Как выбрать новый аккумулятор?

Аккумуляторная батареяУ Вас вышла из строя аккумуляторная батарея? Не беда. Рынок насыщен этими изделиями на любой вкус. Но, чем больше предложений, тем труднее выбрать. Для того чтобы определиться какой аккумулятор нужен именно на Ваш автомобиль или трактор, чтобы и работал надежно и чтобы денег лишних не выбросить, перед тем, как осуществить покупку, необходимо определиться с параметрами, которым аккумуляторная батарея (АКБ) должна отвечать, чтобы нормально функционировать в сочетании с другим электрооборудованием.

Основные из этих параметров следующие: электрическая (номинальная) емкость, А·ч; значение пускового тока (тока разряда стартера при регламентированной напряжении на полюсных выводах в режиме пуска двигателя), А; размеры корпуса АКБ; масса АКБ.

Разберемся с этими параметрами более детально. Для режима пуска двигателя от АКБ нужный запас энергии — как достаточное электрическая емкость, так и высокая мощность при разряде. Разработчики и основные потребители АКБ установили для различных режимов разряда нормативные величины токов и напряжений, измеряемых на полюсных клеммах. Нормативные документы на АКБ, как правило, регламентируют два наиболее важных режима разряда: режим определения емкости батареи и стартерный режим при отрицательной температуре.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ. Электрическая емкость характеризует количество электричества, которое способна отдать АКБ при длительном режиме разряда или способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени. Например, емкость 40 ампер-часов означает, что аккумулятор может давать ток в 1 ампер в течение 40 часов (или в 2 амперы в течение 20 часов и так далее). Электрическая емкость батареи определяется или при 20-часовом разряде, или в режиме резервной емкости. Номинальная электрическая емкость — емкость 20-часового разряда АКБ. Именно ее регламентируют в большинстве нормативных документов европейских производителей, в ГОСТ 959-91 и указывают на этикетке АКБ. Для определения номинальной емкости батареи непрерывно разряжают при температуре 25 C током, равным 0,05 C20 (0,05 от величины номинальной емкости, указанной производителем при 20-часовом режиме разряда). Например, для АКБ емкостью 60 А·ч ток разряда составляет 3 А, а для АКБ емкостью 90 А·ч — 4,5 А. При определении номинальной емкости разряд прекращается при напряжении 10,5В на 12-ти вольтовій батареи.

РЕЗЕРВНАЯ ЕМКОСТЬ. Этот параметр, особенно почитаемый в Америке, показывает интервал времени (в минутах), в течение которого аккумулятор способен давать ток 25А (то есть в течение какого времени он сможет подменять собой генератор, что вышел из строя). Или это запас емкости аккумулятора, измерено в минутах при разряде током в 25 А для батарей любой емкости при температуре 27 C. Для АКБ номинальной емкостью 55 А·ч резервная емкость может составлять 85-90 минут. Это означает, что при выходе из строя генератора, автомобиль сможет использовать запасенную в АКБ электрическую энергию еще примерно 1,5 часа.

МОЩНОСТЬ АККУМУЛЯТОРА. Пусковая мощность — величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд при температуре минус 18 градусов . Этот показатель характеризует способность аккумулятора запускать холодный двигатель. Как известно из электротехники, мощность характеризуется умножением разрядного тока на среднее напряжение в цепи. P = I · U, где I — ток стартерного разряда при температуре -18 C, U — среднее арифметическое значение разрядного напряжения, измеренного через равные промежутки времени. В свинцовых батарей с ростом разрядного тока при режиме стартерного разряда (режиме разряда батареи при пуске двигателя стартером) величина среднего напряжения заметно уменьшается. Поэтому, учитывая постоянство пускового тока, чем больше мощность расходуется батареей при пуске двигателя, тем ниже будет напряжение на его выводах, то есть, тем медленнее двигатель будет вращаться стартером. Получается, что чем выше мощность АКБ, тем быстрее стартер «крутит» двигатель и, соответственно, легче осуществит его запуск. Для сравнения мощностей батарей достаточно сравнить их пусковой ток (больше ток — больше мощность), приведенный к единой методики испытаний (EN, SAE, DIN, IEC, ГОСТ и др.).

СТАРТЕРНЫЙ РАЗРЯД. Стартерный разряд (за рубежом — короткий разряд) заявленным производителем током, проводится с определенной длительностью (непрерывно или в прерывистом режиме) до напряжения 6 В. При этом, в нормативных документах указывают промежуточные интервалы от начала разряда (5 сек., 10 сек. или 30 сек.), в течение которых контролируют величину напряжения АКБ в процессе разряда. Запас энергии батареи, характеризуется временем стартерного разряда, показывает, как долго она сможет обеспечивать попытки запуска двигателя. Попросту говоря, чем больше емкость АКБ, тем больше в запасе попыток запустить двигатель. Сначала выбор АКБ проводят разработчики пусковой системы двигателя. При этом в расчете применяют разрядные характеристики АКБ при состоянии заряда 75% на 3-й попытке пуска стартером. Температурные условия пуска двигателя задает
разработчик двигателя. Как правило, температура пуска бензинового двигателя на товарных маслах принимается -20 С, а для дизельных двигателей до -15 C…-17 Градусов C. Для последних при низких температурах предусматривается применение средств облегчения пуска (аэрозоль, подогрев топлива, масла, воздуха и так далее). Подобные же средства облегчения в зимних условиях могут применяться и для пуска бензиновых двигателей. Выбранную разработчиком по разрядных характеристиках стартер АКБ после лабораторных и эксплуатационных испытаний записывают в технический паспорт автомобиля. По этому документу, как правило, осуществляют замену АКБ на новую.


DIN, SAE, EN… На современных стартерных аккумуляторних батареях указывают несколько показателей в различных режимах их определения. Не каждый специалист может понять, в чем отличие тока разряда по DIN (Германия) или ТУ (Россия) от тока разряда по SAE (США) или EN (Стандарт Евросоюза). Внешне очевидно, что значение тока по SAE или EN (Европейский союз) существенно больше, чем по ТУ (ГОСТ 959-91) или DIN. При разряде этими токами на полюсных выводах АКБ предполагают разную по величине напряжение. При температуре электролита-18с разряд токами по SAE и EN предполагает напряжение на полюсных выводах АКБ 7,2 В на 30-й секунде и В 7,5 на 10-й секунде соответственно, а при токах по DIN и ТУ (ГОСТ 959-91) напряжение при разряде должно быть не менее 9,0 В на 30-й секунде. С учетом этих показателей выбор АКБ может быть успешным, если учитывать, что соотношение разрядного тока по SAE и EN к тока по DIN и ТУ равен 1,7 (1EN = 1,7 ·1DIN). Если на конкретной АКБ указанный ток по одному из стандартов, то через этот коэффициент можно определить значение тока разряда по другим стандартам.

НОВАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
Пусковой ток новой батареи должен быть не ниже, чем в старой (заменяемой). При этом не следует брать новую АКБ с меньшей электрической емкостью (А·ч). Дело в том, что при некоторых режимах работы двигателя (холостой ход) и малых дневных пробегах автомобиля, АКБ в ночное время «помогает» генератору питать включены потребители. При малой собственной электрической емкости глубина разряда при этом может быть больше 40-50%, что приведет к снижению работоспособности АКБ в режиме пуска двигателя. Глубокие разряды АКБ повторяются, приведут к сокращению ее ресурса. Таким образом, выбирая АКБ, автовладелец должен учитывать величину пускового тока, значение электрической (номинальной) емкости , расположения полюсных выводов, габаритные размеры (в основном по длине) и способ крепления АКБ. Паспортные показатели АКБ представляют собой ее потенциальные возможности. Однако, выбирая АКБ, необходимо помнить, что в процессе эксплуатации ее состояние во многом зависит от режима и условий работы автомобиля или трактора.

Можно ли применять АКБ с большей емкостью, чем была?
Или справиться генератор с ее зарядом? Справится, если АКБ не разряжать на автомобиле полностью, на всю емкость. На пуск двигателя от АКБ любой емкости требуется, примерно, одно и то же количество электроэнергии (на 1-3 попытки пуска по 5-10 сек.), которая не превышает 4-8% от ее номинальной емкости . Эту же количество (А·ч) генератор должен вернуть в АКБ после пуска двигателя. Другое дело, что полный запас емкости (энергии) в этих АКБ будет разным. Работа щеточно-коллекторного узла стартера будет более напряженной при установке АКБ большей емкости: немного ускорится износ щеток и контактной поверхности коллектора стартера. Выбор АКБ по габаритным размерам и полярности определяется особенностями автомобиля (площадка под АКБ, длина проводов). Кроме того, выступающие над поверхностью крышки АКБ полюсные выводы могут не дать закрыть крышку капота.

ТИПИЧНАЯ МАРКИРОВКА АКБ
На каждой батареи в соответствии с требованиями международных стандартов должна быть маркировка, содержащая информацию о ее напряжение, в номинальная емкость, назначение и особенности конструктивного исполнения. Маркировка российских и украинских АКБ, наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 959-91. Оно выполняется по следующей схеме:
«6 СТ-60 А1»
(1) (2) (3) (4)
(1) — Цифра, которая указывает число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (6 или 3), характеризует ее номинальное напряжение (12 или 6В соответственно).
(2) — Буквы, характеризующие назначение батареи по функциональному признаку (СТ — стартерная).
(3) — Число, которое указывает номинальную емкость батареи в ампер-часах (А·ч).
(4) — Буквы или цифры, которые содержат дополнительную информацию о выполнении батареи (при необходимости) и материалов, применяемых для ее изготовления, например: «А» — с общей крышкой, буква «З» — залита и полностью заряжена (если ее нет — батарея сухозаряджена), слово «необслуживаемая» — для батарей, отвечающих требованию ГОСТ по расходу воды, «Э» — корпус-моноблок из эбонита, «Т» — моноблок с 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 стартерного типа, ее номинальная емкость — 60 А·ч при 20-часовом режиме разряда. Батарея выполнена в моноблоке с общей крышкой в сухозаряженому исполнении. Условное обозначение батарей, употребляемое большинством европейских производителей, является пятизначным кодом по немецким стандартам DIN (например 560 19) или десятизначным кодом по международному стандарту ETN (например 560 059 042). В структуре код как по DIN, так и по ETN, значение первых трех цифр одинаковое. Они показывают номинальную емкость и напряжения батареи. Для батареи 6-вольтовой первые три цифры (от 001 до 499) является номинальной емкости в ампер-часах. Для наиболее распространенных 12-вольтах АКБ номинальную емкость можно получить, отнимая 500 с трехзначного числа (от 501 до 799). Таким образом, если первая цифра обозначения равен 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, что характеризует размеры и тип полюсных выводов, конструкцию крепежных элементов, тип газоотвода, тип крышки, наличие ручек, вибропрочность и тому подобное. 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 равный:
I = 042 x 10 = 420 А. Для сравнительного пересчета величины тока по DIN EN в применяют коэффициент 1,7:
IEN = 1,7 · IDIN
Кроме вышеуказанных обозначений маркировки батареи должна содержать следующие данные:
— товарный знак завода-изготовителя;
— 60 Аh — номинальная емкость в Ампер-часах (А·ч или Ah);
— 420 А — пусковой ток — ток холодной прокрутки при -18 C в Амперах (А);
— 12 V — номинальное напряжение в Вольтах (или V);
— 0901 — дата изготовления (две цифры — месяц, две цифры — год изготовления);
— 20 kg — масса батареи в состоянии поставки с завода;
— «+» и «-» — знаки полярности;
— предупреждающие знаки, например: опасно-едкое вещество, не курить, не кантовать, не давать детям и т.п.;
— уровень залитого электролита (min, max или другие обозначения предельных уровней).


Вся маркировка, предусмотренная требованиями стандартов, наносится на корпус или крышку батареи. 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:
номер (условное обозначение) по ETN (European Type Number) из девяти цифр;
товарный знак завода-изготовителя;
условные знаки мер безопасности при работе с батареей;
номинальное напряжение в В;
емкость номинальная или резервная;
ток холодной прокрутки Ic;
знак полярности — положительный вывод должен быть помечен знаком «+» на крышке или на самом выводе.

Кроме этого, на батареи может наноситься другая информация — обозначение батарей, с которыми взаимозаменяема данная АКБ, и тому подобное. Маркировка европейской батареи: 1 — номинальное напряжение; 2 — номинальная емкость; 3 — ток холодной прокрутки по EN; 4 — обозначение батарей, с которыми взаимозаменяема данная АКБ; 5 — условное обозначение; 6 — знаки мер безопасности. Американские производители формируют условное обозначение в соответствии с требованиями стандарта SAE (США). Обозначение состоит из номера типорозмерной группы и тока холодной прокрутки при   -18 C. Например, батарея типа A24410 относится к типорозмерной группе 24 (260x173x225 мм), а ее ток холодной прокрутки по методике SAE равна 410 А при -18 C. Согласно стандарту SAE J537 (Society of Automotive Engineers) на батареях американского производства наносится: условное обозначение батареи из пяти цифр и ток холодной прокрутки. 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.