Теряем АКБ: почему кипит аккумулятор на машине на работающем двигателе

На автомобиле кипящую батарею отличают специфический запах водорода и потеки электролита на корпусе. В результате этого коробок покрывается пылью и маслянистой пленкой, проводящей ток. Оставить все как есть, и ездить дальше не рекомендуется.

Лучше сразу узнать, почему кипит аккумулятор на машине, и устранить неисправность. Ведь этот режим для изделия считается аварийным. А значит, его придется преждевременно утилизировать. Не факт, что новый аппарат прослужит долго, потому как не выяснены причины неполадки. Это могут быть:

Ошибки в эксплуатации.
Перезаряд.
Короткое замыкание пластин.

Неправильная эксплуатация

По ходу работы батарея то заряжается, то разряжается. Когда достигается критическая величина разряда, ее необходимо подзаряжать от сетевого устройства. Это случается, если долго пользоваться дополнительным оборудованием или слушать музыку. Особенно важно обращать внимание на потенциал АКБ при подготовке авто к зиме или к консервации.

Ток, подаваемый на полюса, должен быть небольшим – не более 0,1 от номинальной емкости. Сила тока от генератора значительно выше, в результате чего в банках начинается кипение электролита.

Вторая ошибка касается владельцев автобусов и грузовых машин. Они часто повышают запас электроэнергии путем параллельной установки дополнительной батареи. Если у нее будет отличная от смежного устройства емкость, закипания не избежать. Ведь параметры разные, одна модель получит полный заряд, что будет сопровождаться бурной реакцией, вторая – не зарядится.

Статья в тему: Ланос дергается при разгоне на горячем двигателе

К сведению. При высокой температуре из электролитической жидкости начинает испаряться вода. Исправностью это не является. Необходимо лишь восстанавливать уровень электролита до номинального путем доливки дистиллированной воды.

Кипит аккумулятор на машине: причины

Если кипит аккумулятор постоянно, возможно, имеет место неисправность в электрике. Вероятно, батарея оказывается не в состоянии сохранять полученный ток. Такая АКБ закипает сразу же, не выдерживает и пяти часов необходимого заряда при максимальном токе.

Интенсивность выделения пузырей нарастает не стремительно, а постепенно. Можно определить процесс на слух — сначала различимо лёгкое шуршание, затем появляется бульканье. Мастера, специализирующиеся на ремонте аккумуляторов, настоятельно советуют прикрывать батарею во время зарядки во избежание разбрызгивания электролита.

Они же рекомендуют обращать внимание на время начала закипания. Если электролит в АКБ клокочет сразу после начала поступления тока или через несколько минут, это явный признак неисправности аккумулятора. Возможно, разрушены пластины внутри. Такую батарею использовать больше нельзя, она нуждается в квалифицированном ремонте или замене.

Перезаряд аккумуляторной батареи

Причины, по которым кипит аккумулятор в машине, бывают разными. Одна из них связана с перезарядом — уже полностью заряжённая батарея продолжается принимать ток. При нормальных условиях АКБ, набравшая требуемый зарядный ток, должна отключиться. Если измерить напряжение в этот момент, оно должно составить около 12.7 V — средний показатель практически для всех современных аккумуляторов.

Перезаряд батареи приводит к выкипанию воды — электролизу. Как известно, внутри аккумуляторной ёмкости присутствует не только серная кислота. Долю в 65% в составе электролита занимает вода. Из‐за химической реакции она распадается на молекулы водорода и кислорода и испаряется.

Специалисты утверждают, что перезаряд гораздо опаснее недозаряда, так как процесс сопровождается интенсивным кипением. Это приводит к снижению уровня электролита, оголению свинцовых пластин и их повреждению.

Статья в тему: Небольшие провалы при нажатии на газ

Причины перезаряда надо искать в следующем:

испортилось реле заряда автомобильного генератора, отвечающее за отключение подачи тока;
вышел из строя сам генератор;
неисправен датчик встроенного вольтметра (на некоторые автомобили прибор устанавливается производителем).

Короткое замыкание пластин

Самое неприятное, что может произойти с батареей. В этом случае новички‐автомобилисты спешат в магазин за новым аккумулятором. Опытные шоферы сначала показывают аккумулятор специалисту, который отвечает, почему кипит АКБ. За новую батарею придётся выложить не меньше 4–5 тысяч рублей, ремонт обойдётся в меньшую сумму.

Пластины аккумулятора «коротят» по следующим причинам:

неправильная эксплуатация;
образование проводящих мостиков из частичек оторванного свинца;
попадание через отверстия пробок внутрь АКБ посторонних частиц;
замыкание днища банок.

Назовём также характерные признаки короткого замыкания аккумулятора:

позднее газообразование во время заряда или его полное отсутствие;
снижение напряжения батареи;
низкая плотность электролита;
чрезмерно завышенный ток заряда.

Аккумулятор с замыкающими пластинами эксплуатировать возможно, но обольщаться слишком на этот счёт не стоит. Из‐за повышенного саморазряда батарею придётся чаще заряжать. В противном случае произойдёт сульфатация, пластины разрушатся.

Главная причина короткого замыкания батареи — длительный срок эксплуатации. Впрочем, нередко и сам автомобилист способствует сокращению ресурса изделия, проявляя халатность.

Перегрузка электрической системы

Перегрузка возникнет, если водитель «переборщит» с количеством потребителей автомобильного тока. Одновременное включение фар, печки, вентилятора и кондиционера отрицательно скажется на состоянии электросистемы. В таких условиях аккумуляторная батарея будет работать под большими нагрузками.

Опасность для батареи заключается в том, что мощности генератора может не хватить для восполнения заряда. Как следствие, произойдут нагрев и закипание электролита.

Недостаточная вентиляция

Новички-автомобилисты часто стремятся увеличить ёмкость АКБ, ошибочно полагая, что это позволит решить все проблемы с напряжением. Однако конструкция подкапотного пространства у каждого автомобиля своя. Если установить аккумулятор «не на своё место», проёмы для вентиляции не совпадут.

Очевидно, что если естественная система охлаждения не работает, батарея начинает быстро перегреваться и закипать.

Неправильная эксплуатация

От грамотности эксплуатации АКБ зависит срок её службы. Опытные автомобилисты, следующие заводским инструкциям в любой ситуации, не сталкиваются с поломками аккумуляторных батарей.

Вот чего делать нельзя:

завышать силу зарядного тока больше, чем на 1/10 часть ёмкости аккумулятора;
часто совершать поездки на короткие расстояния, каждый раз запуская двигатель (особенно зимой);
игнорировать признаки дефекта ремня генератора;
постоянно прикуривать автомобиль;
забывать о плотности и уровне электролита.

Основные причины закипания аккумулятора

Рассмотрим, как происходит процесс зарядки АКБ. Когда батарея в процессе эксплуатации разряжается, на её отрицательных и положительных пластинах формируется слой сульфата свинца – результат взаимодействия серной кислоты и свинца. Когда аккумулятор заряжается, происходит обратный процесс – сульфат на пластинах превращается в свинец, при этом происходит накопление потенциальной электрической энергии.

Часто употребляемый термин «сульфатация пластин» на самом деле не совсем правильный, поскольку употребляется в негативном смысле, а ведь это естественный процесс. Поэтому такое словосочетание нужно понимать как такое состояние пластин, при котором во время зарядки слой сульфата свинца не превращается в металл, то есть пластины фактически не заряжаются.

Если аккумулятор нормальный, образующийся в процессе разряда батареи (обычно – когда мы заводим авто) сульфат свинца представляет собой кристаллы небольших размеров, равномерно распределённые по всему объёму активной массы, обладающей пористой структурой и хорошей проводимостью электричества. При подзарядке это вещество преобразуется в собственно свинец и его двуокись.

Если допустить глубокий разряд аккумулятора, практически вся активная масса сульфатируется, причём в ряде случаев образуются кристаллы увеличенного объёма.

Загрязнение электролита органическими веществами, обладающими некоторой поверхностной активностью, способствует тому, что на отрицательно заряженных пластинах кристаллы сульфата начинают адсорбировать эту органику, и в этом случае скорость растворения кристаллов при зарядке существенно снижается.

Этот процесс сопровождается резким ростом электрического сопротивления пластин, в результате чего токопроводимость пластин падает до минимальных значений. Кроме того, потенциал, при котором активизируется процесс газовыделения при подзарядке, тоже изменяется.

В подобных неблагоприятных условиях десульфатация пластин, то есть переход сульфатированого свинца в свинец и его двуокись, существенно уменьшается, что приводит к частичной потере ёмкости аккумулятора. Глубокая разрядка аккумулятора приводит к существенной потере ёмкости, и это необратимый процесс – вот почему для необслуживаемых аккумуляторов достаточно двух-трёх таких случаев, и батарею можно выбрасывать.

При зарядке батареи в ней начинается электролиз, но если АКБ потеряла часть заряда, процессы разложения воды на водород и кислород не сопровождаются кипением. Но как только пластины «доберут» свой заряд, то есть полностью (или насколько возможно) десульфатируются, дальнейшая зарядка будет приводить к кипению жидкости, и это является главным признаком того, что зарядку следует прекратить. В автомобилях этот процесс отслеживается автоматически датчиком, измеряющим потенциал батареи.

Но если какой-то элемент в цепи неисправен, генератор будет продолжать отдавать ток уже подзаряженной батарее.

Основные причины, почему кипит аккумулятор на машине, следующие:

неисправный генератор, из-за чего происходит постоянный перезаряд АКБ;
короткое замыкание внутри батареи;
чрезмерная сульфатация пластин;
большое количество потребителей, превышающее возможности генератора;
плохая вентиляция;
переполюсовка.

Рассмотрим их более подробно.

Перезаряд аккумулятора

Основной причиной, почему кипит аккумулятор при эксплуатации машины, то есть когда он заряжается от генератора, являются различные неисправности последнего. Реле-регулятор следит, чтобы при работающем силовом агрегате напряжение на клеммах АКБ не выходило за пределы, превышающие 14,5 В. Как только датчик определяет большее значение, реле отключает цепь зарядки. Но если это реле-регулятор неисправно, зарядка будет происходить и дальше, и по мере роста плотности электролита он начинает закипать.

Номинал напряжения бортовой электросети в грузовиках составляет 24 В, поэтому там применяется схема с двумя последовательно подключенными батареями номиналом 12,2 В каждая. Такой вариант плох тем, что если один из аккумуляторов изношен больше или используются разные модели с различающимися характеристиками, на более исправное АКБ будет приходиться большая разность потенциалов. В этом случае вероятность его перезаряда повышается, в то время как его «коллега» может испытывать дефицит электроэнергии.

Перезаряд может быть следствием неправильного обслуживания аккумулятора. Например, использование для подзарядки прибора с нерегулируемыми параметрами тока и напряжения.

Принято считать, что оптимальный ток зарядки батареи должен составлять 10% от указанной на этикетке ёмкости. Для 60-амперной АКБ это ток номиналом 6 А, причём зарядка должна длиться максимум 10 часов. Если продолжать заряжать таким током, электролит начнёт кипеть, что ещё больше увеличивает ток заряда. В итоге достаточно двух часов такой зарядки, чтобы батарея было полностью разрушена. В этом и состоит опасность использования кустарных ЗУ, представляющий собой примитивный выпрямитель с трансформатором.

Короткое замыкание банок

Накопление токопроводящего осадка на дне банок – не единственная причина короткого замыкания батареи. Другими словами, коротнуть может не только старое устройство, но и достаточно молодой аккумулятор. Дело в том, что автомобиль эксплуатируется в режиме постоянно тряски, и хотя пластины в банках установлены не жёстко, под воздействием вибраций и ударов они могут начать разрушаться задолго до физической старости. Чаще всего страдают сепараторные конверторы наряду с областью между пластинами.

Короткое замыкание опасно тем, что в этот момент внутри «гуляют» большие токи, и банка может попросту разорваться. И даже если этого не случится, АКБ сможет выдавать не 12,6 В, а, скажем, на 2 вольта меньше, причём внешних признаков закорачивания видно не будет. Именно поэтому часто такие случаи остаются незамеченными, хотя генератор об этом тоже не знает и продолжает подавать напряжение на уровне 13,5-14,5 В. Это становится причиной кипения электролита.

Сульфатация пластин

Сернокислый свинец, образующийся на пластинах, не всегда десульфатируется в полном объёме, и из-за этого ёмкость пластин со временем уменьшается. По мере снижения этого показателя батарея переходит в режим недозаряда, который сопровождается ускоренным саморазрядом. Процесс сульфатации может приводить к тому, что номинальное напряжение снижается до 10 В, и тот большой ток, который поступает от генератора, приводит к кипению электролита. Многие водители не знают, но по вышеописанной причине сильно разрядившийся АКБ заряжать генератором нельзя – нужно его снять и использовать заводское зарядное устройство.

Перегрузка электрической системы

Ещё одной причиной, почему при езде кипит аккумулятор, является использование слишком большого количества электроприборов, в том числе установленных самостоятельно. Если одновременно включить несколько таких потребителей (печку, дальний свет, автомагнитолу и т. д.), аккумулятор будет заряжаться слишком высокими токами, поскольку мощности генератора окажется недостаточно, чтобы обеспечить работу всех включенных приборов и одновременно заряжать батарею. В итоге АКБ начнёт нагреваться, а электролит – закипать.

Недостаточная вентиляция

Иногда автовладельцы приобретают новые батареи увеличенной ёмкости, что в принципе можно понять. Но проблема в том, что они имеют большие габариты, и в результате их установки на штатное место технологические проёмы и зазоры между АКБ и другими узлами моторного отсека уменьшаются, ухудшая естественную вентиляцию, что и становится причиной перегрева и закипания электролита.

Переполюсовка АКБ

Обычно при переполюсовке процесс кипения начинается очень быстро по причине прохождения через аккумулятор сверхбольших разрядных токов, но при таком режиме перегорают и некоторые предохранители, а также диоды выпрямительного моста.

Последствия кипения электролита в аккумуляторе

Если процесс бурления газов происходит в конце зарядки, то это нормально и просто говорит, что батарея зарядилась. Если закипел аккумулятор сразу в начале зарядки, то это приведет к проблемам:

потеря электролита;
нарушение его плотности;
осыпание пластин;
потеря емкости;
снижение силы пускового тока;
короткое замыкание в банках;
возможное разрушение АКБ.

Порядок действий при закипании АКБ

Остановить кипение при зарядке от ЗУ довольно просто. Достаточно просто отключить зарядное устройство от сети, а затем поснимать все клеммы.

Но несколько иначе выглядят рекомендации о том, что делать, если аккумулятор кипит на машине именно во время движения. Здесь специалисты и бывалые автомобилисты дают следующие советы:

при первых же признаках кипения незамедлительно заглушите мотор, вытащите из замка ключ зажигания;
переходите к подкапотному пространству, поднимите и зафиксируйте капот, чтобы обеспечить приток воздуха к батарее;
если батарея накрыта защитным кожухом или чехлом, обязательно снимите их;
когда АКБ кипит при работе двигателя машины, после проведённых манипуляций просто дайте батарее время остыть;
нужно дождаться, чтобы температура упала хотя бы до 40 градусов Цельсия;
если вы можете спокойно прикоснуться к корпусу рукой, не ощущая жжения, температура нормальная;
закройте капот, заведите двигатель и попробуйте добраться до АЗС, если она есть неподалёку;
купите ёмкость с дистиллированной водой, откройте крышки и залейте в батарею жидкость;
если у вас необслуживаемая АКБ, доливку можно выполнить через трубку для газоотвода;
при наличии мультиметра сделайте замеры напряжения на выводах при работающем двигателе;
если напряжение выше 15 В, отсоедините толстый провод от генератора;
изолируйте этот провод с помощью изоленты, зафиксируйте так, чтобы он не касался элементов кузова;
отключите все потребители и продолжайте движение до автосервиса или собственного гаража.

В самых серьёзных случаях, либо когда вы опасаетесь ехать своим ходом, отключите зажигание, скиньте провода с аккумулятора и дождитесь приезда эвакуатора.

При работе машины источник питания, то есть АКБ, на практике кипит не так часто, если говорить о статистике последних лет. Это обусловлено активным переходом на более современные и устойчивые аккумуляторные батареи.

Профилактика

Для предотвращения закипания АКБ необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

не захламлять моторный отсек в районе расположения аккумулятора посторонними предметами;
периодически (ежемесячно) проверять уровень электролита, летом удвоить частоту таких проверок;
также ежемесячно производить замеры напряжения на клеммах АКБ при работающем моторе (оно должно находиться в границах 13,5-14,5 В);
при каждом замере уровня масла визуально проверять состояние корпуса АКБ и его клемм.

Единственная причина кипения АКБ на машине или во время зарядки от СЗУ

Собственно, эта самая причина уже известна. Что на машине под капотом, что при зарядке от стационарного зарядного устройства – аккумулятор кипит потому, что он зарядился, но на него продолжается подача напряжение выше 14.4 В. Рассмотрим теперь причины, по которым это происходит на практике.

Аккумулятор кипит на машине

Начнем с автомобиля. Будучи установленным в машине, разряженная АКБ заряжается от генератора во время работы двигателя. Поскольку скорость вращения генератора напрямую зависит от оборотов двигателя, то и выдаваемое им напряжение постоянно меняется по мере того, как водитель нажимает на педаль газа, либо отпускает ее.

Чтобы от генератора к аккумулятору «приходило» нормальное для зарядки последнего напряжение, между этими двумя узлами устанавливается реле-регулятор. Это устройство, которое стабилизирует (ограничивает) напряжение, подаваемое от генератора в бортовую сеть автомобиля.

Соответственно, уже вырисовывается та самая единственная причина, из-за которой может кипеть аккумулятор на машине. Кроется она в реле-регуляторе. Если он неисправен, работает некорректно и так далее, то на аккумулятор может подаваться напряжение, превышающее 14.4 В. В результате батарея со временем заряжается полностью, после чего (если автомобиль не заглушили) начинается так называемый перезаряд. По факту же, как мы уже знаем, в аккумуляторе начинается процесс электролиза. Электролит покидает расщепленная на водород и кислород вода, и если в это время заглянуть внутрь, то можно увидеть пузырьки этих газов или даже бурление.

Как проверить реле-регулятор напряжения?

Чтобы удостовериться в том, что аккумулятор кипит на машине из-за неисправного реле-регулятора, его можно легко проверить своими руками. Для этого понадобится мультиметр, включенный в режим измерения постоянного напряжения или постоянно подключенный к АКБ вольтметр. Процесс проверки очень простой. При запущенном двигателе и выключенных потребителях (свет, печка и прочее) необходимо измерить напряжение на клеммах аккумулятора. Если оно превышает 14.4 В, то реле-регулятор неисправен.

Как правило, на автомобилях реле-регулятор настраивается таким образом, чтобы при включенных потребителях (напряжение из-за них проседает) на АКБ поступало менее 14.4 В. Это делается для того, чтобы батарея не смогла зарядиться в процессе длительной езды до 100%, и не начался процесс электролиза воды. А как мы уже выяснили, если до конца АКБ не зарядится, то и кипеть она не начнет.

При проверке реле-регулятора следует учитывать один важный фактор. Когда батарея сильно разряжена, то на ее клеммах будет не самое максимальное напряжение, которое способен пропускать регулятор напряжения. Самым высоким оно будет тогда, когда АКБ зарядится до максимально возможного на конкретном автомобиле уровня. По этой причине проверять работу реле-регулятора удобнее не мультиметром, а встроенным в бортовую сеть вольтметром. По его показаниям можно оценить напряжение в процессе езды, когда аккумулятор зарядится на максимум.

Почему кипит аккумулятор при зарядке?

При зарядке АКБ от стационарного зарядного устройства она кипит абсолютно по той же причине. Батарея полностью заряжена, но ток продолжает течь через ее электроды. Такое возможно лишь при условии, что зарядное устройство выдает напряжение большее, чем 14.4 В.

К сожалению, таким недостатком страдают практически все дешевые зарядники. Если разобрать одно из таких устройств, то внутри можно будет обнаружить всего три детали – трансформатор и два диода. Трансформатор понижает сетевое напряжение с 230 В до 14-18 В, а диоды – выпрямляют его, из переменного превращая в постоянное. Никаких стабилизирующих и ограничивающих напряжение деталей в таких девайсах нет. Соответственно, на аккумулятор может подаваться значительно больше 14.4 В.

Как правило, дешевые зарядники и вольтметром не оснащаются (только амперметром). Поэтому, используя такие приборы, настоятельно рекомендуется дополнительно контролировать напряжение заряда при помощи мультиметра.

АКБ кипит при исправном регуляторе (или на нормальной зарядке)

Многие эту причину относят к отдельной категории, хотя аккумулятор кипит из-за того же электролиза и превышения напряжения. Речь идет об АКБ, в которых имеется закороченная «банка». Такие аккумуляторы способны закипать при абсолютно исправном реле-регуляторе, а также при подзарядке от самого современного и напичканного автоматикой зарядного устройства. И вот почему.

Автомобильные АКБ состоят из шести отсеков («банок»), каждый из которых является независимым маленьким аккумулятором. Для нормальной (полной) зарядки одной такой «банки» нужно напряжение 14.4 / 6 = 2.4 В. Когда одна из ячеек оказывается закороченной, она превращается из аккумулятора в проводник тока. Соответственно, для зарядки всей батареи с закороченным отсеком нужно напряжение уже не 14.4 В, а 14.4 – 2.4 = 12.0 В.

А идеально работающий регулятор напряжения на машине выдает 14.4 В (или чуть меньше). В результате получается, что процесс электролиза в АКБ с закороченной банкой начинается гораздо раньше, чем в «здоровой». На практике такой аккумулятор на машине начинает кипеть практически сразу после запуска двигателя.

Вычислить АКБ с закороченной банкой достаточно просто. Когда все остальные ячейки обильно бурлят, закороченная банка – не кипит.

Вышла из строя АКБ на машине

Любой агрегат на любой машине через некоторое время изнашивается, и порой у нее возникают различные дефекты. Далее – поломки батареи, что провоцируют закипание раствора:

Чрезмерная сульфатация. Ток, идущий от генератора, не может уничтожить большие отложения сульфата на пластинах. В таких условиях их объем понижен, а ток идет с учетом нормального функционирования аккумулятора. Поэтому подпитка от генератора заменяется процессом водного гидролиза. Именно он провоцирует возникновение водорода.
Шламовые загрязнения химического раствора. Когда аккумулятор машины функционирует, скапливаются свинцовые частички, а также оксиды этого металла. Данные частички – это проводники. Очищенная вода (что является диэлектриком и нужна для переноса различных элементов) превращается в проводника. Это все способствует возникновению эффекта саморазрядки, именно при нем в растворе возникают газы.
Пластины обрываются или же деформируются. У очень изношенной АКБ уменьшается сечение проводников. Когда пластина обрывается или деформируется, в банке возникнет короткое замыкание с мгновенным закипанием.

Если вы будете бездумно вливать жидкость в банки (особенно, когда она и так имеет большую плотность), это также может спровоцировать поломку аккумулятора на машине. При подпитке это сделает плотность раствора больше, из-за распавшихся сульфатов, которые преобразуются в серную кислоту.

Если электролит пересытится кислотой, некоторые сульфаты не смогут разложиться, даже если они не создали большой нерастворимый слой. Это станет причиной снижения объема и вскипания.

Как правильно заряжать батарею?

Бытовое зарядное устройство действует по принципу автомобильного электрогенератора и может вызвать выкипание кислоты в аккумуляторе вследствие неправильного обращения либо неисправности. Зарядка производится силой тока, не превышающей 10% от емкости батареи. Например, стандартный источник электропитания легкового автомобиля с запасом 60 ампер-часов заряжается током не более 6 А. Превышение данного показателя ведет к закипанию электролита.

Совет. Для обслуживания аккумуляторов лучше применять современные аппараты со ступенчатой зарядкой и функцией десульфатации секций батареи (импульсная подача энергии).

Если «зарядник» выдаст напряжение более 15 вольт или ток в цепи превысит 10% емкости батареи, между банками начнется бурная химическая реакция с выделением водорода – электролит в аккумуляторе закипит. Длительное воздействие повышенного напряжения или тока приведет к описанным ранее последствиям – выходу батареи из строя. Так что эти показатели стоит периодически проверять мультиметром.

Полностью разряженный источник питания, чьи пластины покрыты сульфатом свинца, заряжать бессмысленно. Банки не смогут нормально взаимодействовать с кислотой и батарея начнет кипеть при любой силе тока или, наоборот, останется «мертвой».