Rozładowanie akumulatora.

Decydujący wpływ na trwałość akumulatora ma sposób jego wyładowania, głównie wartość prądu pobieranego i czas wyładowania.

Wyładowaniu akumulatora towarzyszy następująca (podana w sposób uproszczony) reakcja między płytami (masami czynnymi) a elektrolitem:

Analizując tę reakcję, można wytłumaczyć, dlaczego podczas wyładowania gęstość elektrolitu ulega zmniejszeniu. Kwas siarkowy (zdysocjowany) wchodzi w reakcję z masami czynnymi płyt, w wyniku czego reszta kwasowa (SO₄) zostaje związana z dwutlenkiem ołowiu (PbO₂) na płycie dodatniej (a ściślej — ołowiem), a na płycie ujemnej z ołowiem (Pb) gąbczastym, tworząc w obydwu przypadkach siarczan ołowiu (PbSO₄). W elektrolicie zwiększa się jednocześnie ilość wody, która obniża jego gęstość. Im bardziej wyładowane jest ogniwo, tym mniejsza jest gęstość elektrolitu i więcej jest na płytach siarczanu ołowiu. Ciągłe niedoładowanie ogniwa (akumulatora), np. podczas jazdy miejskiej z częstymi rozruchami silnika i włączonymi światłami, powoduje nadmierne odkładanie się siarczanu ołowiu w płytach. Siarczan ołowiu zbija się w bryły i zatyka pory płyt, utrudniając lub uniemożliwiając przenikanie w ich głąb elektrolitu i zmniejszając pojemność ogniwa (akumulatora). Prowadzi to do zasiarczenia — nieodwracalnych zmian w strukturze płyt. W czasie normalnego ładowania zasiarczonego akumulatora nie uzyskuje się dobrych rezultatów, dlatego stosuje się specjalny rodzaj ładowania — ładowanie odsiarczające.

Zasadniczym warunkiem poprawnej eksploatacji akumulatora jest okresowa kontrola stopnia jego wyładowania i odpowiednie przeciwdziałanie, aby nie doprowadzić do zasiarczenia płyt, często głębokiego i nieodwracalnego.

Akumulator jest najbardziej obciążony podczas rozruchu silnika. W normalnych warunkach jest wtedy pobierany z niego największy prąd (tzw. prąd rozruchu). W tym czasie bardzo gwałtownie zachodzą reakcje chemiczne w masach czynnych i elektrolicie (jest to bardzo niekorzystne dla trwałości akumulatora).

Prąd pobierany przez rozrusznik nie zawsze ma tę samą wartość. Zależy ona od wartości oporów mechanicznych (tarcia), jakie oddziaływują na wirnik rozrusznika. Najmniejszy prąd rozrusznik pobiera wtedy, gdy pracuje na biegu jałowym (luzem), tzn. gdy obraca się nie napędzając żadnego urządzenia (przypadek niespotykany w pojeździe). Największy, gdy jego wał jest całkowicie zablokowany. Przez rozrusznik płynie wtedy tzw. prąd zwarcia (w przypadku awarii pojazdu, np. zatarcia silnika). Między tymi wartościami prądu mieści się prąd normalnej pracy rozrusznika. Warto wiedzieć, że rozrusznik osiąga maksymalną moc dokładnie przy połowie prądu zwarcia. Oznacza to, że przy właściwym wykorzystaniu energetycznym rozrusznika prąd rozruchu powinien tę wartość osiągać.

Uwagi. Częste używanie rozrusznika przy stałym niedoładowaniu akumulatora prowadzi do szybkiego zasiarczenia płyt ogniw akumulatorowych.

Rozruch silnika samochodu za pomocą rozrusznika powinien trwać jak najkrócej. W interesie każdego kierowcy powinno leżeć, aby wszystkie zespoły i układy współpracujące z silnikiem były sprawne.

Ze względu na wartość prądu obciążającego akumulator podczas rozruchu silnika warto pamiętać o:

• wciśnięciu pedału sprzęgła (szczególnie zimą), aby dodatkowo nie obciążać rozrusznika oporami tarcia oleju w skrzynce biegów,

• ograniczeniu prądu pobieranego z akumulatora podczas rozruchu przez inne niż rozrusznik odbiorniki, a zwłaszcza reflektory.

Charakterystyczne wartości prądów pobieranych przez rozruszniki wybranych samochodów krajowych.

Marka samochodu	Moc znamionowa rozrusznika [W]	Charakterystyczne prądy [A]
		biegu jałowego	rozruchu	zwarcia
Polski FIAT 126P	500	25	140	235±10
FIAT 127P, 128P	800	30	170	315
Zastava 1100P	800	30-40	170	290 ±10
FSO 125P 1300/1500	1500	50	300	575
Polonez	1500	65	270	540 ±20

 

Rodzaje ładowania akumulatora.

1. Doładowanie:

• jest to ładowanie, którego celem jest uzupełnienie ładunku elektrycznego w akumulatorze,

• stosować tu można wszystkie trzy sposoby ładowania:

■    przy stałej wartości napięcia wynoszącej od 2,35 do 2,45 V/ogniwo,

■    przy stałej wartości prądu:

—    jednostopniowo— prądem ładowania I_ład = 0,1 Q₂₀,

—    dwustopniowo — prądem ładowania w pierwszej fazie I_ład = 0,1 Q₂₀ i w drugiej o wartości I_ład = 0,05 Q₂₀,

■    przy stałej wartości prądu i napięcia:

—    w pierwszej fazie — prądem ładowania I_ład = 0,1 Q₂₀,

—    w drugiej fazie — przy napięciu ładowania U_ład = 2,4 do 2,45 V/ogniwo.

2.    Podładowanie:

• jest to przyspieszone doładowanie akumulatora stosowane wyłącznie w przypadkach awaryjnych, dla umożliwienia kontynuowania jazdy; podładowanie pozwala na doprowadzenie do akumulatora w bardzo krótkim czasie sporej ilości ładunku, np. przez około 0,5 h można dostarczyć w ten sposób około 50% ładunku elektrycznego potrzebnego do pełnego naładowania akumulatora:

• podładowanie przeprowadza się zazwyczaj:

■    dwustopniowo przy stałej wartości prądu ładowania:

—    w pierwszej fazie (do wystąpienia napięcia gazowania) prądem o maksymalnej wartości I_ład = 0,8 Q₂₀ (np. dla akumulatora o pojemności Q₂₀ = 34 A· h prąd ten wyniesie I_ład = 27,2 A),

— w drugiej fazie (do oznak pełnego naładowania) prądem o wartości I_ład = 0,1 Q₂₀,

■    jednostopniowo przy stałej wartości napięcia ładowania U_ład = 2,4 do 2,45 V/ogniwo; w początkowym okresie ładowania dla akumulatora naładowanego w 35 do 40% prąd ładowania przy tym napięciu może osiągnąć wartość nawet 0,9 Q₂₀, następnie zacznie maleć i osiągać mniej więcej następujące średnie wartości:

—    30 A dla akumulatorów naładowanych w 50%,

—    15 A dla akumulatorów naładowanych w 75%,

—    2 A dla akumulatorów prawie całkowicie naładowanych.

3.    Ładowanie wyrównawcze:

• jest stosowane tylko w celu wyrównania stanu naładowania wszystkich ogniw akumulatora; podczas tego rodzaju ładowania doprowadza się do akumulatora ładunek jeszcze po stwierdzeniu występowania oznak całkowitego naładowania — jest to tzw. przeładowanie;

• prowadzi się je przeważnie jednostopniowo przy stałej wartości prądu ładowania I_ład = 0,05 Q₂₀, doprowadzając do akumulatora ładunek elektryczny rzędu 2 do 3 Q₂₀[A· h];

• przeładowanie jest szkodliwe dla akumulatora, ale w przypadkach koniecznych stosuje się je nawet przez trzy doby, lecz prądem nie większym niż I_ład = 0,05 Q₂₀.

4.    Ładowanie odsiarczające:

• przeprowadza się po stwierdzeniu zasiarczenia płyt akumulatora (przyczyny i objawy zasiarczenia opisano wcześniej);

•    w przypadku głębokiego zasiarczanienia ładowanie odsiarczaniające może nie dać efektów lub dać tylko efekty krótkotrwałe; dobre, ale czasem tylko doraźne efekty daje kilkakrotne ładowanie akumulatora (3 do 4 cykli) z każdorazową wymianą elektrolitu po ładowaniu na wodę destylowaną; ostatni cykl ładowania przeprowadza się, napełniając akumulator elektrolitem o gęstości 1,26 g/cm³ i ładując dowolną metodą (najczęściej stosuje się jednak prąd ładowania odsiarczającego);

•    przeprowadza się najczęściej jednostopniowo przy stałej wartości prądu I_ład = 0,02 do 0,05 Q₂₀ (do oznak całkowitego naładowania); jest wskazane po około 12 h ładowania zrobić 2 h przerwy; po zakończeniu ładowania powinno się sprawdzić jego efekty, oceniając stopień naładowania akumulatora; jeżeli wynosi on przynajmniej 70%, przeprowadza się omówione wcześniej doładowanie, jeżeli nie — ładowanie odsiarczające należy powtórzyć z kilkakrotną wymianą elektrolitu.

Zestawienie typowych wartości prądów ładowania dla wybranych akumulatorów produkcji krajowej

Typ akumulatora	Pojemność elektryczna Q20 [A ·h]	Prądy ładowania [A]
		0,02Q20	0,05Q20	0,01Q20	0,08Q20
6SC34, 6SC34F	34	0,68	1,7	3,4	27,2
6SC45, 6SC45F, 12M2	45	0,9	2,25	4,5	36,0
6SE60, 6SE60MN	60	1,2	3,0	6,0	48,0

 

Sposoby ładowania akumulatora.

Sposoby ładowania:

1.    Przy stałej wartości napięcia:

•    na końcówkach akumulatora utrzymuje się stałą wartość napięcia podczas całego okresu ładowania, prąd ładowania samoczynnie maleje;

•    napięcie ładowania ustala się w przedziale od 2,35 do 2,45 V/ogniwo, tj. od 7,05 do 7,35 V dla akumulatorów o napięciu znamionowym 6 V i od 14,1 do 14,7 V dla akumulatorów o napięciu znamionowym 12 V;

•    sposobem stałego napięcia jest ładowany akumulator w samochodzie: ze względu na możliwość stałego przeładowywania akumulatora wartość napięcia regulowanego prądnicy jest ustalona na 2,4 V/ogniwo, tj. 7,2 V w instalacji 6-woltowej i 14,4 V w instalacji 12-woltowej.

2.    Przy stałej wartości prądu:

•    jednostopniowe — w czasie całego ładowania utrzymuje się wartość przepływającego przez akumulator prądu na jednakowym poziomie, tj. I_ład = 0,1 Q₂₀ (np. dla akumulatora o pojemności elektrycznej Q₂₀ = 34 A· h prąd ładowania wynosi 3,4 A);

•    dwustopniowe — utrzymuje się stałą wartość prądu ładowania dla każdej z dwu faz ładowania osobno:

■    w pierwszej fazie (do osiągnięcia napięcia gazowania) I_ład = 0,1 Q₂₀,

■    w drugiej fazie (do oznak pełnego naładowania) I_ład = 0,05 Q₂₀;

•    przy ładowaniu metodą stałej wartości prądu napięcia ładowania są różne, a wartość ich ustala się na takim poziomie, aby uzyskać przepływ żądanego prądu.

3.    Przy stałej wartości prądu i napięcia:

•    sposób jest dwustopniowy:

■    w pierwszej fazie ładowania, tj. do osiągnięcia napięcia gazowania, akumulator ładuje się stałą wartością prądu, np. I_ład = 0,1 Q₂₀,

■    w drugiej fazie ładowania, tj. do wystąpienia oznak pełnego naładowania, ładuje się akumulator stałą wartością napięcia zawartą w przedziale od 2,4 do 2,45 V/ogniwo.

Wymienione sposoby ładowania stosuje się zależnie od rodzaju ładowania, tzn. od funkcji, jaką ładowanie ma spełniać.