Akumulátor

Napsat článek o několika stranách formátu A4 velikostí písma 9 je časově dost náročné a jelikož mám také pracovní a rodinné povinnosti, nebudou články přibývat jako střelba z kulometu. Nejdřív jsem přemýšlel o pořadí témat, jestli podle abecedy nebo podle rozčlenění jako v "chytrých knihách". Článek "Akumulátor" vznikal již dříve jako návod pro škodovkáře v paneláku a okolí (už mne nebavilo jim neustále roztahovat auta), takže byl trochu přepracován a je tedy první na řadě. Jako druhý bych napsal "Alternátor", aby elektrické zdroje byly kompletní. Potom by následovalo "Zapalování", protože "se na něj někdo těší". Dál se uvidí, pokud se vám budou zdát moje články k něčemu, můžete sami navrhnout další témata.

Naposledy o "Čtěte všichni!" - v rychlosti psaní jsem možná přesně neodhadl možnou reakci na "všichni bez rozdílu". Ovšem jen několik článků bylo skutečně fundovaných, spíše jen reakce na články již uveřejněné. Každý fundovanější z vás měl pochopit, komu byl tento článek určen. Bohužel reakce "potrefených hus" (jak po přečtení reakcí konstatovala moje žena) a dalších tleskačů (Ty jsi mu to nandal!) nepomohla vůbec nikomu a ničemu. O úrovni češtiny jsem se zmínil proto, protože pokud chci něco sdělit a nebo se na něco zeptat, musím se i přesně vyjadřovat, jinak člověk neví, o čem je řeč. Pročtěte si některé reakce na uveřejněné články a dáte mi za pravdu. Zbytečné množství vulgárních výrazů, proč? Nehodlám se nad nikoho povyšovat ani nikoho poučovat, jak mi někteří z vás napsali. A většinou ti, kteří se cítí na to, že poučováni už být nemusí, poučování potřebují nejvíc. Životní zkušenost.

Nakonec něco o technické literatuře. Je třeba rozlišovat knihy o všeobecné teorii a praktické příručky o tom kterém typu vozu. První z nich nám osvětlí funkci zařízení platnou obecně, druhé zase teorii převádějí na konkrétní typ. Znát je dobré obojí. Ze všech autorů knih o opravách škodovek všech typů bych dal na první místa Andrt, Cedrych, Baťa. V těchto knihách jsou popsány technologické postupy při demotážích a montážích jednotlivých podskupin a co znamená jejich dodržování dobře vím z výroby. Čtení je sice náročné na soustředěnost a je zdlouhavé, ale lépe popsat postup při opravách ani snad nelze. Pokud si někdo myslí, že je natolik šikovný, že mu stačí se podívat a ví, která bije, dovoluji si poznámku, že bez přesného postupu a předepsaných hodnot některé věci nesloží optimálně dohromady (např. soukolí stálého převodu). Jsou to praktici a svému řemeslu rozumějí. Ostatní autoři doplňují vcelku úspěšně jejich práci a věnují se převážně detailům a změnám, které se nemohly objevit vzhledem k datu vydání "základních" knih. Čtu všechny, co se mi dostanou do rukou a v každé z nich vždycky něco nového najdu.

Akumulátor

Nejdříve je potřeba se zmínit o rozdělení akumulátorů podle použití. V automobilech jsou vesměs používány akumulátory olověné, protože pro specifické podmínky automobilového provozu a vzhledem k ceně jsou bezkonkurenčně nejvýhodnější. Svou vnitřní konstrukcí jsou uzpůsobené ke startování, neboli ke krátkodobému odběru značně velkého proudu, proto jsou také tak označovány. Kromě nich se vyrábějí olověné akumulátory trakční, záložní a staniční. A proč to všechno - nelze totiž vyrobit univerzální akumulátor, který by měl všechny vlastnosti vyžadované ve všech oborech.

Jen heslovitě:
Akumulátor se skládá z článků, pro 6 V instalaci ze tří, pro 12 V ze šesti zapojených do série v jedné nádobě. Vyrábí se v normalizovaných řadách od cca 36 Ah až asi po 225 Ah. Pro zvýšení napětí se akumulátory zapojují do série, pro zvýšení kapacity paralelně - doporučuje se používat akumulátory stejného typu a velikosti.
Nádoby akumulátorů jsou v dnešní době z průsvitného plastu, články mají pod deskami záchytný prostor pro uvolněný materiál z desek. V článcích jsou "olověné" desky kladné a záporné polarity, záporných je o jednu více, v článku se mezi sebou střídají. Mezi jednotlivými deskami jsou umístěny separátory, které zabraňují vzájemnému dotyku desek a zpevňují konstrukci. Všechny desky stejné polarity jsou propojeny a vyvedeny na horní stranu článku. Vývody jsou pod víkem nádoby propojeny, první a poslední vývod je vyveden vně víka a slouží k připojení kabelů. Geometrická velikost desek udává kapacitu článku a max. velikost odebíraného proudu. Jako elektrolyt se používá kyselina sírová naředěná na předepsanou hustotu (1,285 g/cm³) destilovanou vodou.
Každý článek má v klidu (bez zatížení) napětí v rozmezí 2,0 - 2,15 V. Tato hodnota se při odběru proudu mění směrem dolů, do určité hodnoty klesá nepatrně, při velkém odběru v řádu stovek ampérů může klesnout až na 1,4 V. Bez zatížení i ve vybitém stavu je napětí článku okolo 2,1 V, proto měření napětí naprázdno nedává správnou informaci o stavu nabití akumulátoru. Při nabíjení se napětí zvyšuje, hodnota 2,75 V je udávána jako znak plného nabití při nabíjení, další zvyšování již nemá význam, všechen proud pouze rozkládá vodu. Hustota elektrolytu se s vybíjením zmenšuje, je proto dobrým ukazatelem stavu nabití.
Platí, že nelze nabíjet tak velkými proudy, jako vybíjet - články jsou sice schopny mimořádných odběrů proudu, ale chemické reakce zpětného charakteru potřebují více času na proběhnutí. Nabíjení velkými proudy rychle ničí desky.
Pro dolévání se používá pouze destilovaná voda, kyselina se neodpařuje. Pokud dojde k vylití elektrolytu, doplňuje se elektrolytem stejné hustoty.

Startovací akumulátory mají konstrukci desek provedenou tak, aby se dosáhlo co nejnižšího vnitřního odporu (řádově v miliOhmech) bez zvláštních dalších ohledů. To totiž umožňuje (podle Ohmova zákona, který byste měli znát ze školy) odebírat proudy ve stovkách ampérů. Uvědomíme-li si, že v dnešní době akumulátor slouží pouze pro spuštění motoru a poté napájení spotřebičů přebírá alternátor, tak nás ani jiné jeho vlastnosti nezajímají. Pro nás je rozhodující, zda akumulátor v našem přibližovadle dokáže za všech podmínek dostatečně zatočit motorem. Z tohoto poznatku vycházejí i dnešní novelizované normy hodnotící vlastnosti startovacích akumulátorů. Hodnota kapacity v populárních ampérhodinách (Ah) je pouze hodnotou pomocnou, protože využívání této kapacity je diskutabilní a spíše nežádoucí. Udává se jen z důvodu zvyku motoristů a proto, že se k ní vztahují určité měřící a nabíjecí metody.
Ale zpět ke konstrukci desek. Z čeho přesně - kromě olova - jsou desky vyráběny je výrobním tajemstvím, ale všeobecně se jako legující prvek pro zpevnění desek atd. používal antimon. Jeho použití bylo levné a dobře technologicky zvládnuté. Nevýhodou použití antimonu je negativní vliv na hodnotu samovybíjení a rozklad vody. (Proto se u běžných akumulátorů musí pravidelně dolévat voda, ztráta samovybíjením se udává 1% denně z momentální kapacity. Akumulátor se musel při nečinnosti jednou za 3 měsíce dobíjet.) Dnes všichni světoví výrobci postupně přecházejí na "vápníkovou" technologii, antimon je nahrazován vápníkem a cínem. Je jasné, že nelze jednotlivé prvky mezi sebou pouze zaměnit, změna si vyžaduje mnoho dalších technologických změn. Změna technologie nejenom že silně potlačila negativní vlastnosti antimonové technologie, ale výrazně i zvýšila životnost akumulátoru. Vápníkové akumulátory téměř nevykazují samovybíjení a ztráta vody je natolik zanedbatelná, že zásoba vody v akumulátoru postačuje na celou dobu životnosti, která bývá výrazně vyšší než u původního provedení (střední hodnota 10 let při správném používání a údržbě). Akumulátory již nemají otvory pro dolévání vody, to je prvním znakem tohoto provedení. Navíc bývají často doplňovány indikátorem nabití, který barevnými poli určuje úroveň nabití. Ve své podstatě jde o otočný hustoměr, který se podle momentální hustoty elektrolytu otáčí a odráží různými barvami okolní světlo (nejde o LED diody). Tyto akumulátory mají větší plochu desek, protože se aktivní hmota desek tolik nedrolí a není tedy zapotřebí pod deskami tolik záchytného místa na kal. Proto mají při stejném vnějším rozměru větší kapacitu. Udává se i větší odolnost proti vibracím a nárazům. Většina výrobců udává schopnost startu po 6 měsíčním skladování (ověřeno, tchán přes zimu nejezdí a na jaře bez problémů nastartuje). Pokud uvažujete o koupi tohoto typu, zaměřte se na evropské výrobce, oproti americkým jsou méně citlivé na hluboké vybíjení vzhledem k jiným používaným legujícím prvkům (telur, selen a zůstává i nepatrně antimonu). Cenově jsou o cca 15-40% dražší, pro sváteční řidiče jsou ale vhodnější než klasické. Pro nabíjení nebývají udávány žádné informace, pouze, že máte mít správně seřízené dobíjení ve vozidle podle údajů výrobce. Nabíjecí charakteristiky jsou níže, pro udržení v provozuschopném stavu stačí napětí sítě vozidla.

Startovací akumulátory nesnáší hluboké vybíjení a dlouhou dobu ve vybitém stavu. Při hlubokém vybíjení - zvlášť spouštěním motoru - se rychleji rozpadají desky, dlouhá doba ve vybitém stavu způsobuje rychlou a nevratnou sulfataci. Totéž platí, pokud je nedostatek elektrolytu - vystupující část desek nad elektrolytem již po 15 min. začíná "tvrdnout". Akumulátor by se měl udržovat vždy plně nabitý, po vybití co nejdříve dobít.

Trakční akumulátory - tyto mají odlišnou technologii výroby desek, nejsou schopny dodat extrémní proudy, ale mají nízký pokles napětí v celém rozsahu vybíjení. Navíc jsou konstruovány na pravidelné hluboké vybíjení a o něco méně jim vadí nějaká doba ve vybitém stavu. Používají se k pohonu elektrovozíků a podobných zařízení, osvětlení lodí a prostor, kde není síťové napětí. Dobíjet se dají stejnými nabíječkami jako pro startovací akumulátory. Kromě běžné řady 12 V akumulátorů se vyrábí mnoho typů o napětí až 96 V a kapacitách stovek Ah. Vhodné pro napájení spotřebičů v autopřívěsech.

Záložní akumulátory jsou určeny jako záložní zdroje pro případ výpadku síťového napájení. U nich je sledována schopnost být dlouhodobě připojené na dobíjecí napětí, protože jsou paralelně připojeny ke spotřebiči spolu se sítí a je vyžadována dlouhá životnost. Nároky na velikost odběru nejsou velké, důležitá je u nich schopnost rychlého dobití po obnovení napájení. Jsou k vidění u zabezpečovacích zařízení železnic apod.

Staniční - podle názvu se používají k napájení stacionárních zařízení jakéhokoliv typu, vlastnosti podobné trakčním.

Ostatní druhy akumulátorů (niklkadmiové, stříbrozinkové atd.) nemají vhodné vlastnosti pro použití v automobilech a proto se používají jen ve speciálních případech (závodní vozy atd.).

Toto byly všechno akumulátory s volným elektrolytem, nebo-li kyselina je v článcích volně a její množství se dá kontrolovat. Zatím na trhu vzhledem k nízké ceně a malé informovanosti veřejnosti drtivě převládají. Vývojově relativně novým druhem jsou akumulátory bez volného elektrolytu, kyselina nevyteče, možnost instalace v libovolné poloze. Nesprávně se jim říká gelové. Jde vlastně o "odpad" z vývoje v NASA, kdy se hledal zdroj pro lunární vozítko. Nakonec se tato technologie nepoužila pro vysokou hmotnost a další nevhodné vlastnosti a tak se dostala "do civilu". Prvním představitelem na našem trhu byla známá OPTIMA. Jde také o olověný akumulátor, ovšem technologie desek je zase o cosi dál a to hlavní - elektrolyt je vázán ve skelném rounu, které nepřipustí únik kyseliny. Konkrétně OPTIMA (cena přes 5 000,- Kč) má desky stočené do spirály (jako toaletní papír) - proto ten zvláštní tvar akumulátoru, šest válců s víkem - a tím je dána i několikanásobně větší plocha a neskutečně velká proudová zatížitelnost (850 A při 50 Ah). Kromě toho je důležitá i značná necitlivost na okolní teplotu, tento proud je schopna dodat i při -18° C (údajně jsou testovány až při -40° C). Dalším typem na trhu, tentokrát s klasickým uspořádání desek, je EXIDE (45 Ah stojí cca 2 300,- Kč, 65 Ah pod 3 000,- Kč). Vlastnosti stejné, jen velikost proudu není tak impozantní, každopádně je značně větší než u stejně velkých klasických akumulátorů. Odlišná konstrukce zabezpečuje minimální uvolňování materiálu z desek, který se navíc zachycuje již ve skelném rounu a proto nemusí být pod deskami záchytný prostor na kaly. O tento rozměr mohou tedy být větší desky, což znamená možnost většího odběru proudu. Oba typy jsou totálně bezúdržbové a co hlavní, dodávají plný proud i ve značně vybitém stavu a dají se nabíjet podstatně většími proudy (nabíjecí doba cca 2 hod.). Nabíječka má jinou charakteristiku. Zaručuje se životnost okolo 12 000 normostartů (u klasických 4 000).

Volba velikosti akumulátoru v Ah - určuje se vždy podle velikosti spouštěče. Spouštěč - zařízení z mizernou účinností - odebírá značný proud, u klasického škodováckého 0,66 kW byl udáván maximální proud až 240 A při 9,5 V. Tato hodnota je dosahována snad jen v zimě při značně nízké teplotě, běžně se pohybuje okolo 160 A (jen pro zajímavost - odběr spouštěče při provozu naprázdno je 65 A). Z maximálního proudu se tedy vychází. Existuje mnoho vzorců k výpočtu podle několika veličin, ale obecně se používají dva:

• maximální proud spouštěče se dělí devíti
• zkratový proud akumulátoru má být o 50% vyšší než maximální proud spouštěče (nověji o 100%)

A teď tedy k údržbě a nabíjení. (Akumulátor si toho nechá docela dost líbit, ale odvděčí se nám sníženou životností.)

Trocha historie

Údržba dnešních akumulátorů se kromě občasného dobití omezuje jen na udržování čistoty, kontrolu hladiny elektrolytu a dotažení svorek od kabelů. Pokud doléváme elektrolyt, tak JEN A POUZE DESTILOVANOU VODOU. Jiná voda, třeba i změkčená pomocí iontové výměny (např. ze změkčovacích filtrů pro kotelní vodu) je nevhodná a rychle ničí akumulátor. Kyselina se neodpařuje. Pokud dojde k vylití při manipulaci, doplňuje se elektrolytem stejné hustoty (lze změřit vedlejší článek, pokud není možno nasát do hustoměru z vylitého). Hustoměr používejte pokud možno tuzemské výroby (Sklárny Kavalier), co jsme zkoušeli zahraniční za pár korun z obchodů i stánků (stejný výrobce), byly mezi nimi dost výrazné rozdíly v přesnosti.
Při dolévání vody v zimě pamatujte na možnost zamrznutí vody v horní části článku, protože voda se s kyselinou hned nepromíchá (difúze trvá dny). Dolévejte, pokud je to v možnostech, před jízdou - při dobíjení a otřesech vozidla k promíchání dojde. Optimální je dolévat před nabíjením mimo vozidlo klasickou nabíječkou.

Dobíjení - tady vzniká nejvíce chyb ovlivňujících životnost akumulátoru. Ke správnému postupu je nezbytné kromě regulovatelné nabíječky mít hustoměr a ten nejobyčejnější voltmetr - v každém Baumaxu , OBI atd. se dá za pár stokorun nějaký multimetr koupit (stánky neberte vážně).
Značka C₂₀ je podle normy vlastně hodnota kapacity akumulátoru v Ah, od ní se odvozují všechny testované veličiny. Index 20 znamená tzv. dvacetihodinový vybíjecí cyklus - plně nabitý akumulátor se vybíjí se konstantním proudem dvacetiny (0,05) hodnoty kapacity akumulátoru (pro 40 Ah = 2 A). Měření se provádí při teplotě středního článku 25° C.
Momentální kapacita se vypočítá jako součin vybíjecího proudu a času od začátku vybíjení do poklesu napětí na svorkách na 10,5 V. Tato hodnota napětí se považuje za úplné vybití akumulátoru. Při vybíjení pod tuto hodnotu hranici se akumulátor ničí. Pokud se použije k vybíjení proud vyšší, nelze dostat z akumulátoru stejnou kapacitu, protože chemické pochody na jednotlivých článcích neprobíhají stejnou rychlostí. Proto jsou tyto měření značně nepřesné, pokud nemáme k dispozici vybíjecí charakteristiku od výrobce. Z výše uvedeného důvodu není možné dostat z akumulátoru rychle celou možnou kapacitu, hlavně při spouštění. Jistě jste si všimli, že i když už akumulátor "netočí", po odpočinutí je schopen ještě nějaký náboj dodat. Během odpočinku se vyrovnávají chemické procesy mezi jednotlivými deskami. Po vybití musí neprodleně následovat plné nabití, jinak se akumulátor nevratně ničí.

Akumulátor, jak jsem už uvedl výše, není schopen přijímat takový proud, jaký je schopen vydat. Zjednodušeně řečeno, síran olovnatý, který vznikl jako výsledek chemických reakcí při vybíjení, potřebuje na rozklad dostatek času. Zde uváděné proudy jsou doporučovány s ohledem na maximální rychlost nabíjení, kdy ještě desky netrpí a vyvíjené teplo se udržuje v přijatelných mezích. Pokud použijete proudy menší, tím lépe. Elektrochemické pochody mají daleko více času na proběhnutí a desky se lépe zformují, akumulátor má delší životnost.

Nabíjet se dá účinně pouze při akumulátoru teplém více než +15° C. Pokud je akumulátor promrzlý, chemické reakce z důvodu nízké pohyblivosti iontů probíhají jen na povrchu desek, zreagovaný povrch desek brání postupu iontů do vnitřních činných hmot desek a akumulátor není plného nabití schopný. Napětí na svorkách se velmi rychle zvýší a již zhruba za půl hodiny se akumulátor tváří jako plně nabitý, ačkoliv to není pravda. Po ohřátí se tvářit přestane a lze ho normálně dobít. Tuto teorii jsem si několikrát měl možnost ověřit v praxi, ostatně si to každý v následující zimě může vyzkoušet. Naopak zase nabíjet rozpálený akumulátor není vhodné, teplota akumulátoru, měřená uvnitř středního článku, nemá překročit 40° C.
Výrobci akumulátorů předepisují dva typy nabíjení, nabíjení konstantním proudem a nabíjení dvoustupňové.
Dříve často předepisovaná metoda nabíjení konstantním proudem 0,1 C₂₀ po dobu 13 hod. (předpokládáme úplně vybitý akumulátor) je použitelná i dnes, nemusí se nic hlídat, pouze čas. Celkově vzhledem k účinnosti nabíjení je zapotřebí dodat 130% náboje (platí i pro jiné typy nabíjení). Při nabíjení tímto proudem se hranice plynování 14,4 V dosáhne asi po 8 hod., po cca 10,5 hod. je již napětí na 16,8 V, asi za hodinu se ustálí na 16,5 V a dále se nezvyšuje. Pokud se bude nabíjet proudem např. 0,2 C₂₀, nárůsty napětí začínají dříve a napětí na konci nabíjení setrvává na hodnotách okolo 17 V. Přebíjení takovými proudy se výslovně zakazuje.
Dvoustupňové nabíjení je pro akumulátor příznivější. První stupeň - nabíjí se proudem 0,12 C₂₀, po dosažení napětí 2,4 V na článek (14,4 V na svorkách) nastupuje druhý stupeň - nabíjí se proudem 0,06 C₂₀ do znaků plného nabití, tj. po dobu dvou hodin se hustota elektrolytu nemění a napětí na svorkách se nezvyšuje (dosáhne asi 16,5 V). Snížení proudu od hranice 14,4 V je důležité pro další formování desek. Akumulátor je již z velké části nabit a v jeho činné hmotě se zhorší přístup elektrolytu k síranu schopnému rychlé reakce natolik, že se postupně velká část proudu spotřebuje na rozklad vody. Proto začíná plynování (uvolňování plynného vodíku a kyslíku z rozkladu vody) až od hranice 14,4 V. Nejde tedy o nabíjení v pravém slova smyslu, ale jen o doběh a formování. Snížení proudu umožní pomalejší elektrochemickou reakci, více síranu se má možnost přeměnit. Napětí se při nabíjení proudem 0,1 C₂₀ začne rychleji zvyšovat až na hranici okolo 16,5 V, krátkodobě i 16,8 V. Potom již všechen proud jen rozkládá vodu. Hranice 16,5 V tedy značí konec nabíjení. Tuto hranici by měl dobrý akumulátor dosáhnout nebo se aspoň k ní přiblížit i při nabíjení proudem 0,06 C₂₀, ovšem za delší dobu. Podle posledních výzkumů je vhodné při překročení hranice 14,4 V proud snížit na 0,06 C₂₀ a potom ho se zvyšujícím se napětí snižovat. Intenzívní plynování není vůbec pro akumulátor příznivé, kromě jiného se při něm vyvíjí značné množství tepla.
Úplně vybitý akumulátor se pozná POUZE PŘI ZATÍŽENÍ proudem 0,05 C₂₀ - napětí na svorkách musí poklesnout na 10,5 V (někdo udává 10,8 V). Pokud je nižší, dobíjí se proudem 0,05 C₂₀ do dosáhnutí napětí na svorkách 12,5 V a potom se přejde na dvoustupňové dobíjení. Každopádně není vhodné vybíjet akumulátor pod tuto hodnotu, rozpadají se desky. Pokud i naprázdno má akumulátor napětí nižší než cca 12 V, je už u konce životnosti. Pokud začíná plynovat již při napětí nižším, než 14,4 V, je silně zasulfatovaný a už se s ním moc neudělá, konce životnosti je hned za rohem.
Nouzově lze při vybití na cca 30% použít rychlonabíjení proudem 0,25 C₂₀ do napětí na svorkách 14,4 V, poté je NUTNÉ proud snížit na 0,06 C₂₀. Předpokladem je dobrý stav akumulátoru, všechny články jsou rovnoměrně vybité. Po dobu nabíjení se kontroluje teplota ve středním článku (skleněný chemický teploměr do 50° C), při zvýšení nad 40° C je nutno zmenšit proud (případně přerušit nabíjení) a pokud možno akumulátor chladit (ponořením do vody pod spodní hranu víka). Při vybití pod 30% je rychlonabíjení z hlediska životnosti akumulátoru nevhodné. Ovšem znovu zdůrazňuji, jde o nouzové dobíjení.
Jakmile se nabíjení ukončí a nabíječka odpojí, dojde okamžitě k poklesu na svorkách na 14,4 V. Dále se napětí postupně snižuje až na hodnoty okolo 12,6 - 13,0 V, kde se ustálí. Toto napětí závisí na konečné hustotě elektrolytu, která může být 1,26 - 1,285 g/cm³. Nižší hustota - nižší napětí. Horní mez hustoty by neměla být překračována. Tento pokles může trvat i několik hodin. Desky článků po tuto dobu dokončují chemické procesy. Proto bych doporučoval ponechat akumulátor dostatečnou dobu v klidu před namontováním do vozidla. Při plynování má elektrolyt snahu vystřikovat ven z článků, proto zátky pouze povolte, nevyšroubovávejte je úplně. Po ukončení nabíjení akumulátor vodou řádně omyjte.

Důležité: při rozkladu vody vzniká třaskavá směs vodíku a kyslíku, proto při práci s akumulátorem nepoužívejte otevřený oheň, včetně zapálených cigaret. Nejvíce směsi je uvnitř článku a pokud se vznítí, může dojít k roztržení obalu a rozstříknutí elektrolytu po okolí! Zažil jsem nevěřící Tomáše na vojně, když patřičně nachmelení kontrolovali zapalovačem, "jestli je tam ještě dost šťávy". Ten největší machr z nich má jizvy z poleptání dodnes.

Akumulátor při uvádění do provozu po třetím nabíjecím cyklu zpravidla dosáhne minimálně 95% kapacity. V dalším provozu může kapacita dosáhnout až 130%, pokles na cca 70% se považuje za konec životnosti.

Tyto nabíjecí metody jsou založeny na nabíjení konstantním proudem (charakteristika I). Jiné nabíjecí metody používají nabíjení konstantním napětím (charakteristika U), případně kombinovaná metoda proud - napětí (charakteristika W). Ještě se používá speciální průběh, kdy se nabíjí impulzním průběhem s vybíjecím pulzem v poměru 5:1 až 10:1. Udává se kladný vliv na sulfatované články, po třech nabíjecích cyklech se zasulfatovaný akumulátor s 20% kapacitou dostal na 80%.

• První metoda je založená na dobíjení stejnosměrným konstantním proudem a je nejrozšířenější. Dobře se dá spočítat dodaný náboj a je dostatečně pro akumulátor šetrná, pokud se omezí proud v druhé fázi nabíjení.
• Metoda druhá funguje na principu konstantního napětí, tak jako dobíjení ve vozidle. Patřičně dimenzovaný zdroj stejnosměrného napětí o velikosti 14,4 V s proudovým omezením na hranici desítek ampérů se připojí přímo na svorky akumulátoru. Okamžitě začne protékat značný proud, daný prakticky jen proudovým omezovačem nabíječky. Akumulátor se velmi rychle začne nabíjet, již po několika sekundách až minutách se zvýší svorkové napětí, proud poklesne a pomalu klesá až téměř do nuly při vyrovnání svorkového napětí s napětím zdroje (což trvá nekonečně dlouho, napětí se totiž nikdy prakticky nevyrovnají). Desky článků zpočátku dostávají dost zabrat. Tato metoda není vhodná pro úplně vybité akumulátory, slouží pro rychlé dobíjení částečně vybitých akumulátorů. Vzhledem ke skutečnosti, že napětí končí hodnotou 14,4 V, nelze dosáhnout 100% nabití. Na druhou stranu nedochází k přebíjení a plynování, není nutné kontrolovat konec nabíjení. Pro rychlé uvedení vybitého akumulátoru do stavu startovatelnosti je tato metoda jediná vhodná.
• Třetí metoda kombinuje první dvě tak, že se nabíjí nejprve konstantním napětím a po dosažení hranice 14,4 V se nabíjení přepne na nabíjení konstantním proudem, kterým se dobije akumulátor do znaků plného nabití. Proudové omezení se v první fázi nastaví na cca 0,25-0,45 C₂₀, tento proud postupně klesá až k hodnotě 0,06 C₂₀ při 14,4 V, kde dojde k přepnutí na fázi druhou. Výhoda této metody je pouze ve zkrácení času nabíjení. Oproti napěťové metodě je šetrnější k akumulátoru.
• Poslední, velmi diskutovaná metoda, je letitý americký patent. Je založen na poznatku, že pravidelný impulz opačné polarity ve velikosti 10 - 20% nabíjecího proudu má příznivý vliv na desulfataci desek a obnovování jejich původní kapacity. Podmínkou ovšem je malé opotřebení desek, polorozpadlé desky už těžko něčím zachráníte. Skutečně je možné sulfataci, vzniklou dlouhodobým vybitím akumulátoru, touto metodou z velké části odstranit. Není to metoda zázračná, nabíjení a vybíjení je nutné několikrát opakovat. Jde o nabíjení impulzy konstantního náboje (jako by se konstantní proud rozsekal na části - proud-mezera-proud-mezera), z nichž každý pátý až desátý má stejnou velikost, ale opačnou polaritu. Nabíječka je konstrukčně složitější. Podle mých zkušeností je vhodné použít pro oživování hodně zasulfatovaných akumulátorů nabíjecí proudy velmi malé na úrovni 0,02 C₂₀. Přípravek Smekta z bývalého SSSR (úspěšně se používal v akumulátorech ponorek) bych doporučil jako doplněk této nabíjecí metody. Toto nabíjení s 10% vybíjením doporučuji i jako normální nabíjení, rozkládá se postupně vznikající sulfatace a formují se desky. Problémem je nabíječka, zkonstruovat takovou chce už trochu znalostí elektroniky.

Nabíjení akumulátorů bez volného elektrolytu: zde nelze otevřít žádné zátky, o plynování v nám známém stylu se nedá mluvit už vůbec. Neměl jsem sice nikdy speciální nabíječku pro tyto akumulátory v ruce, ale z grafů v prospektech vyplývá, že úplně vybitou baterii o kapacitě 45 Ah lze dobíjet proudem 25 A po dobu zhruba dvou hodin, při dosažení napětí 14,4 V se proud sníží na 1 A a po nějaké době se nabíjení ukončí (svorkové napětí by nikdy nemělo překročit 14,4 V). Každopádně při snížení proudu vždy i poklesne svorkové napětí, není to vada akumulátoru. Doporučuje se palubní napětí 13,8 V. Nabíjet se dá i za mrazu, ale nabíjení trvá déle. Dostatečně nabitý akumulátor má v klidu napětí 12,8 V, při poklesu na 12,3 V naprázdno je vybitý - toť údaje výrobce. Tyto akumulátory se prostě chovají jinak.

Ještě k měření nabíjecího proudu. Měření proudu i napětí multimetry můžeme rozdělit na měření stejnosměrné a střídavé. Stejnosměrné napětí i proud je udáván jako absolutní hodnota, střídavý jako hodnota efektivní, nebo-li taková, která by nastala při převodu plochy sinusovky na obdélník, jehož jedna strana se rovné délce periody, druhá strana je ona efektivní hodnota. Stejnosměrné veličiny dokáží multimetry změřit s velkou přesností (od 0,1 do 1%), střídavé většinou s přesností menší (okolo 2,5%) a to pouze v případě sinusového průběhu. Pokud není střídavý proud sinusový, vnáší se do měření značná chyba. Přesný výpočet nesinusových průběhů je složitý a běžnou "měřákovou" elektronikou nerealizovatelný. Tomu se někteří výrobci multimetrů snaží odpomoci použitím speciálních matematických obvodů, které dokáží vše s dostatečnou přesností přepočítat. Tyto multimetry mají u označení pro měření střídavých veličin nápis "True RMS", pokud není velkým písmem už na krabici. Tyto multimetry ovšem patří do vyšší cenové kategorie. Proč o tom píši - měření nabíjecích proudů běžnými prostředky není tak jednoduché. Regulovatelné nabíječky jsou v drtivé převaze řízeny tyristorem, který je zapínán podle potřeby během půlperiody, tím se využívá plocha sinusovky více či méně. Potom se o nějakém sinusovém průběhu nedá vůbec mluvit a i měření je přesnosti na hony vzdáleno. Proto neberte moc vážně ručičkové přístroje na nabíječkách, ukazují zhruba něco, co není až tak pravda. Pokud vlastníte (nebo máte možnost si vypůjčit) měřidlo s True RMS (měření s obyčejným multimetrem to také pravda nebude), zapojte ho mezi transformátor a usměrňovač a měřte proud ještě před usměrněním, kdy se dá věřit zobrazované hodnotě. Nedělejte si iluze, že je proud v síti sinusový, snad někde za generátorem v elektrárně, ale v zásuvce určitě ne.
Jak tento problém ošvindlovat za mrzký peníz vysvětlím v článku o nabíječkách. Pokud někdo nechce čekat, než se článek objeví, napovídám, že jakýkoliv průběh proudu se vždy převede na množství tepla odpovídající efektivní hodnotě.

Teď trochu praktických zkušeností

Pokud kupujete nový akumulátor, vyberte si značkovou prodejnu, kde se akumulátory rychle "otáčejí". Celkem u klasických akumulátorů nezáleží na značce, Akumy i Bannerky dokáží vydržet jak dva roky, tak i osm let. Důkladně si prohlédněte povrch a přítomnost všech nálepek, jestli není poškrábaný a nakolik je zaprášený. Na dnešních akumulátorech se jen obtížně hledá datum výroby, nějaká čísla na víku mohou znamenat cokoli. Častým zvykem prodavačů bývá prohození používaných akumulátorů svých nebo svých kamarádů za nové. Je těžké se po nějaké době, když se akumulátor odporoučí, domoci nějaké reklamace. Solidní firma dodá i návod k použití. Každopádně počítejte s tím, že akumulátor již nějakou dobu stál někde ve skladě a jeho úroveň nabití tomu odpovídá. Prodavači toho sice hodně nalžou, ale zcela jistě nikdo se dobíjením akumulátorů v prodejně nezabývá ani omylem. Proto ihned po zakoupení akumulátor dobijte, pokud nemusíte hned zítra startovat, proveďte jeden formovací cyklus, akumulátoru jen prospějete a pokud ne, každopádně mu neublížíte. Po dlouhé skladovací době si naformování zaslouží.
Při montáži do vozu zkontrolujte pevnost upevnění, aby v autě necestoval. Svorky by měly být čisté, pomůže smirkový papír. Pokud nemáte vazelínu na kontakty, montáž proveďte nasucho. Normální mazací tuky nejsou vhodné, je jimi ale možné svorky s kontakty natřít povrchu proti oxidaci.
Dobíjení ve voze obstarává alternátor. Regulátor napětí by měl udržovat napětí okolo 14 V, což je dostatečná hodnota na to, aby akumulátor byl po dlouhou dobu dostatečně nabitý a umožňoval spouštění motoru. Již z principu nabíjení nelze udržet akumulátor ve voze nabitý plně, protože plynování akumulátoru by korozívně silně ohrožovalo karosérii a blízká zařízení. Při konstrukci akumulátoru je s tímto počítáno, jeho nabíjecí charakteristiky leží níže, než bývalo v minulosti, proto i úroveň nabití je vyšší, než by odpovídalo nabíjecímu napětí. Pokud je možné regulátor seřizovat a nebo pokud víte, kam v regulátoru sáhnout, seřizujte na napětí okolo 14,3 V při nabité baterii a s vypnutými spotřebiči. Při zapnutí světel napětí zhruba o 0,4-0,6 V poklesne, to je vlastnost devítidiodových alternátorů a za normálních okolností s tím nic neuděláte. To je největší problém v zimním období, kdy nízká teplota, nízké palubní napětí a dlouhodobější používání spouštěče dokáže postupně akumulátor odepsat. Pokud jezdíte celoročně s rozsvícenými světlomety (velmi chvályhodné), je možné mezi svorku R (D+) na alternátoru a svorku D+ regulátoru vložit tříampérovou křemíkovou diodu v propustném směru (katodou, nebo-li označeným vývodem) směrem k regulátoru. Na diodě průchodem proudu nastává úbytek napětí cca 0,6 V a o toto napětí se palubní napětí zvýší. Tím se při zátěži eliminuje pokles napětí, ovšem po zhasnutí světel budete mít o těch 0,6 V více. (Poloviční napětí - 0,3 V - mají diody Shottkyho.) Proč to tak je, vysvětlím v kapitole o alternátorech. Já jsem tento problém řešil výrobou jiného regulátoru, kde jsem jako měřící bod použil svorku alternátoru B+. Každopádně z praxe vím, že pokud trvale klesne palubní napětí pod 13,7 V, je ráno se spouštěním motoru dost problémů.
Kabely od akumulátoru by měly mít dostatečný průřez, udává se minimálně 16 mm², já říkám čím silnější, tím lepší, zvlášť je-li jejich délka větší (spouštěč je někde na nepřístupném místě). Větší průřez znamená menší odpor a tedy menší úbytek napětí. U Š 130 na LPG jsem použil 35 mm2, akumulátor je v motorovém prostoru a ke spouštěči má skoro dvakrát tak daleko. Kostřicí kabel doporučuji kromě připevnění na karosérii propojit i přímo se skříní převodovky, většina motoristů si ukostření moc nevšímá a často bývá značný přechodový odpor v místě upevnění ke karosérii. "Špatná" místa se poznají podle zvýšené teploty po déletrvajícím spouštění. Pokud se zahřívají i kabely, signalizuje to jejich poddimenzovanost.
A pozor! Už se mi také stalo, že přestože alternátor dodával svých 14,2 V, akumulátor měl pouze nějakých 11,8 V. Důkladným proměřením jsem zjistil přerušený přívod od alternátoru na svorku 30 spouštěče, kde se všechny silové kabely stýkají. Alternátor si klidně dobíjel co chtěl a ostatní spotřebiče napájel akumulátor. Kontrolka dobíjení toto neodhalí, stejně jako neodhalí nedostatečné dobíjení. Pozná se to tak, že za chodu motoru při rozsvícení světel nepoklesne napětí na svorce B+ alternátoru (myslí se originální alternátor s odděleným regulátorem, případně originální alternátor s vestavěným regulátorem v posledních Š 135/136 a Favoritech. Poslední typy alternátorů Felicia, Fabia, Octavia mají regulaci vztaženou na svorku B+ a pokles napětí u nich nenastává.) Nebo měření provádějte přímo na akumulátoru.

A teď něco o vlivu teploty na činnost akumulátoru s volným elektrolytem

V dnešní době polyetylénových akumulátorů je životnost přes jejich vyšší kvalitu nižší, protože se udává cosi o bezúdržbovosti a majitelé na kontroly a natož údržbu kašlou. Opět - vývoj se snaží a telata jeho práci maří.
Také jsem si všiml, že nové typy alternátorů s nedemontovatelnými regulátory (Bosch i Magneton) mají napětí 14,5 V i více. Vzhledem k jejich výkonům se o poklesu napětí při zatížení nedá mluvit ani ze spaní. To také asi k životnosti nepřispívá.
Ve firemní Felicii 1,6 l vydržel původní akumulátor bez údržby - jen se dolévala voda - čtyři a půl roku a relativně funkční byl včetně vozidla prodán (najeto 214 000 km). Asi po 1,5 roku nám zůstala svítit svítilna v zavazadlovém prostoru a protože se zrovna nikam nejelo, akumulátor se vybil až na hodnotu 1,4 V. Ihned po zjištění byl připojen na laboratorní zdroj (max. 1 A) a tímto proudem se dva dny nabíjel. Od té doby fungoval, i když se mi po zmrzlém víkendu zdálo, že se mu zrovna nechce, ale vždy motor roztočil a to bylo pro nás rozhodující. Takže častý provoz s dlouhými cestami se akumulátoru líbí.
Již zmiňovaná tchánova Volha a Delco 50 Ah. Po náhlém rozpadu článku na 2 roky staré Akumě 50 Ah bylo nutno akutně řešit situaci (aby vůbec odjel ze zahrady), tak se koupil (v červencovou neděli 1996 v Nissanu Řevnice za těžký peníz) akumulátor Delco. Namontoval se a úspěšně fungoval až do doby, kdy při odnášení z auta kvůli Ukrajincům (okukovali neustále auto a bylo nebezpečí ukradení) mi při uklouznutí na náledí vyklouzla a dala rohem ránu na asfalt. Nádoba popraskala a nedefinovatelná část elektrolytu z krajního článku vytekla. Druhý den se mi podařilo v zaměstnání nádobu svařit a Delco na jaře šlo znovu do auta. Bez problémů fungovalo, ale po nějaké době se obnovila netěsnost nádoby, byla tedy surově zbavena víka, dolil se elektrolyt do krajního článku a opět bylo víko zavařeno plus se původní sváry převařily. Po nějaké době tchán pro jistotu koupil novou Delphi a Delco skončilo v sousedovic Ford Tranzitu Diesel, kde funguje s úspěchem dodnes. Vidět, že nové technologie mají něco do sebe.

Nyní mám v obou škodovkách (jedna na LPG) EXIDE 45 Ah + spouštěč s reduktorem 1 kW (originální varianta "prcka z Feldy" na Š 105-136). Nějaký mráz vůbec nelze brát vážně, spouštění motoru probíhá jako v parném létě. Teď benzínové auto přes dva měsíce stálo, protože mi v novém zaměstnání vnutili Renault Kangoo Diesel (das ist hrůza) a vzhledem k tomu, že ho mám na smlouvu k volnému používání, tak "dýzluju" za malý peníz (spotřeba okolo 5 l/100 km). Během servisní prohlídky Renaultu jezdím zase "na benzín", po 75 dnech nečinnosti nebylo poznat na spouštění žádný nedostatek. S "plyňákem" jezdí manželka denně (5 km tam) do práce a vůbec o akumulátoru neví. EXIDE i OPTIMU dodává firma Honoris v Praze - Zličíně (adresa ve Zlatých stránkách). Upozornění - akumulátory EXIDE jsou o trochu větší a nesedí dobře v "kastlíku".

Aby se akumulátor v zimě co nejméně namáhal, teď předkládám jednoduchý návod ke spouštění motoru v zimě (jde o obecný postup při spouštění většiny aut s karburátorem):

• nejdříve ručně načerpat benzín do karburátoru, musí se přestat vracet páčka čerpadla
• 3x sešlápnu plně pedál plynu, v dolní poloze pedálu setrvat cca 1 s
• zvednout páčku sytiče na doraz
• úplně uvolnit pedál plynu, sešlápnout spojku
• spustit motor

Spouštění u Favorita - na výše uvedený postup zapomeňte. Jedenkrát (!!) sešlápnout pedál plynu na doraz, pedál uvolnit, sešlápnout spojku a otočit klíčkem. Pokud není někde chyba, motor chytí téměř okamžitě.

Nezapomeňte, že vybitý akumulátor zamrzá již při -10° C, jinak dostatečně nabitý není schopný v našich zeměpisných šířkách zmrznout nikdy. Pokud jezdíte v zimě jen občas, ponechejte nabitý akumulátor klidně v autě, den před jízdou ho nechte ohřát a máte klid. U studeného akumulátoru se vlivem menší pohyblivosti iontů sníží samovybíjení a v akumulátoru zůstává více energie. Dnešní bezúdržbové akumulátory sice údajně mají samovybíjení jen 0,3%, ale každé procento dobré.