Urządzenia rozruchowe i ładowarki do ciężarówek

Problemy z rozruchem samochodu ciężarowego zwykle zdarzają się rzadziej niż w autach osobowych, ponieważ ciężarówki na ogół są bardziej intensywnie użytkowane, co pozwala na ciągłe doładowywanie i utrzymywanie sporego „zapasu” prądu. Z drugiej strony ich zapotrzebowanie na energię elektryczną jest znacznie większe, co wynika zarówno z większej liczby systemów, które muszą być podłączone do zasilania, jak i z tego, że pojazdy zużywają sporo prądu na postojach.

Problemy z akumulatorami do ciężarówek najczęściej przydarzają się zimą, a na znaczny stopień ich rozładowania mogą zaradzić tylko odpowiednio dobrane ładowarki, gdy pojazd trzeba szybko odpalić w trybie awaryjnym prostowniki z opcją rozruchu albo mobilne urządzenia rozruchowe. Tak jak w przypadku autach osobowych są one na ogół niezbędne także w każdym warsztacie zajmującym się serwisowaniem i naprawą ciężarówek, choćby dla koniecznego przy niektórych czynnościach podtrzymywania zasilania poszczególnych układów czy przeprowadzenia testów. Przyjrzyjmy się bliżej temu, dlaczego prostowniki i urządzenia rozruchowe mogą być potrzebne, a także sprawdźmy, czym warto się kierować przy ich wyborze oraz zakupie.

Dlaczego korzystanie z prostowników i akumulatorów rozruchowych jest często niezbędne?

Instalacja samochodu ciężarowego jest zasilana napięciem 24 V, do jej obsługi wykorzystywane są więc z reguły dwa akumulatory 12 V podłączone szeregowo. Ze względu na duże zapotrzebowanie na energię elektryczną wyróżniają się na ogół dużą pojemnością z uwagi na znaczne zapotrzebowanie na energię elektryczną. O ile w samochodach osobowych akumulatory o pojemności ponad 100 Ah należą do rzadkości, o tyle w ciągnikach siodłowych i ciężarówkach przekroczenie 200 Ah nie jest niczym wyjątkowym. Alternatory montowane w autach zwykle dobrze radzą sobie z uzupełnianiem zapasu energii, trzeba jednak pamiętać, że w razie ich awarii objawiającej się obniżeniem ich sprawności ilość prądu dostarczanego do instalacji elektrycznej może być na tyle mała, że nie będzie w stanie naładować akumulatora.

Wiele problemów z akumulatorami wynika z naturalnego procesu ich zużywania. W grę wchodzi zarówno starzenie się elektrolitu, który gęstnieje i traci swoje właściwości, jak i postępująca degeneracja ogniw. Przyczyną przyspieszonego tracenia przez akumulatory pojemności są często uszkodzenia mechaniczne związane z mikropęknięciami płyt wywoływanymi dużymi wstrząsami i wibracjami, warto pamiętać, że w znacznej części ciężarówek są one zgodnie z wymogami montowane w klatkach przytwierdzanych do ramy za tylną osią pojazdu, gdzie działające na nie siły są bardzo duże.

Przyczyną przyspieszonego zużycia akumulatorów jest też ich częste nadmierne rozładowywanie. W samochodach ciężarowych z akumulatorów korzystają nie tylko systemy ściśle związane z przemieszczaniem się auta, ale także wiele takich, które są używane na postojach do zwiększania komfortu wypoczynku kierowcy. Będzie to nie tylko oświetlenie kabiny zużywające stosunkowo niewiele prądu z uwagi na dość powszechnie wykorzystywane źródeł światła w technologii LED, ale także urządzenia wentylacyjne i klimatyzacja. W niektórych autach prądu potrzebuje także lodówka czy kuchenka mikrofalowa. Powszechnie wykorzystywane są również różne urządzenia elektroniczne – telewizory i laptopy.

Kłopoty z szybkim rozładowywaniem się akumulatorów w ciężarówkach zdarzają się przez cały rok, jednak ze szczególnym nasileniem pojawiają się podczas silnych upałów oraz w mocno obniżonych temperaturach. Wynika to ze znacznego zmniejszenia pojemności akumulatorów, które przy bardzo silnych mrozach poniżej –25°C mogą tracić nawet 60% pojemności. Warto pamiętać, że przy rozruchu zimą zapotrzebowanie na energię jest znacznie większe z uwagi na konieczność rozgrzewania przez świece żarowe wychłodzonego silnika, większe będą też opory stawiane rozrusznikowi przez silnik z uwagi na mocno zgęstniały olej.

Co warto wiedzieć o prostownikach?

Sposobem na rozładowany akumulator jest użycie ładowarki zwanej także prostownikiem. Jest to popularne urządzenie, które pozwala na zmianę sieciowego napięcia 230 V w prąd stały o napięciu powyżej 12,5 V, umożliwiając uzupełnienie jego ubytków. W rozładowanym akumulatorze doszło do przekształcenia elektrolitu, składającego się z głównej mierze z kwasu siarkowego oraz wody, na siarczan ołowiu i wodę w wyniku z reakcji z ołowiem na płycie ujemnej i dwutlenkiem ołowiu na dodatniej, a także do zmniejszenia gęstości elektrolitu. Podłączenie prostownika pozwala na dostarczanie do akumulatora napięcia, w wyniku czego zachodzi proces przeciwny – podnosi się gęstość elektrolitu, a znajdujący się w nim siarczan ołowiu ulega rozpadowi na ołów metaliczny, dwutlenek ołowiu oraz kwas siarkowy i wodę. Wraz z osiągnięciem napięcia od 2,4 do 2,75 V na każdym ogniwie w akumulatorze ładowanie powinno być przerwane, ponieważ po zakończeniu rozkładu siarczanu ołowiu zaczyna dochodzić do tzw. gazowania, czyli rozkładu wody na wodór i tlen, co stwarza zagrożenie wybuchem, ładowarka musi więc reagować na osiągnięcie pełnego naładowania i odłączać zasilanie, gdy różnica między napięciem dostarczanym przez prostownik a napięciem na klemach akumulatora zbliży się do zera.

Do optymalnego ładowania zaleca się stosowanie natężenia prądu wynoszącego 10% pojemności akumulatora, dla 200 Ah odpowiednie będzie więc 20A. W prostszych urządzeniach parametry ładowania są ustalane na stałym poziomie. W nowszych, bardziej zaawansowanych konstrukcjach wyposażonych w mikroprocesorowy układ sterujący parametry ładowania ulegają zmianie wraz z czasem i poziomem naładowania akumulatora. Dobre prostowniki nie tylko monitorują stan akumulatora, ale także rozpoczynając ładowanie, zwiększają parametry prądu stopniowo, by zapobiec przeładowaniu, zapewniają ładowanie impulsowe, pozwalające na sukcesywne odsiarczanie płyt, a po pełnym naładowaniu gwarantują podtrzymywanie napięcia, dzięki dostarczaniu bardzo niskiego prądu ładowania tuż po tym, jak poziom naładowania spadnie o kilka procent.

Nie powinno się zapominać, że ładowanie akumulatorów zamontowanych w aucie wymaga stosowania prostownika z wbudowanymi zabezpieczeniami, które wyeliminują ryzyko skoków napięcia. W przeciwnym razie tzw. piki napięcia mogą doprowadzić nawet do uszkodzenia podzespołów elektronicznych pojazdu - dodaje ekspert z firmy Martex.

Warto pamiętać, że prostownik powinien mieć parametry dopasowanie do pojemności akumulatora, tzn. dostarczać prądu o odpowiednim natężeniu. Niezbędna będzie też możliwość ręcznego doboru parametrów ładowania w połączeniu z amperomierzem, albo elektronika samodzielnie dobierająca prawidłowe parametry. Nie wolno zapominać, że standardowe prostowniki są na ogół przeznaczone do typowych akumulatorów AGM. Do ładowania akumulatorów EFB są potrzebne urządzenia dopasowane do ich specyfiki, choć  wiele prostowników pozwala na ładowanie obu typów urządzeń. Prostownik EFB musi m.in. gwarantować wyższe napięcie ładowania na każde ogniwo wynoszące 2,6 V.

Urządzenia rozruchowe do ciężarówek

W przypadku, gdy auto musi być uruchomione natychmiast, nawet najszybsza ładowarka nie zda się na wiele, jeśli nie będzie miała wbudowanej funkcji rozruchu lub nie zostanie użyte specjalne urządzenie rozruchowe, zwane także boosterem. Urządzenia rozruchowe mają za zadanie dostarczyć napięcie na czas potrzebny do uruchomienia silnika. W tym przypadku dla urządzeń mobilnych istotne będą więc dwa parametry – takie same jak kluczowe cechy każdego akumulatora instalowanego w pojeździe – pojemność w amperogodzinach (Ah), która pokazuje, jaką ilość prądu jest ono w stanie zgromadzić oraz wielkość dostarczanego prądu rozruchowego w amperach (A), która powinna być wystarczająca w stosunku do pojemności silnika oraz mocy rozrusznika. Jest to o tyle ważne, że do rozruchu, zwłaszcza w przypadku silników diesla montowanych w ciężarówkach, niezbędne będzie nagrzanie do odpowiedniej temperatury świec żarowych oraz zasilenie pomp, a także całej elektroniki pojazdu. Prąd rozruchowy musi natomiast wystarczyć do tego, żeby rozrusznik mógł odpowiednią ilość razy obrócić wałem korbowym, rozrządem i wprawić w ruch tłoki, co przy dużych pojemnościach oznacza sporą ilość kW potrzebnych rozrusznikowi. Dla urządzeń stacjonarnych, w tym ładowarek z funkcją rozruchu istotny będzie prąd rozruchu. W przypadku samochodów ciężarowych urządzenie rozruchowe powinno być w stanie zapewnić znacznie większą ilość prądu – w wielu ciężarówkach 1000 A to absolutne minimum.

Dobre urządzenie rozruchowe podobnie jak prostownik powinno być wyposażone w zaawansowaną elektronikę sterującą oraz posiadać możliwość obsługi napięcia 24 V, te, które mogą pracować jedynie z 12 V, mogą przydać się wyłącznie w autach osobowych. Konieczna będzie też odpowiednia średnica przewodów stosowanych do rozruchu – warto pamiętać, że duże natężenie prądu rozruchowego może doprowadzić do stopienia zbyt słabych kabli. Przydatne są też praktyczne funkcje dodatkowe – np. ochrona przed przypadkową zmianą biegunowości. Jeśli urządzenie ma być w pełni uniwersalne, powinno zapewniać możliwość uzyskiwania wysokiego prądu rozruchowego – 2000 A nie będzie tu żadną przesadą. Nie można zapominać, że poza typowymi urządzeniami awaryjnymi wyposażonymi w stosunkowo niewielki akumulator żelowy o pojemności kilkudziesięciu lub nawet kilkuset Ah dostępne są profesjonalne boostery warsztatowe, które ze względu na masę i wielkość nadają się do użytku wyłącznie w warsztatach lub mobilnych serwisach. Choć zapewniają one bardzo dobre parametry i wiele funkcji dodatkowych, to ich zakup na wypadek awarii „w trasie” będzie zupełnie nieopłacalny. Mniejszy i lżejszy booster okaże się bardziej przydatny, tym bardziej że wiele takich urządzeń daje także możliwość ładowania sprzętu elektronicznego bądź telefonów.