В чём разница между тяговыми и стартерными аккумуляторами, являются ли они взаимозаменяемыми

Практически каждый автомобилист прекрасно знает о том, зачем в его машине нужен аккумулятор. Эта батарея накапливает в себе энергию, которую передаёт на стартер при запуске двигателя. Тем самым удаётся заставить маховик вращаться, и двигатель включается в работу.

И здесь речь идёт об АКБ, необходимых для запуска мотора, то есть для старта. Отсюда и соответствующее понятие стартерного аккумулятора.

Но если внимательнее изучить особенности аккумуляторных батарей и их разновидности, можно встретить ещё один тип. Есть АКБ, которые называют тяговыми. Причём их также применяют в автомобильной сфере. Но только не совсем так, как большинство привыкло видеть.

Это две разные категории источников питания. Важно понять, что в них общего, чем они друг от друга отличаются, и может ли одна батарея заменить другую.

Немного о стартерных АКБ

Про стартерный аккумулятор знает практически каждый владелец автомобиля, либо тот, кто интересуется машинами. Но чем он отличается от тягового, известно далеко не всем.

Начнём с изучения особенностей стартерных батарей, чтобы потом иметь возможность сопоставить их возможности и характеристики с тяговыми аналогами.

Главное назначение стартерного аккумулятора заключается в запуске двигателя автомобиля. На стартер от АКБ передаётся пусковой ток, обеспечивающий включение и работу ДВС.

Есть несколько основных характеристик, которые актуальны для рассматриваемого типа источников питания:

• Сила тока. Этот параметр находится в достаточно широком диапазоне. Всё зависит от того, какой пусковой ток требуется для того или иного двигателя. Основная масса АКБ предлагается с током от 250 до 1000 Ампер.
• Напряжение. Тут диапазон намного меньше. Обычно такие АКБ называют 12-вольтными. Хотя в действительности стандартное напряжение для стартерной батареи 12,7 В.
• Ёмкость. Диапазон также достаточно обширный. Но на легковых автомобилях в основном применяются батареи с ёмкостью от 50 до 70 Ач.

Важной особенностью стартерных АКБ, на которой обязательно нужно акцентировать внимание, выступает высокая чувствительность к сильному разряду. Даже сами производители накопителей энергии предупреждают, что допускать падение напряжения ниже отметки 10 В (при номинальных 12,7 В) категорически не рекомендуется.

И сами автомобилисты прекрасно понимают, почему такой разряд недопустим, и к чему он может привести. Да, вывести АКБ стартерного типа из состояния глубокого разряда можно. Некоторые пригодны к реанимации 20–30 раз. Другие уже через 5 разрядов потеряют свою ёмкость, и дальнейшая эксплуатация батареи станет невозможной.

Смысл работы стартерного аккумулятора простой. Такая батарея отдаёт огромную часть внутреннего заряда, который необходим для запуска двигателя. Затем, оказавшись без накопленной энергии, батарея постепенно восполняет её за счёт работы генератора. Всё питание бортовой сети уже идёт от последнего. Батарея восполняет утраченный заряд, а затем повторно его отдаёт при очередном запуске двигателя.

Особенности тяговых аккумуляторных батарей

Теперь следует рассмотреть тяговый вариант аккумулятора, что даст возможность отличить подобные источники энергии от ранее рассмотренных стартерных АКБ.

Тяговые батареи относятся к принципиально другому типу источников питания. И ключевое отличие заключается именно в принципе работы.

Тяговые АКБ не предназначены для выдачи большого пускового тока. Они работают таким образом, чтобы стабильно подавать определённые заряды, тем самым поддерживая постоянное вращение ротора электрического двигателя.

Вот и получается, что стартерные приборы выдают небольшой, но постоянный ток, необходимый для длительного и непрерывного функционирования потребителя. Основной сферой применения тяговых АКБ стали погрузчики, тягачи, складская техника, электромоторы для лодок, гибридные и полностью электрические автомобили.

Также они отлично себя показали в качестве источников питания для альтернативных энергонакопителей. Это те же самые солнечные батареи, ветрогенераторы и пр.

Тяговые АКБ отличаются повышенной устойчивостью к длительным нагрузкам, что позволяет им беспрерывно работать в течение нескольких часов, а иногда даже и дней. Всё зависит от того, сколько энергии может дать батарея и сколько энергии требуется потребителю.

Тяговые АКБ устойчивы к сильному разряду. Фактически их можно разряжать практически полностью. Производители рекомендуют не допускать разряд менее чем до 5% от номинального напряжения.

А теперь сравните эти параметры со стартерными АКБ, где разряд от 12,7 до 10 В уже считается недопустимым.

Среди основных особенностей тяговых источников питания можно выделить:

• стойкость к глубокому разряду;
• способность работать в условиях низких температур;
• внушительный температурный диапазон работы, составляющий от -30 до 65 градусов Цельсия;
• разнообразие батарей по напряжению от 2 до 24 В;
• ёмкость таких АКБ варьируется от 30 до 300 Ампер, но есть и более мощные модели.

Как видите, диапазон по мощности отличается от характеристик, актуальных для стартерных батарей.

Ещё стоит обратить внимание на то, что производители тяговых АКБ обычно указывают 2 параметра ёмкости, в зависимости от температуры. Это диапазон от 2 до 5 градусов, и от 20 до 25 градусов Цельсия. Когда температура низкая, реальная ёмкость может отличаться от номинальной примерно на 10–15%.

Высокие показатели пускового тока здесь не предусмотрены. И это крайне важный момент, который во многом позволяет ответить на все вопросы.

Что же касается разновидностей, то тяговые АКБ могут быть:

• серебряно-цинковыми;
• свинцово-кислотными;
• гелевыми;
• никель-кадмиевыми;
• никель-металлгидридными;
• литий-ионными;
• литий-полимерными;
• литий-железо-фосфатными;
• литий-титановыми.

Как вы знаете, литий-ионные АКБ получили широкое распространение в гибридном и электрическом транспорте. Ряд категорий тяговых АКБ вовсе не применяются в каком-либо наземном транспорте. Те же серебряно-цинковые актуальны для космической и авиационной отраслей, а литий-полимерные применяются в телефонах, радиотехнике и цифровых аппаратах.

В чём сходства и отличия

Теперь следует разобраться в том, чем отличаются тяговые аккумуляторы от стартерных и что между ними есть общего.

Первым и ключевым отличием тягового типа аккумулятора от стартерного является их назначение. Первые выступают как постоянные источники питания, в то время как стартерные обладают кратковременным воздействием. Их задача просто в том, чтобы запустить двигатель. Далее АКБ только заряжается и фактически находится в состоянии покоя до следующего пуска. От тяговой батареи питание на потребитель идёт постоянно.

Если же смотреть на конструктивные особенности и устройство, здесь есть несколько пунктов, чтобы понять, чем тяговый аккумулятор на деле отличается от стартерного типа АКБ. Речь идёт о таких свойствах:

• стартерные устройства имеют куда более тонкие пластины в сравнении с тяговыми;
• у электролитов применяется несколько разный химический состав;
• силовая, то есть тяговая АКБ, предусматривает использование более толстого и прочного корпуса, чтобы выдерживать нагрузку от пластин;
• поскольку пластины у стартерных устройств тоньше, они меньше по весу и размерам.

Не все понимают, почему пластины настолько разные по толщине.

Привычные АКБ для запуска двигателя имеют многочисленные, тонкие, компактно расположенные друг к другу пластины. Это нужно для того, чтобы накапливать большое количество энергии и выдавать мощный пусковой ток.

Но перед силовой батареей такая задача не стоит. Из-за этого пластины делают толще и больше. Тем самым источник питания работает продолжительное время, пластины не осыпаются и не разрушаются.

В итоге 1 тяговая батарея на 2В и 75 Ампер может весить в 4–5 раз больше, нежели стандартная стартерная АКБ на 12В и 60 А.

Подобное отличие ещё не говорит о том, что между батареями нет ничего общего. Как у тягового аккумулятора, так и у стартерного источника питания есть несколько схожих моментов. В именно:

• предусмотрено наличие положительных и отрицательных электродов (есть «плюс» и «минус»);
• в обоих случаях внутри корпуса находится электролит, пусть он и может отличаться по составу;
• вся конструкция заключена в пластиковый корпус.

Остаётся лишь актуальным вопрос об их взаимозаменяемости.

Могут ли АКБ заменить друг друга

Вполне закономерным становится вопрос о том, можно ли на практике использовать один тип источника питания вместо другого.

В теории осуществить замену, когда стартерный аккумулятор используется вместо тягового, либо наоборот, можно. Но это только теория. Согласно теоретическим расчётам, тяговый источник питания может выдать 300 А, чтобы запустить двигатель, как это делает стартерная батарея. Но только для подачи 300 А потребуется очень тяжёлая и массивная батарея. Разместить её под капотом обычной легковой машины физически невозможно.

Что же касается обратной замены, то и здесь экспериментаторов ждёт неудача. Теперь проблема уже со стороны пусковой батареи, которая не обладает достаточной ёмкостью и запасом прочности. Подобная АКБ будет работать на пределе своих возможностей и достигнет состояния глубокого разряда очень быстро.

В настоящее время уже есть решение подобной проблемы взаимозаменяемости. Точнее – невозможности одну батарею использовать вместо другой. Это так называемые стартерно-тяговые АКБ, изготовленные по технологии AGM. Их особенность в том, что это фактически гибридный источник питания. Он может выдать солидный пусковой ток, но также и обеспечивает большую ёмкость для равномерного и длительного питания потребителя. В отношении автомобилей подобные гибридные АКБ пока не получили широкого распространения. А вот для лодочных моторов это отличное решение.

Подводя итоги, следует заметить, что у каждого типа аккумуляторов своё назначение. А потому пытаться один вид АКБ заменить другим неправильно и нецелесообразно.