Как холод влияет на зарядку аккумулятора и работу генератора

Наступление зимнего сезона автомобилисты в Украине воспринимают с опаской. Всем системам машины придется нелегко, поэтому их нужно подготовить, как следует. Предмет особой заботы: как поведут себя генератор и аккумулятор зимой? От их нормальной работы зависит столь многое, что важно понимать как ее обеспечить, как предотвратить негативное влияние непростых погодных условий.

Почему зимой аккумулятор разряжается быстрее

Если морозным утром стартер не запустился, не удалось оживить двигатель, то причина отказа кроется, скорее всего, не в неисправности его пускового устройства. Виновна, как правило, плохая зарядка аккумулятора, которому вовсе не по нутру сильный холод. Идеальная температура для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи - +25°C. При таких условиях АКБ практически не теряет емкости. При понижении температуры происходит существенное падение емкости батареи:

на 15-20% - при нулевой температуре;
на 30% - при -10°C;
почти наполовину - при -20°C;
более, чем наполовину - при -25°C.

Что происходит с емкостью автомобильного аккумулятора при еще более низких температурах, которые в Украине случаются крайне редко, представляется понятным. Почему падает емкость аккумуляторной батареи:

замедляется скорость химических реакций, потому что кинетическая энергия молекул снижается, они сближаются, занимают меньшее пространство;
электролит в АКБ становится более вязким, возрастает его плотность;
замедляется перемещение ионов между пластинами, из-за чего растет внутреннее сопротивление батареи;
она не способна по-прежнему эффективно отдавать пусковой ток.

Это объясняет, почему в морозы аккумулятор разряжается намного быстрее. К причинам природного свойства добавляются и другие:

естественный износ АКБ, в которой на всю идет сульфатация;
неэффективность генератора;
проскальзывание его приводного ремня;
возросшие утечки тока на потребителях в бортовой электросистеме;
забывчивость или небрежность водителей, которые забывают отключить габариты, подсветку, слушают музыку, застряв в частых зимних пробках;
значительное сокращение средней продолжительности поездок. Зимой они, по большей части, длятся не более 15-20 минут. Этого времени генератору не хватает, чтобы восполнить потерю емкости АКБ.

Когда в Украине устанавливаются сильные морозы, проблемы с автомобильными аккумуляторами проявляются особенно ярко. То, что сходило с рук при нулевой температуре, при -20°C уже никак не прокатит.

Как мороз влияет на выработку тока генератором

Воздействие можно рассматривать как прямое, которым можно, по сути, пренебречь, так и косвенное, куда более ощутимое. Пришел сильный холод, и генератор почувствует это, так как смазка в его подшипниках качения загустеет. На разогрев придется затратить какую-то часть вырабатываемой энергии. А еще зима в Украине вредит тем, что влаги и загрязнений, среди которых особенно опасны соли агрессивных химреагентов, на генератор попадает больше. Это ускоряет износ щеток, подшипников, может вызвать короткое замыкание в обмотке статора и ротора, выход из строя реле регулятора напряжения, диодного моста, ослабление натяжения поликлинового ремня. Изношенный генератор работает не столь производительно.

Первые минуты после начала движения - самые сложные для устройства. Приходится трудиться за себя и за того парня, ведь аккумуляторная батарея после запуска двигателя еще толком не прогрелась, не успела подзарядиться.

Почему нагрузка на генератор зимой выше

Косвенное влияние морозной погоды на устройство проявляется в том, что нагрузка на него резко возрастает:

нужно восполнять упавшую емкость аккумуляторной батареи;
восполнять заряд АКБ становится сложнее, так как продолжительность поездок зачастую для этого недостаточна. Генератор попросту не успевает сделать это ввиду возросшей плотности электролита, который стал хуже проводить ток;
количество потребителей и уровень их запросов выросли. Чаще приходится включать габаритные огни, фары ближнего и дальнего света, противотуманки, печку, обогрев сидений и стекол, мотор стеклоочистителя и т. д.;
желание ездить с комфортом также сказывается. Подзаряжаем гаджеты, подключаем нештатные музыкальные устройства с мощными усилителями.

Все это приводит к тому, что нагрузка на генератор в морозную погоду нередко превышает 70% его мощности. Получается, что реагирует генератор на холодную погоду усиленной отдачей. Работа в таком режиме быстро выводит из строя компоненты электрической составляющей устройства. Механические элементы более надежны, но им также нелегко справиться с возросшими тяготами.

Связь состояния аккумулятора и генератора

Эти устройства тесно взаимодействуют, хотя АКБ, по большей части, выступает в этой связке в роли потребителя. От генератора требуется подавать ток, запитывать все системы автомобиля, которым требуется электричество. Особенно важно зарядить аккумуляторную батарею. Если этого не происходит и аккумулятор не заряжается зимой, то он быстро исчерпает емкость. Автомобиль не сможет двигаться дальше.

Но АКБ по отношению к генератору выступает не только в качестве такого себе симбионта-паразита. Если генератор не сможет в достаточной мере обеспечить электричеством потребителей или вовсе выйдет из строя, то аккумулятор возьмет на себя его функции. Надолго его не хватит, но до ближайшего автосервиса дотянуть наверняка сможете.

Отрицательная сторона взаимодействия устройств нередко проявляется именно зимой, когда выясняется, что одно из них или оба довольно сильно изношены. АКБ не будет заряжаться, как следует, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Изношенная батарея вынудит генератор работать с перегрузкой и перегреваться, что ускорит его износ.

Какие симптомы указывают на проблемы с зарядкой

Тщательная подготовка к зимнему сезону обязательно предусматривает оценку состояния аккумуляторной батареи. Никому не хочется, чтобы подтвердились наихудшие подозрения и выяснилось: зарядка АКБ в мороз не держится, емкость недостаточна.

Почему батарея зимой может не заряжаться, как следовало:

отслужила свое. Или состарилась настолько, что внутреннее сопротивление увеличилось, заметно снижая скорость процесса;
повреждена - покрылась трещинами, вздулась, пошли утечки электролита;
зарядное устройство неисправно или повреждено, или его параметры не соответствуют аккумулятору;
подключили зарядник небрежно, ошиблись с полярностью, не обеспечили хороший контакт;
сильный холод препятствует.

Проще всего заметить трудности с заряжанием АКБ по физическим признакам. Батарея сильно нагревается, вздулась, теряет электролит из-за видимых утечек. Индикаторы зарядника, если они есть, подадут сигналы о некорректности процесса. Не обнаружили таких признаков, используйте мультиметр, чтобы выяснить, что не так с зарядкой аккумулятора:

начали заряжать, напряжение АКБ должно возрасти. Не возросло, значит, одно из двух устройств неисправно - или батарея, или зарядка;
после завершения замеряем напряжение. Плохо, если полученное значение будет намного ниже номинального.

Вряд ли водителям в Украине нужно напоминать, насколько накануне зимы важно, чтобы аккумулятор был работоспособным, хорошо держал заряд.

Нужно ли менять режим эксплуатации зимой

Чтобы не пострадать из-за выхода из строя аккумулятора, когда резко похолодает:

пореже запускайте двигатель. Остановились ненадолго, не выключайте. Не собираетесь ехать, не прогревайте;
пожертвуйте во время поездки немного топлива, поднимите обороты, чтобы АКБ получше подзарядилась;
поездка была короткой, не глушите двигатель сразу;
не оставляйте наполовину и более разряженную батарею на морозе, чтобы не замерз электролит;
не планируете выезжать несколько суток, подключите к аккумулятору зарядку, выставив режим хранения. Или отключите клемму “-”;
контролируйте нагрузку бортовой электросети. Без потери комфорта, конечно. Можно обойтись без музыки, когда заглушили двигатель, без печки, когда в салоне достаточно тепло, без избыточных источников освещения;
не забывайте регулярно обслуживать генератор;
приведите в порядок стартер, систему зажигания, чтобы не перерасходовали ресурсы АКБ;
подзарядите батарею, если отработала пару недель.

В морозную погоду даем генератору возможность успеть подзарядить батарею. Для этого стоит иногда проехать подольше. А также ограничивать объем электроэнергии, поступающий прочим потребителям.

Как избежать отказа системы зарядки в мороз

Чтобы автомобилиста поменьше беспокоили проблемы электросистемы зимой, нужно к ней подготовиться и адекватно отреагировать на изменившиеся условия эксплуатации:

контролируем плотность электролита. Для этого замеряем так называемое напряжение разомкнутой цепи (НРЦ). При значении 12,7 В и выше беспокоиться совершенно не о чем. Оно означает, что заряд АКБ близок к 100%. Для того, чтобы электролит, плотность которого равна при таком значении НРЦ 1,285 г/см³, замерз, температура должна понизиться до 65°C. Проблемы с замерзанием электролита в сильный мороз, близкий к 30-градусному, могут появиться, если значение НРЦ понизилось до 12,3 В. Это означает снижение плотности электролита до 1,21 г/см³, емкости батареи - до 50%;
периодически проверяем АКБ под нагрузкой. Можно использовать нагрузочную вилку или лампочку на 40 Вт;
измеряем мультиметром напряжение разомкнутой цепи аккумулятора, “отдохнувшего” не менее 4 часов;
не допускаем, чтобы утечки тока в бортовой сети превысили 70 мА;
чистим корпус АКБ чуть влажной тряпкой (сухая может породить разряд статического электричества), клеммы.
даем АКБ достаточную нагрузку во время поездок, чтобы успела разогреться и восполнить заряд. Хотя бы пару раз в неделю совершаем достаточно продолжительные поездки, поднимаем обороты двигателя до 3 000/мин.

Морозы в Украину, как правило, надолго не заглядывают. Тем не менее, стоит сделать все необходимое, чтобы в холодную погоду поберечь аккумулятор и генератор, дабы не подвели. Чудес для этого совершать не нужно, достаточно обеспечить правильное и регулярное обслуживание.