Оптимальные нагрузки
Заночевать на даче в ночь на понедельник стало моей ошибкой. Я понял это ранним морозным февральским утром, когда при нажатии на кнопку старта лампочки на инструментальной панели вяло заморгали и тут же погасли. Это могло означать только одно – аккумулятор полностью разряжен. Хотя температура на улице была вполне приемлема для двухгодовалой Audi, всего то -26°С. В тот день мне пришлось не только опоздать на работу, потратив несколько часов на поиски пускозарядного устройства, но и до вечера возиться с ним на морозе, пытаясь запустить двигатель с помощью недешевого отечественного прибора.
«Да у нас половина клиентов в сервисе с зарядными устройствами ездят», – сообщил мне знакомый диагност из дилерского автоцентра. Этот случай заставил меня более внимательно присмотреться к проблеме аккумуляторов на современных автомобилях. В детстве я не раз наблюдал муки отца, который часто приносил аккумулятор нашей «копейки» домой, наливал в него дистиллированную воду и подключал к клеммам мудреный самодельный прибор, созданный знакомым самородком с оборонного предприятия, и потом всю ночь в батарее что-то зловеще булькало. Уже тогда я понял, что аккумулятор – это важный компонент автомобиля.
Времена советского дефицита прошли, а стоимость новой АКБ на современном автомобиле перевалила за 3000 руб. Тем не менее вопрос ухода за аккумулятором и стабильность его работы становится не менее важным, чем 30 лет назад. Современные автомобили оснащаются всё большим количеством электронных систем, которым требуется питание в тот момент, когда двигатель не работает, а генератор не подает электричество в бортовую сеть. Бортовые модули остаются под напряжением после закрывания автомобиля, например, при приближении водителя к автомобилю антенна находит ключ и дает сигнал на увеличение давления в топливной системе до того как водитель садится в кресло. Телевизор, усилители, стереосистемы, ксеноновые фары и другие приборы должны работать при заглушенном двигателе. Это дает дополнительную нагрузку на аккумулятор, заставляет его разряжаться сильнее и быстрее. Городской цикл вождения с короткими поездками не дает батареи восстановить свою емкость в полном объеме. В результате аккумулятор выходит из строя гораздо чаще срока своей службы.
Производители автомобилей создают специальные бортовые модули-фильтры, распределители питания, но все равно рапортуют в последние годы о резком увеличении неисправностей, связанных с поломкой АКБ как в гарантийный, так и в послегарантийный период, несмотря на все улучшения качества и технологий производства аккумуляторов, например, использования геля вместо воды и стекловолокна как абсорбирующего электролит материала.
С увеличением требований к автомобильным аккумуляторам растут требования и к зарядным устройствам. Дилерские автосервисы уже давно озаботились проблемой поддержки емкости бортового аккумулятора. Volkswagen совместно с австрийской FRONIUS создали целую линейку устройств (VAS 5900, VAS 5903, VAS 5906), применение которых обязательно при всех видах работ с автомобилем. Идея в том, что во время стандартной диагностики во время периодического обслуживания прибор анализирует состояние АКБ, подзаряжает ее и восстанавливает емкость, если это требуется.
Другая проблема существует с автомобилями, находящимися в демо-зале. Если к автомобилю не подключено зарядное устройство, то через несколько часов осмотра посетителями аккумулятор полностью разряжается. Как правило, ночью батарею ставят на зарядку, и на следующий день она опять полностью разряжается. Это приводит к тому, что даже самые современные АКБ приходят в негодность через несколько недель таких циклов полной разрядки и заряжания. Выход – подключение специального прибора, который работает в буферном режиме, снимая нагрузку с АКБ в том момент, когда посетители крутят настройки радио, оценивают степень подсветки приборов или двигают сидения, принимая решение о покупке. Одновременно прибор позволяет поддерживать емкость батареи на оптимальном уровне.
Во время обычной диагностики автомобиль может потреблять до 65 А тока (см. рисунок). Land Rover в специальном бюллетене в марте 2013 года разъяснил своим дилерам политику фирмы, запрещая подключать к автомобилям зарядные устройства, которые выдают постоянный ток менее 50 А и заряжают AGM аккумуляторы напряжением выше 14,8 В. По статистике, все больше неисправностей автомобилей вызывается не механическими повреждениями, а проблемой с программным обеспечением бортовых модулей, которые очень чувствительны к току и к колебаниям напряжения. Изменение версии ПО в одном модуле может вести за собой перепрограммирование соседних блоков в сети (например, в кольце MOST). Эта процедура занимает до нескольких часов, в течение которых бортовая сеть должна находиться под напряжением. Никакой аккумулятор тут не справится. Малейший скачок напряжения в сети автомобиля влечет за собой сбой записи, и в результате блок управления теряет связь со сканером. В таком случае недешевый ЭБУ потребуется менять на новый. По причине недостаточного напряжения может произойти сбой регистрации нового ключа, а система иммобилайзера перейдет в режим блокировки. Старые ключи в памяти блока могут исчезнуть, а новые не пропишутся.
Широко разрекламированный Kia Quoris «погиб» на глазах за 30 минут стоянки во время пикника с открытой дверью настолько, что пришлось вызывать эвакуатор в Тверскую область. Известно – самые технологически продвинутые аккумуляторы увеличивают свою электрохимическую активность при высоких температурах и понижают при низких. Соответственно емкость падает на морозе, и автомобиль не заводится. В моем случае сильно разряженная накануне подкачкой шин АКБ вместе с резким похолоданием заставила меня взять отгул за свой счет. Таких примеров можно привести немало.
После того как пару лет назад многие производители автомобилей стали давать доступ к программированию ЭБУ независимым сервисам, эта проблема становится массовой. По традиции независимые сервисы не особо заботятся о зарядных устройствах, рассматривая их как возможность сэкономить. Мне не раз приходилось видеть, как к дорогому автомобилю подкатывают огромный пуско-зарядник азиатского производства в магазинной тележке (см. фото). В сервисе не задумываются о том, какие могут быть последствия, до тех пор пока не происходит повреждение аккумулятора или блока управления. Технология азиатских и некоторых недорогих отечественных производителей недалеко ушла от умельцев 1980-х годов, где сетевое переменное напряжение частотой 50 Hz преобразуется в постоянное зарядное напряжение с помощью трансформатора и выпрямителя.
Такая схема никак не защищает бортовую сеть автомобиля от возможных колебаний напряжения в сети 220 В (если, например, кто-то в том же сервисе включит сварочный аппарат). В таких зарядных устройствах ток зарядки прямо пропорционален напряжению. По мере увеличения напряжения ток падает. Зарядное устройство с одноступенчатым контролем или вообще не выключается, или выключается через определенный интервал времени. Такой прибор не может определить тот момент, когда в АКБ начинается процесс газовыделения, а сама АКБ слишком сильно греется. Процесс идет «вслепую». В результате батарея или недостаточно заряжается, или перезаряжается. Такой вариант был вполне приемлем еще 10-15 лет назад. Более продвинутые и более дорогие приборы имеют двухступенчатый контроль. Ток и напряжение сначала быстро увеличиваются. По мере того как способность АКБ поднимать свою емкость падает, сила тока зарядки понижается, и электромагнитный выключатель добавляет или уменьшает ток для максимального заряжания аккумулятора. Однако коэффициент эффективности таких приборов не более 80%, поскольку они не имеют этапа консервации емкости.
Современные устройства для зарядки аккумуляторов призваны не только бережно восстанавливать разряженные аккумуляторы, но и обеспечивать бесперебойную подачу ровного уровня тока в бортовую сеть автомобиля в течение нескольких часов, проводить диагностику АКБ и генератора, удалять даже запущенную сульфатацию, уметь работать в компенсационном и в буферном режимах. При этом прибор должен заряжать аккумулятор в максимально короткий срок и не потреблять много электроэнергии. В таких приборах используется специальный цифровой микропроцессор, который перед началом зарядки сначала диагностирует аккумулятор и потом выбирает наиболее точный режим заряжания.
Некоторые приборы имеют возможность самостоятельного программирования режима зарядки. Но это требует определенного опыта. Гораздо удобнее автоматический режим. Достаточно просто накинуть клещи на клеммы аккумулятора и нажать кнопку старта. Сегодня это достижимо с использованием технологии IUoU, когда начально подаваемый ток зарядки остается неизменным до тех пор пока емкость АКБ не увеличится до 80%. Это позволяет сократить время зарядки батареи. Как только напряжение газовыделе-ния достигает примерно 2,4 В на ячейку, уровень подаваемого тока постепенно начинает сокращаться. После того как уровень емкости аккумулятора достигает максимума, прибор переходит в режим консервации, который помогает аккумулятору сохранять ёмкость продолжительное время, если он не используется. Такая технология позволяет добиться восстановления эффективности даже полностью разряженного аккумулятора до уровня 96%.
Большинство надежных зарядных устройств работает именно по такому принципу, и при принятии решения о покупке необходимо обращать внимание на поддержку характеристики IUoU в приборе. Особенно если автомобиль относится к последнему поколению. Помня об этом, я тоже теперь держу компактную зарядку в своем багажнике. Мало ли какие морозы нас ждут грядущей зимой.
