Современные автомобили, как правило, комплектуются необслуживаемыми аккумуляторными батареями.
Спрос рождает предложение, и сегодня автолюбителей избавили от процедуры систематического обслуживания АКБ. Достаточно открыть любой сайт по запросу «обслуживание автомобильного аккумулятора», чтобы убедиться в том, что процедура не просто трудоемка, а и непонятна для обычного пользователя автомобиля. Сразу бросается в глаза необходимость иметь специальное зарядное устройство, и возможность подключить его к аккумулятору, для чего надо либо иметь гараж, либо тащить тяжелый аккумулятор домой. Далее потребуются тестер напряжения, нагрузочная вилка, и самое интересное – ареометр – прибор для измерения плотности электролита.
В процессе проверки и обслуживания аккумулятора надо давать ему нагрузку, потом зарядку, замерять силу тока и напряжение, следить, чтобы не закипел электролит и по мере необходимости подливать дистиллированную воду. Конечно – это именно то, чем занятый всю неделю напролет от рассвета до заката человек мечтает заняться с утречка в субботу… Поэтому вполне естественно, что на смену обслуживаемым АКБ пришли необслуживаемые – т.е. не нуждающиеся в обслуживании на протяжении всего периода эксплуатации. Но периодически их тоже рекомендуется проверять – при визите на СТО или плановом ТО электрик протестирует АКБ. Но в целом, при правильной эксплуатации – обслуживание в виде долива воды не потребуется. Да оно и невозможно – крышечек в банках современных АКБ просто нет.
Соответственно увеличению количества автомобилей, рассчитанных на необслуживаемые АКБ – возрос спрос на них. А где спрос, там и предложение. Естественно, почти все производители аккумуляторов взялись за производство необслуживаемых моделей. И тут оказалось, что не всем по силам выпускать качественные АКБ в этой категории. Чтобы сделать аккумулятор необслуживаемым, недостаточно просто запаковать начинку – свинцовые пластины, в банки с раствором кислоты без крышечек. Дело в том, что для укрепления активной массы пластин-электродов, основным компонентом которой является мягкий свинец, необходимы добавки. Раньше использовалась сурьма, однако ее присутствие провоцирует закипание электролита на финальной стадии зарядки. Если банка будет герметичной – она может взорваться. Если же давление будет «стравливаться» через клапан, то скоро вода выкипит.
Химический состав пластин не должен провоцировать активного испарения воды из электролита, в первую очередь – вследствие его закипания на финальной стадии зарядки, когда аккумуляторы накопили энергии на 90% своей фактической мощности. Эту проблему решили сравнительно быстро – вместо сурьмы стали использовать кальций, который не провоцирует закипания электролита. А поскольку небольшое испарение под конец зарядки все же имеется – обязательным элементом стал клапан сброса давления. Кстати, и тут были новые проблемы. Выпускаемые клапаном пары содержат водород, и могут быть горючими. Серьезные производители АКБ решают эту проблему. Например, в АКБ Bosch этот газ заставляют после прохождения через клапан еще долго блуждать в специальном «лабиринте», вмонтированном в крышку АКБ. Концентрация водорода в парах по мере смешивания с атмосферным воздухом падает, температура газа понижается, и на выходе из АКБ он уже теряет свои горючие свойства.
А как же добавлять воду, раз она все-таки испаряется? Никак – просто должен быть запас воды. Это потребовало разработки особой конструкции корпуса АКБ, чтобы вместить и как можно больше пластин, и большой запас воды, причем запас ее, естественно – должен размещаться над пластинами. Но больше воды – больше ее давление на пластины при изменении скорости или направления движения автомобиля. Чтобы предотвратить облом пластин, Bosch разработал их центральное крепление (во многих АКБ пластины крепятся за угол). Чтобы воочию увидеть эффект, вы можете взять, например, картонную упаковку от компакт-диска двумя пальцами за уголок, и помахать ею. А потом возьмите за середину одной из сторон и повторите движение – почувствуйте разницу.
Однако только креплением пластин и запасом воды максимальную надежность АКБ еще не обеспечить. Дело в том, что многое зависит от решетки пластин, которая также служит токопроводящим элементом. Во-первых, оказалось, что электролит в обычных АКБ закипает не по всей площади пластины, а в тех ее местах, через которые проходит наибольшая сила тока. Следовательно, идеальная форма решетки – не с одинаковыми квадратными или другой формы ячейками, а соответствующими нагрузке, припадающей на конкретный участок пластины. Благодаря технологии PowerFrame от Bosch геометрия решетки улучшена. Новая усовершенствованная форма ячеек решетки способствует уменьшению сопротивления бегущему току. Благодаря этому значительно улучшается проводимость.
Кроме того, эта решетка изготовляется не путем высечки, а штамповкой под прессом. У штампованной решетки есть рамка, не позволяющая ей разрастаться или деформироваться, что исключает короткое замыкание и снижает саморазряд батареи. В местах наибольшей электрической нагрузки нанесено больше свинца, что делает решетку более устойчивой к окислению. Штампованные решетки менее ломкие, а точно изготовленная структура способствует отличному сцеплению решетки с активной массой аккумулятора. Такая прочность особенно ценна при езде по плохим дорогам, когда аккумуляторы постоянно подвергаются сотрясениям при проезде неровностей.
В современных автомобилях аккумуляторы часто устанавливаются не в подкапотном пространстве, а в багажнике или даже в салоне. С учетом этого факта аккумуляторы Bosch имеют центральный газоотвод. Это специальное гнездо, к которому подключается трубочка, предусмотренная для вывода паров электролита за пределы автомобиля.
Это все нюансы, но как гласит пословица – главное как раз в тонкостях. Аккумулятор сделать несложно. Сложно сделать аккумулятор, который будет не просто бачком с раствором кислоты и погруженными в него свинцовыми пластинами, а устройством, соответствующим всем современным требованиям. И подготовленным к тем сюрпризам, которые преподносит эксплуатация автомобиля.
Информация подготовлена международным маркетинговым агенством «AGV-Aftermarket»