A K U M U L A T O R

Jednym z najbardziej istotnych podzespołów samochodowych jest akumulator. Służy on do rozruchu silnika oraz zapewnia funkcjonowanie wszystkich odbiorników prądu elektrycznego głównie w trakcie postoju - od świateł począwszy, a na komputerze pokładowym kończąc. Szczególnie zimą, gdy gęsty olej zwiększa opory w trakcie rozruchu silnika, akumulator wykonuje ogromną pracę. O jego mocy świadczy wartość prądu rozruchu. Drugim parametrem jest pojemność.
Akumulator to urządzenie do naprzemiennego magazynowania i oddawania energii elektrycznej. Oznacza to, że nie tylko akumulator (jako jedno z ogniw całego łańcucha) musi być sprawny, ale i cały układ elektryczny pojazdu (że wymienimy tylko prądnicę lub alternator, regulator napięcia, rozrusznik, nie zaśniedziałe wszelkie połączenia konektorowe itd.).
Tradycyjny kwasowy akumulator rozruchowy wymaga od nas stałej, minimum comiesięcznej kontroli. Te nowocześniejsze, określane mianem "bezobsługowych", choć praktyczniejsze, zmuszają do ścisłego przestrzegania warunków eksploatacyjnych ; inaczej mogą stracić swe walory.
Tak zwane baterie bezobsługowe wydają się być pozbawione korków, jednak i tak muszą mieć otwory umożliwiające wymianę gazów. Otóż termin "bezobsługowy" zastosowano dość niefortunnie, nieco na wyrost i nie należy rozumieć go dosłownie. W porównaniu ze swym poprzednikiem wymaga znacznie mniej uwagi, a zawdzięcza to pracy chemików i konstruktorów. Efektem ich wysiłków są znacznie mniejsze ubytki elektrolitu (spowodowane odparowaniem wody z roztworu) co pozwala ograniczyć czynności obsługowe do minimum. Jednak dbałość o to, by płyty były całkowicie zanurzone w elektrolicie, nadal pozostaje podstawowym obowiązkiem użytkownika.
Pozostawienie nie przymocowanej baterii (w przekonaniu, że "przecież się nic nie przewróci" - zwłaszcza w ograniczonej zewsząd przestrzeni, jak np. w Fiacie 126p) jest częstym wykroczeniem przeciwko jej "życiu". Rzeczywiście nie przewróci się, lecz podskakuje zwielokrotniając efekt działania dziurawych jezdni. Ponieważ śruby dociskające szyny mocujące akumulator nie mają przeciwnakrętek, a często także i podkładek sprężystych, istnieje możliwość powolnego odkręcania się ich na skutek występowania drgań w czasie jazdy samochodem. Zbyt duży luz w mocowaniu akumulatora może spowodować jego obijanie się o ścianki karoserii i pęknięcie bloku lub powstanie wewnętrznych uszkodzeń. Oderwana zaś skutkiem wstrząsów masa czynna oznacza w najlepszym wypadku spadek pojemności akumulatora, w najgorszym - zwarcie płyt.
Akumulator odda nam do dyspozycji stosowną dawkę energii elektrycznej, ale pod warunkiem, że nie będziemy utrudniać mu współpracy z instalacją samochodu. Chodzi tu o połączenia przewodów, w szczególności te obciążone największym prądem, a więc o czyste miejsca styków biegunów i klem, o pewne i głębokie osadzenie tych ostatnich oraz staranne ich dokręcenie. W pierwszej kolejności przestają przewodzić zanieczyszczone połączenia obciążone największym prądem - czyli te, łączące akumulator z rozrusznikiem oraz z masą pojazdu. Brak przewodzenia na brudnych, a nierzadko nie dokręconych klemach odbierany jest przy tym jako niesprawność akumulatora. Tym bardziej, że pogorszone przewodzenie nie objawia się już tak drastycznie przy przepływie prądu do akumulatora. Dopóki więc rozrusznik jako tako kręci, reszta wydaje się nas nie obchodzić. Spadków napięć doszukiwać się można zwłaszcza w instalacjach, gdzie źródło energii jest znacznie oddalone od akumulatora i połączone z nim więcej niż jednym przewodem ( co ma miejsce np. w Fiacie 126p ). Każda niestarannie oprawiona lub zaśniedziała końcówka staje się dodatkowym, umieszczonym w szeregu opornikiem.
W trosce o akumulator warto więc sprawdzić co jakiś czas zgodność napięcia ładowania (pod obciążeniem i bez) z danymi fabrycznymi. Pamiętajmy przy tym, iż nie tylko zbyt małe napięcie ładowania jest błędem. Jego nadmierna wartość powoduje systematyczne przeładowanie i działa na akumulator równie destrukcyjnie jak stan permanentnego niedoładowania. Trwałe i nieodwracalne zmiany w strukturze chemicznej mas czynnych są oczywiście zjawiskiem naturalnym i nieuniknionym. Wiadomo jednak, że najdłużej pozostają sprawne akumulatory utrzymywane w stanie bliskim pełnego naładowania, co w jeździe miejskiej wydaje się nieosiągalnym ideałem. Należałoby więc okresowo doładować tak eksploatowany akumulator, choć z pozoru wydaje się to zbędne.
Jeśli zaś chodzi o parametry techniczne akumulatora, to nie powinny one odbiegać od wartości zalecanych przez producenta samochodu. Preferowane przez niektórych stosowanie baterii o pojemności większej od zalecanej jest korzystne tylko z pozoru. Płacimy więcej za większy akumulator, który przy dużej nadwyżce pojemności i mniej wydajnym alternatorze (a tym bardziej prądnicy) prawdopodobnie będzie eksploatowany w stanie niedoładowanym.

Na czym polega zatem zużycie baterii ? Otóż, gdy proces ładowania przeciągnie się poza punkt pełnego naładowania, następuje tylko elektrolityczny rozkład wody na tlen (na płytach dodatnich) i wodór (na płytach ujemnych). Gazy uciekają - wody ubywa. Występujące pod koniec ładowania intensywne gazowanie powoduje również mechaniczne uszkodzenia masy czynnej, a zwłaszcza jej wypadanie. Ponadto występuje zasiarczenie płyt, czasami nieodwracalne (gdy baterię pozostawiono zbyt długo w stanie rozładowania, PbSO4 trwale krystalizuje się w materiale aktywnym płyt ), oraz zamulenie dna celi odpadami z materiału aktywnego, co może doprowadzić do zwarć. Nasilenie tych wszystkich zjawisk wzrasta, gdy akumulator jest poważnie niedoładowany lub systematycznie przeładowywany.
Czy akumulatory bezobsługowe działają tak, iż nie ulegają zużyciu, zaszlamieniu, zasiarczenie  lub "wygotowaniu" elektrolitu przy przeładowaniu ? Absolutnie nie. Zasada działania jest ciągle taka sama. W bezobsługowych, dla wygody użytkownika, podjęto jednak pewne kroki zwiększające zapas bezpieczeństwa przy przeładowaniu. Elektrolitu jest nieco więcej, możliwe jest zastosowanie pewnych elementów (katalizatorów) powodujących rekombinację gazów powstałych w procesie elektrolizy wody, ponadto kratki płyt dodatnich wykonane są z odpowiedniego stopu ołowiu (wapniowego zamiast antymonowego), co zwiększa ich trwałość. Akumulatory te powinny pracować w instalacjach samochodów, w których regulator napięcia ładowania nigdy nie pozwoli na przekroczenie magicznych 14,4 V, powyżej których (dla baterii 12 V) zachodzą niekorzystne procesy chemiczne.
Na poważne uszkodzenie, tj. zwarcie wewnętrzne lub przerwę w obwodzie jest tylko jedna rada - wymiana baterii. Spotyka się często złośliwe baterie z przerwami, które dają się ładować, natomiast całkowicie przerywają pracę w czasie rozruchu silnika. Symptomem wewnętrznych zwarć są natomiast poważne różnice w gęstości elektrolitu w poszczególnych celach. Uszkodzona cela nie pracuje. Po oddaniu zmagazynowanej w sobie energii nie jest w stanie ponownie się naładować. Gęstość elektrolitu w tej celi jest niższa - w czasie rozładowania PbO2 oraz Pb reagują z H2SO4 tworząc PbSO4, a zatem elektrolit traci jony SO4 i jego ciężar właściwy spada ( odwrotnie jest w czasie ładowania - aktywne PbO2 i Pb są odzyskiwane z PbSO4 ). Przy okazji ciężar właściwy może być miarą naładowania każdej z osobna celi akumulatora.
Jeżeli nie można określić wady baterii, natomiast łatwo się ona rozładowuje (niski ciężar właściwy elektrolitu w każdej celi) lub przeładowuje (spadek poziomu elektrolitu), wada leży zapewne po stronie układu elektrycznego : uszkodzenie alternatora lub regulatora napięcia, niekontrolowany pobór prądu na postoju, słaby naciąg paska klinowego lub tym podobne. O potrzebie dbania o akumulator przypominamy sobie zazwyczaj podczas zimniejszych dni, gdy odmawia on posłuszeństwa. Tymczasem kontrole stanu baterii powinniśmy przeprowadzać przynajmniej raz na miesiąc.
Nie jest to czynność trudna. Wystarczy jedynie skontrolować poziom elektrolitu w poszczególnych celach i ewentualnie dolać wody destylowanej (woda przegotowana nie nadaje się do akumulatora). Trzeba również przetrzeć szmatką do sucha wieko baterii. Jeżeli akumulator będzie pomimo tego bardzo mokry, warto zwrócić się do elektryka i sprawdzić stan ładowania (bateria jest zbyt silnie ładowana przez alternator i elektrolit paruje). Warto również co pewien czas ściągnąć klemy i papierem ściernym przetrzeć zaciski. Pozwoli to na lepszy przepływ prądu, a co za tym idzie większą pewność uruchomienia samochodu. Klemy po zamontowaniu można zakonserwować specjalną wazeliną techniczną, zapobiegającą powstawaniu tlenków, czyli warstwy, którą usunęliśmy. Należycie traktowany, dobry akumulator, służy przeciętnie 4-5 lat. Pozostawiony natomiast na pastwę losu i niewłaściwie użytkowany może nie dotrwać już drugich urodzin. Dbajmy więc nawet o te " b e z o b s ł u g o w e ".

MASY CZYNNE

Jedną z częstszych przyczyn zakończenia żywota akumulatora na skutek jego wadliwej eksploatacji jest spłynięcie mas czynnych z płyt wypełniających wnętrze baterii.
Objawia się to zmętnieniem elektrolitu, a w skrajnym przypadku przybraniem przez niego formy czarnej lub ciemnobrunatnej cieczy, zwanej w gwarze fachowców "zupą". Aby sprawdzić czy z takim przypadkiem mamy do czynienia, trzeba energicznie wstrząsnąć akumulatorem, a jeszcze lepiej oglądać elektrolit po kilku godzinnym ładowaniu średnim prądem.
Akumulator zbudowany jest z szeregu połączonych ze sobą płyt, o grubości nieco ponad 1 mm, wykonanych w formie ołowianej kratki, której oczka wypełnione są ową masą czynną. Na płytach dodatnich składa się ona głównie z tlenku ołowiu, natomiast na ujemnych - z drobno zmielonego ołowiu. Właśnie w tej wypełniającej kratki masie gromadzona jest energia elektryczna. Jeśli ona zatem wypada (spływa), następuje przede wszystkim utrata pojemności baterii i spadek jej zdolności rozruchowej.
Normalnie akumulator jest w stanie dokonać raz za razem ok. 50-60 rozruchów silnika. Jednak wcale nie tak rzadkimi gośćmi w serwisach są właściciele samochodów, którzy mogą uruchomić jedynie pod warunkiem, że auto "zapali" w ciągu kilku pierwszych sekund po włączeniu rozrusznika. Zatem faktyczna pojemność baterii w tych pojazdach stanowi drobny ułamek tego, co gwarantuje sprawny akumulator.
Bateria, w której spłynęła masa czynna, nadaje się tylko do wyrzucenia, co zmusza kierowcę do kosztownego zakupu. Bardzo pożądane jest wtedy sprawdzenie parametrów obwodu ładowania, gdyż tylko ten sposób pozwoli uniknąć zniszczenia kolejnego akumulatora.

GŁÓWNE PRZYCZYNY SPŁYNIĘCIA MAS CZYNNYCH :

 * Przeładowanie akumulatora.
Uszkodzony regulator napięcia może spowodować podawanie napięcia powyżej 14,5 V, co z kolei powoduje :
a) nadmierny prąd ładowania
b) nadmierne gazowanie akumulatora na skutek elektrolizy wody zawartej w elektrolicie - tym większe, im większe jest napięcie wysterowane przez regulator ( u rekordzistów osiąga ono nawet 17-18 V ).
Przy zbyt dużym prądzie ładowania następuje wzrost temperatury elektrolitu, a na dodatek cząsteczki masy czynnej są porywane przez prąd. Ponieważ substancja wypełniająca kratki jest porowata, pęcherzyki gazów wydzielanych przy elektrolizie mają trudności z wydostaniem się drobnymi kanalikami na zewnątrz płyty.  Jeżeli rosną szybko - rozrywają wiązania między drobinkami tworzącymi masę czynną. Dodatkowym elementem niszczącym jest lokalne zwiększenie gęstości elektrolitu, który rozpuszcza wszystkie elementy ( również kratki ołowiowe ).

 * Eksploatowanie akumulatora przy niskim poziomie naładowania.
Przemiany chemiczne powodujące gromadzenie lub oddawanie energii, polegają głównie na zamianie (przereagowaniu) składników płyt na siarczan ołowiu przy rozładowaniu czy podczas ładowania. Ponieważ związek ten ma 1,75 razy większą objętość od substancji masy czynnej płyt dodatnich i 2,67 razy większą niż płyt ujemnych, powoduje rozrywanie płyt. Zjawisko to występuje głównie przy głębokich rozładowaniach. Ładowanie takiego akumulatora powinno odbywać się małym prądem, aby gazowanie elektrolitu przy zamkniętych siarczanami porach nie powodowało dodatkowych zniszczeń.
Uruchamianie silnika z rozładowanego np. w 50% akumulatora daje taki efekt, jakby zastosować baterię o połowę mniejszą. Czyli jakby używać akumulatora z małego Fiata do Mercedesa z silnikiem wysokoprężnym. Każdy zdaje sobie sprawę, że taki układ nie może długo pracować.
A zatem należy kontrolować parametry eksploatacji akumulatora (napięcie i prąd ładowania), a jeszcze częściej stan naładowania akumulatora.