Запуск автомобильных двигателей и других силовых установок осуществляется стартером, представляющим собой специальный электрический двигатель. Для создания пускового момента ему требуется электроэнергия, получаемая от внешнего источника – аккумуляторной батареи. Однако с течением времени в процессе эксплуатации у батареи могут возникнуть различные неисправности, и тогда у владельцев появляется вопрос, как восстановить аккумулятор. Эта задача решается различными способами, в зависимости от конструкции и технического состояния батареи, с использованием специального оборудования и инструмента.
Устройство кислотного аккумулятора
Основная функция аккумулятора состоит в кратковременной подаче мощного электропитания к стартеру, обеспечивающему запуск различных силовых установок. На короткое время АКБ снабжает электричеством все бортовые приборы до запуска двигателя, после чего питание к ним начинает вырабатываться генератором. Для автомобилей выпускаются устройства двух типов – кислотный и щелочной аккумулятор. Восстановительные мероприятия чаще всего касаются первого варианта, который и будет рассмотрен более подробно в качестве примера.
Все батареи имеют достаточно надежную конструкцию, но несмотря на это все равно случаются повреждения и неисправности из-за неправильного обслуживания или неаккуратной эксплуатации. Если кислотный аккумулятор старый, то ремонтировать его нет никакого смысла. Как правило восстановительные мероприятия проводятся в отношении сравнительно новых АКБ. Для этого нужно хорошо представлять конструкцию данных устройств.
Любая батарея помещается в закрытом пластиковом корпусе, из которого наружу выходят две клеммы плюса и минуса. Конструкция предполагает возможность обслуживания аккумулятора или же модель является необслуживаемой. В первом случае в верхней части корпуса имеются отверстия, закрывающиеся пробками. Во втором случае данные конструктивные элементы отсутствуют, за исключением одного небольшого отверстия, через которое отводятся газы. Подобные устройства обладают улучшенными характеристиками.
Внутреннее пространство корпуса разделено на 6 частей, называемых секциями или банками. Они заполнены рабочими элементами – свинцовыми пластинами с положительным или отрицательным значением, на которые нанесено активное вещество. Пластины аккумулятора располагаются поочередно таким образом, чтобы плюс чередовался с минусом. Между ними расположен сепаратор, исключающий возможность случайного соприкосновения. Пластины соединяются в общие блоки на каждом из которых установлена выводная перемычка, соединенная с мостом. Таким образом, все элементы соединяются в единый мост и выводятся на клеммы.
Принцип работы АКБ
Образование и передача электроэнергии в АКБ осуществляется путем химических реакций. С этой целью в каждую банку заливается электролит, представляющий собой раствор, в котором в строго определенных дозах смешаны кислота и дистиллированная вода.
Аккумулятор не может самостоятельно вырабатывать электроэнергию, он лишь получает ее из посторонних источников и сохраняет в течение определенного времени. В процессе зарядки электричество поступает на клеммы, после чего происходит его преобразование в химическую энергию. Разряжаясь, батарея вступает в обратный процесс, когда химическая энергия превращается в электрический ток.
Когда к аккумулятору подключается нагрузка, начинается реакция между губчатым свинцом, расположенным на отрицательных пластинах, двуокисью свинца с положительной пластины и электролитом. В результате происходит высвобождение электроэнергии, которая затем и используется по назначению. В это же время отрицательные пластины покрываются слоем сульфата свинца. Во время зарядки АКБ весь процесс происходит в обратной последовательности, после чего сульфат оказывается растворенным в электролите, а положительные пластины покрываются слоем диоксида свинца.
Основные неисправности батареи
Положительные и отрицательные пластины аккумулятора помещаются в закрытую пластмассовую емкость, внутрь которой заливается электролит, представляющий собой раствор соляной кислоты. Совместно со свинцовыми пластинами он образует так называемую гальваническую пару. К клеммам поступает ток от генератора или зарядного устройства. Когда он накапливается в достаточном количестве, аккумулятор сам превращается в источник электричества.
Потери электроэнергии, затраченной на пуск и другие нужды, восполняются с помощью генератора. Однако через определенное время накопленных запасов становится недостаточно для нормальной работы. В процессе эксплуатации наступает старение пластин. В отдельных случаях батарею можно реанимировать. Но для этого нужно вначале точно установить причину нерабочего состояния аккумулятора, чтобы восстановить АКБ автомобиля в домашних условиях.
Чаще всего батарея выходит из строя из-за сульфатации свинцовых электродов. В случае глубокой разрядки кристаллы не успевают раствориться. Кроме того, сульфатация возникает по причине регулярной недостаточной зарядки и продолжительного хранения АКБ в состоянии полной разрядки. Она легко определяется визуально, достаточно всего лишь открутить пробки и взглянуть на пластины, покрытие светло-коричневым налетом.
В других случаях при наличии сульфатации батарея начинает быстро закипать при зарядке, при полной зарядке она не вращает двигатель стартера и садится в течение нескольких минут даже под самой незначительной нагрузкой. Корпус покрывается белым налетом и вернуть первоначальное состояние уже проблематично.
Другая широко известная причина неисправности АКБ заключается в разрушении пластин и их дальнейшем осыпании. Основным внешним признаком является черный цвет электролита. В случае разрушения многих решеток ремонт такого аккумулятора становится невозможным и восстановлению он уже не подлежит.
Неисправность батарей нередко связана с замыканием пластин, расположенных рядом. Они деформируются или осыпаются, а на дне корпуса образуется осадок, вызывая замыкание одной из секций. В этом случае электролит в данной банке при зарядке не закипает, или кипение наступает очень медленно. Напряжение вообще не растет или поднимается крайне слабо. В этом случае неизвестно, можно ли вернуть устройство в начальное состояние.
Иногда аккумулятор выходит из строя по причине замерзания электролита. Это случается, когда батарея находится на морозе в состоянии сильной разрядки. Если корпус разорван льдом, то и пластины скорее всего тоже деформировались и замкнулись. При целом корпусе батарею следует разморозить в теплом месте и затем попытаться решить задачу, как восстановить аккумулятор.
Перед началом ремонта корпус нужно очистить. С его поверхности удаляется грязь, после чего он промывается содовым раствором с целью нейтрализации электролита. Клеммы очищаются от налета средней наждачной бумагой. Иногда после очистки клемм батарея сразу же частично восстанавливает свою работоспособность.
Десульфатация методом КТЦ
В результате сульфатации на поверхностях пластин оседает сернокислый свинец, препятствующий проникновению электролита в глубину активной массы. По этой причине какая-то часть массы уже не принимает участия в химической реакции. Поэтому в АКБ наблюдается рост внутреннего сопротивления, из-за чего емкость падает. Аккумулятор не может полностью зарядиться и очень быстро теряет набранный заряд.
Одним из основных методов решения проблемы, как восстановить автомобильный аккумулятор, считается контрольно-тренировочный цикл, с помощью которого сульфатация может быть ликвидирована на ранней стадии, а емкость АКБ восстановлена. Суть метода состоит в зарядке и разрядке, которые выполняются единым циклом. Необходимо заранее подготовить зарядное устройство, вольтметр, ареометр, потребитель в качестве нагрузки и можно восстанавливать работоспособность.
Вначале батарея полностью заряжается. Для этого используется сила тока, составляющая 10% от номинальной ёмкости АКБ. То есть, батарее на 60 ампер-часов потребуется ток, силой 6 ампер. По окончании зарядки выполняется проверка плотности электролита во всех банках, который в норме должен быть 1,27. Если показатель меньше номинала, необходимо поднять плотность до нужного уровня и еще полчаса заряжать батарею для перемешивания электролита.
Далее выполняется контрольная разрядка при помощи нагрузки, подключенной к клеммам. При этом потребляемая электроэнергия составляет не более 10% от емкости аккумулятора. В процессе разрядки выполняются периодические замеры напряжения, которое должно снизиться на клеммах до 10,2В. Данный показатель соответствует полному разряду устройства. Одновременно нужно следить за временем разрядки. Новой батарее для этого требуется примерно 10 часов. Меньшее время разрядки соответствует большей потере емкости АКБ. Таким образом, решается задача, как восстановить аккумулятор автомобиля.
Аккумулятор не должен оставаться разряженным слишком долго. После полного разряда он должен быть сразу же поставлен на зарядку до тех пор, пока заряд полностью не восстановится. В результате этой операции ёмкость восстанавливается, а внутреннее сопротивление батареи снижается после понижения сульфатации.
Замена электролита
Иногда электролит, содержащийся в банках, становится мутным и приобретает черный цвет. В этом случае требуется его замена. Подобное состояние характерно для коротких замыканий или старых аккумуляторов, которые не использовались в течение длительного времени. Одним из способов восстановления аккумулятора автомобиля, считается замена электролита.
Испорченную жидкость нужно слить путем вытягивания ее резиновой грушей. Откачивать электролит рекомендуется не только с испорченной, но и со всех остальных банок.
В пустые банки заливается дистиллированная вода, после этого корпус АКБ нужно немного покачать и выполнить слив. Переворачивать батарею нельзя, иначе частички осадка могут застрять между пластинами. Процедура повторяется неоднократно, пока сливаемая вода не будет чистой.
Далее выполняются следующие действия:
- Заливается электролит с плотностью 1,28 и отстаивается в течение суток, пока изнутри не выйдет весь воздух.
- Зарядка током силой 0,1 А пока плотность полностью не восстанавливается. Электролит не должен сильно кипеть, а корпус – сильно нагреваться. Если нужно, зарядка прерывается, чтобы жидкость остыла. Батарея должна зарядиться до 14-15 вольт.
- После проверки показаний ареометра, ток уменьшается и остается еще на 2 часа. Если плотность за это время осталась на прежнем уровне, зарядку можно прекратить.
С помощью тока 0,5 ампер старый аккумулятор разряжается до 10 вольт. При достижении напряжением этой отметки менее чем за 8 часов следует повторить весь предыдущий цикл. Если же все в норме, батарея заряжается до своего номинального значения.
