ВведениеВ сегодняшней статье мы представляем вам короткое и немного необычное исследование - изучение работы четырёх разных типов элементов питания формата AA при температуре -15 °C. На дворе зима, и хоть «русской суровой» её в этом году можно назвать лишь условно, тема работы батареек при отрицательных температурах, на наш взгляд, актуальна. Тем более, что рассматривать мы будем не столько продукцию разных фирм, сколько разные типы элементов питания - то есть отличающиеся друг от друга электрохимией.

В том, что батарейки и аккумуляторы на морозе теряют ёмкость, нет ничего удивительного: внутри у них находится электролит, от температуры которого зависит и подвижность ионов, и скорость протекания химических реакций - а значит, эффективность работы элемента питания. Разные типы элементов имеют разный состав электролита и, соответственно, по-разному реагируют на снижение температуры. Сегодня мы и попробуем эту разницу увидеть на практике.

Исследование наше будет заключаться в измерении ёмкости четырёх элементов питания при двух температурах - +23 °C и -15 °C. В тестировании приняли участие:

щелочные батарейки Duracell Turbo;
литиевые одноразовые (неперезаряжаемые) батарейки Energizer Ultimate Lithium;
никель-кадмиевые аккумуляторы GP 100AAKC (паспортная ёмкость 1000 мА*ч);
никель-металлгидридные аккумуляторы Sanyo HR3U (паспортная ёмкость 2700 мА*ч).

Обращаем ваше внимание, что литиевые элементы - это одноразовые батарейки формата AA с рабочим напряжением 1,5 В, а не перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы, чьё напряжение обычно равно 3,6 или 3,7 В. Хотя последние при сильном охлаждении также страдают - и это известно, пожалуй, всем владельцам мобильных телефонов, которые вынуждены были когда-либо подолгу разговаривать зимой на улице - в нашем тесте они не приняли участие по двум причинам. Во-первых, в промышленных устройствах Li-ion аккумуляторы обычно альтернативы не имеют, устройство может использоваться только с одной конкретной моделью аккумулятора. Во-вторых, в нашем распоряжении не было как Li-ion аккумуляторов, удобных для подключения к нашей тестовой нагрузке, так и отдельного зарядного устройства для них.

Также стоит уточнить, что при охлаждении до -15 °C потеря ёмкости аккумуляторов и батареек - временная, после нагрева обратно до комнатной температуры их характеристики полностью восстанавливаются. Для необратимого повреждения большинство типов аккумуляторов, включая литий-ионные, требуется охладить ниже -40 °C.

В статье мы будем говорить только о разрядке аккумуляторов при низких температурах. Зарядку же их всегда лучше выполнять при температуре не ниже +10 °C.

Постановка эксперимента

Тестирование батареек и аккумуляторов проходило в два этапа: сначала мы провели измерение их ёмкости при разряде постоянным током 500 мА (примерно такую же нагрузку на элементы питания создаёт фотоаппарат или фонарик с лампочкой накаливания) при нормальной комнатной температуре (23 °C), после чего зарядили аккумуляторы, заменили батарейки - и повторили эксперимент при тех же условиях, за исключением температуры.

В результате мы получили два набора данных, разница между которыми была только в температуре окружающего воздуха, при которой эти данные получались.

Нужная температура создавалась при помощи инкубатора Sanyo MIR-253 - 254-литрового термошкафа, способного сколь угодно долго поддерживать внутри себя любую заданную температуру в диапазоне от -20 до +50 °C. Температура в нём устанавливается с точностью до 1 °C, а чтобы она была одинакова по всему объёму инкубатора, он снабжён вентилятором. Мощный компрессор позволяет инкубатору остыть от комнатной температуры до -15 °C всего лишь за полтора часа.

Для разрядки элементов питания постоянным током использовалось уже известное нашим читателям устройство , представляющее собой 4-канальный стабилизатор тока. В ходе процесса напряжения всех четырёх элементов питания фиксировались самописцем Velleman PCS10 , каждый из каналов которого предварительно калибровался для получения максимально возможной точности измерения.

Чтобы изучить влияние холода только на сами батарейки, но не на нашу установку, блок с батарейками был подключён к ней с помощью гибкого 40-сантиметрового шлейфа, проходящего через специальное отверстие в стенке инкубатора. Таким образом, условия разряда в первом и втором экспериментах не отличались ничем, кроме температуры окружающего батарейки воздуха.

Непосредственно перед экспериментом аккумуляторы заряжались с помощью универсального зарядного устройства Sanyo NC-MQR02.

Изначально инкубатор был установлен на температуру +5 °C. За полтора часа до начала измерений в него были помещены батарейки, а температура изменена на -15 °С. Примерно за час инкубатор остыл до заданного уровня (табло на фотографии выше показывает текущую температуру воздуха внутри инкубатора), через полчаса после этого батарейки были подключены к находящейся снаружи инкубатора нагрузке - и эксперимент начался.

Таким образом, тестировавшиеся элементы питания успели остыть ниже нуля градусов ещё до начала разрядки. Это было сделано специально, чтобы смоделировать ситуацию, когда, скажем, вы отправляетесь гулять с фотоаппаратом, и к моменту, когда вы захотите сделать снимок, батарейки в нём уже успеют остыть. В случае, если батарейки пробыли на морозе несколько часов, потеря ёмкости может оказаться ещё более значительной, чем в нашем эксперименте.

Эксперимент продолжался до полной разрядки последней из батареек, дверца инкубатора при этом открывалась дважды на несколько секунд, чтобы извлечь разрядившиеся Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы - температура в инкубаторе при этом поднималась примерно на градус-полтора, но, благодаря мощному холодильному агрегату, быстро возвращалась обратно.

Итоги тестирования

Для начала - график разряда протестированных элементов питания при комнатной температуре:

Аккумулятор Sanyo HR3U (паспортная ёмкость 2700 мА*ч) на постоянном токе 500 мА мы уже тестировали ранее , а вот про остальные три элемента стоит сказать отдельно.

Никель-кадмиевый (Ni-Cd) аккумулятор GP 100AAKC полностью подтвердил свои паспортные данные - при обещанной производителем ёмкость 1 А*ч в нашем тесте он смог отдать 1,03 А*ч. Аккумулятор хорошо держит напряжение в течение почти всего процесса разрядки.

Одноразовая литиевая батарейка Energizer Ultimate Lithium в очередной раз подтвердила свои отличные характеристики - ёе ёмкость, в отличие от более привычных щелочных батареек, весьма мало зависит от разрядного тока. Ранее мы уже тестировали её при разряде током 750 мА, и получили примерно тот же результат - около 3 А*ч. К слову, паспортная ёмкость Ultimate Lithium как раз трём ампер-часам и равна. Батарейка хорошо держит напряжение до последнего момента, после чего быстро «просаживается».

Щелочная батарейка Duracell Turbo (также тестировавшаяся нами ранее, но на других токах - 250 и 750 мА) звёзд с неба не хватает: хотя при разряде до 1,0 В её ёмкость в ампер-часах оказалась одинакова с Ni-Cd аккумулятором, но вот напряжение она держит плохо, так что при пересчёте в ватт-часы батарейка займёт последнее место в рейтинге. Шансы на конкуренцию с Ni-Cd аккумулятором у неё есть разве что в случае, когда питаемое устройство может работать от напряжения 0,9 В или ниже, но на конкуренцию с литиевыми батарейками или Ni-MH аккумуляторами при таком разрядном токе - шансов уже нет никаких. Впрочем, этот вывод не нов, щелочные батарейки мы уже тестировали и об их непригодности для устройств со сколь-нибудь серьёзным энергопотреблением говорили.

Теперь посмотрим на результаты, полученные на элементах питания, охлаждённых до -15 °C. Оси графика имеют такой же масштаб, как и выше:

Во-первых, у всех элементов снизилось напряжение - примерно на 0,1 В у Ni-Cd аккумулятора и литиевой батарейки, и немного больше, на 0,15 В, у Ni-MH аккумулятора.

Во-вторых, все элементы сократили свою ёмкость, кроме того, у Ni-MH аккумулятора и литиевой батарейки графики стали более пологими, теперь их напряжение плавно снижается с самого начала процесса разряда, а не держится на постоянном уровне.

В-третьих, отдельно стоит сказать о щелочной батарейке - как наглядно видно из графика, при температуре -15 °C она попросту неработоспособна: под нагрузкой её напряжение падает ниже 1 В примерно за четверть часа, далее у батарейки хоть и открывается ненадолго «второе дыхание» (напряжение вдруг начинает расти), но ситуацию оно не спасает никоим образом. О конкуренции даже с относительно малоёмкими Ni-Cd аккумуляторами более не идёт и речи.

Диаграмма с емкостями протестированных элементов в ампер-часах лишь подтверждает сказанное - щелочная батарейка при сильном охлаждении практически перестаёт работать, её ёмкость на нагрузке 500 мА упала до 0,14 А*ч.

Весьма интересно, что падение емкостей Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов вполне сравнимо, хотя традиционно считается, что Ni-Cd более устойчивы к холоду. То ли под холодом надо понимать температуры ниже -30 °C, то ли, возможно, стоит попробовать Ni-Cd аккумуляторы других производителей, но в нашем случае по абсолютной ёмкости среди аккумуляторов, несомненно, побеждает Ni-MH.

В общем же зачёте привычно лидируют литиевые батарейки Energizer - им и мороз нипочём. Ещё бы стоили они подешевле...

При пересчёте в ватт-часы разница емкостей при температурах +23 °C и -15 °C становится больше - сказывается тот факт, что при охлаждении у всех элементов питания снизилось рабочее напряжение. Впрочем, расстановка сил не меняется: щелочные батарейки на морозе не годны практически ни на что, Ni-Cd аккумулятор теряет примерно половину ёмкости, а лучше всех держится одноразовая литиевая батарейка.

И, наконец, самая наглядная диаграмма: потеря ёмкости в процентах при охлаждении до -15 °C относительно ёмкости при +23 °C.

Щелочная батарейка Duracell Turbo демонстрирует катастрофический результат - падение на 87 %. Боюсь, если летом во многих фотоаппаратах щелочных батареек хватает на десять-двадцать снимков, то зимой - хорошо, если объектив-то удастся выдвинуть...

Чуть меньше чем вдвое снизилась ёмкость Ni-Cd аккумулятора - увы, чуда не произошло, и по абсолютной ёмкости обогнать он смог лишь щелочную батарейку, в общем зачёте оказавшись на третьем месте.

Весьма неплохо выдерживает мороз Ni-MH аккумулятор: его ёмкость падает примерно на треть, но номинальное её значение достаточно велико, чтобы остатка хватило на уверенное второе место. Таким образом, по крайней мере для эпизодического использования при температурах до -15 °C менять Ni-MH на Ni-Cd смысла нет никакого.

И, наконец, лучший результат - у одноразовых литиевых батареек, падение ёмкости которых при охлаждении на 38 градусов составило всего лишь около 20 %. К сожалению, их высокая стоимость (в московских магазинах - более 70 рублей за штуку на момент подготовки статьи) не позволяет широко использовать их вместо аккумуляторов.

Сформулируем вкратце выводы:

щелочные батарейки при отрицательных температурах работают крайне плохо, падение ёмкости при охлаждении у них лишь немного не дотянуло до десятикратного;
для техники со сравнительно большим энергопотреблением для периодического использования при температурах до -15 °C лучшим выбором являются обычные Ni-MH аккумуляторы;
для техники с малым энергопотреблением (например, заоконные беспроводные датчики домашних метеостанций), а также техники, которая должна долго храниться при низких температурах с батарейками в комплекте (например, ручной фонарик в неотапливаемом гараже) лучшим выбором являются одноразовые литиевые батарейки Energizer Ultimate Lithium, несмотря на их высокую стоимость;
какого-либо смысла в использовании Ni-Cd аккумуляторов с точки зрения эпизодической работы при температурах до -15 °C мы обнаружить не смогли.

P.S. То, что аккумуляторы или батарейки способны работать на морозе, ещё не значит, что устройство, в которое они установлены, также рассчитано на отрицательные температуры. Сверяйтесь с руководством пользователя!

Другие материалы по данной теме

Тестирование Ni-MH аккумуляторов формата AA
Тестирование батареек формата AA
Методика тестирования аккумуляторов и батареек

Многие автовладельцы сталкивались с ситуацией, когда в зимнее время автомобиль, после продолжительной стоянки, перестает заводиться — стартер или вообще не хочет вращать коленвал, или делает это с большим усилием. Часто такой сценарий происходит утром, когда нужно ехать на работу. Причина неполадки налицо — разрядился аккумулятор.

Немного теории почему так происходит.

Именно низкая температура вызывает электрохимическую реакцию, в результате чего аккумулятор не может выдавать достаточный ток для зажигания свечей. Максимальный пусковой ток разряда аккумуляторной батареи 500А по паспорту на практике будет ниже, порядка 300-400А. Если батарея в рабочем состоянии, не изношенная и заряженная – такой силы тока вполне хватит для запуска двигателя в температурном режиме до –20-25° С. При таких уличных температурах автомобиль может завести даже аккумулятор небольшой емкости, например стандартной – 60Ач. Проблемы у любого автомобильного аккумулятора начинаются с температур ниже -30°С, в таком режиме батарея не может выдавать стартерную нагрузку, свечи практически невозможно зажечь. Чтобы запустить аккумулятор в таких условиях, необходимо принять специальные меры.

При относительно низких зимних температурах, теплее -20-25°С, аккумуляторная батарея хоть и справляется со своей задачей, но нужно учитывать, что ее разряд происходит быстрее. Используя в автомобиле аккумулятор емкостью 80Ач с пусковым током 700А при температуре например -18°С до полной его разрядки, получим 12Ач. Это значит, что после 3-х минут пользования автоаккумулятор будет разряжен, напряжение на клеммах будет равно нулю. Досрочно вырабатывают свой ресурс свинцовые пластины обеих полярностей. Процесс электролиза происходит с меньшим КПД.

Электролит в аккумуляторной батарее при замерзании быстро повышает свою плотность. Вследствие чего, электрохимическая реакция от воздействия электролиза на свинцовые пластины протекает в разы менее интенсивно и напряжения на аккумуляторных клеммах в момент импульса катастрофически мало, батарея разряжается очень быстро. Такой режим эксплуатации неблагоприятно влияет на свинцовые пластины, сепараторы, корпус самого аккумулятора, так как происходят резкие объемные изменения наледи электролита во внутренних полостях АКБ. Чем меньше заряжена батарея на момент воздействия низких температур – тем больше вероятность, что энергии электрического импульса не хватит на запуск двигателя. В батарее практически любой емкости, заряженной наполовину при воздействии температуры -25°С, что не редкость в зимних российских условиях, электролит замерзнет. Для этого достаточно, чтобы машина простояла на морозе полчаса-час или ночь в неотапливаемом помещении после неудачного запуска двигателя и без подзарядки аккумулятора. Глубоко посаженный АКБ не способен перенести даже небольшой мороз (-10-15°С), после простоя в течение нескольких часов, не говоря уже про ночь на улице.

Простые решения проблемы замерзания когда разряжается автоаккумулятор.

Выходов из сложившейся ситуации может быть несколько, выбор зависит от того, сколько времени и средств Вы можете потратить, чтобы реанимировать свое транспортное средство. Самым быстрым и простым способом завестись, будет зажигание от другого аккумулятора. Вам может помочь водитель другого автомобиля, который быстро запустит Ваш двигатель, прикурив от своего аккумулятора. Технически для такой операции понадобятся только двужильный провод подходящего сечения со специальными клеммами, «крокодилами». Важно не нарушать последовательность подключения и соблюдать соответствие полярности: красный провод подключать к плюсовым клеммам аккумуляторных батарей, а черный к минусовым. При нарушении полярности можно быстро вывести из строя аккумулятор или сжечь центральный процессор и другую электронику. Чем более современнее автомобиль, тем сильнее он подвержен мощным электромагнитным воздействиям и вообще быстро ломается электрика.

Но не всегда можно рассчитывать на чужую поддержку, например, когда на дворе еще ночь, а Вам нужно ехать по делам. Помимо помощи соседа по гаражу или парковке, можно самостоятельно оживить АКБ. Необходимо снять аккумуляторную батарею с автомобиля и отнести в теплое помещение. Когда электролит нагреется и восстановит способность выдавать пусковой ток, нужно установить аккумулятор обратно на свое место под капотом и попробовать завести машину. У многих неопытных автолюбителей возникает вопрос «Почему нельзя ускорить обогрев?» и желание поставить замерзший аккумулятор под струю кипятка или на отопительную батарею, чтобы быстрее его согреть. Делать это запрещено, так как при резком изменении температуры до плюсовой деформируются внутренние пластины, лопается пластиковый корпус, электролит частично теряет свои электрохимические свойства и АКБ еще быстрее разряжается. Лучше не подвергать аккумулятор теплоударам и подождать, когда он согреется естественным путем.

Еще одним хорошим решением и относительно легким, будет замена аккумулятора на ночь. Когда температура опускается ниже -15-20°С, лучше снять с автомобиля рабочий аккумулятор и заменить его на дежурный, унеся в тепло на всю ночь рабочий. Сигнализация будет работать, ведь дежурный аккумулятор останется в машине, на морозе. С такой «сменкой» Вы будете уверены, что сможете завести стартер в любую погоду и вопрос «Почему АКБ разрядился за ночь, ведь было вроде не так холодно?» не будет мучить по утрам.

Малоэффективен теплосберегающий чехол на аккумулятор, который часто можно встретить в магазинах. Ведь если основная функция такого чехла – сохранить тепло, нужно чтобы что-то нагрело саму батарею, но при работе в стартерном режиме большого тепловыделения не происходит, особенно в зимнее время. Вот если такой чехол содержит нагревательные элементы, которые в щадящем режиме могут подогревать АКБ, тогда польза данного девайса ощутима, а стоимость оправдана.

Предпусковой нагреватель

В электрической цепи автомобиля, помимо аккумулятора, важную роль играет генератор, который во время работы ДВС преобразует механическую энергию вращения в электрическую, разряжая аккумуляторную батарею. Примерно 15-20 минут работы двигателя на оборотах от 1500 достаточно, чтобы зарядить батарею до уровня, который был перед запуском.

Большое распространение получило специальное устройство «автономный автомобильный предпусковой нагреватель», которое систематически прогревает ДВС до запуска. Самые популярные фирмы, производящие такие системы – Hydronic и Webasto, именно их модели нагревателей, почему то, продаются лучше всего.

Преимущество таких систем очевидно – автоматический прогрев антифриза в системе охлаждения готовит ДВС к теплому и легкому запуску в условиях запредельно низких температур -40°С и ниже.

Подобные системы стоят не дешево, требуют дополнительных затрат на квалифицированную установку, потребляют топливо в режиме прогрева, для легковых машин с малолитражным бензиновым двигателем расход в среднем 2-4 литра за ночь в зимнее время. Но, тем не менее, на рынке всегда представлено большое разнообразие предпусковых нагревателей, каждый год выпускаются все новые модели, меняются технические характеристики и стоимость. Значит, предпусковое нагревательное оборудование пользуется популярностью.

Почему аккумулятор на машине разряжается за ночь

Аккумулятор представляет собой очень важный узел машины. При заглушённом двигателе он питает потребителей тока в бортовой сети, подаёт ток на стартер в момент запуска мотора. На работающем двигателе аккумулятор помогает генератору обеспечивать питание сети авто, если тот не справляется. Поэтому без аккумулятора автомобилю не обойтись. Когда аккумулятор разряжается, то машина превращается в груду металла. Причём аккумулятор может разрядиться на автомобиле за ночь, а владелец машины совершенно не был к этому готов. Иногда владельцы даже не могут просто попасть внутрь авто из-за севшей аккумуляторной батареи. А накануне ничего не предвещало такой ситуации. После этого они задаются вопросом, а почему разряжается аккумулятор на автомобиле. В этом материале мы постараемся разобрать причины быстрой разрядки автомобильной аккумуляторной батареи.

Какой бы хороший и качественный аккумулятор вы ни выбрали, в некоторых ситуациях он всё равно может подвести. Поэтому не нужно удивляться, что АКБ на машине села за ночь, даже если он новый. У такой ситуации есть причины. Основные причины представлены ниже:

• АКБ выработала свой ресурс;
• аккумулятор не заряжается от генератора во время поездки;
• утечка тока в бортовой сети;
• оставили включёнными приборы в машине (фары, обогрев, магнитола);
• температурные условия (сильный мороз).

Теперь, давайте, рассмотрим эти причины подробнее.

Почему быстро разряжается аккумулятор на машине?

Это, наверное, самая распространённая причина быстрой разрядки аккумулятора на машине. Эта проблема характерна для аккумуляторных батарей, отработавших 4─5 лет. Кроме того, что такая батарея быстро разряжается, она ещё и сильно теряет ёмкость к этому сроку.

Не секрет, что главным «бичом» кислотных аккумуляторов является сульфатация. Это явление представляет собой накапливание сульфата свинца на пластинах разной полярности. В результате этого уменьшается площадь активной массы на электродах, которая взаимодействует с электролитом.

Так, постепенно АКБ теряет свою ёмкость, которая к концу срока службы падает до 30% от номинала. Что можно предпринять, чтобы снизить сульфатацию и предотвратить быструю разрядку аккумулятора? Ниже приведены некоторые рекомендации:

• Не допускайте частных запусков двигателя и коротких пробегов. Аккумулятор при запуске мотора расходует большое количество энергии. Если потом проехать на машине короткое расстояние, то АКБ не успеет восполнить потери заряда от генератора. Неудивительно, если он потом разряжается за ночь;
• Периодически заряжайте аккумулятор от сетевого зарядного устройства. Для аккумуляторной батареи вредно находиться в разряженном состоянии. Это усугубляет и ускоряет процесс сульфатации;
• Не допускайте глубокого разряда аккумулятора. Это значительно сокращает срок его службы. Особенно это вредно для кальциевых . В результате аккумулятор сильно теряет ёмкость и может легко разряжаться за ночь в полный ноль;
• Регулярно проверяйте уровень электролита в банках АКБ и не допускайте эксплуатации с оголёнными пластинами;
• Периодически проводите профилактические работы по .

Отсутствует зарядка аккумулятора или она недостаточна

Эта причина менее распространена, чем предыдущая, но тем не менее. Ваша аккумуляторная батарея может быть полностью заряжена и исправна. Но если АКБ не получает необходимый заряд от генератора во время поездки, надолго её не хватит. После такой поездки вы заглушите двигатель, оставите машину, а аккумулятор разрядится за ночь.

Для начала, давайте, уясним, что значит нормальная зарядка батареи от генератора. Чтобы проверить работу генератора на своём автомобиле, вам потребуется мультиметр. Вам нужно завести двигатель, включить фары, обогрев стёкол, магнитолу. После этого мультиметром измеряете напряжение на выводах аккумулятора. Оно должно быть в интервале 13─14,4 вольта. Если будет меньше, что АКБ будет получать недостаточно заряда. Если значение больше, то это будет приводить к интенсивному гидролизу и потере воды из электролита.

Ниже приводятся основные причины, по которым аккумуляторная батарея может не заряжаться от генератора:

• Оборвался ремень генератора;
• Натяжение ремня генератора ослабло;
• Повреждение контактов и проводки в сети;
• Вышел из строя регулятор напряжения генератора;
• Сгорел диодный мост генератора.

Если вы обнаружили проблему с зарядкой АКБ от генератора, обратитесь в автомобильный сервис для точного установления причины. С такой неисправностью ездить нельзя, поскольку аккумулятор будет разряжаться каждую ночь. Можете подробнее почитать, по указанной ссылке.

Утечка в бортовой сети может стать ещё одной причиной разрядки АКБ за ночь. Если у вас имеется утечка больше нормы, то на утро вы можете прийти к машине с полностью разряженной аккумуляторной батареей.

Причинами повышенной утечки тока могут стать:

• окисленные контакты;
• изношенная проводка, повреждённая изоляция;
• некорректное подключение электрических приборов.

Порядок измерения утечки тока на машине:

• нужно выключить зажигание, вынуть ключ и обеспечить доступ в салон (открыть стекла) на случай, если двери заблокирует центральный замок;
• отключите все потребители тока;
• откройте капот и снимите с АКБ отрицательную клемму;
• мультиметр в режиме измерения тока подключается в разрыв между отрицательным выводом батареи и отсоединённой клеммой;
• измеряем ток утечки.

Нормальное значение тока утечки 15─70 мА. Это норма и при такой утечке можно не беспокоиться. Если значение больше, то следует обратиться к автоэлектрику. и его измерение описаны в статье по ссылке.

Забывчивость водителя

Все просто. Вы забыли выключить фары или обогрев стёкол, и получили разряженный за ночь аккумулятор.

Здесь сложно что-то рекомендовать, кроме того, что не забывать выключать электроприборы машины на стоянке. Производители многих иномарок, да и современных отечественных автомобилей, уже делают автоматическое выключение фар, обогрева и других потребителей через определённое время после остановки мотора. Это позволяет избежать глубокого разряда АКБ.

Температурные условия

Аккумуляторная батарея вполне может разрядиться за ночь, если на улице сильный мороз. Зима, вообще, сложный и проблемный период для автомобильного аккумулятора. В это время часто наблюдаются проблемы с запуском двигателя. Стоит отметить, что ниже температуры 15 С при снижении на 1 градус ёмкость АКБ падает на 1 мАч. Если аккумулятор разряжен, то электролит при сильном морозе может просто замёрзнуть.

Чтобы этого не произошло, нужно контролировать степень заряженности АКБ по плотности его электролита. Ниже вы можете видеть таблицу с температурой замерзания электролита в зависимости от его плотности.

			Степень заряда АКБ, %
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11	11,7	8,4	0	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

• Держите батарею постоянно заряженной;
• Повысьте плотность электролита со стандартных 1,27 до 1,3 гр./см 3 ;
• Приобретите или сделайте ;
• В сильный мороз лучше заберите аккумулятор домой, чтобы избежать ненужных проблем.

Практически каждый владелец автомобиля рано или поздно сталкивается с одной проблемой, — однажды зимним утром, автомобиль перестает реагировать на поворот ключа в замке зажигания, — стартер или совсем не вращает коленвал, или делает это с таким усилием, что становится понятно, — аккумулятор разряжен.

Что делать в этом случае?

Ситуация, конечно, не самая приятная, но не критичная. Теперь все зависит от того, сколько у вас имеется времени, чтобы устранить проблему, — если, как обычно бывает в жизни, «надо срочно-срочно», вам поможет сосед по месту парковки, который может дать вам прикурить. Но будьте осторожны! Процесс «прикуривания» особенно подключение в неправильной последовательности, может привести к взрыву АКБ, а то и к сгоранию центрального процессора, поэтому, чтобы правильно «прикурить» соблюдайте порядок подключения .

Если времени у Вас достаточно, есть более безопасный для аккумулятора и электросистемы автомобиля способ запустить двигатель. Для этого надо просто снять аккумулятор и отнести его домой, или в теплое помещение. Дело в том, что на холоде плотность электролита повышается, а пусковой ток (грубо говоря, то, что отвечает за легкость вращения стартера) падает. То есть даже у нового аккумулятора на морозе значительно снижается эффективность. При согревании, аккумулятор возвращается к рабочим параметрам, и пусковой ток теплого аккумулятора становится существенно выше. Согретый аккумулятор нужно поставить на место (не перепутайте полярность! ) и попробовать завести двигатель еще раз.

Будьте осторожны со снятием аккумулятора!

При установке его обратно, возможно потребуется код разблокирования магнитолы (если установлена оригинальная магнитола).

Однако у этого способа есть тоже свои особенности, которые необходимо учитывать. Во-первых, тяжело избавиться от соблазна сунуть аккумулятор в тазик с горячей водой, или поставить его на обогреватель, чтобы быстрее согрелся. К сожалению, это очень вредно для батареи и можно ее по-настоящему сломать, — или треснет корпус, или повредятся внутренние пластины, или есть шанс, что ничего не произойдет. «Разморозка» в оптимальном варианте должна происходить сама собой, и лучше ее не ускорять.

Слабо помогает и широко рекламируемый “апгрейд” в виде согревающего чехла на аккумулятор. Для того, чтобы он сохранял тепло, надо чтобы что-то сначала согрело саму батарею. Поскольку работа АКБ не вызывает высокого тепловыделения особенно зимой, функциональность данного «прибамбаса», с нашей точки зрения, сомнительна, если только чехол сам не обладает возможностью «подогрева» аккумулятора. Тогда эта вещь передвигается в разряд «полезных».

Почему же именно в холодное время года происходит интенсивный разряд аккумулятора? Этот вопрос часто задают себе владельцы батарей, которые были приобретены непосредственно перед зимой. Казалось бы, — новая АКБ, которая обязана вращать стартер бодро и интенсивно, но батареи хватает на 2-3 недели ежедневного использования, а потом она перестает работать. Что же происходит? (мы сознательно оставляем за бортом традиционную российскую забаву «оставь машину в -30 на пару недель и попробуй завести». заводить такой промерзший автомобиль, иначе, как издевательством над машиной не назовешь)

Рискнем предположить, что главная проблема потери заряда АКБ находится в водителе. Чтобы это оценить, надо понять схему работы аккумулятора.

Являясь хранителем электрического тока, необходимого для запуска двигателя автомобиля, аккумулятор очень зависит от другого участника электроцепи автомобиля, — генератора , который, преобразуя энергию вращения в электрическую, постепенно восстанавливает исходный заряд батареи. Для того чтобы выйти «на ноль» после запуска двигателя, аккумулятору требуется, по разным данным, около 15 минут стабильной и ровной работы двигателя при оборотах более 1500.

Далее. В холодное время года, почти все автовладельцы пользуются разными спец.устройствами для автоматического запуска автомобилей. Это может быть, например, дополнительная функция сигнализации, которая запускает двигатель либо через заданные интервалы времени, либо по температуре двигателя.

Также, все бо льшее распространение получает специальное оборудование, часто называемое «автономным автомобильным предпусковым нагревателем», которое подогревает двигатель до запуска автомобиля (например, такие системы предлагает компания Webasto или Hydronic).

Плюс этих устройств более чем очевиден. Запуск автомобиля в условиях отрицательных температур (особенно когда они составляют -20 и ниже) считается вредным для двигателя (да и в целом, эксплуатация автомобиля при температуре ниже -25 считается автопроизводителем как минимум, нежелательной). О преимуществах предпусковых нагревателей и говорить нечего, — они, прогревая антифриз в системе охлаждения двигателя, подготавливают его к легкому и теплому запуску даже в самые отрицательные морозы (-40 и ниже).

С автозапуском с сигнализации ситуация немного другая, они заводят автомобиль по таймеру или по температуре. Есть некоторые тонкости настройки оптимальной системы запуска двигателя, о которых мы расскажем в отдельной статье, потому что сейчас нас интересует другое, — мы будем говорить о расходе заряда аккумулятора на процесс прогрева автомобиля.

При запуске предпускового нагревателя, установленного в системе охлаждения автомобиля, весь нагреватель работает только за счет аккумулятора. Само устройство работает следующим образом, — оно врезается в систему охлаждения, в топливную систему и в бортовую сеть. Далее, во время запуска, происходит нагрев специального элемента в конструкции, и на него подается топливо, которое начинает гореть. Специальный маленький насос начинает качать по системе охлаждения жидкость, проводя ее мимо камеры сгорания в нагревателе. Таким образом, через какое-то время двигатель автомобиля заполнен горячим антифризом, ему хорошо и приятно.

Расход заряда батареи в этом случае идет достаточно существенный, особенно, если владелец автомобиля обогревает не только двигатель, но и салон машины (почти все предпусковые нагреватели предоставляют эту функцию). Если мотор прогревается до вполне нормальной температуры за 20-30 минут, то салон можно «топить» от 40 минут и больше, он все равно не будет успевать прогреваться в сильный мороз. Опытные пользователи таких «котлов» предпочитают отключать систему прогрева салона, оставляя только подогрев мотора, но часто об этой возможности пользователи даже не догадываются, и зря, ведь именно она позволяет существенно снизить нагрузку на батарею.

У системы, «вшитой» в сигнализацию, специфика иная. Эти устройства заводят сам мотор по интервалу, или по температуре двигателя, прогревают его в течение заданного времени (чаще всего на самых распространенных сигнализациях устанавливается время по умолчанию, — 10 минут) после чего сами останавливают двигатель. Все, казалось бы, просто и понятно, но здесь-то и кроется главная «закавыка». Когда запуск происходит по температуре двигателя, в особо холодные (или ветренные) ночи, двигатель остывает быстрее, и автомобиль может перейти на запуск каждые два часа, — что быстро разрядит батарею. Если запуск происходит по таймеру, то в самые холодные ночи запуск каждые 3 часа может и не помочь, — (при резком падении температуры до -43-45 (привет Сибирь!) машина может замерзнуть раньше, чем заведется по таймеру, и не заведется вообще), а более частый интервал запуска, также может быстро посадить батарею.

Причина банальна, — аккумулятор просто не успевает вернуть себе заряд с генератора за 10 минут работы, поэтому, условный первый запуск дается ему легко, второй, — хуже, третий еще хуже, а на четвертый, как правило, перед выездом утром на работу, у него как раз не остается заряда. В теплое время года четыре запуска подряд выдержит даже самый «уставший» аккумулятор, но в холода, возможности батареи резко сокращаются. Уменьшить негативный эффект такого прогрева очень просто, — достаточно переключить режим запуска с таймера на запуск по температуре двигателя (но, ни в коем случае не салона) и выставить время прогрева 15 минут.

Итак, главный «супостат» системы определен, — это параметры предпускового нагревателя, или автозапуска с сигнализации, — именно они расходуют львиную долю заряда аккумулятора. Но есть и другие факторы, эксплуатации, которые надо учитывать, и которые не влияют на расход аккумулятора, но, при этом, не дают ему нормально получать заряд. Речь пойдет об энергопотребителях, включаемых водителем, после запуска двигателя.

Давайте вспомним, что включается зимой в автомобиле, после его запуска.

1. Головной свет (независимо, темно на улице или нет) – две лампочки минимум по 55 ватт спереди и еще шесть габаритных ламп спереди и сзади по 5 ватт, итого, — 140 ватт потребления.
2. Подогрев сидений (не на холодное же садиться!) в среднем, по 50 ватт на сиденье
3. Подогрев руля (руки мерзнут)
4. Печка
5. Магнитола (не в тишине же ехать!)

Как же снизить негатив от этих обстоятельств? На самом деле тоже несложно, — достаточно не включать «все сразу». Например, включать при движении только свет, подогрев сидений и печку. Остальное, в принципе, может и подождать, — хорошая печка быстро нагреет область руля, а с музыкой можно и потерпеть минут 20, если честно.

В этом месте некоторые читатели скажут: «20 минут потерпеть?! Да я за это время как раз до работы доеду!». Все верно, скажем мы, и откроем третью причину быстрого расхода аккумуляторов зимой.

Выше мы уже говорили, что заряд, потраченный на запуск батареи, восстанавливается примерно в течение 15 минут работы двигателя в оборотах более 1500. Холостые обороты большинства современных двигателей составляют около 700 оборотов в минуту, поэтому 15 минут работы на холостом двигателе нормальному аккумулятору для полного восстановления не хватит, нужно либо дольше стоять, либо ехать и на большем количестве оборотов.

К сожалению, современные большие города по утрам и вечерам (то есть в то время, когда все едут на работы), представляют собой большие пробки, и фактически езда до работы занимает 20-25 минут «тошноты» со скоростью то 80 км/ч, то 2 км/ч. В таком режиме зарядка аккумулятора, как Вы можете догадаться, осуществляется плохо.

Избежать этой ситуации практически невозможно, потому что единственным выходом из нее можно назвать более «долгое» катание на машине после морозной ночи, чтобы зарядить АКБ. Можно, в принципе, перенести эти процедуры на вечер. Одной из рекомендаций можно назвать ежевечернее посещение магазинов, удаленных от дома, или спортзала, или друзей, самое главное, чтобы дорога до них и от них занимала более 15 минут движения при скорости 40 км/ч. Кроме того, такая поездка еще и очищает от нагара свечи, но об этом мы поговорим в отдельной статье.

В качестве радикального решения всех проблем с АКБ зимой, рекомендуем пользоваться только качественными продуктами. На российском рынке сейчас присутствует огромное количество всевозможных моделей от разных производителей разных стран, — немецкие, чешские, турецкие, китайские, тайваньские, корейские, японские, и, конечно, российские. Каждая фирма обещает невероятные показатели пускового тока (он отвечает за «качество» вращения стартера, чем ток выше, тем «бодрее» АКБ вращает коленвал), или емкости (чем выше емкость, тем больше попыток сможет сделать водитель, чтобы завести двигатель), при, конечно, минимальной цене.

Что и говорить, разбираться в аккумуляторах без специальной подготовки, — дело сложное, — у каждого производителя свои технологии и секреты. Как следствие, у каждой марки есть свои фанаты и поклонники, кто-то считает наиболее качественными батареями немецкие Varta, кто-то японские Panasonic, кто-то имеет положительный опыт дружбы со словенской Topla.

Мы тоже являемся приверженцами одной марки, и эта марка японская Furukawa Batteries. Так или иначе, мы наблюдаем за этими аккумуляторами уже 9 лет, и многие из них по сей день продолжают работать в условиях Новосибирска. В других регионах они тоже собрали множество положительных отзывов.

Кроме того, последние два года, в ассортименте именно компании Furukawa появились аккумуляторы стандартного размера, но с бо льшим пусковым током, и бо льшей емкостью. Это должно позволить устранить проблемы эксплуатации АКБ при сверхнизких температурах. Первая зима на таких аккумуляторах показала повышенный спрос на них, сейчас будет вторая зима их присутствия на рынке Сибири, и будет интересно понаблюдать за поведением АКБ в этом году. В любом случае, для сомневающихся, у Furukawa остается самая популярная в сибирском регионе модель АКБ – Super Nova, надежно зарекомендовавшая себя за 8 лет эксплуатации.

Единственным минусом аккумуляторов Furukawa является высокая цена, по сравнению с «раскрученностью» бренда. Так, более разрекламированные Varta, или Panasonic, при равной цене покупаются чаще. При этом, Furukawa имеет больший срок эксплуатации.

Выбирая аккумулятор, следует помнить один факт, — как правило, все АКБ легко выдерживают первую зиму, но вторая зима становится для батарей самым суровым испытанием. Чаще всего выход из строя дешевых моделей происходит на второй год эксплуатации. Не бывает дешевого и хорошего аккумулятора одновременно, — технологии пока не дошли до такого, чтобы быть идеальными и недорогими.

Если Вы решили купить какой-либо аккумулятор, не поленитесь зайти в Google, или Yandex, и наберите в поиске название интересующей Вас модели, или хотя бы производителя. Если производитель присутствует на рынке более двух лет, и отзывы на него положительные после двух лет эксплуатации, — можете брать.

Только не забывайте смотреть, из какого региона пришел положительный отзыв, — страна у нас большая, и положительный отзыв эксплуатации АКБ в Краснодаре еще не гарантирует нормальной работы батареи в Красноярске.

Хонда водам.ру

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Еще интересные статьи

Вконтакте

В зимний период эксплуатация автотранспорта имеет свои особенности, поскольку при падении температуры техника испытывает дополнительные нагрузки. В первую очередь от наступления холодов зависит работа аккумулятора, поэтому грамотное использование продлит срок службы АКБ и избавит владельца от многих неприятных моментов.

Из-за низкой температуры разрядка происходит гораздо быстрее, шансы не завести машину или заглохнуть на дороге возрастают многократно, да и хранение в этот период имеет свои особенности.

Хранение аккумулятора зимой

Если автомобиль используется только в теплое время года, то перед консервацией в гараже необходимо снять одну клемму батареи, а при больших морозах лучше ее занести в теплое помещение . Хранение допускается только в вертикальном положении, предварительно следует очистить аккумулятор, затем проверить герметичность и прочность крышек на банках.

Аккумуляторы с сухой зарядкой нельзя хранить на свету, во влажном помещении. Если аккумулятор с жидким электролитом, то следует проверить уровень и в случае необходимости долить его до рабочей отметки. Затем аккумулятор следует полностью зарядить, за время длительного хранения рекомендуется несколько раз проверять уровень зарядки.

Правила эксплуатации в зимний период

Аккумулятор является сердцем электропитания автомобиля, поэтому любые неисправности АКБ должны диагностироваться регулярным контролем. В первую очередь следует проверить:

• правильное натяжение ремня генератора;
• чистоту и надежность всех соединений;
• плотность электролита, которая в зимой должна быть более 1,24 г/ см.

В холодное время нельзя надолго оставлять машину с включенными фарами, печкой или подогревом сидений. Если пришлось долго простоять в пробках с включенным двигателем, то перед окончанием движения нужно подзарядить аккумулятор, проехав на автомобиле некоторое время.

При отрицательных температурах уровень электролита должен быть на 10-15 см выше пластин батареи. Использовать для заполнения нужно дистиллированную воду, но не кислоту или другую жидкость. Подзарядить АКБ имеет смысл, если заряд составляет менее 70% от своего номинала, тогда риск замерзания сведется к минимуму.

Облегчают эксплуатацию аккумулятора зимой специальные контейнеры , стенки которых выложены войлоком или пенопластом. Помещая батарею в такой отсек, можно многократно повысить теплоизоляцию и предотвратить разрядку в экстремальных условиях.

Самый оптимальный вариант - приобрести специальный аккумулятор для минусовых температур, выпускаемый многими производителями, например, «Титан», хорошо зарекомендовавший себя в северных условиях. АКБ с длительным сроком службы не рекомендуется использовать при движении на короткие расстояния с частыми запусками двигателя. В этом случае стартер не успевает восстановить заряд и вероятна аварийная остановка.

• Покупая аккумулятор, проверьте соответствие его вашему автомобилю. Никогда не используйте устройство в других целях, кроме запуска двигателя.
• В момент подключения соблюдайте полярность и отключите всю электрику, в том числе зажигание.
• Присоединять АКБ следует с минуса, клемма должна быть тщательно зачищена и смазана техническим средством.
• При низкой температуре заряд не должен составлять менее 25%.
• Полная разрядка может вывести устройство из строя, поэтому не реже 1 раза в месяц проверяйте плотность и уровень электролита.
• Если электролит все-таки замерз, то аккумулятор следует отогреть, проверить целостность и протестировать на пригодность.
• При отсутствии сигнализации и бортового компьютера допускается сбрасывать на ночь клеммы.
• Когда уровень зарядки рабочий, а двигатель все равно не заводится, то можно на короткое время включить дальний свет.
• В этот момент прогреваются клеммы аккумулятора и электролит теряет свою вязкость.
• Привыкните в холодное время проверять уровень заряда батареи после поездки. В мороз даже максимально заряженная АКБ за ночь разряжается на 50%.

Если выполнять несложные правила по эксплуатации зимой, то аккумулятор прослужит долго и бесперебойно.