Как зарядить аккумулятор автомобиля

Морозным утром последнее, с чем хочет столкнуться водитель, — это разряженный аккумулятор. Пожалуй, самая распространённая причина отказа двигателя заводиться зимой. Мы уже подробно писали о том, как завести машину с севшим АКБ. Но проблему лучше предотвратить, чем разбираться с её последствиями. Рассказываем, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля: каким должно быть напряжение при зарядке аккумулятора, каким — ток, и как долго длится сама процедура.

Как работает аккумулятор

Двигателю автомобиля и многим другим его системам для нормального функцио­нирования требуется электри­чество. Когда мотор заведён, проблем с этим обычно нет: через приводной ремень он вращает генератор, который поддер­живает в бортовой электросети необходимое напряжение. Но чтобы запустить двигатель, тоже требуется электричество. Его и запасает аккумулятор. Он же помогает генератору при пиковых нагрузках на электросистему.

Автомобильный аккумулятор представляет собой корпус, который внутри разделён на секции («банки»). В 12-вольтовой батарее легкового авто­мобиля их шесть. Внутри каждой секции располагаются положительно и отрицательно заряженные пластины, погружённые в токо­проводящую жидкость (электролит). При подключении нагрузки (потребителя электро­энергии) запускается реакция, в процессе которой химическая энергия преобразуется в электри­ческую благодаря распаду элементов. При зарядке, наоборот, под действием электри­чества восстанавли­ваются химические связи, что позволяет «накопить» заряд. О конструкции и типах автомобильных аккумуляторов мы уже подробно рассказывали. Важно помнить, что вне зависимости от вида кислотные аккуму­ляторы не любят полного разряда, заметно снижающего их ресурс.

Как проверить заряд аккумулятора

Неважно, какой АКБ установлен на вашей машине, его заряд нужно контроли­ровать, особенно после долгой стоянки. Электриче­ство из батареи постепенно расходуют охранная система и дополни­тельное оборудо­вание вроде аудио­системы. Неизбежен и саморазряд аккумулятора из-за протекающих в нём химических процессов, перепадов температуры и т.п.

В движении батарея подзаряжается от генератора, но при коротких поездках выдава­емого тока может быть недостаточно для полноценного восстанов­ления заряда АКБ — поэтому запас электри­чества в нём может постепенно «таять».

Для проверки заряда вам потребуется вольтметр или мультиметр. Заглушите автомобиль и выключите все потребители (фары, мульти­медийную систему и пр.). Выставьте на приборе предел измеря­емого напряжения на уровне 20 В (для стандартного легкового аккуму­лятора), снимите защитные колпачки с клемм АКБ и соедините щупы прибора с контактами батареи. Внимательно проследите за поляр­ностью — если её перепутать, приборы попроще просто ничего не покажут. На экране прибора появится значение напряжения. Оно будет выше номинальных 12 вольт.

Измерения рекомендуется проводить при комнатной температуре электролита. Стоит учесть, что на холоде его плотность увеличи­вается (как и при заряде аккумулятора), а если батарея не успела остыть после работы, то, наоборот, падает.

При нормальной температуре измерения 100-процентный заряд примерно соответ­ствует напряжению 12,7–12,9 В на клеммах АКБ. Потеря каждой десятой доли вольта — это уменьшение заряда примерно на 10%. То есть напряжение в 12,4 В сообщает о 70% заряда, а 12,2 В — о 50%. Более подробно о том, как замерить напряжение и определить заряд аккумулятора, можно прочитать в отдельной статье.

Для АКБ с возможностью обслуживания удобнее воспользоваться прибором, измеряющим плотность жидкости, — ареометром. Для проверки плотности электролита нужно дождаться его остывания (5–10 минут после нагрузки на батарею), выкрутить пробки и погрузить прибор в электролит каждой колбы согласно инструкции. Считайте показания с прибора: у исправной заряженной батареи плотность электролита должна составлять 1,27 г/см³. Падение плотности на 0,01 г/см³ означает потерю около 6% заряда.

Во многих необслуживаемых аккумуляторах сбоку есть небольшое окошко. Его цвет меняется в зависимости от плотности электролита. Так тоже можно отслеживать уровень заряда, но этот метод очень неточный.

Когда батарею нужно заряжать

Небольшая «недозаряженность» аккумулятора ему не повредит: при следующей поездке его наверняка подпитает генератор автомобиля. Но если при проверке напряжения на батарее вы обнаружили, что заряд опустился ниже 85%, аккумулятор лучше зарядить. Особенно если предполагается долгий (в течение недели и больше) простой машины без движения. Это продлит срок службы батареи и убережёт её электроды от необратимой сульфатации. 

Сульфатация — процесс образования на пластинах сульфата свинца. Он образуется при реакции свинца с серной кислотой и оседает на электродах плёнкой, уменьшающей площадь контакта свинцовых пластин с электролитом. Что, в свою очередь, снижает ёмкость батареи в целом.

Когда процент разряда невелик, оксида осаживается немного и затем он растворяется в процессе цикла зарядки. Если же АКБ разряжена сильно, то химическая реакция при накоплении заряда будет протекать не так активно, и плёнка не уйдёт целиком. К тому же этот процесс имеет накопитель­ный эффект и со временем может привести к тому, что батарея будет неспособна накопить достаточно заряда даже для одного запуска двигателя.

Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля

Чтобы правильно зарядить батарею, нужно понимать некоторые нюансы: например, каким током заряжать аккумулятор и где это лучше делать. Эффективнее и быстрее АКБ запитается при комнатной температуре, поэтому советуем выбрать тёплое помещение. Также нужно позаботиться о хорошей вентиляции: при протекании электрического тока через электролит начинают выделяться токсичные для человека пары. По этой причине лучше не ставить аккумуляторы на зарядку в квартире. Если другого места нет, отнесите батарею в нежилую комнату, закройте двери и откройте окно.

Перед тем, как приступить к зарядке, осмотрите аккумулятор на предмет наличия потёков и вздутия корпуса. Когда электролит вытекает или кожух деформи­рован, такую АКБ нельзя не только заряжать, но и эксплуати­ровать. Если признаков неисправ­ности нет, нужно помыть её от пыли и грязи, лучше раствором соды, которая нейтрализует выделяющуюся из аккумулятора кислоту. Затем необходимо очистить контактные клеммы от окислов, если они образовались. Это можно аккуратно сделать с помощью наждачной бумаги. Если вы принесли аккумуляторную батарею с холода, оставьте её в тепле на некоторое время, чтобы электролит прогрелся до комнатной температуры.

Восстановить заряд можно специальным зарядным устройством (ЗУ). Оно состоит из транс­форматора и выпрямителя. Устройство преобразует переменный ток из бытовой электрической сети в постоянный. Есть «автоматы», самостоятельно регулирующие ток заряда аккумулятора.  Для эффективной и безопасной зарядки лучше выбирать программиру­емое ЗУ, на котором можно вручную отрегулировать параметры.

Многие интересуются, каким током и напряжением заряжать автомобильный аккумулятор? Тут всё зависит от способа, который вы выбрали. Основных метода два: восстанав­ливать заряд можно в режимах постоянного значения тока или постоянного напряжения. Зарядка постоянным током быстрее, но требует регулярного вмешатель­ства. В случае с постоянным напряжением меняется ток зарядки аккумулятора. Процесс идёт дольше, зато не требует постоянного контроля параметров. А ещё он более щадящий для батареи.

Какой бы метод вы ни выбрали, нужно внимательно изучить информацию о допустимом предель­ном токе и напряжении для вашего аккуму­лятора и не превышать эти значения. Их можно найти в инструкции или на корпусе батареи.

У «обслуживаемых» АКБ нужно выкрутить пробки из «банок». Совсем убирать их не надо. Выкрученные из резьбы и неплотно вставленные в гнёзда заглушки будут одно­временно защищать электролит от попадания грязи и служить клапаном для сброса избыточного давления образовы­вающихся паров. В современных батареях есть специальный клапан для стравли­вания лишнего давления.

Теперь можно присоединить зарядное устройство к АКБ и начать зарядку:

• Определите полярность аккумулятора, важно не перепутать клеммы.
• Подключите провода ЗУ к клеммам аккумулятора. Сначала нужно закрепить плюсовой провод (обычно он красный), затем минусовой (чаще всего он чёрный).
• Включите прибор в сеть.

Зарядка постоянным током:

• Установите на ЗУ защитное значение напряжения на уровне максимально допустимого для АКБ (если такая функция есть на устройстве).
• Отрегулируйте на ЗУ силу тока — не больше 8–10 А. Выбирая, какой ток выставлять при зарядке автомобильного аккумулятора, учтите: чем меньше значение, тем дольше, но «безболез­неннее» будет заряжаться батарея. Также это благотворно влияет на её фактическую ёмкость.
• Значение напряжения будет постепенно расти — его нужно контроли­ровать на дисплее или шкале зарядного устройства.
• Когда значение напряжения станет равным предельно допустимому для АКБ, уменьшите подаваемый ток вдвое. В процессе зарядки электролит не должен перегреваться и кипеть. Если вы услышите характерное бульканье, нужно понизить ток, не дожидаясь критического подъёма напряжения.
• После уменьшения тока напряжение снизится, но через некоторое время снова начнёт расти. Продолжайте зарядку на этой силе тока, пока напряжение вновь не достигнет порогового значения.
• Аккумулятор близок к полному заряду, когда ток будет необходимо снизить до минимальных 0,25–0,5 А. В этом режиме батарею стоит оставить ещё на 1–2 часа, напряжение должно оставаться неизменным.
• АКБ заряжен, выключите ЗУ из розетки.
• Отсоедините сначала минусовой, а затем плюсовой провод ЗУ от контактов батареи.
• Дайте АКБ остыть до комнатной температуры.
• Измерьте напряжение на клеммах аккумулятора мульти­метром или плотность электролита ареометром.
• Если плотность недостаточна, снова подключите ЗУ, выставьте на нём силу тока 0,25–0,5 А и оставьте ещё на несколько часов.
• Обычно для зарядки требуется не более 12 часов.

Зарядка постоянным напряжением:

• Проверьте, есть ли в ЗУ автоматическое ограничение силы тока. Оно должно быть на уровне до 25 А. Если встроенной функции нет, выставьте ограничение вручную.
• Установите на ЗУ значение подаваемого напряжения на уровне предельно допустимого. Обычно напряжение зарядки автомобильного аккумулятора не превышает рабочее значение, то есть максимум 14,8 В. 
• Ток резко возрастёт, затем значение начнёт быстро уменьшаться.
• Оставьте АКБ в таком состоянии. Сила тока будет самостоятельно снижаться по мере накопления заряда батареей.
• Время, необходимое для восстановления заряда, зависит от ёмкости и процента разрядки. Обычно процедура занимает больше суток, но состояние аккумулятора нужно периодически проверять.
• Когда ток зарядки упадёт до 0,25–0,5 А, зарядку можно считать оконченной.
• Если в процессе электролит начнёт закипать, нужно отключить ЗУ, дать батарее остыть и после этого продолжить зарядку.
• После завершения зарядки отключите устройство от сети и отсоедините провода от клемм (сначала плюсовой, затем минусовой).
• Дайте батареи остыть и после этого измерьте заряд или плотность электролита.
• Если полученные цифры говорят о том, что АКБ зарядился менее чем на 90%, подключите ЗУ, выставьте предельное напряжение и дождитесь, пока потребляемый ток не снизится ещё на 0,1–0,2 А.

Такими способами можно заряжать свинцово-кислотные аккуму­ляторы всех типов. Рекомендуется прекращать зарядку сразу по достижении требуемых значений тока или напряжения. Если пытаться дальше заряжать аккумулятор, то накопленный заряд не станет больше, а электролит перегреется. Это может привести к падению его уровня (в необслужи­ваемых батареях его невозможно долить), а также к осыпанию пластин.

Многие современные зарядные устройства имеют встроенную автоматику — она сама контролирует уровни тока и напряжения, существенно упрощая процесс подзарядки аккумулятора. По окончании процесса электроника отключает или уменьшает подачу электри­чества до минимума, также может подавать звуковой сигнал. И всё же рекомендуется периодически самостоятельно проверять показатели на дисплее или мультиметром: электроника иногда срабатывает некорректно.

Автоматические зарядные устройства не требуют внимания со стороны пользователя. Так что вопросов на каком токе заряжать аккумулятор и какое выставлять напряжение попросту не возникает. Самые простые устройства имеют два-три режима зарядки (например, «медленный», «оптимальный» и «быстрый»). Они меняют параметры по заложенному алгоритму. Хотя варьируется обычно сила тока, пользователь не выбирает, каким напряжением заряжать аккумулятор. Достигнув уровня 14,4—14,7 В, устройство переходит в режим поддержки зарядки и использует минимальный ток. Соответственно, у каждого режима — свой алгоритм. Создатели «автоматов» знают, каким током лучше заряжать автомобильный аккумулятор, но дают возможность выбора. Например, на тот случай, если уехать надо как можно быстрее и нет возможности использовать оптимальный сценарий.

Техника безопасности при зарядке АКБ

Аккумуляторные батареи содержат опасную для человека и животных концентри­рованную кислоту, а при нагреве электролита выделяются токсичные и горючие пары. Поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности и обязательно использовать средства индивидуаль­ной защиты.

• Надевайте перчатки и защитные очки.
• Выберите одежду, полностью закрывающую кожу. Желательно такую, с которой потом не жалко расстаться: даже несколько капель кислоты быстро разрушают ткань.
• Исключите появление открытого огня и искр в помещении.
• Не трогайте клеммы и другие открытые токопроводящие элементы в процессе зарядки.
• Не переворачивайте и не трясите АКБ. Это особенно важно для батарей с жидким электролитом.
• В случае вытекания/разбрызгивания электролита не пытайтесь стереть его тряпкой. На такой случай стоит иметь под рукой концентри­рованный раствор соды или любой щёлочи — они нейтрализуют кислоту.
• Не накрывайте аккумулятор и зарядное устройство.
• Зарядку можно проводить без снятия батареи с автомобиля. При этом нельзя включать бортовую электронику и мощные потребители тока.