Як холод впливає на зарядку акумулятора і роботу генератора

Настання зимового сезону автомобілісти в Україні сприймають з побоюванням. Всім системам машини доведеться нелегко, тому їх потрібно підготувати, як слід. Предмет особливої турботи: як поведуть себе генератор і акумулятор взимку? Від їх нормальної роботи залежить так багато, що важливо розуміти, як її забезпечити, як запобігти негативному впливу непростих погодних умов.

Чому взимку акумулятор розряджається швидше

Якщо морозним ранком стартер не запустився, не вдалося оживити двигун, то причина відмови криється, швидше за все, не в несправності його пускового пристрою. Винна, як правило, погана зарядка акумулятора, якому зовсім не до душі сильний холод. Ідеальна температура для свинцево-кислотної акумуляторної батареї - +25°C. За таких умов АКБ практично не втрачає ємності. При зниженні температури відбувається істотне падіння ємності батареї:

на 15-20% - при нульовій температурі;
на 30% - при -10°C;
майже наполовину - при -20°C;
більше, ніж наполовину - при -25°C.

Що відбувається з ємністю автомобільного акумулятора при ще більш низьких температурах, які в Україні трапляються вкрай рідко, є зрозумілим. Чому падає ємність акумуляторної батареї:

сповільнюється швидкість хімічних реакцій, тому що кінетична енергія молекул знижується, вони зближуються, займають менше простору;
електроліт в АКБ стає більш в'язким, зростає його щільність;
сповільнюється переміщення іонів між пластинами, через що зростає внутрішній опір батареї;
вона не здатна як і раніше ефективно віддавати пусковий струм.

Це пояснює, чому в морози акумулятор розряджається набагато швидше. До причин природної властивості додаються й інші:

природний знос АКБ, в якій на всю йде сульфатація;
неефективність генератора;
прослизання його приводного ременя;
збільшення витоків струму на споживачах в бортовій електросистемі;
забудькуватість або недбалість водіїв, які забувають відключити габарити, підсвічування, слухають музику, застрягши в частих зимових пробках;
значне скорочення середньої тривалості поїздок. Взимку вони, здебільшого, тривають не більше 15-20 хвилин. Цього часу генератору не вистачає, щоб заповнити втрату ємності АКБ.

Коли в Україні встановлюються сильні морози, проблеми з автомобільними акумуляторами проявляються особливо яскраво. Те, що сходило з рук при нульовій температурі, при -20°C вже ніяк не пройде.

Як мороз впливає на вироблення струму генератором

Вплив можна розглядати як прямий, яким можна, по суті, знехтувати, так і непрямий, набагато відчутніший. Настали сильні холоди, і генератор відчує це, оскільки мастило в його підшипниках кочення загусне. На розігрів доведеться витратити якусь частину виробленої енергії. А ще зима в Україні шкодить тим, що вологи і забруднень, серед яких особливо небезпечні солі агресивних хімреагентів, на генератор потрапляє більше. Це прискорює знос щіток, підшипників, може викликати коротке замикання в обмотці статора і ротора, вихід з ладу реле регулятора напруги, діодного моста, ослаблення натягу поліклинового ременя. Зношений генератор працює не настільки продуктивно.

Перші хвилини після початку руху - найскладніші для пристрою. Доводиться працювати за себе і за того хлопця, адже акумуляторна батарея після запуску двигуна ще толком не прогрілася, не встигла зарядитися.

Чому навантаження на генератор взимку вище

Непрямий вплив морозної погоди на пристрій проявляється в тому, що навантаження на нього різко зростає:

потрібно заповнювати втрачену ємність акумуляторної батареї;
заповнювати заряд АКБ стає складніше, оскільки тривалість поїздок часто для цього недостатня. Генератор просто не встигає зробити це через збільшення щільності електроліту, який став гірше проводити струм;
кількість споживачів і рівень їхніх запитів зросли. Частіше доводиться вмикати габаритні вогні, фари ближнього і дальнього світла, протитуманні фари, пічку, обігрів сидінь і скла, мотор склоочисника тощо;
бажання їздити з комфортом також позначається. Заряджаємо гаджети, підключаємо нештатні музичні пристрої з потужними підсилювачами.

Все це призводить до того, що навантаження на генератор в морозну погоду нерідко перевищує 70% його потужності. Виходить, що генератор реагує на холодну погоду посиленою віддачею. Робота в такому режимі швидко виводить з ладу компоненти електричної складової пристрою. Механічні елементи більш надійні, але їм також нелегко впоратися зі збільшеними навантаженнями.

Зв'язок стану акумулятора і генератора

Ці пристрої тісно взаємодіють, хоча АКБ, здебільшого, виступає в цій зв'язці в ролі споживача. Від генератора потрібно подавати струм, живити всі системи автомобіля, яким потрібна електрика. Особливо важливо зарядити акумуляторну батарею. Якщо цього не відбувається і акумулятор не заряджається взимку, то він швидко вичерпає ємність. Автомобіль не зможе рухатися далі.

Але АКБ по відношенню до генератора виступає не тільки в якості такого собі симбіонта-паразита. Якщо генератор не зможе в достатній мірі забезпечити електрикою споживачів або зовсім вийде з ладу, то акумулятор візьме на себе його функції. Надовго його не вистачить, але до найближчого автосервісу дотягнути напевно зможете.

Негативна сторона взаємодії пристроїв нерідко проявляється саме взимку, коли з'ясовується, що один з них або обидва досить сильно зношені. АКБ не буде заряджатися, як слід, з усіма наслідками, що з цього випливають. Зношена батарея змусить генератор працювати з перевантаженням і перегріватися, що прискорить його знос.

Які симптоми вказують на проблеми із зарядкою

Ретельна підготовка до зимового сезону обов'язково передбачає оцінку стану акумуляторної батареї. Нікому не хочеться, щоб підтвердилися найгірші підозри і з'ясувалося: зарядка АКБ в мороз не тримається, ємність недостатня.

Чому батарея взимку може не заряджатися, як слід:

відслужила своє. Або постаріла настільки, що внутрішній опір збільшився, помітно знижуючи швидкість процесу;
пошкоджена - покрилася тріщинами, здулася, пішли витоки електроліту;
зарядний пристрій несправний або пошкоджений, або його параметри не відповідають акумулятору;
підключили зарядний пристрій недбало, помилилися з полярністю, не забезпечили хороший контакт;
сильний холод перешкоджає.

Найпростіше помітити труднощі із заряджанням АКБ за фізичними ознаками. Батарея сильно нагрівається, здулася, втрачає електроліт через видимі витоки. Індикатори зарядного пристрою, якщо вони є, подадуть сигнали про некоректність процесу. Не виявили таких ознак, використовуйте мультиметр, щоб з'ясувати, що не так із зарядкою акумулятора:

почали заряджати, напруга АКБ повинна зрости. Не зросла, значить, один з двох пристроїв несправний - або батарея, або зарядка;
після завершення вимірюємо напругу. Погано, якщо отримане значення буде набагато нижче номінального.

Навряд чи водіям в Україні потрібно нагадувати, наскільки напередодні зими важливо, щоб акумулятор був працездатним, добре тримав заряд.

Чи потрібно змінювати режим експлуатації взимку

Щоб не постраждати через вихід з ладу акумулятора, коли різко похолодає:

рідше запускайте двигун. Зупинилися ненадовго, не вимикайте. Не збираєтеся їхати, не прогрівайте;
пожертвуйте під час поїздки трохи палива, підніміть оберти, щоб АКБ краще зарядилася;
поїздка була короткою, не глушіть двигун відразу;
не залишайте наполовину і більше розряджену батарею на морозі, щоб не замерз електроліт;
не плануєте виїжджати кілька діб, підключіть до акумулятора зарядку, виставивши режим зберігання. Або відключіть клему «-»;
контролюйте навантаження бортової електромережі. Без втрати комфорту, звичайно. Можна обійтися без музики, коли заглушили двигун, без пічки, коли в салоні досить тепло, без надлишкових джерел освітлення;
не забувайте регулярно обслуговувати генератор;
приведіть до ладу стартер, систему запалювання, щоб не перевитрачати ресурси АКБ;
підзарядіть батарею, якщо вона відпрацювала пару тижнів.

У морозну погоду даємо генератору можливість встигнути підзарядити батарею. Для цього варто іноді проїхати довше. А також обмежувати обсяг електроенергії, що надходить іншим споживачам.

Як уникнути відмови системи зарядки в мороз

Щоб автомобіліста менше турбували проблеми електросистеми взимку, потрібно до неї підготуватися і адекватно реагувати на змінені умови експлуатації:

контролюємо щільність електроліту. Для цього вимірюємо так звану напругу розімкнутого ланцюга (НРЦ). При значенні 12,7 В і вище турбуватися абсолютно нема про що. Воно означає, що заряд АКБ близький до 100%. Для того, щоб електроліт, щільність якого дорівнює при такому значенні НРЦ 1,285 г/см³, замерз, температура повинна знизитися до 65°C. Проблеми із замерзанням електроліту в сильний мороз, близький до 30-градусного, можуть з'явитися, якщо значення НРЦ знизилося до 12,3 В. Це означає зниження щільності електроліту до 1,21 г/см³, ємності батареї - до 50%;
періодично перевіряємо АКБ під навантаженням. Можна використовувати навантажувальну вилку або лампочку на 40 Вт;
вимірюємо мультиметром напругу розімкнутого ланцюга акумулятора, який «відпочив» не менше 4 годин;
не допускаємо, щоб витоки струму в бортовій мережі перевищили 70 мА;
чистимо корпус АКБ трохи вологою ганчіркою (суха може породити розряд статичної електрики), клеми.
даємо АКБ достатнє навантаження під час поїздок, щоб вона встигла розігрітися і заповнити заряд. Хоча б пару раз на тиждень здійснюємо досить тривалі поїздки, піднімаємо оберти двигуна до 3 000/хв.

Морози в Україні, як правило, надовго не затримуються. Проте, варто зробити все необхідне, щоб в холодну погоду поберегти акумулятор і генератор, щоб вони не підвели. Чудес для цього робити не потрібно, достатньо забезпечити правильне і регулярне обслуговування.