Все о клеммах АКБ

Аккумуляторные клеммы созданы в первую очередь для обеспечения надёжного контакта бортовой сети с батареей. Батарея является источником мощного заряда, её точки присоединения не должны искрить.

Клемма АКБ – технологическая накидная или зажимная комплектующая, благодаря которой контакт силовых проводов с выводами становится более надёжным. Связано это с выводами аккумулятора, по которым протекают большие токи, однако эти выводы могут изготавливаться из свинца, меди, латуни или алюминия. Каждый из этих металлов обладает разной электропроводностью (удельным сопротивлением), соответственно, чтобы разнородные металлы (например, соединение меди со свинцом) не давали искру, предусмотрена дополнительная затяжка. Клемма – скоба, обжимной элемент, усилие которого даёт возможность «притереться» к выводу батареи.

Сечение клеммы, как и кабеля, должно обладать высоким значением. Например, силовые провода, обладающие, как правило, несгораемой изоляцией (она не поддерживает самостоятельное горение), обладают сечением в 10-15 мм2. Площадь соприкосновения клеммы с аккумуляторными выводами на порядок больше: она составляет до нескольких квадратных сантиметров. Круглые клеммы обладают сечением, которое считается по длине дуги внутреннего зазора, например, 5-7 см2.

Сечение проводов и клемм в величинах, имеющих место на практике, продиктовано значительными моментами тока – 150-400 ампер на стартер, раскручивающий вал ДВС. Диаметр внутреннего зазора клемм – 1,5-2,5 см. Размеры клемм под грузовые машины несколько больше размеров под легковые авто: водитель имеет дело с аккумулятором в 250-500 ампер-часов, а не в 65-100. Соответственно, сечение проводов для АКБ достигает 20 мм2 и более.

Минусовая клемма – это аналог заземления, кузов автомобиля с его несущими и вспомогательными конструкциями, корпусами приборов и устройств, которым нужен постоянный ток с напряжением порядка 12 вольт. Плюсовая – это основной вывод, без которого питание бортовой техники и электроники также бы не работало.

Благодаря общей массе подсоединение стартера, печки с функцией кондиционера, фар и внутренних ламп, электроники на приборной доске делается однопроводным: вторым проводом служит контакт минуса с электрикой и электроникой автомобиля. При правильном выборе клемм обеспечивается безопасность эксплуатации всей электросистемы.

Клеммы учитываются по исполнению, методу установки и типу накидного элемента. Выбираются они под выводы конкретного аккумулятора.

Быстросъёмные клеммы напоминают обычных «крокодилов». Их аналогом являются токовые клещи, используемые на электрощитовых установках. Первое, что приходит на ум, – ассоциация со сварочным «крокодилом», который накидывается на массу свариваемой конструкции. Также распространены колодочные клеммы, напоминающие овально-кольцевую или подковообразную колодку с длинным винтом, шпилькой либо элементом-защёлкой, похожей на карабинный фиксатор.

Ножевые клеммы типа «мама-папа» вставляются друг на друга подобно контактам и клеммам евровилок и евророзеток. Универсальные сочетают в себе скобу, сквозной (по контакту АКБ) винт.

По конструкции наконечника клеммы относятся к зажимным и обжимным (компрессионным). Зажимы-наконечники – винты с гайками и шайбами (или болты). Выпускаются с усиленным прижимом, могут содержать прижимающие планки. Некоторые винты являются канальными. Провод закрепляется при помощи одного или двух винтов, что позволяет снимать и устанавливать такие клеммы без пассатижей, ключей и т. д.

Наконечник компрессионного исполнения – это укороченный заглушенный патрубок, в котором обжимается провод. Данный тип наконечника обладает некоторыми особенностями монтирования. Например, чтобы высококачественно зажать конец проводника, необходимо проверить, равномерно ли легли жилы провода по его окружности. Бонусом идёт наиболее надёжный контакт проводника с аккумуляторной батареей.

Клеммы различаются также по количеству подключаемых проводов. С одним или двумя проводами – один стартерный и на генератор. Второй подключается к корпусу, может оснащаться выключателем массы. Три и более проводов – подключение к разным (основным) потребителям, например, дополнительный провод для сигнализации, GPS-трекера. Может встретиться провод с подключением дополнительного наконечника уменьшенного типа, на который, к примеру, можно «посадить» портативный музыкальный центр, декоративное освещение для торжественных случаев (например, светодиодные гирлянды яркого свечения для свадебной засветки) и т. д.

Есть несколько вариантов накидной части.

• Ω-образная. Это хомутовая модель, сзади на таком «накиднике» предусмотрены отверстия под болт или винт с возможностью присоединения шайбообразного контакта под силовой кабельный провод.
• Поперечно-винтовая. В передней части болт или винт с шайбами и гайками позволяют вкрутить болт непосредственно в резьбовой канал контакта АКБ.
• Продольно-винтовая скоба обладает расположенным с боковой стороны винтом.

От правильности выбора материала зависит дальнейшее состояние клемм. Свинец является самым тяжелым и массивным металлом, его электрическая проводимость средняя. Свинец защищён от случайного попадания серной кислоты, входящей в состав электролита, что является неплохой защитой от разрушения. Достигается такая особенность благодаря самой низкой активности в ряде электрохимических напряжений: он стоит левее водорода, следовательно, свинец слабо вытесняет водород из серной кислоты, образуя свинцовый сульфат.

Несмотря на экономичность, свинцовые контакты имеют невысокую температуру плавления, что способствует быстрому отгоранию свинцового контакта при случайном коротком замыкании. Такая особенность помогает спасти автомобиль от тяжёлых и серьёзных техногенных аварий, значительно снизив стоимость капремонта и не дав машине загореться. Латунные компоненты относительно легче: они легко надламываются, что не позволяет их снимать и устанавливать, используя, к примеру, пассатижи.

Медные клеммы – идеальный вариант по электроводности. Медь обладает немалой стойкостью к окислению, является тугоплавкой, в то же время она не менее пластична, чем свинец. Чтобы сломать медные контакты, их нужно более десятка раз резко согнуть и разогнуть (на угол 180 градусов).

Но из-за сравнительно высокой температуры расплавления отгорание медных контактов произойдёт позже, чем у их латунных и свинцовых собратьев, к тому же есть вероятность возникновения пожара (пока горят силовые провода, выполненные из меди). При этом сами контакты раскалятся, но вряд ли пострадают.

Помимо электропроводности, пожароопасности и окисления клемм, их проверяют на наличие внешних дефектов. На производстве изготовленные клеммы, сойдя с основной конвейерной линии, проходят процедуру просвечивания рентгеном и проверку ультразвуком на предмет микротрещин. Если таковые возникли, то продукт забраковывается и идёт на перепроизводство (переплавку).

Однако в подавляющем большинстве случаев обновлённая, только что отлитая в изделии медь не обладает такими дефектами. Это же относится и к литейной латуни, и к свинцу. Тем не менее, обязательно проверьте наличие мелких повреждений любого характера. Бывает, что от хранения на складе в негерметичном виде может растрескаться изоляция, наличие которой критически важно для безопасности использования изделия.

Свинец выбирают в основном из-за того, что он обладает небольшой температурой плавления: он более легкоплавкий, чем цинк, но более тугоплавкий, чем олово. При нагреве свыше 300 градусов свинцовая клемма расплавится, цепь разомкнётся гораздо раньше, чем это произошло бы, скажем, с медной или латунной клеммой. Сохранность аккумулятора и электрооборудования в этом случае заметно больше. Клеммы из свинца заметно дешевле, чем аналогичные медные. Недостаток – потребность в регулярном их подтягивании, однако свинец настолько мягок и пластичен, что его можно резать ножом.

Китайские и европейские клеммы значительно разнятся. Переходник «Европа-Азия» (это не бренд, а ориентир, общий термин для подбора такого аксессуара) должен быть выполненным высококачественно, в нём не должно находиться ослабленных контактов и собственных мелких клемм для других, уже имеющихся (если они есть) контактов. Все соединители должны плотно прилегать друг к другу, лучший выбор – подпружиненные, так как обжим не разойдётся, упругости в вашем случае хватит, чтобы созданный искусственно переход не искрил.

Переходники выпускаются с переходом от тонких к толстым и от японских на европейские (по стандарту) клеммы. Если контакты пролежали достаточно долго, то их надо немного зачистить: оксидные слои создают повышенное сопротивление, эквивалентный резистор, который может сильно нагреваться и послужить источником возгорания.

Правильно подключать аккумулятор, а также отсоединять его – значит, соблюдать следующую последовательность действий. Отсоедините минусовую клемму. Если вы снимете только плюсовую, то случайно положенный на аккумулятор инструмент (например, разводной ключ) может закоротить плюс с минусом, что чревато накалом инструмента и оплавлением плюсового контакта аккумуляторной батареи.

Разогретый инструмент с оплавившимися ручками – источник пожара, например, когда рукоятки обтянуты ПНД или ПВД, из которых изготавливают канистры. Второй клеммой при снятии служит плюсовая.

Это простое правило позволит сохранить электросеть автомобиля в целости и сохранности. Если бы минус не шёл на массу, то, с точки зрения физики, принципиальной разницы, что первым отсоединять/подсоединять, нет.

Замена клемм производится снятием их с кабелей, по которым проходит питание для всех электросистем автомобиля. Если пары кислоты, выделяющиеся в небольшом количестве из аккумулятора, разъедают изоляцию (серная кислота способна обуглить все органические соединения, включая полимеры), то следует сменить и клеммы, и кабели. При небольшом окислении клеммы зачищают до блеска, при значительном разъедании однозначно заменяют. Замена клемм по силам всем автолюбителям.

Аккумулятор автомобиля обладает микроотверстиями для сброса газов: кислорода и водорода, которые выделяются из воды, содержащейся в растворе серной кислоты. Однако в обслуживаемых аккумуляторах кислота может вызвать появление испарений: сернокислотный туман при небольшом кипении электролита является крайне опасным веществом, которое разъедает многие металлы. При определённых условиях подкисляться способен даже свинец.

Чтобы оградить клеммы от этой агрессивной среды, применяют смазку или густое масло, которые создают защитную плёнку против сернокислотного тумана и не дают клеммам портиться. Особенно подвержена разрушению со стороны СК латунь.

Вторые противники хорошей отдачи аккумулятора, являющейся следствием удовлетворительной электропроводности, – грязь и вода. Свинец крайне неохотно реагирует с кислотой, но он подкисляется водой, а дорожная грязь мешают надёжно закрепить клеммы на выводах АКБ. Цель смазывания – сохранить материал (и предмет) в первозданном виде, чтобы он проработал предельно долго.

Старые проверенные средства – нитрол, литол и солидол. В 1970-е годы в этот список попал и технический вазелин. Даже когда смазка не проводит электрический ток, она всё равно нужна, так как смазывается не внутренняя площадь непосредственного контактирования, а внешние поверхности, на которых и осели бы вода, грязь и солевые отложения, образовавшиеся при оседании на них капелек серной кислоты. Современные закрытые батареи, состоящие из литиевых аккумуляторов, лишены возможности закислять и разъедать контакты и клеммы снаружи своими кислыми испарениями.

Смазывание клемм производится только после их закрепления на выводах аккумулятора. Дело в том, что новичок, только сдавший экзамен на водительские права и купивший свою первую в жизни машину, по незнанию может смазать всю поверхность клемм. Когда смазка не токопроводящая, цепь автомобиля не будет подключена к АКБ, а двигатель не заведётся. Идея состоит в том, что смазка запечатывает стык клеммы и контакта, оберегая его от любых внешних воздействий.

Перепутывание полярности подключения аккумулятора не угрожает непосредственно ничем той электронике, что защищена от подобных воздействий схемой защиты. Простейшая схема защиты – включение обратно подключённого диода и выгорание предохранителя, например, в прикуривателе. Стартеры современных автомобилей из-за искровой мощности с током сработки не менее 200 А не обладают подобной защитой, поэтому такое подключение чревато порчей и стартерного блока.

Электроника, не защищённая от переполюсовки, например, ЭБУ (электронный блок управления), перегорает от неправильной полюсовки электросхемы. В дорогих иномарках при поломке ЭБУ автомобиль с места сдвинется либо при взятии на буксир автомобилем добровольца, либо при вызове специального грузовика-эвакуатора. К тому же при перегорании защитных оболочек кабелей, когда искры попали на топливо или масло, произойдёт возгорание со взрывом автомобиля. При неправильной установке батареи, как правило, она сама выходит из строя. Последствия – покупка новой АКБ.

При подзарядке внезапно севшего аккумулятора после нескольких неудачных попыток запустить авто в лютый мороз методом прикуривания от соседской машины последствия окажутся фатальными для обоих авто. На обоих можно лишиться и ЭБУ, и генератора, и бортовой электроники. Соединяя параллельно при помощи запасного кабеля с клеммами аккумуляторы, нельзя допускать перехлёста между плюсами и минусами, расплата за такую ошибку – дорогой капремонт.