Аккумулятор транспортного средства служит важнейшим его компонентом и, несмотря на несложную конструкцию устройства, содержит в себе ряд важнейших характеристик: полярность, ёмкость, пусковой ток.
Не все автомобилисты понимают, что такое пусковой ток. Нередко, покупая новый АКБ, тут же допускают серьёзный просчёт, приводящий к быстрой поломке генератора или невозможности старта автотранспортного средства в морозную погоду.
Что означает пусковой ток
Это предельная сила тока, которая понадобится для запуска мотора, а конкретно для подпитки стартёра с целью проворачивания им маховика коленчатого вала вкупе с поршнями. Данная процедура довольно сложна, ведь поршни давят на горючее (в 9 – 13 Ат), поступающее в камеры. В зимний период запуск устройства усложнён, ведь смазка становится гуще и стартеру требуется преодолевать и сжимание, и недостаточное смазывание цилиндров.
Главная функция аккумулятора заключается в накапливании энергии и последующем запуске мотора, и хотя строение большинства моделей во многом схожее, но отличны их характеристики. Обычное напряжение равно около 12,7 Вольт, но сила тока и ёмкость аккумулятора отличны. Если ёмкость АКБ порядка 60 Aч, то это превысит его стандартную величину где-то в 4-5 раз. Но, данное напряжение должно выдаваться лишь приблизительно 30 секунд.
Важно! Если для старта мотора автомобиля при +1-5°С хватит 200 – 220 А, то для пуска уже при -10-15° необходимо потребить электрической энергии на 30% более, т. е. 260 – 270 Ампер.
Чем меньше температура в зимний период, тем выше пусковой ток.
Какой пусковой ток должен быть
Оптимальный пусковой ток определяет изготовитель. У АКБ одинаковой емкости, но произведенных в разных странах, он отличается. У компаний Китая и Европы отличие достигает 30 – 40 % и зависит от типа изделий, которые по способу обслуживания бывают:
- обслуживаемыми;
- необслуживаемыми;
- залитыми;
- сухозаряженными.
Для обслуживаемых аккумуляторов характерен контроль уровня электролита и его плотности. Оптимальный уровень достигается доливкой дистиллированной воды.
В настоящее время большинство владельцев автотранспорта склоняются к необслуживаемым АКБ. Срок службы достигает 5 лет. Следить за уровнем электролита не надо, только контролировать напряжение на клеммах. Оптимальный заряд обеспечивает величину пускового усилия. Залитые АКБ сразу пригодны к использованию.
Сухозаряженные имеют преимущество длительного хранения без эксплуатации, период длится от 3 до 5 лет. Сухозаряженные источники питания готовят к использованию. Заливается электролит, пропитываются пластины в течение часа с последующей зарядкой. Все действия выполняются согласно инструкции по эксплуатации.
Каким должен быть пусковой ток, решает владелец машины. Следует учитывать объем и мощность двигателя, климатические условия, в которых эксплуатируется транспортное средство. Необходимо обращаться к руководству по эксплуатации конкретного автомобиля.
Величина пускового тока указывается на корпусе АКБ.
Ниже приводится примерная таблица соответствия емкости АКБ объемам двигателей.
Таблица 1.
| Емкость, А-ч | 55 | 60 | 66 | 77 | 90 | 140 | 190 | 200 |
| Объем двигателя, л | 1 – 1,6 | 1,3 –1,9 | 1,4 – 2,3 | 1,6 – 3,2 | 1,9 – 4,5 | 3,8 – 10,9 | 7,2 – 12 | 7,5 – 17 |
Между АКБ имеются отличия и по составу электролита, а также технологии изготовления. Аккумуляторы могут быть кислотными или щелочными, и каждый из них имеет свои параметры пускового тока.
Классической технологией предусматривается изготовление электродов и мастики из сплавов свинца с сурьмой и кальцием. Источники питания на основе кальциевого сплава служат до 7 лет и разряжаются дольше, поэтому их стоимость выше. Пусковые токи в классических АКБ в 4-5 раз больше номинальной емкости.
В противовес классике быстрыми темпами развиваются AGM-технологии. В таких источниках электрического тока жидкий кислотный электролит связан синтетическими матами. Для электродов применяется свинец с высокой степенью очистки.
Плюсы AGM-АКБ:
- необслуживаемые;
- не боятся глубокой разрядки;
- срок службы 5 – 12 лет.
АКБ, изготовленные по технологии AGM, эксплуатируются с повышенными пусковыми токами. Если брать батареи одинаковой емкости, то пусковая сила на 40 % больше, чем у обычных кислотных аккумуляторов. К минусу относится высокая стоимость (6 000-10 000 руб.), а для зарядки требуется специальное зарядное устройство.
Развивается еще одно перспективное направление GEL – технологии. Электроды ничем не отличаются (положительные и отрицательные). Внутренние полости заполняются специальным гелем, который после застывания отвердевает. Поры заполняются электролитом, пластины оказываются обернуты гелем, который предотвращает осыпание. Исключается короткое замыкание.
Минимальное время эксплуатации – 7 лет. Стартерный ток почти в 1,5 раза выше чем в АКБ, изготовленных по AGM-технологии. Среди недостатков отмечаются высокая стоимость (на сегодняшний день 15 000-27 000 руб.) и повышенные требования к зарядке.
Рассмотрим величины пусковых токов у российских и зарубежных изготовителей, их соотношение. Производители разных стран приняли свои стандарты:
Примерную величину пускового тока можно вычислить с помощью приборов.
Производители разных стран, союзов приняли свои стандарты:
- Российская Федерация – ГОСТ 599 – 91, 599 – 2002.
- Немецкий стандарт – DIN.
- Европейский Союз – EN 60095 – 1.
- Стандарт США – SAE J.
Вниманию предлагается таблица, где отражено соответствие токов холодного пуска по стандартам, приведенным выше.
Таблица 2.
| DIN 43559, ГОСТ 599 – 91 | EN 60095 – 1, ГОСТ 599 – 2002 | SAE J537 |
| 170 | 280 | 300 |
| 220 | 330 | 350 |
| 255 | 360 | 400 |
| 255 | 420 | 450 |
| 280 | 480 | 500 |
| 310 | 520 | 550 |
| 335 | 540 | 600 |
| 365 | 600 | 650 |
| 395 | 640 | 700 |
| 420 | 680 | 750 |
Из представленного видно, что стандарт в России близок немецкому и европейскому.
Какие факторы оказывают влияние
На величину показателя влияют несколько факторов:
- Вид мотора. Для старта бензинового 1,5 л. данный показатель составит примерно 180 А, для дизеля 1,5 л. — 300 А.
- Объём двигателя (чем объёмнее, тем сложнее его запускать).
- Температур внешней атмосферы и смазки.
- Степень сжатия топлива в цилиндре.
Необходимо заметить, что запуск мотора проходит не мгновенно, и обычно стартёру понадобится от 0.3 до 1.5 сек. для достижения пусковых проворачиваний.
Пусковые обороты мотора — число оборотов коленвала в мин., при которых мотор способен продолжить функционировать сам. Сейчас двигатели на бензине могут производить запуск уже при 40-70 об/ мин., дизели — при 100-200 об.
Если взглянуть на разных изготовителей, к примеру, европейские государства, РФ, КНР или США, то у всех их генераторов различается данный индикатор. Если сравнивать 55 A Европы и КНР, различие иногда достигает 30-40%. Что происходит из-за разницы в применяемых технологических процессах:
- использование чистого свинца даже в простейших аккумуляторах приведёт к высокой скорости заряжения и дальнейшего разряжения, и, следовательно, повысятся показатели пуска;
- увеличенный объём электролита;
- больше пластинок в равном по размерам корпусе;
- плюсовые пластинки пористее, что позволяет достичь более высокого накопления заряда;
- герметичность конструкции служит препятствием для испарения электролита, что позволяет аккумулятору постоянно поддерживать необходимый уровень;
- материал изготовления.
Важно учитывать и качественность сборки.
Также можно заметить, что при старте мотора напряжение понижается где-то до 9 В, но сила тока во много раз увеличивается – это норма. После старта оно достигнет вновь обычного уровня в 12,7 В, а затраченный заряд восстановит аккумуляторную батарею автотранспортного средства. Если индикаторы при старте снижаются до 6 В (при долгом восстановлении), то это плохой знак, ведь стартерному механизму просто будет недоставать энергии для пуска автомобиля. Вероятно, ресурс генератора на исходе.
Приблизительное отношение пускового тока аккумулятора автомобиля и ёмкости батареи равняется 10 к 1.
Совет! У очень разряженного генератора ток холодной прокрутки и ёмкость значительно меньше заводских показателей. А это мешает нормальному пуску.
Иной фактор, вызывающий сложности пуска, это сильный износ мотора и его неполадки.
Как правильно заряжать АКБ?
Зарядное устройство должно иметь возможность выдавать напряжение до 17 В, если рабочее напряжение батареи 12 вольт. В противном случае зарядить аккумулятор на 100% не получится.
Помимо этого, нужно учитывать емкость АКБ при выборе уровня подаваемого пускового тока аккумулятора автомобиля, таблица которого представлена ниже. К примеру, если батарея имеет емкость 70 Ач, то для зарядки в течение 10 часов необходимо выставить ток 7 А. Постепенно ток следует понижать с параллельным повышением напряжения. Такой метод позволит более эффективно заполнить ресурс аккумулятора: при росте уровня заряда растет и сопротивление, но работа батареи направлена все-таки на напряжение, потому его и следует поднимать.
Что происходит в момент пуска мотора
Для более наглядного представления о происходящем с АКБ изучим снятую с контактов стартёра осциллограмму.
На схеме показывается старт мотора 1.5 л. на бензине при использовании АКБ ёмкостью 60 Ач с пусковым током в 500 А. Время пуска равняется 1.2 сек., что отмечается шкалой внизу графика, за этот период скорость коленвала возросла до 200 об/ мин.
Красным на рисунке показывается изменение силы тока (левая шкала). Синим обозначен график напряжения (правая шкала).
Можно легко увидеть, что уже через несколько долей секунды пуска автомобиля потребление мгновенно возросло до 350 А, в то же время напряжение просело до 8.5 В. Но всего лишь через 0,1 секунды объём сократился более чем дважды и стал равным 125 А, а напряжение стало превышать 10 Вольт.
Остальное время (чуть больше 1 сек.) стартер автомобиля использовал порядка 75 А, со скачками при зажигании в каждом из цилиндров. Вольтаж равномерно увеличивался до 12 В к концу пуска, и далее возрос до 14 Вольт — начался процесс заряжения генератора.
Теперь ясно, что любой старт мотора будет для батареи некоторым тестом на прочность.
Важно! Если генератор не обладает запасом (ток холодного пуска + требуемая энергия для старта), то при запуске двигателя напряжение снизится до 7-8 В. И может нарушиться процесс образования искр или ЭБУ перезагрузится, из-за чего запуск не осуществится.
За счёт того, что время, требуемое для старта мотора довольно короткое (примерно 30 сек.), усреднённых индикаторов аккумулятора хватит, чтобы авто запустился с 1 раза.
Методы проверки
Процедура проверки создана так, чтобы воспроизвести условия при зимнем запуске автомобиля. Это не самый простой способ оценить пусковой ток. Но он считается самым надёжным.
Стандарты определяются следующим образом:
- Аккумулятор помещают в рефрижератор и снижают температуру до -18оС.
- После этого на прибор направляют разрядный ток, который равен номинальному пусковому току. Допустим, у прибора пусковой ток равен 300А, значит, разрядный ток должен быть тоже 300А.
- Чтобы прибор прошёл испытание, его напряжение не должно падать ниже установленного стандарта.
Но для начала надо сказать пару слов о мировых стандартах, которые напрямую влияют на конечный результат. А всё дело в том, что в разных странах пусковой ток имеет свои нормы.
- Евросоюз (Europa Norm) – после разрядного тока в течение 10 сек. заряд не должен падать ниже 7,5А.
- Германия (DIN) – аккумуляторная батарея через 50 сек. не должна разряжаться ниже 9В.
- США (SAE) – после того, как на прибор был направлен разрядный ток, через 50 сек. напряжение не должно падать ниже 7,2В.
Важно! Российский ГОСТ имеет точно такие же стандарты, как в Германии.
Существуют ещё так называемые пусковые тестеры. Они индуцируют мощный импульс, который соответствует номинальному пусковому току. С помощью закона Ома, прибор вычисляет сопротивление аккумулятора, а после этого считывает данные о пусковом токе. Таким способом проверить данные можно гораздо быстрее. Но результат может быть не совсем точным.
Как выяснить требуемый показатель для определённого авто
Дизелю потребуется повышенный показатель пускового тока, чем бензиновому, т. к. уровень сжатия существенно превышен, до 20 Ат.
Усреднённые параметры:
- дизельный двигатель – 300 Ампер;
- на бензине – 255 Ампер.
Эти величины измерены при температуре -18°, и это скорее всего не позволит завести авто в более холодных условиях.
Правда с совершенствованием технологий часто наблюдаются показатели в 400-600 А у дорогих моделей авто.
Несомненно, необходимо выяснять параметры автомобиля, но значения в 450-500 А хватит для любых районов Российской Федерации.
Проверку проводят и спецтестерами. Наиболее известны:
- Midtronics;
- Бош BAT-131;
- DHC.
Цена измерительного аппарата равняется 50-70 т. руб. Аналог из Китая возможно купить и за 10-15 т. руб. Имеются расчётные отклонения между дешёвыми и дорогостоящими устройствами, но все измерительные приборы могут выявить «пустую» батарею. Ведь у такого генератора показатель существенно меньше, чем усреднённая погрешность прибора, т. е. малая величина показателя тут же укажет на пустышку. У них данная величина при ёмкости 60 Ач 300-400 А, а наименьший пусковой ток стартёра для подобного АКБ должен быть 470-480 А.
В чем измеряют. Методы
Существуют классификации величин индикатора, имеющие свои методики, как рассчитать пусковой ток стартера, и аббревиатуры. Выясним, как это обозначается на аккумуляторе:
- в ФРГ изготовители делают маркировку DIN;
- в США — SAE;
- в государствах ЕС (кроме ФРГ) – EN;
- в РФ часто указывают – «стартерный».
При неудачной попытке обнаружить характеристики на крышке либо бортах аккумулятора необходимо выяснить информацию у продавца. Индикаторы могут быть и в описаниях, комплектуемых с АКБ.
На новейших АКБ указываются отличные индикаторы в разных режимах замера. Иногда автомобилисты не способны видеть их разницу по DIN, ТУ (Российская Федерация) от SAE либо EN.
Выбор батареи будет сделан правильно, если применить отношение разрядной сила тока стартера по SAE и EN к данному показателю по DIN и ТУ, которое равняется 1,7:
IEN = 1,7 ·IDIN.
Если на определённой АКБ указали значение по конкретному стандарту, то через такую взаимосвязь нетрудно вычислить индикатор разрядной сила тока, установленный по иному способу.
Отношение токов холодной прокрутки:
| DIN 43559, ГОСТ 959-91 | SAE J537 | EN 60095-1, ГОСТ 959-2002 |
| 170 | 300 | 280 |
| 220 | 350 | 330 |
| 280 | 500 | 480 |
| 365 | 650 | 600 |
| 420 | 750 | 680 |
Помните, при большем токе холодного пуска легче зимой производить запускание мотора автомобиля, но из-за увеличенной нагрузки на двигатель иногда понижается его рабочий запас.
Каково соответствие токов холодной прокрутки по разным стандартам?
Пусковая мощность аккумулятора – величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд при температуре минус 18°C. Этот показатель характеризует способность аккумулятора запускать холодный двигатель. Как известно из электротехники, мощность характеризуется произведением разрядного тока на среднее напряжение в цепи.
P = I · U
I – ток стартерного разряда при температуре ?18°C (ток холодной прокрутки); U – среднее арифметическое значение разрядного напряжения, измеренного через равные промежутки времени.
У свинцовых аккумуляторных батарей с ростом разрядного тока при стартерном режиме разряда (режиме разряда аккумулятора при пуске двигателя стартером)величина среднего напряжения заметно уменьшается. Поэтому, учитывая постоянство пускового тока, чем большая мощность затрачивается батареей при пуске двигателя, тем ниже будет напряжение на её выводах, то есть, тем медленнее двигатель будет вращаться стартером. Получается, что чем выше мощность АКБ, тем быстрее стартер будет «крутить» двигатель, то легче осуществить его запуск.
Больше ток холодной прокрутки – больше мощность аккумулятора!
Для сравнения мощностей аккумуляторных батарей достаточно сравнить их пусковой ток (ток холодной прокрутки), приведённый к единой методике испытаний (EN, SAE, DIN, IEC, ГОСТ и др.).
Стартерный разряд аккумулятора (за рубежом – короткий разряд) с заявленным производителем током, проводится с определённой продолжительностью (непрерывно или в прерывистом режиме) до напряжения 6 В. При этом, в нормативных документах указывают промежуточные интервалы от начала разряда (5 секунд, 10 секунд или30 секунд), в течение которых контролируют величину напряжения аккумуляторной батареи в процессе разряда. Запас энергии батареи, характеризуемый временем стартерного разряда, показывает, как долго она сможет обеспечивать попытки запуска двигателя. Попросту говоря, чем больше ёмкость АКБ, тем в запасе у автовладельца больше попыток запустить двигатель.
Первоначально выбор АКБ производят разработчики пусковой системы двигателя автомобиля. При этом в расчёте применяют разрядные характеристики аккумуляторной батареи при состоянии заряженности 75% на 3-ей попытке стартерного разряда. Температурные условия пуска двигателя задаёт разработчик автомобиля. Как правило, температура пуска карбюраторного двигателя на товарных маслах принимается ?20°С, а для дизельных двигателей до ?15°C…?17°C. Для последних при более низких температурах предполагается применение средств облегчения пуска (аэрозоль, подогрев топлива, масла, воздуха и т.д.). Подобные же средства облегчения в зимних условиях могут применяться и для пуска карбюраторных двигателей (легковых, грузовых) автомобилей. Выбранную разработчиками, по разрядным характеристикам стартерную АКБ, после лабораторных и эксплуатационных испытаний записывают в технический паспорт автомобиля. По этому документу автовладельцы, как правило, осуществляют замену вышедшего из строя старого аккумулятора на новый.
На современных стартерных батареях указывают несколько показателей в различных режимах их определения. Не каждый автолюбитель может понять, в чём различие тока холодной прокрутки по DIN (Германия) или ТУ (ГОСТ 959-91, Россия) от тока холодной прокрутки по SAE (США) или EN (Стандарт Евросоюза). Внешне очевидно, что значение тока по SAE или EN существенно больше, чем по ТУ (ГОСТ 959-91) или DIN. При разряде этими токами на полюсных выводах аккумулятора предполагают разные по величине напряжения. При температуре электролита ?18°C разряд токами по SAE и ENпредполагает напряжение на полюсных выводах аккумулятора 7,2 В на 30-й секунде и7,5 В на 10-й секунде соответственно, а при токах по DIN и ТУ (ГОСТ 959-91)напряжение при разряде должно быть не менее 9,0 В на 30-й секунде. С учётом этих показателей выбор аккумулятора может быть успешным, если иметь ввиду, что соотношение разрядного тока по SAE и EN к току по DIN и ТУ равно 1,7
IEN = 1,7 · IDIN
Если на конкретной АКБ указан ток по одному из стандартов, то через этот коэффициент можно определить значение тока разряда по другому стандарту.
Примерное соответствие токов холодной прокрутки по разным стандартам:
| DIN 43559, ГОСТ 959-91 | EN 60095-1, ГОСТ 959-2002 | SAE J537 |
| 170 | 280 | 300 |
| 220 | 330 | 350 |
| 225 | 360 | 400 |
| 255 | 420 | 450 |
| 280 | 480 | 500 |
| 310 | 520 | 550 |
| 335 | 540 | 600 |
| 365 | 600 | 650 |
| 395 | 640 | 700 |
| 420 | 680 | 750 |
Обратите внимание, что чем больше ток холодной прокрутки, тем лучше двигатель будет запускаться зимой, но из-за увеличения нагрузки на стартер может снизиться его ресурс.
Интернет-магазин «Орбита» предлагает Вашему вниманию аккумуляторные батареи с высоким пусковым током торговых марок Орбита и TYUMEN BATTERYпо весьма привлекательным ценам.
Стандарты. Методика замеров
Методика:
- АКБ размещается в рефрижераторе и понижается температура до -18 С;
- на АКБ направляется разрядная сила тока, идентичная стандартной;
- для прохождения тестирования напряжение не должно стать ниже конкретного норматива.
Стандарты влияют на итог. Ведь в разных государствах показатель определяется собственными нормативами:
- Евросоюз (EN) – после разрядной сила тока в течение 10 сек. напряжение не должно снижаться до уровня ниже 7,5 В. Затем тесты прекращаются на 10 сек., и проводится второй тест током, равным 60% от указанного, длительностью 73 сек. Напряжение тоже не должно снизиться ниже 7,5 В.
- ФРГ (DIN) – аккумулятор через 50 сек. не должен разрядиться до уровня менее 9 Вольт. А после 150 сек. – 6 В.
- США (SAE) – на генератор автотранспортного средства направляется разрядная сила тока в течение 50 секунд. Напряжение не должно стать ниже 7,2 В.
Внимание! Отечественный ГОСТ идентичен стандартам ФРГ.
Есть и специальные тестеры. Они производят сильный импульс, который равен стандартному току. Измерительный аппарат производит вычисление нагрузочного сопротивления, а дальше сканирует сведения. Подобным методом проверить пусковой ток проще. Но итог не всегда будет очень точным.
Пусковая мощность аккумулятора – индикатор наибольшей мощности, которую генератор авто может продуцировать за 30 сек. при температуре -18° C по Цельсию. Приведём формулу:
P = I · U, где
I – ток холодной прокрутки;
U – усреднённое значение разрядного напряжения, зафиксированного через одинаковые временные интервалы.
Больше ток холодной прокрутки – выше мощность.
Для сравнивания мощностей потребуется лишь сопоставить их ток холодной прокрутки, который приведён к общему методу тестирования.
Что такое пусковой ток автомобильного аккумулятора
Моторы различной мощности и видов используемого топлива требуют разных усилий для запуска. Усилия создаются автомобильным стартером, который получает на обмотку электрический ток определенной величины, необходимой для запуска ДВС. Именно он называется пусковым или стартовым.
Величина электротоков генерируется батареей. Генерация происходит от стационарного зарядного устройства или генератора во время работы двигателя. Необходимо отметить, что зарядка и подзарядка требуют некоторого времени, которое зависит от степени разряда АКБ.
Сила стартового тока складывается из суммы токов «банок». Конструкция классических АКБ традиционно состоит из шести банок. Количество заряженных пластин в «банках» создает соответствующую емкость АКБ. Соответственно, чем большая емкость требуется по техническим условиям, тем больше количество электродов в «банке».
Постараемся ответить другими словами на вопрос, что такое пусковой ток аккумуляторной батареи — это максимальное электрическое усилие, отдаваемое батареей за короткие промежутки времени.
Ток, который используется для запуска двигателя в холодное время года, называют током холодной прокрутки (Iхп) – обозначение определено ГОСТ 959-2002.
В технических требованиях к электрическим параметрам установлено, что батарею, с температурой электролита -18 0C необходимо разрядить до заявленного значения Iхп. По истечении 10 с, минимальное напряжение не может быть меньше 7,5 В. Общее время разряда током 0,6(Iхп) A не может быть меньше 90 с или 150 с (зависит от назначения источника питания). Для каждого типа источника изготовителем устанавливается определенная величина Iхп.
Ток холодной прокрутки обеспечивает запуск двигателя в мороз.
Как осуществляются замеры
Вначале выбор АКБ осуществляют разработчики. В расчёт пускового тока двигателя включают разрядные параметры АКБ при заряде 75% на 3 испытании. Обычно в расчёте пускового тока температура старта карбюратора на смазках вводится -20° C, а для дизеля – до -15-17° C. Для них при пониженных температурах практикуется использование методов, позволяющих облегчить пуск (смазка, подогревание горючего).
Замеры производят несколько раз, т. е. формируется ряд промежутков с наибольшими величинами. В этих интервалах делают замеры наибольших сил тока, выдаваемых конкретно этим экземпляром. Специалисты записывают их и потом наносят на борта аккумуляторной кислотной батареи транспортного средства.
