Причины ухудшения работы и выхода из строя АКБ

• имеет место дефект производства (гарантийный случай);
• нарушены условия эксплуатации АКБ (ускоренный износ);
• батарея полностью исчерпала свой естественный ресурс.

Производственные дефекты

Качество АКБ для мотоциклов обеспечивают при ее разработке и изготовлении. На заключительном этапе производства все батареи, в зависимости от состояния поставки (залитая и заряженная или сухозаряженная), подвергают соответствующим контрольным проверкам. Дефекты, которые не удалось выявить на заключительном этапе производства аккумуляторных батарей, обнаруживаются на начальном этапе их эксплуатации - в первые 3-8 месяцев.

Снижение работоспособности в режиме пуска двигателя либо полный отказ батареи при достаточных плотности электролита и величине напряжения разомкнутой цепи (НРЦ), как правило, связаны с наличием производственных дефектов (они перечислены в главе 2.5).

Батареи с производственными дефектами, которые выявляются в течение гарантийного срока, подлежат замене на новые в установленном порядке.

Ускоренный износ

Ускоренный износ батареи всегда происходит вследствие нарушения условий ее эксплуатации, указанных в гарантийном талоне. Наиболее вредна для АКБ эксплуатация в условиях перезаряда или недозаряда, а также частых глубоких разрядов.

Перезаряд происходит при эксплуатации батарей на автомобилях, уровень зарядного напряжения которых превышает 14,5 В. Дело в том, что по мере повышения степени заряженности выше 75-80%, наряду с основным процессом заряда электродов АКБ, начинается вторичный процесс: разложение воды на водород и кислород. Причем его скорость быстро растет с ростом зарядного напряжения на выводах батареи выше 14,5 В. Перезаряд является следствием нарушения режима работы регулятора напряжения по причине выхода из строя отдельных его элементов. В некоторых случаях, как показала практика, величина зарядного напряжения при неисправном регуляторе достигает 17-18 В. Это приводит к ускоренной потере воды и коррозии положительных токоотводов (решеток) пластин батареи.

Под действием перезаряда уровень электролита быстро уменьшается. Поэтому его необходимо своевременно довести до нормы доливкой в аккумуляторы только дистиллированной воды. Доливать в аккумуляторы электролит категорически запрещается. Затем необходимо незамедлительно найти причину повышения напряжения и устранить неисправность в системе электрооборудования автомобиля.

При длительном перезаряде или при значительном превышении зарядного напряжения (выше 15,5 В) потеря воды бывает так велика, что оголяются верхние кромки пластин и сепараторов. Это часто приводит к взрыву батареи (см. главу 3.7).

Эксплуатация батареи на автомобиле, у которого уровень зарядного напряжения меньше 13,8 В, приводит к прогрессирующему недозаряду. При этом работоспособность батареи постепенно ухудшается, так как степень ее заряженности снижается пропорционально времени эксплуатации, пока не достигнет величины, соответствующей уровню зарядного напряжения. Например, при зарядном напряжении 13,6 В и средней интенсивности эксплуатации степень заряженности батареи при положительной температуре составит около 65%, а при отрицательной - менее 50%. Напомним, что степень заряженности батареи зимой составляет 70-75%, если напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,3 В при работающем двигателе и включенном дальнем свете.

Нередко причиной снижения уровня зарядного напряжения и, следовательно, степени заряженности АКБ, становится ослабление натяжения ремня привода генератора. Поэтому периодически рекомендуется проверять натяжение ремня и, при необходимости, производить регулировку согласно инструкции по эксплуатации автомобиля.

Снижение степени заряженности батареи при эксплуатации, даже при исправном регуляторе напряжения, происходит также вследствие установки дополнительного электрооборудования, не предусмотренного при разработке автомобиля. Ведь выбор мощности генератора и его рабочих характеристик производится по мощности штатных потребителей электрической энергии с учетом запаса энергии, необходимого для нормального заряда батареи. Установка дополнительных потребителей, таких, как дополнительные противотуманные фары, обогреватели сидений и зеркал, мощные акустические системы с большим количеством динамиков и т.п., а также замена штатных приборов, например, ламп фар, на более мощные, приводят к увеличенному потреблению энергии в системе электрооборудования. Нарушаются условия энергобаланса в системе электрооборудования, что снижает степень заряженности батареи. Причем чем дольше эти дополнительные потребители используются, тем сильнее снижается степень заряженности батареи на автомобиле.

Длительная эксплуатация батарей при степени заряженности 50-60% приводит к быстрой потере работоспособности из-за ускоренного оплывания активной массы аккумуляторных электродов. Кроме того, при низких температурах электролит в сильно разряженных АКБ может замерзнуть, что приведет к разрушению корпуса батареи и полному выходу ее из строй.

Ускоренный износ может быть настолько сильным, что АКБ выходит из строя еще в период гарантийного срока, вследствие неблагоприятных условий эксплуатации (неисправностей изделий электрооборудования автомобиля, нарушения требований инструкции по эксплуатации батарей).

Выход из строя стартерных АКБ в период гарантийного срока вследствие ускоренного износа не относится к гарантийным отказам. Поэтому такие аккумуляторные батареи не подлежат замене на новые по гарантийным обязательствам производителей батарей.

Ухудшение свойств АКБ в результате старения

Вследствие естественного износа в процессе эксплуатации изменяются основные параметры АКБ. Под воздействием коррозии уменьшается сечение основных конструкционных элементов решетки положительного электрода. Это приводит к увеличению внутреннего сопротивления батареи, то есть к некоторому снижению разрядного напряжения даже когда она полностью заряжена.

Емкость аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации постепенно снижается. Это происходит оттого, что при чередующихся зарядах и разрядах, которые имеют место во время работы батареи на автомобиле, положительная активная масса постепенно оплывает вследствие деструкции, и ее количество, участвующее в химической реакции, уменьшается. Ускоряет процесс оползания положительной активной массы частое повторение глубоких разрядов, причина которых либо в утечке тока в электросети, либо в недозаряде из-за неисправности генератора или регулятора напряжения. Особенно быстро снижается емкость при глубоких разрядах у батарей с решетками положительных электродов из свинцово-кальциевых сплавов.

Емкость отрицательных электродов также снижается, если батарея длительное время эксплуатировалась при повышенном зарядном напряжении и плотность электролита поднялась выше 1,31 г/см3. Кроме того, как уже было сказано ранее, длительная эксплуатация батареи при низкой степени заряженности (40-60%) приводит к ускоренному оплыванию активной массы на обоих электродах.

По мере износа АКБ увеличивается скорость ее саморазряда и расход воды при эксплуатации. Через год использования АКБ эти величины возрастают в 1,5-2 раза, а через два года - в 2-4 раза. Скорость увеличения саморазряда и расхода воды максимальная у батарей традиционного исполнения, а минимальная - у батарей с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава. Из всего вышесказанного напрашивается очень важный вывод: по мере старения батарея требует к себе более внимательного отношения. Так, например, при нормальной эксплуатации со средней годовой интенсивностью пробега 15-20 тыс. км достаточно проверять состояние АКБ один раз в год, лучше всего осенью перед началом зимней эксплуатации. После двух лет работы (30-40 тыс. км пробега) желательно проверять состояние аккумуляторной батареи не реже одного раза в 3-4 месяца. Если же батарея проработала более трех лет (45-60 тыс. км), контроль ее состояния в зимний период желательно проводить ежемесячно даже при отсутствии отказов.

Критерием пригодности аккумуляторной батареи, проработавшей в условиях эксплуатации в течение продолжительного времени, может служить тестовый разряд, который возможно выполнять в специализированных сервисных центрах. Полностью заряженную батарею подвергают разряду при положительной температуре током, равным половине тока холодной прокрутки по EN или SAE.

Если на 30-й секунде разряда напряжение на выводах больше 9,6 В, батарея пригодна для дальнейшего использования. Если же оно меньше или равно 9,6 В, значит, АКБ исчерпала свой ресурс и подлежит замене.

Ложные неисправности АКБ

Помимо аккумуляторной батареи, непременно входящей в электрическую пусковую систему, автомобиль укомплектован и другими изделиями электрооборудования, неисправности в которых зачастую ошибочно принимают за неисправность АКБ. Для успешного пуска двигателя важно состояние соединительных контактов проводов и полюсных вводов батареи. Плотная пленка окислов, образующаяся на них и на внутренней поверхности наконечников проводов, может стать препятствием для питания стартера. При этом выводимые на приборный щиток данные, поступающие от штатного автомобильного вольтметра, показывают, что напряжение аккумуляторной батареи упало до нуля. Другими словами, происходит имитация обрыва цепи внутри батареи, или обрыва внешней цепи, или полной неработоспособности батареи. В результате неопытный автолюбитель возлагает вину за неудачный пуск не на окислившиеся контакты, а на неисправность батареи, которая в данной ситуации может быть абсолютно исправной и хорошо заряженной. Поэтому следует своевременно зачищать полюсные выводы аккумуляторной батареи от окислов.

В пусковой системе автомобиля стартер - основное изделие, потребляющее электроэнергию от аккумуляторной батареи. Его неисправности многие автолюбители незаслуженно переадресуют на АКБ. Например, в момент пуска изношенные втулки, в которые помещены опоры якоря, создают люфт при его вращении, из-за которого якорь может цепляться за статор и останавливаться. При повторных попытках пустить двигатель остановки якоря может не произойти. Специалист-электрик легко разберется, что причиной отказа стала неисправность стартера и снимет "обвинения" с аккумуляторной батареи. Еще один элемент, способный "бросить тень" на аккумуляторную батарею - "массовый" провод. Как правило, он состоит из двух частей: одна из них проходит от АКБ до кузова автомобиля, другая - от кузова к двигателю. Последняя часто находится вне поля зрения автомобилиста (под двигателем), что затрудняет оценку состояния ее соединений, которые нередко покрываются окислами и грязью. Это может привести к резкому снижению напряжения аккумуляторной батареи и к ее отказу. Естественно, вины АКБ в этом нет. В рассмотренных случаях необходимо проверить показатели состояния аккумуляторной батареи (плотность электролита, напряжение на полюсных выводах) или переставить ее на другой автомобиль и попытаться пустить его двигатель. Успешный пуск подтвердит состояние работоспособности "подозреваемой" батареи. В реальной эксплуатации заряженность аккумуляторной батареи полностью зависит от режима работы автомобиля, генератора, потребителей электроэнергии, их технических показателей, состояния электропроводки и натяжения ремня привода генератора. При нештатной работе или неисправностях указанного электрооборудования и других элементов конструкции автомобиля вполне исправная аккумуляторная батарея может полностью разрядиться. Ее успешный заряд в стационарных условиях с последующим тестированием подтвердит, что причина разряда - в неисправном электрооборудовании, которое следует проверить. Рассмотренные ситуации могут возникнуть как по отдельности, так и все вместе (на автомобилях старше 5-6 лет) и создать затруднения при пуске двигателя автомобиля как в летнее, так и в зимнее время. Предупредительный режим обслуживания изделий электрооборудования резко снижает частоту неожиданных отказов, увеличивает срок работы каждого изделия, в том числе и АКБ.