Методы проверки плотности аккумулятора

Плотность электролита влияет на его электропроводность, электрохимические свойства, температуру замерзания. Измерение показателя позволяет контролировать качество раствора, а также определять необходимость замены или доливки. Концентрацию кислоты можно замерить ареометром, который погружают в раствор. После набора жидкости поплавок показывает удельный вес по размеченной шкале. Но есть и другие методы с меньшей точностью.

Что такое плотность

Плотность аккумулятора — это показатель содержания кислоты в жидкости, заполняющей банки АКБ. Электролит — это смесь воды и серной кислоты. Она обеспечивает протекание электрохимических реакций между свинцовыми пластинами аккумулятора. Показатель можно замерить в граммах на кубический сантиметр (г/см³) или в процентах по массе (%).

Тест плотности АКБ

При увеличении температуры плотность уменьшается, а при понижении — увеличивается. Поэтому при измерении необходимо учитывать температурный коэффициент, который составляет 0,0007 г/см³ на каждый градус Цельсия. Если показатель при 20 °C достигает значения 1,27 г/см³, то при 10 °C он составит:

1,27 + 0,0007 × (20 - 10) = 1,28 г/см³.

После зарядки аккумулятора плотность увеличивается, поскольку вода расщепляется на кислород и водород, которые выделяются в виде газов. При разрядке батареи показатель уменьшается, так как часть кислоты реагирует со свинцом, образует сульфат свинца. Поэтому измерить плотность — один из способов определить степень заряда АКБ.

Таблица эталонных значений

Нормативные показатели для автомобильного аккумулятора зависят от типа и модели батареи, от условий ее эксплуатации. Существуют общие рекомендации, которые можно использовать как ориентир.

Нормальный показатель заряженного до максимума аккумулятора — 1,27 г/см³. С учетом погрешности измерений нормой будет 1,26…1,28 г/см³. Показатель не должен падать ниже 1,19 г/см³, так как это свидетельствует о глубоком разряде аккумулятора, ухудшении его характеристик. Таблица для разных «погодных» зон:

Климатическая зона	Температура в январе, °C	Плотность, г/см³
Крайний север	-30…-50	1,29
Север	-15…-30	1,28
Центр	-4…-15	1,26
Юг	+4…-15	1,24
Тропики	+4…+6	1,22

Таблица показывает, что чем ниже температура, тем выше должна быть плотность. Это связано с физическими свойствами электролита. На морозе он может замерзнуть, поэтому зимой нельзя допускать уменьшения количества серной кислоты в растворе.

Зима

Плотность в автомобильном аккумуляторе зависит от температуры и состояния заряда батареи. Зимой показатель должен быть выше, чем летом, чтобы предотвратить замерзание, обеспечить надежную работу машины. Обычно рекомендуется поддерживать концентрацию раствора в диапазоне от 1,27 до 1,29 г/см³ при температуре 25 °C. При более низких «градусах» плотность может быть немного выше, но не более 1,32 г/см³.

АКБ разряжается зимой быстрее

При снижении плотности увеличивается «водная» составляющая, что снижает температуру замерзания раствора. При 1,27 г/см³ электролит замерзает при -65 °C, а при 1,10 г/см³ — уже при -7 °C. Поэтому важно контролировать концентрацию раствора, не допускать разбавления или выпаривания кислоты. Для этого нужна регулярная проверка плотности электролита с помощью ареометра, а также своевременно зарядка батареи, защита от переохлаждения.

Лето

Летом, когда температура высокая, концентрация электролита должна быть ниже, чем зимой, чтобы предотвратить перегрев, испарение воды из батареи. Согласно таблице значений, оптимальные показатели летом составляют 1,24-1,26 г/см³ при полном заряде и 1,12-1,14 г/см³ при разряде до 50 %. Высокая плотность летом это плохо для АКБ по нескольким причинам:

• большее содержание кислоты в электролите, что увеличивает коррозию пластин, сокращает срок службы АКБ;
• интенсивное испарение воды из аккумулятора, что приводит к снижению уровня электролита, оголению пластин, это может привести к короткому замыканию или взрыву;
• увеличение сопротивления электролита, замедление процесс заряда и разряда АКБ, что снижает эффективность работы батареи, повышает вероятность глубокого разряда.

Поэтому летом необходимо контролировать плотность электролита в автомобильном аккумуляторе, поддерживать ее в оптимальных пределах. Для этого можно использовать специальный прибор — ареометр. Он показывает удельный вес раствора по шкале. Если показатель слишком высокий, то нужно добавить дистиллированной воды в банки АКБ до уровня. В противном случае надо зарядить АКБ по полной, долить кислотного концентрата.

Методы проверки плотности

Существует три способа проверки плотности электролита в автомобильном аккумуляторе. Самый точный и надежный — это использование ареометра. Еще один метод — применение нагрузочной вилки, которая подключается к клеммам аккумулятора и показывает напряжение на них при разных нагрузках. Этот вариант менее точный, так как напряжение зависит не только от концентрации электролита, но и от других факторов, таких как температура, состояние пластин, контактов. В некоторых аккумуляторах есть индикатор на корпусе батареи. Он меняет цвет в зависимости от уровня заряда, плотности электролита. Этот способ не всегда достоверен, так как «глазок» может выходить из строя или показывать неверные данные.

Ареометр

Прибор для измерения плотности

Плотность аккумулятора можно проверить с помощью прибора — ареометра. Это стеклянная трубка с градуировкой и поплавком, которая погружается в электролит, показывает его удельный вес. Для проверки необходимо сделать так:

1. Отключить аккумулятор от клемм, осторожно снять пробки с банок.
2. Очистить корпус от грязи и коррозии с помощью щетки или тряпки.
3. Подготовить чистую емкость для слива электролита из каждой банки.
4. Взять ареометр и опустить его в первую банку, прижав к стенке аккумулятора. Дождаться, пока поплавок не установится на одном уровне с электролитом.
5. Снять показания ареометра по шкале на поплавке. Записать результат в блокнот или на листок бумаги. Повторить процедуру для остальных банок.

Останется сравнить полученные значения с нормативными, которые указаны в инструкции по эксплуатации аккумулятора или на его корпусе. Не должно быть сильных расхождений между показателями в банках. Если «разбег» более 0,01 г/см³, то есть короткое замыкание или сульфатация.

Вот как проверить плотность электролита в аккумуляторе. Измерение ареометром — это простой и надежный способ проконтролировать состояние батареи, предотвратить ее поломку или снижение емкости. Рекомендуется проводить процедуру не реже одного раза в месяц или перед длительными поездками.

Нагрузочная вилка

Прибор для проверки АКБ

Ареометр не подходит для проверки герметичных АlКБ. Из них невозможно выкрутить пробки. Для тестирования необслуживаемых батарей можно использовать нагрузочную вилку. Это устройство, которое подключается к клеммам и создает искусственную нагрузку, имитируя запуск стартера. У прибора есть вольтметр, который показывает напряжение тока, проходящего через батарею. По показателю можно судить о состоянии аккумулятора. Для проверки АКБ нагрузочной вилкой необходимо выполнить такие шаги:

1. Отключить батарею от электрической системы автомобиля, зарядить ее до полной емкости.
2. Подключить нагрузочную вилку к клеммам, соблюдая полярность. Нельзя допускать короткого замыкания между клеммами.
3. Включить прибор и держать его включенным не более 10 секунд. За это время надо снять показания вольтметра.
4. Выключить нагрузочную вилку и отсоединить ее от аккумулятора.

Останется сравнить полученные показания с нормативными значениями. Если показания напряжения соответствуют норме или превышают ее, то АКБ работает нормально. В противном случае можно заподозрить деградацию батареи. В этом случае необходимо заменить аккумулятор. Определить плотность можно по косвенным данным в соответствии с таблицей:

Показания вольтметра, В	Уровень зарядки, %	Гипотетическая плотность, г/см³
12,71	100	1,27
12,41	75	1,22
12,21	50	1,19
12,05	25	1,16
11,95	10	1,13

Данные нельзя назвать точными, но их можно использовать, если под рукой нет ареометра. Отображение высоких показателей означает, что с АКБ все в порядке. Если на вольтметре нагрузочной вилки 11,95 В, значит батарея потеряла емкость до критического уровня, надо проводить глубокую диагностику.

Индикатор «глазок»

Не у всех аккумуляторов есть открытый доступ к банкам, поэтому для них существует другой способ проверки плотности — с помощью индикатора «глазок». Он находится на корпусе батареи. Это небольшое окно, в котором виден цвет шарика, меняющего свой оттенок из-за колебаний концентрации кислоты в электролите.

Световой индикатор заряда АКБ

Цвета индикатора «глазок» могут быть разными. Конструктивное исполнение зависит от производителя, модели аккумулятора. Обычно оттенки соответствуют следующим значениям:

1. Зеленый означает, что АКБ полностью заряжена, имеет нормальную плотность электролита. Это оптимальное состояние батареи, которое гарантирует ее долговечность, надежность.
2. Черный значит, что аккумулятор разряжен, плотность низкая. Это нежелательное состояние батареи, которое может привести к ее повреждению, снижению емкости.
3. Красный сигнализирует о том, что аккумулятор перегрет, имеет слишком высокую плотность электролита. Это опасное состояние батареи, которое может вызвать взрыв или утечку кислоты.
4. Желтый информирует о том, что заряд упал до 75-50 %. Нужно подключить к клеммам зарядное устройство (ЗУ) или запустить двигатель для работы генератора.

Оценка показателей индикатора «глазок» — удобный и простой способом проверки плотности автомобильного аккумулятора. Он не дает точных показаний, может ошибаться. Типичный пример — залип индикаторный шарик. Поэтому надо периодически проверять АКБ с помощью ареометра.

Повышение плотности

Для повышения плотности электролита в аккумуляторе необходимо сначала зарядить его до максимального уровня. Это можно сделать с помощью ЗУ или подключив батарею к работающему генератору автомобиля. Зарядка способствует увеличению концентрации кислоты в электролите за счет распада воды на кислород и водород.

Если после зарядки плотность все еще ниже нормы, то можно долить в аккумулятор концентрат, который продается в автомагазинах. Жидкость представляет собой раствор серной кислоты с показателем 1,40 г/см³. Доливать концентрат нужно осторожно, постепенно и равномерно по всем банкам аккумулятора, контролируя плотность с помощью ареометра. Нельзя переливать раствор, так как это приведет к перегреву и повреждению батареи.

Долив электролита в АКБ

Доливать в аккумулятор чистую серную кислоту не стоит, так как это нарушит баланс реакций восстановления и окисления, которые происходят между пластинами АКБ. Еще чистая серная кислота порой загрязнена примесями. Они негативно скажутся на качестве электролита. Также не следует использовать для доливки обычную водопроводную или дистиллированную воду, так как она разбавляет раствор, снижает его концентрацию.

Понижение плотности

Слишком высокая плотность может привести к коррозии свинцовых пластин, ускоренному износу и снижению срока службы АКБ. Для понижения концентрации кислоты можно долить дистиллированную воду в каждую банку аккумулятора до уровня максимальной отметки. Вода разбавит серную кислоту, уменьшит плотность электролита. Необходимо соблюдать такие правила:

• использовать только дистиллированную воду, так как обычная содержит примеси, которые могут повредить батарею;
• доливать воду только при полностью заряженном аккумуляторе, так как при разрядке уровень электролита повышается;
• доливать воду постепенно и тщательно перемешивать электролит, чтобы избежать образования слоя с низкой плотностью на поверхности;
• проверять плотность с помощью ареометра или специального прибора, поддерживать ее в пределах нормы.

Нужно соблюдать меры безопасности при работе с АКБ, так как электролит — агрессивная жидкость, которая может вызвать ожоги или взрыв. Пары раствора при кипении выделяют в воздух вредные вещества. Поэтому надо проводить все манипуляции в помещении с открытыми окнами или дверями.

Таблица значений для долива воды или кислоты

Электролит — смесь двух компонентов. Плотность дистиллированной воды составляет 1 г/см³, аналогичный показатель для серной кислоты равен 1,8356 г/см³. Чтобы получить правильную пропорцию на уровне 1,26 г/см³, нужно долить в раствор кислоты или дистиллированной воды. Это легко сделать по таблице:

Нужно, г/см³	1,24	1,26	1,28	1,30
1,15	254	290	342	396
1,16	220	275	330	385
1,17	201	159	316	374
1,18	181	241	301	362
1,19	158	222	285	348
1,20	133	200	266	333
1,21	105	176	246	313
1,22	74	149	223	242
1,23	40	119	198	277
1,24	0	84	169	253
1,25	24	45	136	226
1,26	47	0	97	194
1,27	68	23	53	158
1,28	87	44	0	115
1,29	105	63	21	63
1,30	112	82	41	0
1,31	138	99	59	20
1,32	153	115	77	38
1,33	167	130	93	56
1,34	181	145	108	72

Чтобы воспользоваться таблицей, надо в верхней горизонтальной строке выбрать ориентир — какая нужна плотность электролита. В левом крайнем вертикальном столбце указаны текущие показатели, полученные с помощью ареометра. Если показатель меньше, чем нужно, необходимо убрать из раствора тот объем (в см³), что находится на пересечении, а потом долить тот же объем концентратом с плотностью 1,40 г/см³. Когда показатель выше нормы, следует выкачать из раствора нужный объем и долить дистиллированной водой.

Простой пример. Нужно получить электролит с плотностью 1,28 г/см³ (верхняя горизонтальная строка). Ареометр показал, что плотность в аккумуляторе составляет 1,18 г/см³ (крайний левый вертикальный столбец). На пересечении оказалось число 301. Значит необходимо удалить из АКБ 301 см³ раствора и долить тот же объем кислотного концентрата. После смешения показатель должен стать нормальным — 1,28 г/см³. Для контроля можно еще раз померить плотность.