Źródłem zasilania w trakcie rozruchu silnika są akumulatory. Składają się one z baterii ogniw z elektrolitem kwasowym (akumulatory ołowiowe). Każde ogniwo zawiera elektrody: dodatnią (dwutlenek ołowiu) i ujemną (ołów) zanurzone w wodnym roztworze kwasu siarkowego.

Niestety, elektrody reagują z kwasem elektrolitu (pokrywając się siarczanem ołowiu) nawet podczas trwania normalnej eksploatacji akumulatora, wskutek czego gęstość i stężenie elektrolitu spada. Sytuacja ulega odwróceniu podczas procesu ładowania akumulatora. Z czasem jednak akumulator traci te właściwości (polegające na odwracalności procesu) z powodu szczelnego pokrycia warstwą siarczanu ołowiu elektrod i staje się coraz mniej przydatny jako źródło zasilania pojazdu samochodowego. Przy prawidłowej, zgodnej z zaleceniami producenta eksploatacji, średni okres eksploatacji akumulatora samochodowego wynosi około 4 lat (od około 4 do 8 tysięcy uruchomień). Wydajność akumulatora uzależniona jest od konstrukcji, powierzchni elektrod oraz stopnia ich zużycia, poziomu i temperatury elektrolitu oraz natężenia pobieranego prądu. Niesprawność akumulatora i problemy techniczne przy jego obsłudze mogą być spowodowane:
- wadą fabryczną – wynikającą z przerwy lub zwarcia wewnętrznego. Występowanie napięcia przy otwartym obwodzie na zaciskach akumulatora przy jednoczesnym braku napięcia w czasie próby rozruchowej (przy dużym prądzie) świadczy o przerwie w połączeniach wewnętrznych akumulatora. Obniżone napięcie na zaciskach i znacznie ograniczony i niestabilny prąd rozruchowy to efekt zwarcia wewnętrznego akumulatora;
- wyeksploatowaniem – znacznie gorsze od nominalnych parametry (pojemność i prąd rozruchu) świadczą o wyeksploatowaniu akumulatora. Pogorszenie tych parametrów wynika z naturalnego procesu wypadania mas czynnych z płyt ogniowych w trakcie eksploatacji;
- wadliwą eksploatacją – jest to najczęstsza przyczyna niesprawności akumulatora, spowodowana zwykle obciążaniem akumulatora zbyt dużymi prądami, eksploatacją akumulatora przy zbyt niskim poziomie naładowania lub przeładowaniem akumulatora.
Obciążenie akumulatora zbyt dużym prądem występuje w trakcie każdorazowego uruchamiania nie w pełni sprawnego silnika (zbyt długi czas rozruchu), uruchamiania silnika z nie w pełni sprawną instalacją elektryczną, a zwłaszcza rozrusznikiem lub przy niewłaściwym (zbyt słabym) doborze akumulatora do pojazdu.
Eksploatowanie akumulatora przy niskim stopniu naładowania ma miejsce przy braku dostatecznego ładowania akumulatora przez prądnicę lub alternator, czyli przy niewydolnej instalacji ładowania w samochodzie. Powodem może być:
- zbyt słaby styk wszystkich połączeń elektrycznych spowodowany ich zanieczyszczeniem,
- upływność prądu w samochodzie,
- eksploatowanie pojazdu na zbyt krótkich trasach, zwłaszcza przy jeździe miejskiej.
Niezwykle szkodliwe dla akumulatora może być jego przeładowanie. Występuje zwykle w trakcie eksploatacji z napięciem ładowania przekraczającym 14,5 V, wynikającej z uszkodzonego regulatora napięcia.




Ciągły postęp techniczny, zwłaszcza w zakresie elektroniki samochodowej (rosnąca liczba urządzeń) wymusza na konstruktorach pojazdów stosowanie coraz bardziej doskonałych źródeł zasilania, charakteryzujących się:
- wydłużonym okresem eksploatacji,
- całkowitym brakiem obsługi,
- wysokim prądem rozruchowym,
- odpornością na wpływ zarówno wysokiej temperatury panującej w komorze silnika pojazdu, jak i niskiej temperatury otoczenia panującej w okresie zimowym.
Do najważniejszych parametrów akumulatorów samochodowych zaliczyć trzeba:
- minimalne napięcie pracy – jest to wartość napięcia między biegunami, do której może być wyładowany w normalnych warunkach pracy bez obawy jego uszkodzenia (dla 12 V akumulatorów wynosi ono 10,5 V);
- prąd znamionowy akumulatora – jest to wartość prądu, jaki można pobrać z akumulatora całkowicie sprawnego i naładowanego w czasie 20 godzin, do osiągnięcia przez akumulator stanu normalnego wyładowania;
- pojemność znamionowa akumulatora – jest to ilość ładunku elektrycznego określana w (Ah), jaką może oddać w pełni sprawny akumulator do osiągnięcia stanu normalnego wyładowania w czasie 20 godzin w temperaturze 25 0C;
- gęstość elektrolitu – jest to parametr wskazujący stan naładowania akumulatora w temperaturze 25 0C (pomiar dokonywany jest aerometrem po 30 minutach od zakończenia pracy pojazdu lub ładowania akumulatora);
- prąd ładowania akumulatora – jest to wartość prądu przepływającego przez akumulator w czasie ładowania.




Diagnostyka akumulatorów polega na sprawdzeniu gęstości elektrolitu oraz pomiarze napięcia pod krótkotrwałym obciążeniem. Pomiaru gęstości elektrolitu dokonuje się przy pomocy gęstościomierza, czyli areometru. Gęstość elektrolitu w każdej celi akumulatora powinna wynosić 1,28 g/cm3. Przy takiej gęstości elektrolitu akumulator zaliczyć należy do w pełni sprawnego i naładowanego źródła zasilania. W przypadku, gdy gęstość elektrolitu jest nieco mniejsza, ale w miarę równa we wszystkich celach i wynosi od 1,11 do 1,28 g/cm3, wówczas akumulator klasyfikowany jest, jako posiadający zmniejszoną sprawność, ale nadający się do dalszej eksploatacji. Gdy gęstość elektrolitu choćby w jednej celi jest bardzo mała i znacznie niższa niż w pozostałych, świadczy to o uszkodzeniu tego ogniwa akumulatora. Najczęściej jest to spowodowane zwarciem wewnątrz celi, pomiędzy płytami. Mała gęstość elektrolitu we wszystkich celach akumulatora, poniżej 1,1 g/cm3, świadczy o jego całkowitym rozładowaniu lub zasiarczeniu. Również w przypadku wykonywania badania napięcia akumulatora pod obciążeniem, na podstawie otrzymanych wyników stwierdzić można aktualny jego stan techniczny. Wartości napięcia pod obciążeniem:
- powyżej 10,2 V świadczą o pełnej sprawności,
- w zakresie 7-10,2 V świadczą o niedoładowaniu,
- poniżej 7 V świadczą o jego całkowitym rozładowaniu.

Przy użyciu tych metod diagnostycznych nie można określić stopnia zużycia akumulatora, a ponadto wymagają fachowej wiedzy w tym zakresie. Sytuacja skomplikowała się dodatkowo w momencie wprowadzenia akumulatorów bezobsługowych. Brak dostępu do poszczególnych ogniw uniemożliwia pomiar gęstości elektrolitu. W związku z tym opracowano nową metodę diagnostyczną, polegającą na ocenie stanu energetycznego. Ta nowa metoda diagnostyki polega na pomiarze konduktancji. Zaletą metody konduktacyjnej jest fakt, że iż do pomiaru nie jest potrzebny w pełni naładowany akumulator (tak jak to miało miejsce w przypadku pomiaru napięcia pod obciążeniem). Pomiar konduktancji jest pomiarem pasywnym i nie rozładowuje akumulatora. Dzięki zastosowaniu techniki mikroprocesorowej testery konduktacyjne uwzględniają automatycznie stan naładowania akumulatora. Testery konduktancji wymagają przed pomiarem wprowadzenia wartości prądu tzw. zimnego rozruchu, jako wartości odniesienia do testu, zgodnie z jedną z trzech stosowanych powszechnie norm:
- europejską IEC – temperatura rozładowania -18 0C, czas rozładowania 60 s, końcowe napięcie rozładowania 8,4 V;
- amerykańską SAE - temperatura rozładowania -18 0C, czas rozładowania 30 s, końcowe napięcie rozładowania 7,2 V;
- niemiecką DIN - temperatura rozładowania -18 0C, czas rozładowania 30 s, końcowe napięcie rozładowania 9 V.

Przed pomiarem należy wykalibrować tester zgodnie z oznaczeniem normy na badanym akumulatorze.

mgr Andrzej Kowalewski