Одним из наиболее устойчивых автомобильных ритуалов является рекомендация кратковременно включать ходовые огни перед запуском двигателя при отрицательных температурах, что омолаживает замерзший аккумулятор. «Наши бабушки и дедушки делали это и завещали нам!». Но полезно ли это, или это шоферский миф, который давно пора забыть?
Что происходит внутри батареи?
На самом деле, основная идея так называемого потепления батареи заключается в следующем. Батарея — это химический источник электроэнергии. Электричество вырабатывается в нем в результате химической реакции. Любой малообразованный человек знает, что при низких температурах скорость большинства реакций замедляется — иногда до полной остановки. Поэтому «спящему» от мороза аккумулятору трудно обеспечить максимальный пусковой ток, необходимый для запуска замерзшего двигателя. Однако, если перед запуском двигателя аккумулятор подвергается кратковременной нагрузке в виде включения фар дальнего света, то «течет» — электролит нагреется, реакция будет быстрее, и стартер будет крутиться быстрее. Все это кажется логичным, не так ли?
Но сторонники «теории потепления» никогда не приводили никаких технических аргументов — не говоря уже о цифрах — в ее защиту. Обычно они ссылаются только на свой собственный опыт, который они сами считают очень убедительным. Типичный аргумент выглядит следующим образом: «Я всегда включаю ходовые огни за несколько секунд до старта. Аккумуляторы служат мне долго, и я никогда не сталкивался с проблемой запуска на холоде, так что это полностью подтверждает теорию о пользе «прогревания»».
Есть и много противников этого ритуала — такого же старого, как и весь автомобильный мир. Они заявляют (опять же без цифр и фактов), что «потепление» — это чепуха и даже вредно. Эффективность «возобновления» реакции ничтожно мала, но она способна высосать из батареи ту самую каплю энергии, без которой ее ресурсов уже не хватит для запуска. Поэтому лучше забыть этот метод, как и ряд других сомнительных советов из древности — например, рекомендацию плюнуть на колесный болт, прежде чем его закрутить, а затем немного запечь резьбу в песке, чтобы он не открутился самопроизвольно….
Кроме того, противники теории «потепления» утверждают, что мы на долгие годы забыли о причине рекомендации мигать фарами. Этот совет, по их словам, уходит корнями в глубь веков и первоначально предназначался не для улучшения отдачи тока, а для предотвращения ухудшения состояния батареи. Проблема в том, что старые батареи при резкой нагрузке от стартера в холодную погоду могут вызвать коробление пластин и короткое замыкание между ними. Поэтому было предложено прогреть пластины умеренной нагрузкой от ламп дальнего света, затем повернуть ключ и нагрузить аккумулятор током стартера. Но эффективность этого метода избавила от догадок даже нынешние годы, а для любых современных батарей он вообще стал бессмысленным.
Верить или проверить?
Такие авторитетные специалисты, как Александр Казунин, заведующий лабораторией аккумуляторных батарей Научно-исследовательского и экспериментального института автомобильной электроники и электроприборов ФГУП, Николай Курзухов, автор книги «Пусковой аккумулятор в автомобиле», и другие, единодушны во мнении: метод мигания фарами бесполезен, а зачастую — вреден!
Но даже с учетом логики и убеждений мэтров, хотелось бы получить какое-то практическое, осязаемое подтверждение….. Несколько лет назад мы однажды затронули эту тему и попытались физически проверить «теорию разогрева батареи». Мы погрузили датчик температуры в аккумулятор, охлажденный морозом до -17 (да, в Москве были такие зимы!), и проверили температуру после нескольких коротких морганий фарами, после минуты непрерывного курения и даже после 15 минут. Термометр не показывал ни малейшего изменения температуры в сторону повышения. Однако мы не нашли этот эксперимент особенно остроумным или показательным, а статья о результатах не показалась нам…..
Тем не менее, спустя некоторое время мы решили вернуться к «теории отжига», на этот раз под другим углом — проверив, в какой степени «отжиг» влияет на такой параметр батареи, как внутреннее сопротивление.
Внутреннее сопротивление батареи — это параметр, который не указан на этикетке или в руководстве по эксплуатации батареи. Но именно оно (вернее, его увеличение сверх допустимого) и приводит к выходу из строя аккумулятора. Образно говоря, это паразитное дополнительное сопротивление, которое существует между батареей и стартером. Это похоже на электрический «засор в трубе». Чем выше сопротивление батареи, тем, очевидно, хуже. По мере его увеличения батарея теряет способность отдавать максимальный ток. Она увеличивается при низких температурах (обратимо) и при сульфатации пластин (необратимо). Абсолютных цифр для стандарта не существует, но для наиболее эффективных и неизношенных автомобильных аккумуляторов внутреннее сопротивление не должно превышать 4-5 миллиомов в хорошем состоянии. Это значение можно измерить только с помощью специального прибора — обычный мультиметр в режиме омметра не поможет.
Нас интересует именно увеличение внутреннего сопротивления батареи от мороза, которое возвращается к норме от тепла. Логично, что именно это может однозначно продемонстрировать преимущества (или их отсутствие!) «прогрева» ламп головного света. Чтобы выяснить это, мы охлаждаем батарею и с помощью специального тестера холостого хода измеряем внутреннее сопротивление, подключенного через Bluetooth к смартфону, который отображает результат. Тестер самодельный, но достаточно точный. Измерения будут проводиться до охлаждения, после охлаждения и после того, как лампы фар будут гореть в течение различных периодов времени. На каждом этапе мы сделаем три последовательных прогона, так как ошибка обычно отличается одного измерения от другого на 3-5%. На рисунке будут показаны средние значения.
Для эксперимента мы взяли аккумулятор отечественного производства емкостью 75 ампер-часов и максимальным пусковым током 550 ампер. Это дешевая батарея с изначально посредственными свойствами. Аккумулятору четыре года. Однако он не находился в постоянной эксплуатации в автомобиле — его использовали в качестве временной замены для редакционного парка. Он регулярно заряжался и не простаивал, когда не использовался. Последняя зарядка была произведена около полутора месяцев назад.
Во-первых, оценка состояния батареи без предварительной нагрузки и при комнатной температуре. Результат для этой уже не используемой «дешевой» батареи неплохой:
- Напряжение — 12,59 В
- Косвенно измеренный максимальный пусковой ток 540 ампер.
- Внутреннее сопротивление составляет 5,56 мОм.
Затем мы поместили батарею в морозильную камеру при температуре минус 19 градусов. И оставьте его там на три дня, чтобы почувствовать настоящую зиму! Затем мы вынимаем его и снова измеряем.
Результат предсказуем. Точно то же самое происходит с любой батареей на холоде: внутреннее сопротивление увеличивается, приближаясь к опасному пределу, максимальный выходной ток резко падает:
- Напряжение — 12,51 В
- Косвенно измеренный максимальный пусковой ток — 390 ампер
- Внутреннее сопротивление — 7,69 мОм.
А теперь самая интересная часть! Мы имитируем «предстартовое» включение фар дальнего света для «разогрева батареи», подключив две параллельно соединенные фары мощностью 55 Вт каждая к их клеммам. Общее потребление тока составляет 9,5 ампер. Для начала мы держим лампы подключенными в течение 10 секунд (так как фары, как известно, мигают), а затем повторяем измерения.
О, Боже! — Состояние батареи улучшилось! Сопротивление уменьшилось с 7,69 до 7,59 миллиомов, а максимальный пусковой ток увеличился с 390 до 395 ампер!
Правда, в процентном выражении сопротивление улучшилось всего на 3%, а ток увеличился чуть более чем на 1% … погрешность, на самом деле:
- Напряжение — 12,49 В.
- Косвенно измеренный максимальный пусковой ток — 395 ампер
- Внутреннее сопротивление — 7,59 миллиома.
Хорошо, давайте двигаться дальше. Давайте зарядим батарею лампочками еще на 30 секунд. Напряжение проседает, но внутреннее сопротивление снова немного уменьшилось, а максимальный выходной ток снова немного увеличился. Да, в пределах полутора процентов, но все же.
Зажгите трубки еще на 60 секунд! После этого дальнейшего улучшения внутреннего сопротивления не происходит. Но степень заряда опасно снижается. На этом эксперимент завершен.
И, наконец, проведем еще одно измерение — после того, как батарее дали прогреться при комнатной температуре в течение 24 часов. Как и должно быть, параметры практически восстанавливаются до исходных значений с поправкой на небольшую погрешность:
Конечно, мы не претендуем на научную обоснованность этого довольно простого эксперимента, но в целом он более или менее наглядно демонстрирует эффект «нагрева батареи» небольшой нагрузкой. Эффект технически существует, но он пренебрежимо мал, на уровне погрешности. Наивно надеяться, что этот метод поможет запустить двигатель, когда видавший виды аккумулятор находится «на грани жизни и смерти».
Источник: kolesa.ru
