Главная › Новости

Греется клемма на аккумуляторе: причины, последствия и способы устранения проблемы

Опубликовано: 28.08.2018

= ПОЧЕМУ НЕТ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА = ПРОБЛЕМА В КЛЕММЕ

Обязательное условие бесперебойной длительной работы электрооборудования автомобиля – надежные контакты. Требование относится, прежде всего, к соединениям, работающим в условиях значительных токовых нагрузок, при постоянных агрессивных воздействиях (перепадах температур, высокой влажности, присутствии активных химических веществ). В таких условиях клеммы АКБ могут греться в процессе эксплуатации.

Кротко о клеммах.

Клеммы АКБ предназначены для соединения токоведущих проводников бортовой сети автомобиля с контактными выводами батареи. Производители выпускают несколько типов, соответствующих используемым в аккумуляторах стандартам:

Европейский стандарт «Тип А». Выводы АКБ представляют штыри в форме усеченного конуса, с диаметром верхней части 17.9 мм для отрицательного токовывода, 19.5 мм – для положительного. Азиатский («японский») стандарт «Тип В», кроме незначительных нюансов конструкции, отличается диаметром токовыводов: 11.1 мм — отрицательного, 12.7 мм – положительного. Американский стандарт включает выводы «Тип F» и «Тип G», соответственно, винтовые и «под болт». Встречаются аккумуляторы с токоотводами «под болт», соответствующие российскому стандарту «Тип Т» и европейскому «Тип Е».

8.11 АККУМУЛЯТОР, ПРИЧИНЫ БЫСТРОЙ РАЗРЯДКИ.

Наибольшее распространение получили первые 2 типа, аккумуляторных токовыводов, поэтому клеммы соответствующей конструкции составляют значительную часть ассортимента производителей.

Конструктивно изделие выполняется в виде тяжелого металлического хомута, форма которого позволяет обеспечить плотный контакт с выводами АКБ.

Улучшить его позволяет затяжка при помощи болта, пропущенного в отверстия на губках, и гайки. Присоединение токоведущих проводников бортовой сети осуществляется:

Съемной прижимной пластиной; Сваркой (пайкой) при изготовлении проводника с несъемной клеммой в заводских условиях; Запрессовкой в разрезной или цельный обжимной металлический патрон (оконцеватель).

Последний вариант нашел в автомобилестроении широкое применение.

Наиболее важная характеристика контактной группы – сопротивление, которое должно быть минимальным. Требование относится непосредственно к детали и к переходной области в районе соединений с токовыводами батареи, проводниками бортовой сети. Поэтому при изготовлении применяют материалы, обладающие высокой электропроводностью: свинец, медь, медные сплавы — бронзу, латунь (последние — реже).

Другие требования к аккумуляторным клеммам включают:

Значительную массу, что позволяет, за счет инерционности, не нарушать соединение при вибрациях во время движения автомобиля; Механическую прочность, достаточную, чтобы выдержать без разрушения множество операций затягивания и ослабления болта на губках ; Устойчивость к износу; Незначительный уровень остаточных деформаций (после стягивания губок должна оставаться возможность для повторения в дальнейшем); Простота и быстрота установки соединения и снятия со штырей аккумулятора.

Но даже качественные контактные детали при выполнении правил эксплуатации и исправном электрооборудовании автомобиля могут греться.

Почему греются клеммы?

В электрической сети выделение тепла элементами (нагрев) определяется соотношением:

Q = I*I*R*t .

Q – количество выделяемого тепла (определяет скорость нагрева и максимальную температуру); I — протекающий в цепях ток; R – сопротивление элемента (участка) цепи; t – время протекания тока.

В автомобиле в штатном режиме (пуск пока не рассматривается) при работающем генераторе заряд аккумулятора (в зависимости от емкости батареи, степени разряда, мощности подключенных потребителей) может превышать 10 А. При низком сопротивлении контактов выделяющейся на них мощности (к примеру, при 0.01 Ом – 1 Вт) недостаточно для заметного нагрева. Однако ухудшение контакта ведет к росту сопротивления и, соответственно, разогреву деталей.

При неработающем генераторе всю токовую нагрузку принимает АКБ (в среднем она может составлять порядка 80-100 А), что вызовет увеличение интенсивности нагрева, рост температуры клеммного соединения.

Наиболее тяжелым режимом является пуск двигателя. Во время запуска нагрузкой стартера является массивный вал холодного двигателя, с увеличенным (подача смазки неработающей пока системой не производится) сопротивлением (трением). В результате возрастает нагрузка электрической машины, растет пусковой ток, который достигает 300-350 А (в зимнее время не предел 600 А). При этом аккумулятор остается единственным источником, токовую нагрузку принимают токовыводы АКБ.

По приведенному выше соотношению не составляет труда подсчитать, что даже при сопротивлении в 1 мОм, при протекании тока в 300 А на контактах выделиться 90 Вт мощности, за 10 с запуска количество теплоты ставит 900 Дж (такой энергии достаточно, чтобы вскипятить стакан воды).

Примеры явно указывают основную причину разогрева в местах электрических соединений – увеличенное сопротивление. Среди других причин:

Разогрев токоведущих проводников из-за неправильного выбора сечения (например, при замене в процессе ремонта). Нагрев других точек контакта. К примеру, повышение температуры «минусовой» клеммы может вызваться окислением проводников и контактной площадки в месте соединения с кузовом. В результате разогревается контакт, поскольку проводник короткий, а теплопроводность достаточно высока – дополнительно прогревается клеммное соединение на АКБ. Превышение токами потребителей допустимых значений. Так, подклинивание стартера вполне способно вызвать перегрев контактов на АБ, хотя при исправном узле проблем не наблюдается. Другой вариант – неполадки генератора, в результате чего АКБ работает в длительном режиме при высоких значениях среднего тока.

Опасность разогрева клемм АКБ.

Перегрев контактов – явление, представляющее опасность для аккумуляторной батареи:

При повышении температуры клемм и токовыводов, за счет высокой теплопроводности возможен локальный перегрев электродов в банках. В результате повышается интенсивность испарения электролита, наблюдается пересыхание и осыпание активной массы. Аккумулятор теряет емкость. Чередование нагрева/остывания приводит к тепловому расширению/сжатию прилегающих конструкций (корпуса АКБ), вызывает появление микротрещин. Рост температуры выше допустимых значение чреват расплавлением пластика корпуса, тепловой деформацией тоководов (температура плавления сплавов свинца, применяемых при изготовлении, составляет 300 градусов).

Как бороться с нагревом клемм?

Чтобы устранить нагрев в местах соединений владельцу автомобиля следует, прежде всего, позаботиться об исправности электрооборудования. Необходимо проверить допустимые токовые нагрузки для проводников (замена узлов электрооборудования, установка новых элементов могут привести к росту потребления). При необходимости – произвести замену проводящих жгутов, увеличив общее сечение проводников.

Наряду с этим решают проблему обеспечения надежного соединения с выводами аккумулятора. Нарушение контакта происходит вследствие:

Выбор аккумуляторов с отличающимися от рекомендованного в документации типами токовыводов. К примеру, установка АКБ с штырями «Тип В» вместо европейских потребует замены контактных групп на проводниках или использования переходников. Неплотного прилегания токоведущих частей. В оконцевателях наблюдается смещение проводников вследствие вибраций. На хомутах клемм причинами могут стать остаточная деформация деталей или трещины, неполное обжатие губок.

Требуется постоянный контроль, при обнаружении проблем проводники в оконцевателях следует дополнительно обжать, жгут желательно пропаять (так снизится влияние вибрации). Поврежденные или не удовлетворяющие требованиям детали необходимо заменить.

Износа поверхностей деталей. Он приводящего к образованию воздушной прослойки (воздух является диэлектриком), росту переходного сопротивления. Кроме того, рост сопротивления вызывается сокращением площади контактирующих поверхностей (сопротивление обратно пропорционально площади).

Наиболее вероятные причины износа – ненадежная фиксация на выводах АКБ, частые отключения/подключения аккумулятора. В обязательном прядке следует зажимать соединения на губках до упора (но без излишнего усилия). Желательно при каждом отсоединении проводить контроль поверхности, легкую шлифовку (например, шкуркой-«нулевкой»).

Видео о правильной затяжке клемм.

Образования окислов – оксидов металлов контактных групп, сульфатов, других солей. Наличие окислов – наиболее распространенная причина увеличения сопротивления контактов, приводящая к разогреву. Образуются пленки при воздействии кислорода воздуха, влаги (имеет место процесс электролиза при взаимодействии металлов с различными электрохимическими потенциалами), паров электролита. При повышении температуры интенсивность окисления значительно взрастает.

Окислы следует удалять — контакты чистят металлической щеткой (требует аккуратности, чтобы не допустить повреждения изоляции), наждачной бумагой, напильником с мелкой насечкой. Чистые контактные поверхности защищают от воздействия воздуха, влаги, электролита нанесением консистентных смазок, защитных спреев, специальных проводящих паст (подробнее в статье « Чем смазать клеммы аккумулятора »).

Для профилактики следует произвести осмотр всех мест контакта (не только на АКБ), очистить от окислов, продуктов коррозии, подтянуть для обеспечения надежности электрических соединений.

Опыт автовладельцев.

Павел, Suzuki Vitara:

Случайно обнаружил солидный перегрев «+» на батарее. Стал следить внимательно – после каждой поездки проверял, но повторения не было, Очередной раз заметил тоже случайно, в гараже, обратил внимание – сразу после старта мотора. Принялся контролировать каждый запуск – обнаружилось несколько раз, бессистемно. Пришлось консультироваться у мастера. Он посоветовал при нагреве выводов АКБ проверить температуру проводов, оказалось вместе с выводами аккумулятора сильно греется провод к стартеру. Отдал специалисту, разобрали – подшипники поизносились, вал периодически подклинивал, отсюда и огромные токи, и нагрев батареи. После замены не заметил ни разу.

Олег, Opel Astra:

Появилась проблема – после каждой поездки минусовая клемма аккумулятора разогревались так, что плесни воды – зашипит. Что только ни делал – прикручивал намертво чтобы контакт получить (с затянутым болтом было не провернуть), чистил наждачкой, проводящей пасты добавлял – без толку. Товарищ дал совет – он сталкивался с такой же проблемой, помогло обжатие подключенного провода. Мне обжать нечем было, просто взял и на месте заделки с четырех сторон по паре лунок накернил (неудобно, провод короткий, помощник нужен, но справился). Проблема исчезла мгновенно. Похоже, или проводники внутри окислились, или жгут расползся, при кернении получилось соединение восстановить.

Петр, Лада 2114:

Брал машину с рук, все смотрели, состояние показалось нормальным. Купил, через неделю поехал в другой город, на половине пути потянуло горелым пластиком. Остановился, все смотрел – не нашел, открыл капот – пластиковый чехол, который «минус» аккума закрывает, почти потек. Добрался кое-как, но речь о самой проблеме. Оказывается машинка стояла долго без работы, покрылась ржавчиной площадка под шпилькой, где провод к корпусу, шпилька оказалась вся окисленная (нашел это через 2 дня). В результате грелся провод очень, и клемму нагревал. После снятия провода, чистки, установки на место (обязательно затянуть как следует) все прошло, уже почти год не вспоминаю.

Михаил, VW Passat:

А у меня грелись и плюс, и минус, а проблема — в генераторном узле. Лампа контрольная в поездке вела себя как ей заблагорассудиться (мигает, горит, гаснет), батарея постоянно недозаряженная, клеммы горячие. На второй день такой чехарды поехал к спецам искать. Диагноз простой – глючил регулятор, генератор то работал, то нет. Электрик сказал — ток почти 100 А от АКБ периодически протекал, отсюда и нагрев.

Рекомендую прочитать: