Сколько в среднем служит аккумулятор, насколько реальный срок службы отличается от регламентируемого и чем это обусловлено – рассмотрим эти вопросы по пунктам.
Гарантийный срок службы АКБ Возможных производственных дефектов у аккумуляторных батарей немало. К примеру, сбои в работе оборудования при выполнении некоторых производственных операций могут привести к смещению отдельных сепараторов, перекосу пластин в блоке при сварке мостика, укороченному конверт-сепаратору на уровне (либо ниже) верхней части пластин, повреждению сепаратора при сборке блока, низкому качеству сварки отдельных соединений сквозь перегородку смежных блоков пластин, а также сварке выводных борнов с втулками полюсных выводов батареи, образованию «холодных» спаев ушек пластин и мостика. Хотя общее количество дефектных батарей составляет доли процента, из-за несовершенства контроля часть из них может попасть в продажу, особенно при поставке батарей в сухозаряженном исполнении. Реализация АКБ, как и всякой продукции, сопровождается гарантийным обязательством продавца на безотказную работу изделия (при соблюдении правил обслуживания и технических норм на условия его работы) на определенный календарный срок, в течение которого дефект изготовления может себя обнаружить. Этот срок, обычно составляющий 1-2 года, и принято называть гарантийным.
Как правило, батарея с дефектом выявляется в течение 3-8 месяцев работы на автомобиле. Отказавшее изделие вскрывается, выявляется вид дефекта, составляется акт на него.
Реальный и регламентируемый срок службы АКБРеальный срок службы. Каждый новый автомобильный аккумулятор имеет свой конструктивный ресурс, обеспеченный изготовителями путем применения различных добавок в сплаве решеток и активной массе пластин. Свойства сепараторов, качество электролита и строгое соблюдение технологии на всех этапах изготовления аккумуляторной батареи окончательно формируют исходный ресурс. Расход ресурса стартерной АКБ, залитой электролитом и заряженной еще на заводе, начинается с конвейера производителя. Время доставки батареи до покупателя работает на снижение ее ресурса, оно должно быть минимальным. В отличие от гарантийного срока реальный (фактический) срок службы стартерной батареи полностью зависит как от ее качества, так и от условий работы автомобиля, качества техобслуживания батареи и технических показателей изделий электрооборудования.
Как же в последующем расходуется ресурс аккумулятора? От момента его установки на автомобиль и до полного исчерпания потенциальных возможностей в режиме стартерного запуска двигателя. Календарное время гада эксплуатации автомобиля также в некоторой мере влияет на принятие решения по замене аккумуляторной батареи на новую, если ее ресурс исчерпан. А происходит это ежедневно и с различной интенсивностью. Как снижается ресурс основных элементов автомобильных аккумуляторов при эксплуатации автомобиля? Рассмотрим основные факторы, приводящие в итоге стартерную батарею к полному отказу.
При безукоризненном исполнении всех конструктивных элементов аккумулятора основными деталями обеспечения его разрядной мощности являются блоки пластин. Это они из внешней цепи (от зарядного устройства или генератора автомобиля) получают заряд и отдают накопленную энергию в виде разрядного тока. Зарядно-разрядные процессы на электродах (пластинах) протекают в присутствии электролита (раствора серной кислоты). Это он пропитывает каждую частичку активной массы пластин, подготавливая и поддерживая процесс этих реакций. Плотность электролита снижается при разрядном процессе и наоборот – повышается при зарядном. Изменение плотности электролита связано с расходованием части серной кислоты в процессе разряда и ее образованием вновь при зарядном процессе. Работа аккумуляторной батареи начинается в состоянии заряженности, близком к полному использованию активной массы пластин. Непродолжительный разряд на питание стартера при пуске двигателя сменяется зарядом от генератора. Стартерный разряд по продолжительности и глубине разряда аккумуляторной батареи зависит от технического состояния системы зажигания, топливоподачи, температуры окружающего воздуха и т.д. Работающий двигатель обеспечивает заряд аккумулятора от генератора.
Величина зарядного тока и продолжительность заряда имеют индивидуальные значения с учетом начальной температуры электролита (условий хранения автомобиля), технического состояния генератора, регулятора напряжения и последующей продолжительности работы автомобиля. На зарядный режим аккумулятора при движении автомобиля влияет и количество включенных штатных потребителей электроэнергии, которые могут изменять зарядный режим в широком диапазоне. При возникновении неисправности генератора зарядный режим батареи может смениться на разрядный, при котором степень заряженности постепенно снижается и может наступить полный отказ. Подобное не является характерным, но в экстремальных условиях (зимние – с холодами, летние – с высокой температурой) количество отказов увеличивается. Многообразие пусковых режимов, а также зарядных режимов, в сочетании с продолжительностью суточной работы автомобиля в течение года, создают определенную интенсивность износа электродов (пластин).
У современных аккумуляторов глубокие (полные) разряды способствуют отслоению активной массы от жил решеток положительных («плюсовых») пластин, а продолжительная эксплуатация батареи с заряженностью менее 60% приводит к оплыванию этой массы, она в виде шлама оседает на дно банок. И отслоение активной массы, и ее оплывание в шлам снижают разрядную мощность и ресурс аккумуляторов. Электролит при заряде такой батареи имеет темный цвет. С высокой интенсивностью сокращается ресурс аккумуляторов и при длительном перезаряде (избыточном заряде, когда аккумуляторная батарея уже достигла 100% заряженности). Перезаряд, как правило, связан с неисправностью регулятора напряжения. «Зарядный» режим переходит в «перезарядный» при регулярной продолжительной работе автомобиля в течение суток в летнее время (режим такси, коммерческий режим, междугородние рейсы). При таком заряде происходит интенсивное разложение воды электролита в составляющие газы (водород и кислород). Выделяющийся при электролизе атомарный кислород с отрицательным зарядом превращает металлические жилы решеток положительных пластин в окись свинца (диоксид), снижая их проводимость и механическую прочность. Возросшее внутреннее омическое сопротивление блоков пластин снижает напряжение и мощность при стартерном разряде, сокращается ресурс аккумулятора (срок его надежной работы).
Отсюда следует, что те аккумуляторные батареи, которые в процессе эксплуатации подвергаются периодически глубоким (полным) разрядам и длительное время работают с заряженностью 50-60%, и те, которые испытывают длительный перезаряд – не могут проявить всю конструкционную надежность и, следовательно, не могут иметь продолжительный календарный срок службы.
Наиболее короткий срок «жизни» у АКБ классического исполнения, установленных на автомобилях, работающих в режиме «такси». Интенсивный режим эксплуатации таких авто создает ускоренный, пропорциональный пробегу износ электродов батареи, который по времени может составлять лишь около 1,5 календарных лет. У автомобилей (как личных, так и служебных) с усредненным режимом эксплуатации (при пробеге 15-20 тыс. км в год) срок работоспособности АКБ может доходить до 4-х лет, но лишь при условии неукоснительного соблюдения требований по их техническому контролю и обслуживанию. На практике имеют место случаи, когда отдельные батареи на легковых автомобилях успешно работают 6-8 лет. Выход батареи из строя при отсутствии производственного дефекта обусловлен износом пластин, который непрерывно (с различной интенсивностью) происходит, начиная от момента заливки электролита и первой зарядки АКБ. Следует помнить, что максимально длительный срок надежной работы АКБ является результатом внимательного отношения к ней и к состоянию электрооборудования со стороны водителя.
Регламентируемый срок службы. Директивные сроки службы АКБ в прежние годы устанавливались руководителями автопредприятий на основании показателей по сроку службы в эксплуатации, установленных ГОСТ 959-91, вместо которого теперь действует ГОСТ 959-2002. При этом контроль технических показателей системы электрооборудования автомобилей входил в обязанность водителя автомобиля и специалистов технических служб. Средний срок службы по ГОСТ 959-91 и по ГОСТ 959-2002 составляет 24 месяца при пробеге в пределах этого срока не более 90 000 км – для сурьмяных АКБ (более 5% сурьмы в сплаве токоотводов); 48 месяцев при пробеге в пределах этого срока не более 100 000 км – для необслуживаемых батарей.
