Ареометр для аккумулятора

Для чего необходимо проверять плотность электролитической жидкости

Любой электролит представляет собой не что иное, как химическую смесь, состоящую из дистиллированной воды и серной кислоты в определенной пропорции: вода 65%, 35% — кислота. Именно такое процентное соотношение и позволяет электролиту осуществлять накопление электрического заряда без нанесения урона чувствительным свинцовым пластинам АКБ.

В процессе постоянной эксплуатации батареи происходят постоянные изменения плотности электролита, что определенным образом может сказаться на ее рабочих функциях. Само понятие плотности, кстати, означает не что иное, как процентное соотношение серной кислоты к дистилляту.

Если уровень серной кислоты внутри аккумулятора становится слишком высоким, это может печально закончиться для его пластин. Бывают ситуации, когда кислота попросту разъедает свинец, и пластины разрушаются.

Если же кислоты слишком мало, это означает, что АКБ разряжена или близка к тому, чтобы разрядиться полностью. Аккумулятор не может работать в режиме той емкости, которая указана в его технических характеристиках. Например, энергии может просто не хватить в условиях холодного запуска двигателя внутреннего сгорания.

Также, если водитель долго пытается ездить на разряженном аккумуляторе, процесс оседания сульфатов на пластинах неизбежен. На них образуется плотный белый налет, убрать который порой бывает весьма проблематично. При критичном уровне сульфатов произойдет либо разрушение пластин, либо короткое замыкание. Потребуется десульфатация аккумулятора.

Как измерить уровень электролита в аккумуляторе

Замер уровня рабочей жидкости осуществляется так:

1. Первый способ — по максимальной и минимальной отметке — уровень электролита должен быть между ними.
2. Для второго варианта проверки пользователю необходимо открыть отверстия, в которых установлены банки и осмотреть все по отдельности. При этом следует учитывать, что объем электролита одинаковый в каждом отверстии (10-15 мм над пластинами).
3. Чтобы замерить этим способом нужно подготовить стеклянную трубочку, внутренний диаметр которой не превышает 5 мм. Затем открутить крышку на аккумуляторе и опустить трубку внутрь, пока она не упрется в предохранительный щиток. После этого закрыть наружное отверстие пальцем и достать трубочку. Уровень электролита в ней и является замеряемым параметром.

Как повысить плотность рабочего электролита

В том случае, если в результате измерений было выяснено, что концентрация кислоты ниже требуемой, возникает необходимость в её повышении. Для это есть несколько способов:

• перезарядка аккумулятора;
• полная замена раствора электролита на новый;
• добавление более концентрированного раствора;
• добавление кислоты.

Для работы могут понадобится: мерная емкость, груша, паяльник, дрель. Весь инструментарий должен быть вымыт и высушен. Также нужно держать под рукой дистиллированную воду и электролит.

Если после набора оборотов вольтаж не изменился как описано выше, то начинать стоит с попытки перезарядить аккумулятор. 10 часов батарею заряжают с силой тока в 10 раз меньше чем его емкость. После этого её понижают вдвое и продолжают заряжать еще 2 часа.

В случае если изначальное напряжение после набора оборотов будет выше 14,4 вольта, то в АКБ заливается вода и её ставят на зарядку.

В случае если аккумулятор все равно быстро разряжается, то приходит время полной замены раствора. Чтобы это сделать, нужно выкачать из каждой банки максимально возможное количество жидкости, а её остаток аккуратно слить. Для этого все отверстия устройства в корпусе полностью герметично закрывают. Затем его кладут на бок и сверлят отверстия для слива для каждой банки. После чего жидкость из них сливают.

!Важно Категорически запрещено устанавливать АКБ на крышку. В противном случае может произойти короткое замыкание

И это приведет к осыпанию поверхностей пластин. После того как старый электролит будет удален, внутренности батареи тщательно промывают дистиллятом. Затем паяльником запаивают просверленные отверстия, до полной герметичности и заливают новый раствор через предназначенные для этого отверстия.

В целом, повысить или понизить плотность для каждой отдельно взятой банки можно доливая раствор электролита высокой концентрации или дистиллированной воды.

Если плотность выше чем 1,18 г/см3, то добавляют концентрированный раствор. Из банки выбирают столько жидкости, сколько возможно и заменяют половину на концентрат. Его плотность должна быть выше, чем та, которая нужна для нормальной работы. Получившийся раствор заливают обратно и аккуратно перебалтывают для перемешивания. Через небольшой промежуток времени проводят проверку. Зачастую с первого раза не получается достичь необходимых значений. Поэтому процедуру повторяют, но подменяют только четвертую часть исходной жидкости. До тех пор, пока результат не будет достигнут действия повторяют с каждым разом уменьшая объем подмены в 2 раза. Если получится концентрация выше оптимальной, то просто разбавляют очищенной водой.

Если же измерения показали значения ниже 1,18 г/см3, то используют кислоту. Проводят те же действия, что и при разбавлении концентратом, но подменяют меньшую часть, чтобы не превысить норму уже в первом цикле.

При приготовлении растворов кислота вливается в воду, в противном случае высок риск разбрызгивания концентрата. Все работы проводятся в рабочей робе с защищенными руками и глазами.

Какие значения плотности электролита считают нормой?

Прежде чем приступать к замерам плотности электролита необходимо знать ее нормальное значение для полноценного функционирования аккумулятора. При изготовлении АКБ на заводах их заполняют электролитом со средней плотностью 1,26-1,27 г/см3. В целом этого достаточно для начала его эксплуатации. Но следует учитывать, что со временем этот показатель меняется и его приходится возвращать к оптимальным значениям. Основным фактором, определяющим величину плотности электролита, являются температурные условия эксплуатации автомобиля. Если это регионы с холодным макроклиматом, то она должна составлять 1,27–1,29 г/см3, если речь идет о средней полосе, то значение снижается до 1,25 – 1,27 г/см3, в теплых регионах 1,23 – 1,25 г/см3. Четко прослеживается закономерность, что чем ниже температура, при которой работает аккумулятор, тем выше необходимая для его нормальной работы плотность электролита.

!Справка При изготовлении состава для заливки рекомендуют отталкиваться от нижних значений допустимого диапазона. Также учитывают, что есть натриевые и калиевые электролиты и они используются в разных пропорциях.

Важная информация для автолюбителя

Так же без острой необходимости не следует заменять электролит полностью. Если кислоту необходимо разбавить водой, то следует помнить, что плотность жидкостей отличается. По этой причине кислоту вливают в воду тонкой струей с постоянным размешиванием.

Обращение с источником питания должно быть максимально осторожным, нельзя АКБ переворачивать вверх дном из-за возможного возникновения в процессе эксплуатации короткого замыкания. Перед завинчиванием крышек на банках необходимо воспользоваться рекомендацией специалистов, как проверить плотность аккумулятора ареометром перед эксплуатацией агрегата.

Устройство аккумулятора

Свинцовые аккумуляторы устроены из соединенных последовательно емкостей — банок. В банках в раствор серной кислоты погружены пластины из свинцового сплава. Благодаря восстановлению и окислению свинца на аноде и катоде в батарее существует разница электрического потенциала.

Основные причины поломки аккумулятора:

1. Выкипание электролита.
2. Изменение химического состава электролита.
3. Растворение пластин — сульфатация.
4. Короткое замыкание в банках — анод прикасается к катоду без зазора.

Виды батарей

Кислотные аккумуляторные батареи бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми. Обслуживаемый имеет специальные отворачивающиеся пробки, дающие доступ внутрь батареи. Можно ареометром проверить плотность, визуально определить уровень и цвет электролита. Необслуживаемые аккумуляторы лишены такой возможности. Технологически они более совершенны, так как испарения воды из электролита сведены к минимуму, и раствор серной кислоты рассчитан на весь срок службы прибора. Необслуживаемые батареи нужны, если они устанавливаются в салоне автомобиля.

Пытаясь из необслуживаемого аккумулятора сделать обслуживаемый, нужно определить воз можно ли это, об этом далее.

Необслуживаемые свинцовые аккумуляторы бывают:

1. С жидким электролитом – технология WET
2. С заполнителем из стекловолокна – технология AGM
3. С гелевым электролитом — GEL

Полноценно можно обслужить только WET батарею. В зависимости от материала пластин эти аккумуляторы бывают:

1. Сурьмянистые: свинец обладает излишней пластичностью, для прочности в него добавлена сурьма. Ее недостаток — она катализатор элетролиза воды. уровень и плотность электролита изменяются. Этот вид необходимо чаще обслуживать. Обозначаются они буквами Sb.
2. Кальциевые: наличие кальция снижает срок службы прибора — пластины быстро сульфатируются. Обслуживать такие батареи практически не нужно, но главное — не допускать глубокого разряда. Обозначаются они буквами Ca.
3. Гибридные: одна часть клеммы сделана из кальциевого, вторая — сурьмянистого материала. Отличный компромисс — газовыделение сведено к минимуму. Обозначаются Ca/Sb.

Только предварительно выяснив, можно ли обслужить именно ваш аккумулятор, стоит переходить непосредственно к работе.

Начинаем с наружного осмотра

Поскольку без автомобильной АКБ нет возможности запустить мотор (можно, если схитрить), то следить за состоянием батареи просто необходимо. Поэтому нам необходимо обладать знаниями о том, как осуществлять проверку ее работоспособности. Начнем с визуального осмотра аккумулятора. Необходимо, чтобы ее наружная поверхность была чистой и не иметь видимых повреждений. То же самое относится к состоянию его клемм. Зачастую уже на этом этапе видно, есть ли какие-либо проблемы с его работоспособностью. Окисленные и загрязненные клеммы могут свидетельствовать о том, что батарея перегревается из-за замыкания секций внутри нее.

Итак, визуальная оценка работоспособности АКБ включает в себя следующие моменты:

• целостность и общая сохранность корпуса изделия;
• чистота клемм и отсутствие потеков белого и зеленого цвета;
• отсутствие больших массивов пыли, грязи, следов подтекания электролита;
• плотная фиксация клемм крепежными элементами.

Почему на это важно обращать внимание?

Соответственно, двигатель запускается с большим трудом, а заряд в ходе движения ухудшается.

Как проверить плотность электролита аккумулятора

• Надеть перчатки и выкрутить все пластиковые крышки герметичных банок аккумулятора. Ареометр аккуратно опустить в первую банку и извлечь резиновой грушей электролит. Поплавок прибора должен находиться в свободном положении и не задевать дно и стенки банки.
• Жидкость в приборе наглядно укажет показания плотности.
• Этот процесс провести поочерёдно с каждой банкой. При разнице плотности в 0,01 г-на куб. см, необходимо долить дистиллированную воду.
• При пониженной плотности до показателя 1,22 г-на куб. см и ниже необходимо поставить АКБ на зарядку.

Важно! При повышении температуры плотность электролита прямо пропорционально уменьшается на 0.01 г/см3. И, с точностью до наоборот увеличивается при понижении температуры.. Краткий инструктаж предварительной подготовки:

Краткий инструктаж предварительной подготовки:

1. Соблюдая меры безопасности подготовить необходимые ниже перечисленные инструменты и материалы.
2. Самостоятельное изготовление электролита требует внимательности и аккуратности. Кислоту медленно добавляют в воду, а не наоборот. При добавлении в воду кислота реагирует не агрессивно, исключив ожоги и испарения. Кислота погружается в толщу воды и разбрызгивания не происходит из-за определенной реакции. Рекомендация: Аккуратно вливая кислоту в дистиллированную воду, непрерывно перемешивайте раствор стеклянной палочкой. Растворение серной кислоты в воде выделяет большое количество тепла. Выливая воду в кислоту, вы подвергните себя большой опасности. Кислота имеет по сравнению с водой высокую плотность (практически в два раза). Следовательно, вода растекается на поверхности кислоты. Преобразуясь в быстро нагревающуюся агрессивную среду, образуя пары и кислотные брызги. Будьте внимательны!
3. Ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор! Это ведет к осыпанию пластин и может вызвать короткое замыкание.
4. Специальную посуду и инструменты для приготовления электролита следует подготовить заранее:
   1. Защитная одежда (брезентовые рукавицы, фартук прорезиненный, кислотно-щелочестойкие перчатки, защитные очки).
   2. В свободном доступе бак с чистой холодной водой.
   3. В аптечку стоит добавить пищевую соду и нашатырный спирт.
   4. Различные приспособления для работы с реагентами (мензурку, резиновую грушу и воронку).
   5. Учесть и определенные приборы (ареометр, трубку для измерения уровня, паяльник и дрель).

Какие должны быть плотность и уровень электролита

В регионах с умеренным климатом рабочий параметр плотности электролита должен составлять от 1,25 до 1,27 г/см3 ±0,01 г/см3.

Важно знать

Следует учитывать, что чем ниже плотность электролита в полностью заряженной батарее авто, тем дольше она прослужит.

Плотность кислоты с водой в банках автомобильного аккумулятора разная, и зависит от нескольких параметров:

• заряженность батареи;
• процентного содержания серы — чем больше концентрация раствора, тем более высокая плотность жидкости;
• температуры раствора — чем больше это значение, тем ниже уровень плотности.

Оптимальный уровень электролита в аккумуляторе машины должен быть таким, чтобы в каждой банке раствор покрывал пластины с запасом 10-15 мм.

Таблица: плотность в зависимости от климатической зоны

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

В странах, где зимой температура воздуха опускается до -30 градусов данное значение должно быть на 0,01 г/см3 больше, а в областях с жарким климатом — на 0,01 г/см меньше. Если в зимнее время года температура воздуха опускается до -50 °C, то уровень плотности рекомендуется увеличивать до 1,29 г/см3. Если данный показатель будет меньше, это станет причиной снижения электродвижущей силы и возможного замерзания рабочего раствора.

Важно знать

Слишком высокий уровень плотности раствора электролита в банках аккумуляторной батареи повлияет на ее срок службы. Пониженный параметр становится причиной падения напряжения и трудному пуску силового агрегата.

Если плотность рабочего раствора в холодное время года снизится до 1,09 г/см3, это станет причиной замерзания аккумуляторной батареи уже при -7 градусах. Надо учитывать, что кратковременные поездки на транспортном средстве, составляющие менее 30 минут, не дают возможности рабочей жидкости полностью прогреться и эффективно заряжаться. Поэтому разряд электролита при низких температурах ежедневно растет, что серьезно влияет на уровень плотности.

Полезно знать

Для нового и исправного аккумулятора нормальная величина изменения плотности рабочей жидкости при полном заряде и разряжении составляет в диапазоне от 0,15 до 0,16 г/см3.

Таблица: температура замерзания электролита в зависимости от его плотности

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Важно знать

Данный параметр для теплых и влажных климатических регионов должен составить не менее 1,22 г/см3 (эта величина является критической).

В конце весны и летом температура в моторном отсеке более высокая, что приводит к испарению воды из кислотного раствора и более активному протеканию электрохимических процессов в аккумуляторе. Это становится причиной повышенной токоотдачи.

В жаркое время года из-за высокой температуры особо остро стоит проблема обезвоживания для аккумулятора. Поскольку высокий уровень плотности негативно влияет на свинцовые пластины обслуживаемых и необслуживаемых батарей, рекомендуется, чтобы этот параметр имел отклонение на 0,02 г/см3 меньше номинального. В частности, если речь идет о южных регионах, где используется устройство. При снижении объема или количества рабочей жидкости и увеличения параметра плотности коррозийные процессы на электродных выходах могут увеличиться.

Контроль степени заряда аккумулятора

Контроль плотности удобен тем, что позволяет оценить состояние каждой банки аккумуляторной батареи. Но ареометр есть не у всех, да и в необслуживаемых аккумуляторах этот метод неприменим. Зная характеристики свинцово-кислотного аккумулятора, можно грубо оценить его заряженность и вольтметром – без нагрузки его показания должны быть в пределах 12,8-13,2 В, поскольку в 12-вольтовом аккумуляторе 6 последовательно соединенных банок, а при полном заряде каждая имеет напряжение на выводах в 2,2-2,4 В. Разряженным же аккумулятор считается, если напряжение на банке падает ниже 2,03 В (то есть 12,18 В в сумме).

Видео: Проверка заряда аккумулятора нагрузочной вилкой

Грубость же этого способа оценки состоит в том, что суммируется напряжение на всех банках независимо от их состояния. Например, если пять из шести банок полностью исправны и заряжены, а в шестой произошло замыкание, то на вольтметре мы увидим 10,75В – казалось бы, аккумулятор находится в глубоком разряде, но попытки зарядить его приведут лишь к «выкипанию» электролита в исправных банках.

Но даже если напряжение на выводах в норме – не факт, что аккумулятор окажется способным отдавать нужный ток. Для контроля токоотдачи применяются нагрузочные приборы – в простейшем случае это обычная нагрузочная вилка, состоящая из мощного резистора низкого сопротивления и вольтметра, наиболее сложные приборы (применяемые, в частности, в дилерских автотехцентрах) имеют встроенные электронные схемы, по падению напряжения на менее мощной нагрузке исходя из заранее введенной номинальной емкости определяющие состояние аккумулятора. Поскольку цена таких приборов делает их покупку для рядового автомобилиста неоправданной (в частности, АКБ-тестер Micro 568 стоит около 16 тысяч рублей), остановимся на нагрузочных вилках традиционной конструкции.

Подключив клеммы вилки к аккумулятору, можно увидеть напряжение на нем – опираясь на указанные выше значения, можно грубо определить его степень заряженности, на многих приборах для удобства нанесены цветовые обозначения (зеленый/желтый/красный диапазон). Нажав на тумблер или кнопку на корпусе, мы подключаем к аккумулятору нагрузку, сопротивление которой составляет десятые доли ома – тем самым она имитирует включение стартера с мощностью около киловатта. В этот момент напряжение на клеммах резко упадет и начнет снижаться еще сильнее. Исправным аккумулятор можно считать, если включение нагрузки не вызывает падения напряжения более чем на 2 вольта (для обычно используемых АКБ на 55-65 А*ч, чем больше емкость – тем меньше должна быть просадка), а дальнейшее снижение напряжения происходит медленно и плавно. Резкое падение напряжения – явный указатель на то, что батарея уже не в силах отдать высокий ток, а его быстрое снижение в течении нескольких секунд означает значительное падение емкости аккумулятора.

Подготовительные работы перед проверкой уровня и плотности

Перед тем как в домашних условиях определять плотность с помощью специального прибора, нужно иметь в виду, что:

1. Аккумулятор (АКБ) авто проверяется с использованием очков для защиты глаз и резиновых перчаток. Раствор электролита — агрессивная кислота, которая вызывает ожоги при попадании на тело.
2. Уровень плотности аккумуляторной батареи машины должен измеряться после визуальной проверки устройства.
3. Производится очистка клемм аккумулятора от окислений и загрязнений. Необходимо воспользоваться специальной железной щеткой или мелкозернистой наждачной бумагой.
4. Прежде чем померить значение плотности жидкости в автомобильной батарее, надо убедиться в наличии электролита в банках. Если объем вещества снижен, потребуется добавить в устройство дистиллированную воду.
5. При необходимости осуществляется демонтаж аккумулятора. От устройства отключаются клеммы и производится демонтаж фиксирующей пластины.
6. Перед отключением аккумулятора в автомобиле деактивируется система зажигания, предварительно отключается работа электрооборудования и приборов.
7. Батарею протирают влажной и чистой тряпкой, чтобы не допустить попадания пыли в банки с электролитом.

Видео: как снять аккумулятор с автомобиля

Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно рассказал о нюансах демонтажа аккумуляторной батареи с автомобиля и отключения этого устройства.

Как выполнять замер плотности электролита

Если вы задаетесь вопросом, как правильно проверить плотность аккумулятора, то можем сказать, что такая работа не представляет особой сложности. Помните лишь о том, что банки внутри батареи не соединяются между собой, поэтому следует проверять плотность в каждой из емкостей. Переворачивать аккумулятор и смешивать между собой электролит для выравнивания плотности запрещается. Крышка и пробки аккумулятора должны быть чистыми и не иметь каких-либо загрязнений. Проверку плотности выполняют исключительно на заряженной батарее, в противном случае показатели такого измерения будут некорректными.

Перед тем как проверить плотность необслуживаемого аккумулятора его необходимо снять с машины и выдержать в течение нескольких часов при комнатной температуре. Оптимальным диапазоном температуры при измерении плотности является показатель 20-30 градусов.

Для измерения плотности потребуется использовать ареометр, который еще называют денсиметром. В продаже можно найти разнообразные ареометры, которые имеют схожую конструкцию, но при этом отличаются своей стоимостью. При выборе такого устройства для измерения его необходимо проверить на калибровочной жидкости, что позволит быть полностью уверенным в точности таких измерений.

Большинство ареометров имеют одинаковую конструкцию и обеспечивают необходимую точность показателей. И всё же приобретать самые дешевые китайские образцы не следует, так как их качество и точность измерений будет соответствовать стоимости.

Измерение плотности электролита при использовании ареометра не представляет сложности.

Необходимо выполнить следующее:

• Наконечник ареометра протирается.

• Его опускают в колбу для измерения.

• Грушей набирают электролит и заполняют им колбу.

• Ожидают несколько минут, после чего проверяют показания.

• Сливают электролит обратно.

• Аналогичная работа проводится с каждой из банок в аккумуляторе.

Оптимальные показатели плотности электролита

При эксплуатации аккумулятора и замере плотности электролита следует помнить о том, что показатели могут колебаться в зависимости от климата в регионе.

• Для юга России оптимальный показатель плотности составляет 1,25.

• Для средней полосы — 1,27.

• Для севера — 1,29.

При изготовлении аккумуляторов в батарею заливают стандартный электролит, который замерзает при температурах ниже 60 градусов и имеет плотность порядка 1,26-1,27 грамм на сантиметр кубический.

Если проведённый замер показал повышенную плотность электролита, в аккумулятор необходимо долить дистиллированную воду. Приобрести такой дистиллят можно на автомобильных заправках или в специализированных магазинах. Использовать обычную воду из-под крана запрещается. Доливают дистиллят на глаз, после чего вновь проверяют плотность электролита.

Важно. Свинцовые пластины аккумулятора должны быть погружены в жидкость полностью

Исходя из этого и следует доливать дистиллят или же проводить дополнительную зарядку аккумулятора.

Изменение плотности электролита внутри аккумулятора происходит по естественным причинам. Однако если вы замечаете, что батарея быстро теряет заряд, а показатели плотности изменяются буквально спустя неделю после их выравнивания и доливки дистиллята, это свидетельствует о серьезных проблемах с аккумулятором, который в скором времени потребует замены.

Как измерить плотность в необслуживаемых аккумуляторах

Если проверка плотности и уровня электролита в обслуживаемых батареях не вызывает сложности, то как проверить плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе. Такие батареи имеют в верхней крышке небольшой глазок, который можно выкрутить и через появившееся отверстие проверить плотность аккумулятора автомобиля. Помните лишь о том, что в необслуживаемых аккумуляторах можно будет провести замер плотности электролита в одной банке, поэтому вы получите усредненный показатель. Выполнить точные замеры по каждой из банок у вас не получится.