Напруга автомобільного акумулятора це різниця потенціалів на полюсних висновках. Для більшої точності рекомендується вимірювати напругу, коли перехідні процеси, викликані струмом заряду або розряду, закінчилися. Їх тривалість може становити кілька годин, а зміна напруги на акумуляторі може досягти 0,6-1,8 Вольта. Хоча прийнято вважати, що стартерні автомобільні АКБ мають в номіналі напруга 12 Вольт, в дійсності напруга нової зарядженої акумуляторної батареї знаходиться в межах 12,7-13,3 Вольта.
Електричні характеристики автомобільного акумулятора, напруга, ємність, сила струму холодного старту, резервна ємність, внутрішній опір.
Ємність акумуляторної батареї характеризується кількістю електрики, виміряний в ампер-годинах, що отримується від акумулятора при його розряді до встановленого кінцевого напруги, рівного 10,5 Вольта і температурі 20 градусів. При нормальній експлуатації розряджати акумулятор автомобіля нижче кінцевого напруги не рекомендується. В іншому випадку різко знижується ресурс його роботи.
Значення ємності АКБ дозволяє розрахувати приблизний час віддачі (або роботи) нею середнього струму в навантаження. Ємність залежить від сили розрядного струму, тому при випробуваннях умови розряду нормуються. Струм розряду встановлено 0,05 Cp для 20-ти годинного режиму розряду і 0,1 Cp для 10-ти годин. Для акумуляторної батареї ємністю 60 Ач він, відповідно, дорівнює 3 Ампер і 6 Ампер. При таких токах ємність нової акумуляторної батареї відповідає номіналу. А для струму розряду 25 Ампер типова ємність даної АКБ становить 40 Ач. Така ємність забезпечить час живлення електрообладнання протягом 96 хвилин.
40 Ач х 60 хвилин / 25 Ампкр = 96 хвилин.
Величина струму в 25 А прийнята в тестах не випадково. Вважається, що таке споживання струму електроустаткуванням типового легкового автомобіля. При стартерних токах ємність автомобільного акумулятора може впасти в 5 разів відносно номінальної. Так, для батареї 6СТ-55А при стартерном струмі в 250 А і температурі мінус 18 градусів ємність становить всього 10 Ач замість 55 Ач. І все ж ця величина забезпечить сумарний час прокрутки стартера в 2,4 хвилини.
10 Ач х 60 хвилин / 250 Ампер = 2,4 хвилини.
Ємність акумулятора автомобіля дуже різко зменшується при негативних температурах і вже при мінус 20 градусах зменшується до 40-50%
Зменшення струму холодної прокрутки і ємності АКБ 6СТ-55 при зниженні температури.
Зміна ємності автомобільного акумулятора і зростання крутного моменту двигуна в залежності від температури.
При більшій місткості автомобільний акумулятор дає і більший струм холодної прокрутки. Наприклад акумулятор ємністю 55 Ач забезпечує струм в 420-480 Ампер за стандартом EN і 250-290 Aмпер по DIN, акумулятор з ємністю 62 Ач забезпечує струм 510 Aмпер за стандартом EN і 340 Ампер по DIN, а акумулятор 77 Ач вже 600 Ампер по EN і 360 Ампер по DIN.
Сила струму холодного старту (Сold Cranking Amper - CCA) автомобільного акумулятора, вимоги стандартів DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (МЕК 95-1).
Сила струму холодного старту автомобільного акумулятора визначає його максимальну пускову здатність, тобто який струм АКБ може віддати при температурі мінус 18 градусів в кінці заданого інтервалу часу, поки напруга акумуляторної батареї не впаде до необхідного мінімального рівня. У стандартах DIN і EN передбачені дві перевірки процесу розряду автомобільного акумулятора до величини напруги 6 Вольт.
Перша перевірка проводиться через 30 секунд від початку розряду, і в ній вимірюється напруга U30 акумулятора, яке для стандарту DIN має бути більше 9 Вольт, а для стандарту EN - більше 7,5 Вольт. Друга перевірка полягає у вимірюванні тривалості розряду Т6v до досягнення АКБ напруги 6 Вольт, яка повинна бути не менше 150 секунд.
Існує чотири стандарти, DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (МЕК 95-1), що визначають тривалість випробувального інтервалу часу і допустиме мінімальне напруження автомобільного акумулятора, вимоги до яких вказані в таблиці нижче
Вимоги стандартів DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (МЕК 95-1) для визначення струму холодної прокрутки автомобільного акумулятора.
У стандартах SAE і IEC визначено лише граничне значення напруги U30. Для зручності порівняння значення струму холодної прокрутки автомобільного акумулятора можна перерахувати з одного стандарту в іншій. Перерахунок струмів відбувається за такими формулами.
Значення в стандарті EN округлюють.
- При струмі менше 200 А з кроком 10 А.
- При струмі від 200-300 А з кроком 20 А (220, 240, 260, 280 А).
- При струмі 300-600 А з кроком 30 А (330, 360, 390 А і т. Д.).
Наприклад, акумулятор VARTA ємністю 55 Ач має струм в стандарті DIN, рівний 255 Aмпер. Використовуючи наведені формули, отримаємо для Isae = 422,5 Aмпер, Iiec = 300 Aмпер, Ien = 425 Aмпер, округляючи - 420 А.
Зазвичай величина сили струму холодного старту ССА автомобільного акумулятора перевищує чисельно номінальну ємність в 6,5-7,5 разів. Число можливих пусків двигуна за весь термін служби автомобільного акумулятора складає від 4000 для традиційних і мало обслуговуваних батарей і до 12 000 у батарей спеціальної конструкції, наприклад АКБ Optima, за даними виробника.
Вважається, що за один рік при експлуатації помірної інтенсивності проводиться від 1 000 до 2 000 стартів двигуна. Таким чином, термін служби автомобільного акумулятора може скласти від 4 до 2 років. Відзначимо на увазі важливості, що струм холодного старту CCA відповідно до стандартів нормуються кожним виробником автомобільного акумулятора тільки для температури мінус 18 градусів. Дані для більш низьких температур виробник не приводить.
Для повністю зарядженої і нової акумуляторної батареї ємністю 50-60 Ач струм холодної прокрутки знаходиться в межах 300-500 Ампер. Якщо струм стартера типовий АКБ 6СТ-55 при температурі плюс 25 градусів становить 400 Ампер, то при температурі мінус 30 градусів він знизиться до 200 А. З кожною новою намаганням не успішного запуску його величина буде все менше і менше. Хоча технології виробництва акумуляторних батарей і поліпшуються, але ці зміни майже не вплинули на ступінь зниження їх стартерного струму при мінусовій температурі.
Резервна ємність (RC - залишкова ємність) автомобільного акумулятора.
Резервна ємність або залишкова ємність автомобільного акумулятора рідко вказується в паспорті акумулятора, але вона важлива для споживача, оскільки показує час, протягом якого акумулятор буде забезпечувати роботу автомобіля при виході з ладу автомобільного генератора. При цьому споживання струму усіма системами автомобіля унормовано в 25 Ампер.
Резервна ємність автомобільного акумулятора визначена, як період часу в хвилинах, протягом якого АКБ може зберегти розрядний струм в 25 Ампер, поки напруга не впаде до 10,5 Вольт. Стандартами вимога до величини резервної ємності не встановлюється. Для багатьох акумуляторів з ємністю в 55 Ач резервна ємність досягає 100
хвилин, що є хорошим показником.
Внутрішній опір автомобільного акумулятора.
Типові значення внутрішнього опору у нового автомобільного акумулятора складає 0,005 Ом при кімнатній температурі. Воно складається з опору між електродами і електролітом і з опору внутрішніх з'єднань. До кінця терміну служби внутрішній опір автомобільного акумулятора багаторазово зростає, що призводить до того, що АКБ не може прокрутити стартер.
За матеріалами книги «Самовчитель по установці систем захисту автомобіля від угону».
Найман В. С. Тихе В. Ю.