Плотность электролита в аккумуляторе – головная боль автовладельцев, которые сделали выбор в пользу разборных АКБ. Эти батареи можно контролировать и перезаряжать, но для этого нужно освоить небольшую науку, чем мы с вами и займемся.
Аккумуляторная батарея – химический источник тока, и происходящие в нем превращения носят обратимый характер. Конструкция подобных устройств несложная, они состоят из корпуса, где размещены электроды, сепаратора-конвертора и шины. Закрывается это все крышкой с выходными отверстиями и клеммами. Но аккумулятор не будет работать без электролита. В свинцово-кислотных батареях это раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см 3 . Она пропорциональна концентрации раствора, а обратная зависимость прослеживается относительно температуры жидкости. Проверка плотности щелочного электролита будет проводиться теми автовладельцами, в машине которых используются никель-кадмиевые или никель-железные батареи.
По плотности электролита можно определить состояние батареи. Если значение понизилось, то, вероятнее всего, какая-то ячейка с дефектом, произошел обрыв цепи или глубокий разряд АКБ. Для последнего случая пониженная плотность будет во всех ячейках. Если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние жидкости внутри нее. Во время работы АКБ вода постепенно испаряется, в результате электролит становится более концентрированным, что тоже негативно сказывается на состоянии агрегата. Эта характеристика влияет на емкость батареи и определяет ее эксплуатационный срок.
Очень важно выдерживать оптимальные показатели плотности электролита в АКБ, которые во многом зависят от климатической зоны. В регионах с холодным макроклиматом плотность кислотного электролита лучше поддерживать в диапазоне 1,27–1,29 г/см 3 . В средней полосе эти цифры изменятся – 1,25–1,27 г/см 3 . В более теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см 3 . Причем при заливке электролита лучше готовить раствор по нижней границе указанных диапазонов. Для щелочного аккумулятора проверка плотности внутреннего содержимого должна показывать 1,19–1,21 г/см 3 . Перед приготовлением важно уточнять состав, бывают калиевые и натриевые электролиты, для каждого из них будут свои пропорции, чтобы добиться указанного значения.
Мнение эксперта
Руслан Константинов
Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.
В большинстве случаев электролит представляет собой раствор из серной кислоты и дистиллированной воды примерно в пропорциях примерно 2/1 (60% воды и 40% кислоты). При таком соотношении пластины аккумулятора способны накапливать электрический заряд. Многие знают о плотности электролита, но немногие знают, почему этот параметр меняется от разрядов и зарядов. Когда аккумулятор заряжается, из электролита выводится вода, соответственно процентное соотношение начинает меняться в пользу кислоты. При разряде АКБ наоборот снижается концентрация кислоты, на пластинах она начинает оседать сульфатами. При глубоком разряде то пластины попросту зарастут сульфатами, которые при следующем заряде уже не будут разрушаться, происходит процесс так называемой сульфатации. Это явление опасно тем, что постепенно плотность сильно снизится и зарядка уже не поможет восстановить работоспособность аккумулятора из-за чрезмерной сульфатации.
Не стоит экспериментировать и с повышением плотности, некоторые считают, что проще вовсе использовать концентрированную серную кислоту, например, при эксплуатации автомобиля в условиях критически низких температур. Делать так нельзя, серная кислота является одним из самых мощных растворителей, она попросту может разъесть свинцовые пластины. Превышать плотность более чем на 1,35 г/см 3 недопустимо.
Многие автомобилисты сталкивались с ситуацией, когда после длительного перезаряда электролит закипает и испаряется, тогда мы заливаем дистиллированную воду. При этом очень редко измеряется плотность раствора, а зря. Ведь вместе с водой выкипает еще и сама кислота, а добавив только дистиллят, вы получите смесь с меньшей концентрацией, что негативно скажется на работоспособности устройства.
Для измерения плотности электролита в аккумуляторе понадобится специальный прибор – денсиметр. Он состоит из стеклянной трубки, в которую помещен ареометр, наконечника и резиновой груши. Находим у батареи заливное отверстие и погружаем в раствор наконечник измерительного устройства. Затем с помощью груши засасываем часть кислоты внутрь стеклянного корпуса. Аккуратно держим прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок.
Если нет специального прибора, то можно произвести проверку плотности электролита в аккумуляторе и с помощью вольтметра. Подключаем к клеммам аккумулятора автотестер и измеряем напряжение. Оно должно колебаться в пределах 11,9–12,5 В. Затем поворачиваем ключ в зажигании и набираем 2,5 тысячи оборотов. В этом случае напряжение должно достигнуть минимум 13,9 В, но не превышать 14,4 В. Если никаких изменений не произошло, значит, необходимо просто зарядить устройство.
Что делать, когда в аккумуляторе упала плотность электролита? Конечно, необходимо ее восстановить до нужного значения. Существует несколько способов:
Заранее подготавливаем весь необходимый инвентарь: мерную емкость, грушу, паяльник и дрель. Все предметы должны быть чистыми и хорошо высушенными. Также нам понадобится дистиллированная вода и сам электролит.
Сначала всегда следует попробовать перезарядить аккумулятор. Проверяем напряжение АКБ. После набора оборотов его значение не изменилось? Тогда следует в течение 10 часов заряжать устройство током, который в десять раз меньше емкости. Например, если она равна 60 А*час, то достаточно тока 6 А. Затем понижают это значение вдвое и еще оставляют АКБ на подзарядке в течение 2 часов. Именно второй режим и выравнивает плотность электролита. А если напряжение при заведенном двигателе поднимается более 14,4 В, то нужно залить в аккумулятор воду. Потом поставить . Если после таких мероприятий АКБ все равно быстро разряжается, то нужно работать с электролитом.
Чтобы вернуть в норму значение плотности электролита в разряженном аккумуляторе, можно полностью заменить содержимое. Для этого следует максимально выкачать жидкость из каждой банки, а потом слить остатки. Чтобы это сделать, герметично закрываем все отверстия и переворачиваем агрегат набок. Просверливаем на дне дырочки со стороны каждой банки и сливаем электролит. Категорически запрещено ставить АКБ вверх дном, так как в таком положении может произойти короткое замыкание, а поверхность пластин осыпется . После того как раствора в устройстве уже не будет, тщательно промываем его очищенной водой. Обязательно герметично запаиваем отверстия в дне устройства и заливаем в него новый электролит.
Обычно плотность электролита в аккумуляторах можно повысить либо понизить, доливая концентрированный раствор или очищенную воду. В первую очередь проводится проверка качества токопроводящего вещества в каждой банке по отдельности. Если измерение показало плотность более 1,18 г/см 3 , тогда можно просто разбавить его более концентрированным раствором. Для этого отбираем максимально возможное количество электролита, половину его заменяем раствором с большей концентрацией, чем мы стремимся получить (например, нам надо 1,25 г/см 3), и заливаем все это обратно. Болтаем батарею аккуратно, чтобы хорошо перемешать обновленный состав.
Более концентрированный электролит можно приготовить самим, тогда лучше сделать 1,40 г/см 3. Покупной, скорее всего, будет 1,27 г/см 3 , тогда процесс повышения плотности может немного затянуться.
После небольшой паузы проводится проверка плотности. Вы обнаружите, что она повысилась, но не достигла нужной цифры. Тогда повторяем процедуру снова, только шаг разбавления уменьшаем, чтобы не перескочить целевую отметку. На это раз заменить более концентрированным электролитом нужно только четверть выкачанной жидкости. После каждой процедуры измерение будет показывать, что мы все ближе к заветной отметке на приборе. Точно получить нормальную плотность электролита в аккумуляторе таким способом сложно, вероятно, вы проскочите нужную отметку, но к тому моменту достаточно будет добавить чуть-чуть чистой воды, ведь шаг разбавления станет уже совсем маленьким и цель будет достигнута.
Когда плотность электролита менее 1,18 г/см 3, придется добавлять кислоту. Все операции проводим в том же порядке, как и в способе 3. Только шаг разбавления сразу стоит брать небольшой, потому что у кислоты очень высокая плотность (около 1,8 г/см 3), перескочить нужную отметку можно уже с первого разбавления. Очень важно при приготовлении всех растворов вливать кислоту в воду, а не наоборот, чтобы не провоцировать разбрызгивание концентрата. Проводите работы в специальной робе, защищайте кожу и органы зрения. Если жидкость попала на тело, немедленно промойте пораженный участок чистой водой.
Измерение плотности электролита в аккумуляторе является неотъемлемой частью ухода за конструкцией. Для того, чтобы периодически производить эту проверку используется специальные методы и приборы. Однако в этом случае важно многое учесть.
Для того, чтобы удостовериться в плотности электролита в аккумуляторе необходимо использовать прибор, который называется ареометр. В некоторых случаях его называют денсиметр, но это понятие не достаточно точное.
Большинство ареометров состоит из следующих частей:
Следует помнить, что во время проверки плотности электролита, ареометр должен находиться в состоянии покоя, не касаясь стеклянных стенок, поэтому держать его необходимо вертикально перед лицом.
Нельзя игнорировать меры осторожности в обращении с электролитом, так как серная кислота опасна для здоровья!
Принцип работы: определение отношения массы жидкости к объему поплавка-пикнометра
Плотность электролита, в качестве которого используется раствор серной кислоты, в АКБ измеряется в г/см3. Она зависит от концентрации самого раствора, а также от степени заряда аккумулятора, так как при разрядке батареи некоторое количество серной кислоты перемещается в пластины и плотность снизится.
По этой причине плотность АКБ необходимо измерять при температуре около 25 °С и с полным зарядом аккумулятора. В новой заряженной батарее она должна составлять 1.28±0.01 г/см3. В зависимости от климата и сезона, показания могут меняться. Нормативные показатели плотности кислот и щелочей, используемые в качестве электролита, составляют от 1,22 до 1,29 г/см3 при температуре от 20 до 30 °С.
По мере разрядки аккумулятора плотность будет снижать показания. При разряде АКБ в половину показательно плотности будет около 1.20±0.01 г/см3. При полной разрядки плотность составит не более, чем 1.10±0.01 г/см3.
Плотность снижает показатели на 0,01 г/см3 от нормы, когда аккумулятор разряжен на 5 процентов. Частая подзарядка может навредить работе устройства, поэтому нормализовать плотность жидкости можно при помощи дистиллированной воды.
Одной из разновидностей ареометра для автомобилистов является прибор с набором поплавков разной массы и с идентичным объемом в стеклянном сосуде. Каждый из них оснащен одной меткой. Принцип этого механизма в том, что поплавок с наиболее близким значением всплывет, когда как остальные утонут.
Важно! При стабильной завышенной плотности электролита срок жизни АКБ укорачивается.
При считывании показателей с ареометра, следует учитывать небольшую особенность. Более точный показатель показан не в точке соприкосновения воды и поплавка, а с мениска. Так называется нижняя часть искривление поверхности жидкости. Показатели списывать следует именно с этой нижней части, таким образом информация будет более достоверна.
Недостатки устройства:
Если показания для желательной температуры по измерения плотности электролита не соблюдаются необходимо произвести расчеты ссылаясь на следующие данные:
Одно из приемуществ ареометра заключается в безопасности измерения плотности жидкостей с точностью 0,05-0,1%. К тому же такой способ требует не большого количества вещества для измерения.
Аккумулятор в автомобиле исправно выполняет свою работу при таком показании электролита: при температуре 25 градусов 1.28 г/см3. Подобный результат в значениях имеется у новых АКБ, с должной сертификацией.
В том случае, если показания о плотности электролита в одной из банок аккумулятора ниже, это указывает на короткое замыкание: смыкание свинцовых пластин и как следствие — поломка аккумуляторной батареи.
Если же плотность ниже нормы во всем аккумуляторе, это может указать на такие неполадки, как:
При неверных показания плотности электролита, проблемы следует исправить. Стоит помнить, что в том случае, если плотность низкая только в одной из банок - аккумулятор не подлежит исправлению и его следует заменить.
Точную причину неполадок поможет установить дополнительные замеры напряжения с нагрузкой и без нее.
Внимание! Во время работы аккумуляторы теряют часть воды, снижая этим уровень жидкости над пластинами увеличивая концентрацию кислоты. По этой причине, перед проверкой необходимо проверить уровень электролита. Принятый за норму уровень - 10-15 мм выше верхней черты сепараторов.
Регулярная проверка плотности электролита поможет предвидеть и устранить неполадки в устройстве. Со временем эксплуатации аккумулятора, он так или иначе будет работать хуже, чем в первый день после покупки. Поэтому следует за ним ухаживать и следить, тогда он сможет прожить до 10 лет.
Важно! Следует избегать доливание электролита из других аккумуляторов, это приведет к снижению срока службы прибора.
Плотность электролита зимой должна составлять 1,27 г/см3. Более низкий показатель влияет на работу устройства, автомобиль будет сложнее заводиться, иногда приводит к замерзанию электролита.
Использование аккумулятора с низким зарядом при низкой температуре может привести к разрушению свинцовых пластин. Определить разряженность так же позволяет проверка плотности: чем меньше плотность, тем более разряжена батарея.
Несложная операция по замеру плотности ареометром пполностью представлена в данном ролике.
Заключение
В целом, плотность определяет емкость АКБ и его срок эксплуатации.Каждый прибор нуждается в постоянном контроле и уходе. Одним из вариантов оказать аккумулятору должное внимание — регулярно проверять его плотность, с помощью ареометра. При таком отношении не будет сюрпризов в поломках и можно будет предсказать грядущие неполадки.
Любой автолюбитель, который ответственно относится к уходу за своим авто, должен обращать тщательное внимание на электрическую составляющую машины, а в частности на аккумулятор. Мы не устанем повторять о том, что периодически контролируя состояние Вашей батареи, Вы продливаете её срок службы в разы! Одной из важнейших характеристик, по которой можно судить о состоянии АКБ является плотность его электролита. Итак, давайте сегодня разберем измерение плотности ареометром. Вы убедитесь что это совсем не сложно и возможно станете чаще уделять этому внимание в будущем.
Следует так же отметить, что существует два типа стартерных аккумуляторных батарей: обслуживаемые и необслуживаемые АКБ. Подробно различия между ними мы рассматривали в . Сейчас же хочу обратить Ваше внимание, что измерение плотности электролита ареометром возможно произвести только в обслуживаемых аккумуляторах.
Итак, мы имеем обслуживаемую батарею. Перед тем как измерять плотность, нам нужно проверить уровень жидкости в секциях АКБ. Сначала открутим крышки каждой банки аккумулятора (предварительно нужно протереть верхнюю крышку корпуса батареи, что бы внутрь секций не попала грязь). Далее нам понадобится прозрачная трубка что бы измерить уровень электролита. Как это делается описывалось уже не однократно. Напомню, что уровень должен быть на 10-15 мм выше пластин батареи. Если в каких то секциях он ниже, доливаем до уровня только дистиллированной водой .
Производить измерение плотности следует при температурах 20-25°С. Такое показание считается более точным, в замеры при других температурах необходимо вносить поправки. Также диагностика проводится только когда АКБ полностью заряжена .
Итак, когда уровень электролита доведен до нормы и температура аккумулятора близка к комнатной, можно измерять плотность ареометром.
Для измерения плотности используется специальный прибор – ареометр. Ареометр – это такая стеклянная колба, внутри которой есть поплавок со шкалой, а на конце трубки имеется груша для всасывания электролита.
Вставляем наш измерительный прибор в каждую из секций аккумулятора поочередно и измеряем плотность жидкости. Поплавок внутри ареометра будет всплывать и по шкале вдоль линии жидкости мы должны зафиксировать результат. Нормальной считается плотность 1,27 г/см 3 . Ну конечно в процессе эксплуатации аккумуляторной батареи плотность может немного снижаться, так как происходит некий износ свинцовых пластин АКБ. Но она не должна быть ниже 1,24 г/см 3 во всех секциях для старого заряженного аккумулятора.
Также, важнейший момент – это равномерность показаний. При измерении плотности ареометром показатели в каждой отдельной секции не должны отличатся более чем на 0,01 г/см 3 . Это крайне важно ! Если в какой-то из банок аккумулятора показание плотности ниже на 0,02, 0,03 и т.д. от остальных это первый знак, что эта банка «отстает».
Если Вы произвели измерение плотности ареометром и показания, полученные Вами, указывают на проблему: низкая плотность, чрезмерно высокая плотность или неравномерная плотность во всех банках, не рекомендуется самостоятельное устранение такого рода неполадок. Для решения подобных проблем следует обратиться к специалистам в области аккумуляторных батарей. Попытки самостоятельно выровнять или поднять плотность электролита, скорее всего, закончатся плачевно для Вашей батареи.
Проводите плановое измерение плотности электролита ареометром и аккумулятора каждые 3 месяца. При необходимости ремонта сразу обратитесь в сервисный центр. Эти нехитрые советы смогут реально продлить срок службы Вашего аккумулятора и сэкономить Вам деньги.
В наборе автомобилиста не будет лишним ареометр для электролита и тосола АЭТ-1, который предназначен для измерения плотности электролита в кислотных и щелочных аккумуляторах (рис. 1) в диапазоне от 1100 кг/м 3 до 1300 кг/м 3 и определения температуры замерзания тосола (рис. 2) в системе охлаждения двигателя автомобиля в диапазоне от минус 5°С до минус 40°С, а также из устройства для отбора жидкости (электролита или тосола). Ареометр находится внутри пластикового резервуара, и при заборе измеряемой жидкости с помощью резиновой груши занимает определённое положение, которое считывается человеком по уровню мениска. Все части ареометра упакованы в пластиковый тубус, который закрывается крышкой. Крышка выполнена в форме маленькой воронки, через которую удобно вливать электролит в аккумуляторную батарею.
1. КОМПЛЕКТНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1.1.
Ареометр для электролита и тосола АЭТ-1, шт... 1
а)
диапазон измерений плотности электролита, кг/м 3 ... от 1100 до 1300
б) диапазон показаний температуры замерзания тосола, °С... от минус 5°С до минус 40°С
1.2. Устройство для отбора жидкости (электролита или тосола)
1.3.
Паспорт, шт... 1
1.4.
Тубус упаковочный, шт... 1
1.5.
Вес ареометра с чехлом и паспортом - 135 гр.
1.6.
Длина ареометра в собранном виде, подготовленного к работе - 350 мм.
1.7.
Длина упаковочного тубуса в сборе - 305 мм.
2. УСТРОЙСТВО И РАБОТА
2.1.
Ареометр представляет собой поплавок, в верхней части которого помещена бумажная шкала, проградуированная в единицах плотности кг/м 3 для электролита и в градусах Цельсия (°С) для тосола.
2.2.
Устройство для отбора жидкости служит для отбора электролита из аккумулятора или тосола из системы охлаждения двигателя.
2.3.
Перед началом работы необходимо собрать устройство для отбора жидкости, как показано на рис.3
С помощью баллона через наконечник пробки в пипетку всасывается электролит или тосол в таком количестве, чтобы ареометр свободно плавал в вертикальном положении.
2.4.
Линия соприкосновения жидкости со стержнем ареометра соответствует значению плотности электролита в кг/м 3 или температуре замерзания тосола в °С (рис. 4)
.
Измерения проводить при температуре (20 ± 2)°С.
Если измерения проводятся при температуре, отличающейся от 20°С, то к результатам измерений необходимо прибавить или вычесть следующие поправки (таблица 1)
.
Например: Если при данной температуре измерений поправка по таблице со знаком минус, то она отнимается от результата измерения. Если поправка со знаком плюс, то она прибавляется к результату измерений.
Таблица 1.
2.5. После проведения измерений ареометр и устройство для отбора жидкости необходимо промыть чистой водой и насухо протереть.
Полезно знать:
Таблица 2.
3. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА
Гарантийный срок эксплуатации 24 месяца со дня продажи через розничную торговую сеть.
Произведено: Россия, ООО Цитадель, г. Белгород, ул. Рабочая, 12
В повседневной жизни приходится встречаться с тем, что требуется проверить плотность какого-нибудь вещества, например, спирта, кислоты, молока. Для этого применяют ареометр, им также проверяют плотности электролита. Если хозяин автотранспортного средства рассчитывает, что аккумулятор будет работать как можно дольше , ему надлежит проверять, какая плотность у электролита. Для чего нужен ареометр - прибор, позволяющий замерять уровень закисленности раствора в ячеях батареи.
Ареометр - это стеклянный поплавок, расширяющийся вниз и наполненный увесистой массой - балластом, работающий согласно закону Архимеда.
Применяют кое-какие виды ареометров для замера кислотности и температуры тосола. Устройство заключает в себя:
Ареометр бывает нескольких видов, для практического использования на ареометр наносят шкалу в соответсвии с разведенным веществом, например:
От плотности и концентрации электролита зависит работоспособность аккумулятора автомашины и важно проверять и регулировать этот параметр своевременно.
Аккумулятор автомобиля это источник тока с гальваническими реакциями. Электролитом служит раствор кислот и щелочей определенной плотности. Нормативные показатели колеблются от 1,22 до 1,29 грамма/см3 при температуре от 20 до 30 °С.
Уменьшение плотности на 0,01 грамма/см3 говорят о разрядке аккумулятора на 5-6 %. При зарядке она поднимается до нормы. При многочисленных перезарядках плотность жидкости изменяется и необходима ее корректировка. Ее производят, доливая дистиллированную воду или кислоту с промежуточными измерениями.
Плотность - это масса серной кислоты, перемешанной с водой по отношению к целому объему раствора, то есть уровень закисленности смеси. По закону гидростатики при погружении тела в жидкость его вес равен массе вытесняемого объема жидкости. По этому принципу действует ареометр, он с аккуратностью устанавливает кислотность смеси в граммах/см куб.
Замерить плотность жидкости в аккумуляторной батарее несложно, но это требует опрятности и внимания.
При работе с электролитом необходимо придерживаться критериев безопасности. Следует облачиться в защитных перчатки, очки, одежду и обувь. Необходимо не допускать попадания электролита на раскрытые части тела и в глаза. Все действия необходимо проводить в тепле, в вентилируемом помещении, так как выделяется токсичный газ.
При попадании кислоты в глаза или на кожу необходимо в изобилии промыть водой. Если тяжёлый ожог, то нужно выпить максимум теплой воды, принять анальгин. После этого надо быстро направиться в лечебное учреждение. Если кислота угодит на одежду, то её необходимо выкинуть. При работе с антифризом нужно тоже соблюдать меры безопасности. Пробку радиатора открывают только лишь после совершенного охлаждения жидкости для предупреждения ее выброса и получения ожогов.
После использования ареометр промывают в проточной воде. При соблюдении этого условия прибор проработает не один десяток лет.
Производители предлагают различные виды приборов, разнящиеся стоимостью, внешним видом и функциями.
С помощью ареометра можно получить определенные данные о состоянии аккумуляторной батареи. Требуется следить за плотностью электролита. Уровень и плотность электролита - это важные параметры для хорошей работы аккумулятора.
