,14 |
10 |
1,15 |
20 |
1,16 |
30 |
1,18 |
40 |
1,19 |
50 |
1,20 |
60 |
1,22 |
70 |
1,23 |
80 |
1,25 |
90 |
1,26 |
100 |
> 1,26 |
Щільність вище норми |
Переваги методу. По-перше, висока точність. По-друге, щільність можна вимірювати, коли заманеться, незалежно від того, простоював чи заряджався напередодні акумулятор. Особливо цінною є друга перевага, тому що у другого способу визначення рівня зарядженості АКБ це слабке місце.
Недоліки. Найістотніший полягає в тому, що не у будь-якого сучасного акумулятора є доступ до електроліту. Технології постійно вдосконалюються, і на якомусь етапі виробники дійшли того, що АКБ стали цілком здатними відпрацювати належний термін без втручання користувача в щільність та рівень електроліту. У народі такі АКБ називають необслуговуваними. Пробок у них не передбачено. Відповідно, якщо у вас такий акумулятор, цей метод не підійде. Про зарядку АКБ, що не обслуговуються.
З виміром щільності електроліту в деяких сучасних АКБ зустрічається ще одна проблема. Електроліт у верхніх шарах, звідки береться проба ареометром, може помітно відрізнятись від того, що знаходиться в батареї нижче, у безпосередньому контакті зі свинцевими пластинами. Ця проблема виникла тоді, коли вигадали кальцієві акумулятори. Електроліт у них «захищений від кипіння», отже, і від нормального перемішування. В результаті, при зарядці АКБ його щільність біля свинцю підвищується, а зверху показники, м'яко кажучи, відстають.
Тому, якщо у вас кальцієвий акумулятор, або будь-який інший, який за задумом виробника не повинен "кипіти" при нормальній зарядній напрузі (до 14,8 В) - врахуйте цей фактор. Може вийти так, що недозаряду насправді немає, а вимірювання щільності електроліту верхніх шарів говоритиме про інше. Як досягти рівномірної щільності та отримати адекватні показники - дивіться матеріали про кальцієві акумулятори на Авто без СТО. Наприклад, цей.
Метод 2. Напруга на АКБ
Напруга на виводах акумулятора за певних умов залежить від рівня його зарядженості так само, як і щільність електроліту. На відміну від першого методу, цей більш універсальний. До нього можна вдатися незалежно від того, чи є на вашій моделі пробки, чи ні. Для вимірювання напруги підійде абсолютно будь-який, навіть найдешевший, мультиметр. Щоб перевести виміряні вольти у відсотки заряду АКБ, досить простої таблички. На Авто без СТО скрізь фігурує такий її варіант.
Напруга спокою (В) |
Заряд (%) |
< 11,90 |
0 |
11,95 |
10 |
12,00 |
20 |
12,05 |
30 |
12,15 |
40 |
12,20 |
50 |
12,30 |
60 |
12,40 |
70 |
12,50 |
80 |
12,60 |
90 |
12,70 |
100 |
>12,71 |
Некоректний замір |
Переваги методу. Напругу вимірювати набагато простіше, ніж возитися з ареометром. Це раз. А два — спосіб універсальний, і підходить не тільки для автомобільних акумуляторів, але і для всіх інших джерел живлення. Тільки таблиці там інші, оскільки все залежить від номінальної напруги. Але принцип скрізь однаковий - чим повноцінніше заряджений акумулятор, тим напруга на його виводах вища.
Недоліки (швидше, особливості). Напругу не можна вимірювати, коли заманеться. Щоб по вольтажу отримати адекватні відсотки заряду, виміри необхідно проводити на акумуляторі, що «відпочив». Справа в тому, що протягом перших 8...12 годин після зарядки від генератора (від зарядного пристрою, до речі, теж) в АКБ продовжуються природні процеси, і напруга на виводах у цей час завжди трохи завищена. Щось у районі 13 із копійками вольт. Тому, щоб зняти адекватні показники, треба почекати вказаний час, давши акумулятору заспокоїтися і стабілізуватися.
Наслідки недозаряду АКБ
Систематичний недозаряд акумулятора тільки спочатку ні на чому істотно не позначається, а тому рідко помічається вчасно. Проте, вже за кілька лічених місяців експлуатації АКБ починає деградувати. У тому числі, зменшується її реальна ємність, слабшає максимальний пусковий струм і, нарешті, батарея починає регулярно підводити вранці при спробі запустити двигун у мороз.
Якщо розглядати проблему більш предметно, то можна виділити три сумні наслідки хронічного недозаряду:
- Сульфатація.
- Скорочення ресурсу АКБ.
- Зниження надійності акумулятора.
Зупинимося трішки на кожному пункті.
Сульфатація
Сульфатація у випадку зі свинцево-кислотними акумуляторами - це природний хімічний процес, який протікає при кожному розряді батареї. Коли АКБ віддає у навантаження електроенергію, на її свинцевих пластинах утворюється сульфат свинцю. Це сіро-білий наліт, який під мікроскопом виглядає наступним чином.
Якщо акумулятор після чергового розряду незабаром заряджається до 100% або близько того, сульфати зникають. За рахунок цього, до речі, збільшується щільність електроліту. Якщо ж АКБ часто і довго перебуває в напіврозрядному стані, що і відбувається при недозаряді , сульфатний наліт стає товщим, міцнішим і важче усувається. В результаті частина площі свинцю припиняє взаємодіяти з електролітом, тобто не бере участі в роботі батареї. Ємність та пусковий струм АКБ – знижуються.
Звичайно, багато хто чув про таку справу, як десульфатація. Якщо ні, то на Авто без СТО є матеріал про це. Десульфатація часом дозволяє усунути цей наслідок систематичного недозаряду. Але лише на початкових етапах. Тобто, коли проблему виявлено своєчасно, та усунено оперативно. У запущених випадках десульфатація навіть за допомогою сучасних і дорогих зарядних пристроїв безсила. А сульфатація перетікає у наступну проблему.
Скорочення ресурсу
Будь-який акумулятор, який регулярно не отримує повноцінного заряду, служить набагато менше, ніж йому належить. Що стосується автомобільних АКБ, нормальний ресурс для них — 5 років. Тоді як у разі систематичного недозаряду новий акумулятор може піти в брухт вже на другу зиму. Термін служби багато в чому залежить від того, наскільки суттєвим є недозаряд. Тобто, якщо батарея недоотримувала якісь 10%, вона прослужить майже стільки ж, скільки її сестра в ідеальних умовах. Якщо ж акумулятор найчастіше простоював зарядженим наполовину, його ресурс буде менше заявленого на стільки ж або навіть гірше.
Причина прискореного зношування проста і зрозуміла. Сульфатація має властивість накопичуватись, якщо для цього є «сприятливі» умови. Насамперед, недозаряд акумулятора. Через сульфати він стає все менш і менш ємним, що рано чи пізно призводить до відмови крутити стартер. Знову ж таки, десульфатація іноді допомагає повернути частину втраченої ємності і тим самим збільшити ресурс АКБ. Але, на жаль, лише іноді.
Акумулятор часто підводить
Найчастіше недозаряд акумулятора виявляється автовласниками вже на цій стадії. До того, поки АКБ вистачає для успішного запуску двигуна, мало хто турбує себе контрольними вимірами щільності та напруги. Як то кажуть: їздить, і добре, не лізтиму в те, що й так працює. Однак, коли є недозаряд, навіть якщо ви про нього не підозрюєте, відмова акумулятора - неминучий наслідок проблеми. Як це бісить, коли машина раптом не хоче заводитися, знає багато хто. Тому довго на цьому зупинятись немає сенсу.
Нормальні умови для повноцінної зарядки АКБ на машині
Ось у чому реально є сенс, так це у знанні та розумінні умов, за яких недозаряд акумулятора на борту автомобіля неможливий. Фундаментальних їх три:
- Акумуляторна батарея справна і без дефектів, через які заряд відбувається неефективно, або виникає сильний саморозряд.
- Напруга бортової мережі автомобіля - в межах 14,2...14,8 В.
- Час роботи системи зарядки АКБ (генератора) - достатній для відновлення витраченої на запуск двигуна енергії.
Дефекти АКБ. Розглянемо їх пізніше, оскільки вони відносяться до причин недозаряду акумулятора.
Напруга бортової мережі. Тут важливо розуміти, що в розрахунок береться тільки напруга, яка за фактом є безпосередньо на виводах акумулятора при працюючому двигуні. Вольтаж на штатному або саморобному вольтметрі, в прикурювачі та інших місцях проводки автомобіля - у цьому випадку нас не цікавить. Тільки від того, що приходить на виводи АКБ, залежить, чи заряджатиметься вона повноцінно, чи ні. Теоретично, звичайно, акумулятор з номіналом 12 В здатний зарядитися на 100% або близько до того, навіть якщо заряджати його напругою в районі 13 В. Проте часу при такій напрузі потрібно дуже багато.
Тому, щоб у реальних умовах експлуатації автомобіля акумулятор встигав відновлюватися від генератора, останній повинен видавати не менше 14,2 В, а краще більше. Але не вище 14,8 В, тому що це вже перезаряд, і свої неприємні наслідки.
Час. Жоден акумулятор не може заряджатися миттєво, як це можуть конденсатори. Для відновлення навіть повністю зарядженої АКБ, яка кілька секунд покрутила стартер, треба, як мінімум, хвилин 20…30. Якщо ж на момент запуску акумулятор був заряджений неповністю, двигун замерзлий і стартував не з першої спроби, а на вулиці ще й негативна температура, часу потрібно набагато більше. Скільки — точно сказати неможливо. Занадто багато змінних факторів.
Акумулятор постійно не заряджається - причини
Власне, знаючи умови, необхідні для повноцінної зарядки, причину недозаряду акумулятора знайти та усунути вже нескладно. Нижче розглянуто п'ять проблем, що часто зустрічаються, через які АКБ недозаряджається від генератора. Описано суть проблеми, як її виявити та усунути у гаражних умовах, тобто, без СТО.
Причина 1. АКБ не вистачає напруги
Нагадаємо, що для нормальної та порівняно швидкої зарядки автомобільного акумулятора на борту має бути напруга 14,2…14,8 В. Перевіряється вона елементарно. Мультиметром, включеним в режим вимірювання постійної напруги в межах 20 В, і приєднаним безпосередньо до виводів АКБ при двигуні, що стійко працює.
Якщо на холостому ходу при вимкнених споживачах (фари, пічка, інше) прилад показує вам щось із зазначеного вище діапазону – напруги АКБ вистачає. Недозаряд відбувається не через це. Якщо норма досягається лише за підвищенні оборотів до 2-3 тис., це свідчить про неповноцінну роботу генератора. Просідання в районі 0,2...0,6 В допускається при включених потужних споживачах. Тобто, з фарами та піскою напруга може зменшуватися з 14,4 до 13,8 В. Це нормально.
Якщо ж мультиметр показує значно менше - це і є причина недозаряду акумулятора. Шукати її джерело доведеться в генераторі, але, швидше за все, вона знайдеться в реле-регуляторі напруги. Як все це перевірити без спеціалістів, ви можете дізнатися з матеріалів на Авто без СТО (дивіться розділ «Карта сайту»). Двома словами це описати неможливо.
Заміна контактних кілець генератора.
Причина 2. АКБ не вистачає часу
Незважаючи на те, що ця причина йде другим номером, визначати її треба в останню чергу. Коли всі інші виключені. Основна проблема в тому, що не існує точного часу, який потрібний АКБ для повноцінної зарядки. Він залежить, як мінімум, від:
- вихідного рівня заряду;
- технічного стану АКБ;
- напруги бортової мережі;
- температури повітря.
Тим не менш, приблизні цифри, все ж таки, позначити можна. Якщо акумулятор справний, до запуску двигуна акумулятор був заряджений хоча б на 70%, напруга на борту в межах норми, а на вулиці немає сильного морозу – вистачить 40…90 хвилин. Взимку, зазвичай, цього замало. Тому і рекомендують саме в цей період року частіше контролювати стан АКБ і, при необхідності, заряджати її від зарядного пристрою в гаражі.
Причина 3. АКБ «мерзне»
Тут все дуже просто. Якщо машина якийсь час стоїть на морозі, то після запуску двигуна перші 30...40 хвилин АКБ приймає заряд від генератора вкрай погано. Цю проблему часто намагаються вирішити за допомогою термочохлів для акумуляторів. Однак, як показує практика, вони здебільшого суттєво не допомагають. Як варіант, можна заносити батарею на ніч у тепле приміщення, що багато хто й робить. Це ефективно, оскільки відразу після запуску двигуна «теплий» акумулятор відразу ж повноцінно починає заряджатися від генератора.
Якщо ні термо-чохол, ні щоденне вилучення АКБ і перенесення її туди-сюди не для вас, то вихід тільки один - регулярно заряджати акумулятор від зарядного пристрою. Втім, якщо ви їздите на машині часто і далеко, то ця причина для вас просто неактуальна. Недозаряд акумулятора, якщо він є, відбувається з інших причин.
Причина 4. АКБ із дефектами
Недозарядом можуть страждати акумулятори з такими дефектами:
- брудний корпус;
- оксиди та солі на виводах;
- недостатній рівень електроліту;
- тріщини, сколи;
- здуття;
- коротке замикання в одній із «банок» (що це, і як проявляється, читайте на Авто без СТО у цьому місці).
Сульфатацію, про яку сказано вище, також можна віднести до дефектів акумулятора. Зверніть увагу, що деякі з перерахованих косяків можна легко виправити. Наприклад, помити корпус водою із содою, почистити виводи від нальоту, долити води в електроліт. Інші дефекти зі списку, на жаль, можна виправити тільки покупкою нового акумулятора.
Причина 5. АКБ сідає під час стоянок
Тут ключовим фактором є витік струму. Про це на Авто без СТО є повноцінний матеріал. Крім струму витоку варто також враховувати тривалість стоянок. Також корисно буде з'ясувати, коли саме акумулятор виявляється зарядженим не повністю - відразу після чергової поїздки, або все ж таки після стоянки. На жаль, підходить для цього тільки спосіб з вимірюванням щільності (ареометр vs рефрактометр), тому що напругу відразу після зупинки двигуна вимірювати безглуздо.
Висновки
Хронічний недозаряд акумулятора виникає як через несправності, так і через незалежні від машини фактори. Діагностується та усувається порівняно просто – шляхом перевірки та забезпечення оптимальних умов, за яких АКБ швидко та повноцінно зможе заряджатися від генератора. Навіть якщо проблему не вдається усунути оперативно, але виявлено її своєчасно, рекомендується регулярно «підживлювати» акумулятор від стаціонарного зарядного пристрою. Це допоможе зберегти його ресурс і довше не стикатися з наслідками, описаними в цьому матеріалі.