Решение вечного спора.Что будет, если в авто поставить аккумулятор большей ёмкости?
Постоянно встречается такое мнение, что если на машину положен по мануалу аккумулятор на 63 А/ч, то если поставить 55 А/ч то он закипит, а если 90 А/ч то он недозарядится. В обеих случаях предполагается, что он выйдет из строя за короткое время. К нашей радости это не так. Давайте поразмышляем…
Сеть бортового электропитания автомобиля при работающем двигателе представляет собой устройство, именуемое в радиоэлектронике как "генератор напряжения" (с некоторой натяжкой это так). Т.е. независимо от потребляемого оборудованием тока, он поддерживает стабильное напряжение в сети. Тогда мы утверждаем, что напряжение, подводимое к аккумулятору всегда постоянно (вроде бы 13.8-14.2 вольта). А по закону Ома (его в школе проходят, некоторые мимо) ток в цепи определяется отношением напряжения к сопротивлению цепи.
Напряжением в нашем случаем является разность (напряжение бортовой сети минус напряжение АКБ). Сопротивление АКБ — величина почти постоянная, т.е. ток заряда определяется собственным напряжением АКБ.
Теперь наконец-то запускаем двигатель. При пуске АКБ теряет некоторое количество энергии и напряжение на её клеммах понижается. Возрастает вышеуказанная разница напряжений и возрастает зарядный ток. Надо понимать, что ток который берёт в себя АКБ определяется состоянием её самой, а не бортсети авто.
Немного о значених токов.При замерах тока заряда ( на ВАЗ-2106) в первые 0-15 секунд после пуска ток в АКБ поднимался до 5-10 ампер, затем в течение пары минут опускался до значения 0,5 ампера. На двигателе, работающем около двух часов этот ток составляет 0,1-0,4 ампера. Видимо это некий ток утечки при заряде, что кстати говорит о том, что АКБ имеет не 100% КПД. Хотя этой АКБ более 3 лет и она отечественная. Но главное здесь понять, что средний ток заряда не выходит за рамки 1-2 ампера.
Теперь о генераторах. Значение тока на них говорит только о максимальном токе, который они могут дать, но это не значит, что они дают его всегда. Всегда они дают тот ток, который требуют потребители.
И ТЕПЕРЬ ВЫВОДЫ: В случае, когда АКБ "просит" от генератора 1-2 Ампера, их одинаково хорошо дадут и генератор на 35 А и генератор на 200 А. Поэтому если хотите, ставьте любой АКБ на любую машину. Всё зарядится. Главное, чтобы напряжение в АКБ и бортсети было бы одинаково.
Хотя справедливости ради скажу, что можно подобрать такую пару авто-АКБ, при которой АКБ недозарядится. Эта такая пара, у которой средний зарядный ток АКБ будет больше максимального тока генератора. Но к нам это не относится, т.к. средний ток заряда АКБ в разы меньше тока даже одной лампы ближнего света фары. Так что АКБ недозарядится только на авто, генератор которого не потянет и одной лампы. Или по другому, АКБ — это настолько малый потребитель в автомобильной электрике, меньше наверное только часы в "приборке".
А теперь смешные ненаучные доказательства.
Предположим, что факт перезаряда-недозаряда имеет место быть…Тогда:
ПРИМЕР.
Представим забор в поле. С одной стороны забора стоят ЗИЛ и ОКА. В заборе просверлены 2-е пары отверстий ив них просунуты две пары проводов. Одна пара идёт от бортсети ЗИЛа, другая от бортсети ОКИ. Двигатели на обоих авто работают и крутят генераторы. Находясь на другой стороне забора мы не видим, откуда какая пара, но тестером видим на каждой паре 13.8 вольт. Подключаем к каждой паре по одинаковому аккумулятору, рассчитанному на ОКУ. Вот если мы утверждаем, что тот который подключен к грузовику перезарядится, то как этот аккумулятор "определит", что он подключен именно к грузовику? Ведь в обоих случаях будет одинаковое напряжение и одинаковый ток заряда.
Таким образом мы доказали, что ток потребителя определяется самим потребителем при постоянстве питающего напряжения и не зависит от генератора.
Так что при выборе АКБ есть простое правило- ёмкость АКБ может быть любой при условии, что она обеспечивает необходимый пусковой ток стартеру. Но не меньше. Больше? Да пожалуйста, только остановитесь вовремя, а то АКБ в багажник не влезет. Кстати там где холодно, имеет смысл поставить АКБ как раз помощнее, т.к. известно, что с понижением температуры реальная ёмкость АКБ уменьшается.
Ещё про баланс ёмкость аккумулятора/ток генератора.
Вопрос: Я ставлю на УАЗ аккумулятор 120 А/ч вместо 55 и он будет подзаряжаться до своих 120 ? Это не зарядка, а подзарядка! Это ограничение по току !
Так как подобный вопрос задаётся весьма часто, ТАК ВОТ ОТВЕТ: Это типичнейшее заблуждение !
Дело в том, что налицо непонимание процессов разрядки/зарядки аккумуляторов. По порядку.
При заводке мотора тратится некоторая энергия. Практически одинаковая, независимо от ёмкости аккумулятора.
Например 0,5 ампер-часа (меньше реально). Стартер "абсолютно не в курсе", сколько там в аккумуляторе всего ампер-часов — его "интересует" лишь то, что надо ему. Ну это как "всё равно, 3 метра глубина или 3 километра — тонуть одинаково".
Мотор завёлся, заработал генератор. Так вот, для генератора тоже глубоко фиолетово, сколько там ампер-часов в аккумуляторе — его "интересует" только НАПРЯЖЕНИЕ в бортовой сети. И отклонение вниз напряжения аккумулятора относительно "привычного генератору". И аккумулятор начинает "кушать" энергию. И кушает он не непонятно сколько, а ровно столько (кпд АКБ почти 100%), сколько потерял при старте мотора. Т.е. те же 0,5 ампер-часа. И кушает он такими темпами, как позволяет баланс мощностей приход/расход электроэнергии.
Можно представить такую аналогию.
Имеется 2 ведра с водой — 10 литров и 5 литров.
Хозяйке требуется иногда литр — потом она доливает. Так какая разница — сколько всего воды в ведре?
Хозяйку интересует УРОВЕНЬ воды? (напряжение аккумулятора). Тогда уровень воды при отливе одного литра уменьшится не в зависимости от количества её, а от ДИАМЕТРА ВЕДРА (стартовый ток аккумулятора) ! А вот его можно сделать разным ! Можно иметь широкое неглубокое ведро (большой разрядный ток при малой ёмкости), а можно узкое и высокое (ёмкость большая, а ток невелик — это аккумуляторы 60 А/ч 180 А, кстати). И большая ёмкость реальных аккумуляторов (на порядок больше требуемой) нужна в основном для того, чтобы был больше стартовый ток. Ведро можно сделать любой формы, а вот аккумулятор — нельзя делать "широким и неглубоким" — характеристики эти реально сильно связаны и достигнуть "ширины" можно, только сделав и "глубину".
Да, есть ещё люди считающие, что если под водопроводный кран вместо ведра поставить бочку, то кран не выдержит такой ёмкости и сломается…
Итог — можно ставит хоть 500 А/ч — аккумулятор — 55 -амперный генератор справится и с ним.
Просто вопрос — а надо ли столько?
При зарядке совсем пустого аккумулятора одинаковым током например 1А через 50 часов 50-й
уже закипит, а 80-й останется ещё недозаряженным. А через 80 часов 80-й тоже закипит, а 50-й будет кипеть уже 30 часов. А при заряде разным током 10% от ёмкости каждого — они закипят одновременно через 10 часов. Поэтому при заряде выбирается ток не в амперах, а в процентах от ёмкости. А назначение генератора вообще-то не зарядка аккумулятора, а подзарядка- возврат "взятого взаймы", например для запуска двигателя или после посадки музыкой или фарами. А на автомобиле изначально должен стоять уже полностью заряженный аккумулятор любой ёмкости. То есть если при запуске двигателя 50-й аккумулятор израсходует 1% ёмкости, 80-й только 0,625%, следовательно генератором обратно они подзарядятся одновременно. Но в "займы" 80-ка даст всё-таки бльше!
Аккумулятор с ёмкостью больше штатной: когда можно ставить и когда нельзя?
Пришли холода и первые ночные заморозки – а, значит, стоит ждать неприятных сюрпризов от стареньких аккумуляторов, которые теплым летом еще кое-как справлялись со своими задачами. Автовладельцы отправляются в магазин за новыми батареями, и многим приходит в голову мысль: а может быть, взять емкость побольше прежней?
Даже в наши просвещенные времена в народе живет и не думает умирать популярный гаражный миф, согласно которому установка аккумулятора с емкостью, выше паспортной, считается опасной. Дескать, стартер сгорит, а генератор надорвется, ибо электросистема автомобиля «рассчитана на аккумулятор определенной емкости».
Однако на самом деле емкость аккумулятора может быть любой!
Можно в два раза больше, можно в три. В пять. В десять. Сколько влезет. Лишь бы не меньше штатной. Если взбредет в голову такая блажь, можно поставить в багажник Daewoo Matiz «грузовой» аккумулятор на 12 вольт/225 ампер-часов, массой около 60 килограммов, и вывести толстые провода от него в моторный отсек. И даже в таком случае никаких проблем в электросети автомобиля не возникнет – ни со стартером, ни с генератором. Стартер будет исправно крутить, точно так же, как и с родным матизовским АКБ емкостью 35 ампер-часов. А генератор – заряжать.
Почему так? Все очень просто!
Сгорит ли стартер?
Сперва об «опасности сжечь стартер». Выразимся не совсем технически, но понятно – не батарея дает стартеру ток изо всех своих сил, а стартер берет его у батареи – столько, сколько ему нужно.
Обладая постоянным собственным сопротивлением, он берет от аккумулятора ток, согласно классическому закону Ома – напряжение батареи делится на сопротивление стартера. И если, скажем, стартер того же Матиза потребляет ток 100 ампер (условно) от родной 12-вольтовой батареи емкостью 35 ампер-часов и размером с пакет молока, то те же 100 ампер (а не двести, не триста и т.п.) он возьмет и от огромной 60-килограммовой 225-амперчасной батареи, вытащенной гипотетически из какого-нибудь грузовика (при условии, что она тоже 12-вольтовая, разумеется).
Будет ли недозаряд?
Теперь об «опасности недозаряда». В рамках того же популярного мифа многие считают, что если штатный аккумулятор автомобиля заряжается генератором исправно, то с увеличенной емкостью батарея будет всегда недозаряженной. И это тоже категорически не так!
Стартер (как и любые прочие электропотребители автомобиля) обладает постоянными и неизменными характеристиками «аппетита» — перейдем уж полностью на кулинарную терминологию для простоты. И если представить количество энергии в полностью заряженном аккумуляторе, как некий объем воды, то для запуска двигателя стартер «выпьет» из батареи, скажем, один «литр». А генератор этот «литр» восполнит минут за десять поездки. И нет никакой разницы – откуда этот «литр» будет взят и куда возвращен – из емкости объемом 35 «литров» или из емкости 225 «литров»!
Для чего нужна повышенная емкость?
А, собственно, в идеальных условиях она и… не нужна! Если генератор и электропроводка автомобиля исправны, а поездки регулярно восполняют затраченный стартером объем энергии, то можно годами ездить, вообще не интересуясь состоянием аккумулятора – как будто его нет.
Но это идеальная ситуация, в жизни встречающаяся редко. На деле батареи в машинах большинства жителей городов всегда находятся в состоянии небольшого перманентного недозаряда. Завели машину (отняли часть запаса энергии батареи), поехали, встали в пробку. На холостых оборотах работа генератора малоэффективна, а если включить свет, печку, разные обогревы и прочее, то аккумулятор вообще перестает пополняться.
В итоге, если вернуться к литрам воды, изображающим энергетическое содержимое аккумулятора, то за поездку был затрачен, скажем, «литр», а возвращено 0,7. И так каждый день. Если ничего не предпринимать (а нужна либо зарядка аккумулятора внешним зарядным устройством, либо хотя бы хорошая дальняя поездка с ветерком и без пробок), то через какое-то время в один далеко не прекрасный день вы просто не заведете мотор.
А с батареей увеличенной емкости? Тоже не заведете! Но только случится это позднее. На неделю. На две. Или на месяц. В зависимости от объема емкости сверх нормы и многих других факторов. Срок прибавки не спрогнозировать. Но этот временной «бонус» может очень здорово помочь – возможно, в течение него, к примеру, выдастся дальняя поездка. Или вовсе весна наступит…
А когда нельзя поставить батарею повышенной емкости?
Препятствия часто могут быть чисто геометрические. Это на Волге или старом УАЗе под капотом был запас свободного места на вдвое большую батарею, а на многих современных машинах место под аккумулятор ограничено весьма жестко – влезает аккумулятор со строго определенными габаритами длины, ширины и высоты, и все. И в этих параметрах вам, скорее всего, удастся купить только батарею той же емкости, что и была. Ну, максимум на пять ампер-часов больше…
Совсем другая история — когда батарею увеличенной емкости поставить физически возможно, но «просто взять и заменить» нельзя – после замены требуется внести изменения в настройки системы управления двигателем! «Что за бред?!» – спросил бы технически грамотный автовладелец лет, эдак, десять-пятнадцать назад. И был бы прав – это действительно звучит как бред, ибо раньше система зарядки аккумулятора от генератора была полностью самодостаточной и автономной, и «мозги» автомобиля не вмешивались в этот процесс. На бюджетных машинах в массе своей так, в общем-то, и осталось, но в современных авто от среднего класса и выше процесс зарядки батареи все чаще комплексно контролирует умная электроника, «менеджер бортовой электросети».
Работает это так: на проводе, идущем от аккумулятора к генератору, стоит датчик силы и направления тока, по которому «мозги» определяют количество энергии, идущее от аккумулятора (разряд) и обратно (заряд). А поскольку в память управляющей программы занесено значение штатной емкости батареи, она всегда в режиме реального времени знает, до какой степени реально наполнен аккумулятор.
Знание состояния аккумулятора важно на автомобиле с развитой электрикой и электроникой – с опцией «старт-стоп» и прочими сервисами. К примеру, система может отследить существенное снижение уровня заряда батареи из-за длительного движения в пробках с множеством включенных мощных электропотребителей, и в какой-то момент по своему разумению отключить часть из них принудительно. Обычно что-то необязательное, типа обогрева заднего стекла или сидений. Восстание машин? Нет, забота! Чтобы вы завтра наутро завели мотор, а не бегали с проводами в поисках прикуривальщика…
Также система может снизить напряжение в бортсети, подав команду на генератор, если аккумулятор полностью заряжен, дабы уменьшить выкипание воды из электролита и продлить батарее жизнь. Есть еще много разных ситуаций, в которых задействован «менеджер электричества», но основа его корректной работы – знание реальной емкости батареи.
Тут важно учесть, что со временем реальная ёмкость батареи уменьшается, а «менеджер электричества» продолжает работать с электроникой на основе стандартной емкости, первоначально заложенной в «мозги». Из-за чего в дальнейшем принудительное отключение энергопотребителей может произойти несвоевременно. Точно узнать остаточный ресурс батареи можно только с помощью специальных устройств, например тестером Rokodil ScanX Max.
Тестер Rokodil ScanX Max
Он подойдет для всех типов аккумуляторов, а также способен проверить работоспособность генератора и наличие ошибок, связанных с электроникой.
Если вы просто поставите АКБ увеличенной емкости, весь контроль потоков энергии к батарее и от нее пойдет насмарку, ибо рассчитываться все будет исходя из иной начальной емкости, неверной. Поэтому эти данные нужно запрограммировать в систему – вот только, к сожалению, для этого обычно требуется дилерский софт и диагностическое оборудование. Конечно, если вы где-то в глуши, вдали от официального сервиса были вынуждены купить и самостоятельно поставить батарею иной емкости, нежели была, ничего страшного прямо сразу не случится – вы заведете мотор, поедете, и все системы управления, комфорта и безопасности будут исправно работать. Но заехать в ближайшее время к дилеру и «прописать» в системе новую батарею все же стоит.
Поможет ли в холода установка батареи большей емкости на авто?
В морозы можно видеть, как автомобилисты стараются безуспешно завести старенькие машины. Некоторые беспомощно крутят стартером, но мотор не схватывает, и система зажигания не дает вспышек. Другие же автомобили вообще не проявляют признаков жизни, и сколько бы водитель ни поворачивал ключ в замке зажигания, стартеру не хватает сил на раскручивание коленвала.
В первом случае замена батареи бесполезна, а вот во втором придется снимать аккумулятор и нести в гараж, чтобы подсоединить его к зарядному устройству. Стремительно выросшее внутреннее сопротивление приводит к потере заряда, и старая батарея уже не может хранить заряд в течение несколько ночных часов. Чтобы подстраховаться, некоторые водители стараются покупать аккумуляторы большей емкости, чем предписанные производителем. Другие и вовсе стараются брать батареи с более сильным пусковым током. Насколько это обоснованно?
Запас энергии
Для старых автомобилей с карбюратором и без электронного блока управления двигателем замена аккумулятора емкостью 55 Ач на более емкий 65 Ач могла действительно помочь немного сохранить заряд. Правда, эффект наблюдался при длительных стоянках, когда новая батарея оставалась на морозе свыше двух недель. Тогда хватало немного энергии, чтобы из последних сил провернуть коленвал, в то время как остальные машины уже оставались недвижимыми. В других случаях дополнительная емкость была бесполезной.
Если же аккумулятор проходил больше 5 лет и регулярно разряжается при понижении температуры, то повышенная емкость не имеет уже никакого значения. Он теряет заряд не из-за низкой емкости, а из-за внутренних разрушений пластин и роста сопротивления. В итоге такой аккумулятор можно отправлять в утилизацию.
Нештатная батарея для машин с ЭБУ
Если же ставить батарею повышенной емкости на современные машины, технические системы которых управляются электроникой, эта операция будет бесполезной. Дело в том, что работа источника энергии также диагностируется и контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Если заряд недостаточный, то повышается нагрузка на генераторе. Если же заряд достиг пика, то включается программа экономии топлива,генератор перестает отнимать энергию от двигателя и расход бензина сокращается. Если в памяти компьютера прописана стандартная емкость батареи в 55 Ач, то выше этого показателя генератор энергии на батарею не даст.
Отвечает за работоспособность аккумулятора система BMS — Battery Monitoring System.
Тем самым устанавливать на новую машину нештатный аккумулятор бессмысленно.
Характеристики пускового тока
Что же касается батарей с повышенным пусковым током, то здесь необходимо придерживаться рекомендаций производителей. Дело в том, что бортовая электроника рассчитана работать с определенными характеристиками источников тока. И если вместо стандартных 300 А взять батарею с 600 А, то это вряд ли пойдет на пользу электронному блоку управления. Возможно даже его повреждение. Кроме того, нестандартная батарея может вызывать ложные срабатывания электронных датчиков.
Что же касается ее надежности, то срок службы аккумулятора в точности такой же, как и у стандартного. Через пять лет эксплуатации из-за возрастного разрушения пластин он будет так же зависим от понижения температуры окружающего воздуха.
Поэтому при выборе автомобильного аккумулятора необходимо руководствоваться рекомендациями производителей и выбирать продукцию в зависимости от ее качества, а не из-за мифических характеристик.
Почему опасно устанавливать в автомобиль более мощный аккумулятор
Зачем автомобилю нужна емкая и выносливая батарея, совершенно понятно. Представьте себе ситуацию — вы потратили часть ресурса АКБ при запуске двигателя в зимний мороз, затем отправились в офис по пробкам, да еще и включили энергопотребители — магнитолу, печку, фары, подключили к USB-слоту смартфон.
При таком раскладе более емкий аккумулятор даст больше гарантий того, что, стартуя из офиса домой, вы заведете машину без всяких проблем. И если даже такой «пробочный» сценарий будет повторяться изо дня в день всю зиму, ресурса мощной АКБ хватит до того момента, как вы наконец отправитесь в дальнюю поездку (как правило, это вылазки на дачу весной) на «шоссейных» скоростях, и генератор зарядит АКБ по полной.
Значит, выходит, что стоит установить под капот максимально мощный аккумулятор, к примеру, от грузовичка, и вы не будете знать проблем с «холодным пуском»? Так было еще пару десятков лет назад.
В «Жигули», «Москвичи» и «Волги» вполне можно было установить максимально емкую АКБ, а ограничением являлось, пожалуй, лишь дефицит свободного пространства под капотом. Однако с появлением на рынке высокотехнологичных иномарок ситуация в корне изменилась. Пожалуй, главным препятствием для установки «царей-АКБ» стали высокотехнологичные генераторы. В ряде новых недешевых моделей этот узел наделен отдельным блоком (Battery Monitoring System), регулирующим зарядку АКБ не до 100%, а до 80%, что сделано прежде всего с прицелом на экологию и максимальный ресурс аккумулятора.
Так что же произойдет, если вы установите в машину с таким «умным» генератором АКБ повышенной емкости? Скажем, мануал предписывает использование АКБ на 50Ач, а вы ставите на 75 Ач или даже на 90 Ач? Получаем в результате буквально «горе от ума».
Генераторы, заточенные на определенный объем аккумулятора, будут постоянно недозаряжать большую батарею (из-за софта блока Battery Monitoring System), а это чревато целым рядом неприятностей для владельца автомобиля. Один из вероятных сценариев — из-за хронического недозаряда в АКБ запустится необратимый процесс сульфатации пластин, в результате снизится емкость и пусковой ток. Как следствие, такой аккумулятор может подвести в любой момент. И в конце концов такая батарея преждевременно выйдет из строя. Проблему могла бы решить регулярная подзарядка мощной АКБ вручную от стационарного зарядного устройства. Однако, как известно, это дело хлопотное.
Радикальный вариант в случае с автомобилями, оснащенными системой Battery Monitoring System, — это подключение ЕБУ к компьютеру и «прописывание» новой, более емкой АКБ. Но и такой сценарий потребует усилий и вложений. Ведь вам потребуется либо помощь мастеров, либо, если «пользователь» подкован, как минимум правильное программное обеспечение и новый модуль, который, что радует, реально приобрести через интернет-магазины.
В любом случае, чтобы исключить неприятные сценарии, владельцам следует быть уверенными, что их АКБ заряжается от генератора по максимуму. Для этого можно проверить плотность электролита (подходит для батарей, у которых электролит жидкий, а не гель). На холодном двигателе при снятой клемме с помощью ареометра измеряем плотность электролита во всех отсеках.
Если АКБ заряжена на 100%, то прибор покажет 1.26-1.27 единиц. Если меньше, имеем недозаряд. Второй способ — замер напряжения на клеммах аккумулятора. Ставим автомобиль на стоянку, дожидаемся, когда двигатель остынет, отсоединяем клеммы от АКБ, и подключаем вольтметр. Если прибор показал значение выше 12,5 В, все нормально Значение 12.7 В говорит о том, что АКБ зарядилась на все 100%. Если напряжение ниже, нужно подзарядить.