Перезаряд аккумулятора: Причины и Что делать

Перезарядка автомобильного аккумулятора возникает при подаче на его клеммы напряжения выше предельно допустимого – 14,6–14,8 В. Эта проблема наиболее характерна для старых моделей (УАЗ, «классика» ВАЗ) и автомобилей с большим пробегом в силу конструктивных особенностей и ненадежности элементов электрооборудования.

Перезаряд возможен при выходе из строя генератора и при неправильном использовании зарядного устройства. Разобраться, почему идет перезарядка аккумулятора, чем она опасна, может ли перезарядиться автомобильный аккумулятор на исправной машине, как найти и устранить причину перезаряда, поможет эта статья.

Что такое перезаряд аккумулятора

По сути, это заряд сверх нормы, и чтобы подробнее разобраться в теме следует сначала понять, что такое норма. Штатное напряжение на клеммах полностью заряженного АКБ в среднем составляет 12,7V. При пуске двигателя этот показатель падает, так как отдается значительное количество электроэнергии.

После старта боровую сеть машины питает генератор, обеспечивая напряжение порядка 14,5V. Ток поступает на пластины электрода аккумулятора, запуская восстановительные процессы в электролите – таким образом батарея заряжается.

Если этот процесс происходит при повышенном напряжении (более 20V) длительное время, решетки электродов АКБ начинают греться, а вода в банках испаряться и бурлить, что и создает закипания. Концентрация серной кислоты в электролите возрастает, то есть увеличивается его плотность.

В ходе кипения вода распадается на кислород и водород, образовавшийся избыток газа не успевает отводиться. На этой стадии перезаряд особенно опасен – возможно разрушение корпуса батареи и даже взрыв.

Физико-химические предпосылки для взрыва

При зарядке свинцово-кислотного аккумулятора на молекулярном уровне вода разлагается на водород и кислород. Часть газов оседает на поверхности положительных пластин. Вторая часть представляет собой гремучую смесь, скапливающуюся под крышкой корпуса АКБ. Смесь крайне взрывоопасна, а поэтому даже малейшей искры достаточно для ее поджога. Такие искры могут возникать между пластинами с положительным и отрицательным потенциалом, а также в местах их последовательного соединения.

Чтобы взорвался аккумулятор автомобиля, в цепочку должны сложиться сразу несколько из негативных факторов:

снижение уровня электролита в банках;
продолжительный перезаряд батареи;
забитый перепускной клапан, который в необслуживаемых аккумуляторах предназначен для аварийного сброса скопившегося взрывоопасного газа;
несвоевременное обслуживание аккумуляторной батареи;
продолжительная высокая нагрузка на АКБ, сменяющаяся зарядом большим током. Если вы безуспешно пытались запустить холодный двигатель, а после под капотом взорвался аккумулятор при прикуривании, вероятнее всего, действия развивались как раз по такому сценарию.

Какие автомобили подвержены проблеме

Естественно, вероятность получения аккумулятором избыточного заряда на новых иномарках существенно ниже, чем на изделиях с солидным пробегом от отечественного автопрома. Тем не менее есть ряд моделей, перезаряд на которых считается распространенной проблемой.

Речь идет об автомобилях ВАЗ в классическом исполнении. Среди «классики» данная неисправность чаще всего встречается на «шестерке» (ВАЗ 2106).

Грузовые авто и некоторые модели УАЗ оборудуются датчиками бортового напряжения и порой, эти датчики начинают сигнализировать о повышении зарядного тока между генератором и АКБ (18V и более). Это не нормально и может привести к скорому перезаряду. Однако часто проблема в самих датчиках, которые показывают неверную информацию.

Особенности работы цепи

Выше указана общая схема цепи, без подробностей, но ее достаточно для понимания, как все работает. Теперь об особенностях работы подзарядки батареи.

Генератор самостоятельно не может регулировать параметры вырабатываемой электроэнергии, поэтому выходное напряжение из него варьируется, причем в значительном диапазоне, зависит оно от оборотов коленчатого вала и нагрузки в бортовой цепи. То есть, перезаряд аккумулятора, по сути, присутствует постоянно, пока генератор вырабатывает электроэнергию.

Чтобы аккумулятор принял заряд нужно подать на него вольтаж чуть больше, чем номинальный показатель самой батареи. На разных авто входное напряжение на аккумуляторе отличается, но в целом, этот показатель находится в диапазоне 13,9-14,5 В.

Как выявить наличие перезаряда

Точно определить, что идет перезаряд можно при помощи мультиметра. Для этого:

Устанавливаем мультиметр в режим постоянного тока примерно на 20V;
Контакты соединяем с клеммами АКБ (черный провод на минус, красный на плюс);
На неработающем двигателе полностью заряженная батарея дает напряжение 12,7V;
Запускаем двигатель;
Если генератор исправен, рыле рабочее и в борт-сети нет проблем, мультиметр должен показать 14,5V (+- 0,5V).

Перезаряд батареи выявляется по внешним признакам (окисление клемм, подтеки электролита на корпусе) или по данным бортового компьютера. Если в авто нет встроенного БК, можно приобрести внешний.

Следует обращать внимание на освещение в салоне и свет приборной панели. Один из первых признаков перезаряда – чрезмерная яркость свечения ламп бортового оборудования.

Диагностика реле-регулятора

Проверка реле-регулятора при зарядке аккумулятора не сложная процедура и вы можете сделать это самостоятельно с помощью мультиметра.

Управление сводится к измерению напряжения на выводах аккумуляторной батареи в различных режимах работы ПКП. То есть мы просто подключаем щупы мультиметра к клеммам и измеряем напряжение сначала на ХХ, потом на средней скорости и потом на высокой.

На холостом ходу нормальным считается напряжение 13,2-14,0В, на средних оборотах — 13,6-14,2В, на высоких — до 14,5В.

Если значения превышают указанные, проверьте и очистите контакты цепи зарядной системы и повторите процедуру еще раз.

Если чистка не помогает, проверяем реле отдельно (снимаем с машины), но для этого понадобится блок питания с регулируемым напряжением (можно использовать зарядное устройство), а также обычная лампа на 12 В.

Суть управления такова: провод «минус» от зарядного устройства подключаем к корпусу, а «плюс» подключаем к выводу регулятора. Лампа подключается к графитовым щеткам (полярность не важна).

При проверке сначала выставляем напряжение на источнике 12,7 В, при котором лампа должна загореться. Постепенно увеличиваем значение до 14,5 В. При достижении указанного значения должен сработать рабочий регулятор и лампа погаснет.

Если он продолжает гореть, когда оно превышает 14,5 В, устройство неисправно и его необходимо заменить.

К чему может привести постоянный перезаряд

Во время перезаряда кипит электролит, при этом он частично вытекает через газоотводные отверстия и заглушки банок. Если процесс продолжается достаточно долго, то вытекший раствор серной кислоты окажется на радиаторе, проводах, шлангах охлаждения и кузове. Концентрация кислоты не велика, но с течением времени она разъест часть перечисленного выше.
При незначительном перезаряде электролит выпадает на корпусе АКБ в виде конденсата на клеммах, от чего они окисляются и покрываются зеленым налетом.
Испарение электролита приводит к понижению его уровня в банках, оголяется часть электродов, пластины перегреваются и с них осыпается активная масса. Это грозит замыканием банок и окончательным выходом аккумулятора из строя.
Перезаряд на финальной стадии сопровождается значительным перегревом, в ходе которого вода электролита распадается на кислород и водород. Образовавшаяся смесь газов может взорваться, при этом кислота окажется на узлах подкапотного пространства.
Перегорают предохранители, лампочки на приборной панели и в салоне, перестает работать другая бортовая электроника (предел напряжения, которые они выдерживают не превышает 17V). В некоторых случаях возможно оплавление и возгорание проводов бортовой сети.

AGM-батареи особенно чувствительны к перезаряду. Электроды таких АКБ разделены стекло-матовыми сепараторами. Нагреваясь, электролит быстро испаряется из пористого стекловолокна, оставляя пластины сухими. В результате осыпается активная смесь, и аккумулятор становится непригодным к использованию.

Не меньше страдают гелевые аккумуляторы. У них при постоянном перезаряде может осесть гель оголив верхнюю часть пластин, которые тут же замкнутся. После этого батарея сразу придет в негодность.

Добираемся до места ремонта

Наконец, что делать, если по пути обнаруживается перезарядка и вам нужно добраться до места ремонта.

Если напряжение не превышает 15 В, можно безопасно продолжать движение, но постарайтесь не давать двигателю высоких оборотов и максимально сократить количество включенных потребителей электроэнергии (оставьте только необходимые).

Если перегрузка сильная (более 16 вольт), можно для начала ослабить натяжение приводного ремня генератора, что снизит его производительность (хотя ремень будет быстро изнашиваться).

Если ослабление ремня не помогло и напряжение продолжает скакать до высоких значений, можно выключить генератор (отсоединить от него провода). В этом случае бортовая сеть будет питаться только от аккумулятора.

Если аккумулятор хорошо заряжен при минимальном количестве заряженных потребителей, можно проехать 70-90 км, но в дальнейшем аккумулятор придется хорошо зарядить зарядным устройством.

Источник

Причины возникновения и их решения

Избыточный заряд аккумуляторной батареи происходит по следующим причинам:

Неисправное рыле генератора. Речь идет о ситуации, когда регулятор рабочий, но свои функции исполняет некорректно. Рыле генератора не допускает превышения бортового напряжения свыше 14,5V. Бракованное или неисправное устройство дает несколько большие токи в сеть автомобиля, что приводит к стабильному, но не критичному перезаряду, поскольку напряжение, как правило, незначительно превышает штатное.
Нерабочее рыле генератора. В таких случаях электричество поступает на батарею напрямую с генератора без каких-либо ограничений, при этом напряжение может превышать 24V, что в результате становится причиной существенной перезарядки АКБ.
Неисправный генератор. При повреждении диодного моста, пробоя обмотки или якоря на корпус, часть тока будет поступать мимо рыле, приводя к перезаряду.
Плохой контакт в цепи. Исправное реле воспринимает сопротивление, создаваемое плохим контактом, как повышенную нагрузку сети автомобиля. Пытаясь ее компенсировать, регулятор пропускает в сеть больше напряжения, в результате батарея перезаряжается.
Неправильная зарядка от ЗУ. Некоторые зарядные устройства старого образца настраиваются вручную. Неверно выбранный режим приводит к перезаряду.

Важно! Не стоит игнорировать частичный выход из строя рыле генератора, поскольку неисправная деталь рано или поздно может оказаться полностью неработоспособной.

Батарею иногда намеренно подвергают избыточной зарядке, пытаясь восстановить работоспособность. Делают это для повышения плотности электролита. Под высоким напряжением повышается температура, начинается кипение, вода испаряется и увеличивается концентрация серной кислоты.

Человеческий фактор

В печальной статистике чаще всего значится взрывы аккумуляторов при зарядке от внешнего устройства. Возможные причины:

слишком высокий ток заряда АКБ;
продолжительный заряд большим током с закрученными крышками. Пробки предназначены для контроля уровня и плотности электролита и для выхода газа при плановом обслуживании аккумулятора. При зарядке для предотвращения риска взрыва производители рекомендуют выкручивать пробки;
перезаряд батареи. Если зарядное устройство не имеет функции автоматической зарядки, необходимо следить за уровнем потребления тока и общим временем зарядки. Больше всего риск взрыва при использовании старых зарядных устройств, в которых невозможно адекватно настроить уровень напряжения и силу тока.

Как защитить аккумулятор от перезаряда

Для заряда батареи вне автомобиля стоит пользоваться современными ЗУ с автоматической регулировкой напряжения. Функционал бюджетных устройств достаточно скромен, но его вполне достаточно, чтобы зарядить АКБ без каких-либо негативных последствий.

Наиболее простая и эффективная защита автомобильного аккумулятора от перезаряда генератором – использование бортового компьютера. В некоторых авто БК установлен с завода, если же нет встроенного, всегда можно приобрести внешний. Помимо состояния АКБ бортовой компьютер отображает массу другой полезной информации.

Естественно, никакое оборудование не спасет батарею от халатности ее владельца. Автомобиль требует внимания, это особенно касается отечественных моделей с пробегом. При появлении первых признаков перезаряда, (повышенная яркость освещения, окисление клемм, показания БК), следует немедленно принимать меры, иначе не избежать серьезного ремонта в последствии.

Простые правила зарядки АКБ

Перед зарядкой открутите пробки.
Установите силу тока, равную 1/10 емкости аккумулятора. К примеру, для АКБ с емкостью 72 а/ч. зарядка током 7,5-8 А будет наиболее безопасной и щадящей в плане сохранения батареи.
Не оставляйте надолго заряженный аккумулятор подключенным к зарядному устройству (особенно, при ускоренной зарядке, когда принудительно выставлена большая сила тока).

Помните о том, что при длительном заряде через пробки выходит взрывоопасный газ. Поджечь его может как поднесенная вплотную сигарета, так и искра, возникающая при снятии/одевании крабов зарядного устройства.

Первое техническое обслуживание важный момент для батареи

Многие неисправности аккумулятора автомобиля являются следствием неправильного технического обслуживания, и в частности самого первого из них. Чтобы неисправности АКБ не стали причиной постоянных стрессов и дополнительных материальных затрат, первое обслуживание необходимо выполнить правильно:

Очистка корпуса АКБ от грязи, масла, электролита.
Проверка и подтягивание креплений батареи в моторном отсеке.
Аккуратная, но тщательная очистка отверстий для отвода газа в пробках. Для этого удобно использовать зубочистку или толстую иглу.
Проверка состояния наконечников проводов, идущих к выводам АКБ, оценка надежности их крепления. При обнаружении признаков окисления на выводах они тщательно очищаются при помощи металлической щетки и наждачной бумаги.
Уровень электролита контролируется при помощи стеклянной трубки. При необходимости долива, используют лишь дистиллированную воду.

Важно! При втором и последующих проверках к вышеуказанному добавляется измерение плотности электролита и его коррекция.

Самостоятельная проверка генератора

Самый простой способ — проверить предохранитель. Если он исправен, осматривается генератор и его расположение. Проверяется свободное вращение ротора, целость ремня, проводов, корпуса. Если ничего подозрений не вызвало, проверяются щетки и контактные кольца. В процессе работы щетки неизбежно изнашиваются, их может заклинить, перекосить, а канавки токосъёмных колец забиться графитовой пылью. Явный признак этого — избыточное искрение.

Нередки случаи полного износа или поломки, как подшипников, так и поломка статора.

Самая распространенная механическая проблема генератора – износ подшипников. Признак данной неисправности — вой или свист при работе агрегата. Конечно, подшипники нужно немедленно заменить, предварительно осмотрев посадочные места. Ослабление натяжения приводного ремня также может быть причиной слабой работы генератора. Одним из признаков может быть высокий по тону свист из-под капота, когда автомобиль газует или разгоняется.

Для проверки обмотки возбуждения ротора на короткозамкнутые витки или обрывы, нужно подключить мультиметр, переключенный в режим измерения сопротивления, к обоим контактным кольцам генератора. Нормальное сопротивление — от 1,8 до 5 Ом. Показания ниже свидетельствует о наличии короткого замыкания в витках; выше – прямой обрыв обмотки.

Для проверки обмотки статора на «пробой на массу», их нужно отсоединить от выпрямительного блока. При показаниях сопротивления, выдаваемых мультиметром, имеющих бесконечно большое значение можно не сомневаться в отсутствии контакта статорных обмоток с корпусом («массой»).

Для проверки диодов в блоке выпрямителя используется мультиметр (после полного отсоединения от обмоток статора). Режим проверки — «проверка диодов». Плюсовой щуп подсоединяется к плюсу или минусу выпрямителя, а минусовой – к выводу фазы. После этого щупы меняют местами. Если при этом значения показаний мультиметра сильно отличаются от предыдущих — диод исправен, если не отличаются — неисправен. Еще одним признаков, свидетельствующим о скорой „кончине“ диодного моста генератора — окисление контактов, а причина этого – перегрев радиатора.

Последствия

Как я уже писал сверху, несколько раз глубоко разрядили и все! АКБ можно выкидывать! Плюсовые пластины полностью покроются солями, плотность электролита упадет, и не будет расти. Даже если вы замените электролит на новый нужной плотности, он не смоет образованные соли.

Как заверяют многие производители батарей, максимальное пороговое значение равняется 15 – 20 циклам. Но по опыту знаю, что уже после 10 циклов, зимой такая батарея не справляется со своими обязанностями, для лета еще сгодится.

Мораль басни такова – не допускайте таких глубочайших параметров разряда. Это реально убивает ваш АКБ, с каждым разом отнимаете около 3% от емкости.