Аккумуляторные клеммы: основные типы, как используются и помощь в подборе

Для чего используются аккумуляторные клеммы

Клеммы обеспечивают передачу энергии от аккумулятора к электросистеме автомобиля: двигателю, системе зажигания, освещению и другим устройствам. Ненадежные клеммы или повреждения могут вызвать перебои в работе систем, затруднить запуск двигателя или привести к отказу электрооборудования.

Какие бывают клеммы

Автомобильные аккумуляторные клеммы можно классифицировать по нескольким основным параметрам.

1. Технология производства клемм. Клеммы бывают штампованными и литыми. Штампованные клеммы обычно дешевле из-за технологии производства, тогда как литые сложны в производстве и отличаются повышенной прочностью и долговечностью, и соответственно дороже.

Литые и штампованные клеммы

2. Способ крепления провода к клемме. Наиболее распространенными способами являются болтовое соединение, опрессовка и зажим. Каждый из этих методов имеет свои преимущества в зависимости от конкретной задачи и условий эксплуатации.

Болтовое соединение

Соединение методом опрессовки

Зажим провода в клемме

3. Способ крепления клеммы к аккумулятору. Здесь чаще всего встречаются клеммы с болтовой затяжкой и быстросъемные, которые обеспечивают разную степень удобства эксплуатации.

Болт/гайка — самый распространенный способ зажима клеммы на электроде аккумулятора. Обеспечивает наиболее надежное крепление, требующее использования инструмента для плотного и безопасного затягивания, что предотвращает ослабление контакта в процессе эксплуатации. Способ применяется на всех типах аккумуляторных клемм (штампованные, литые, свинцовые, латунные).

Болтовая затяжка

Быстросъемный зажим — набирающий популярность способ крепления. На профессиональных быстросъемных клеммах рычажный механизм зажима имеет подпружиненную конструкцию и не требует никаких манипуляций с настройкой силы прижима. Профессиональная быстросъемная клемма настроена на оптимальное усилие и обеспечивает наилучший прижим на всем периоде эксплуатации, независимо от условий и частоты использования. Этот способ крепления не требует применения инструментов.

Быстросъемные клеммы

4. Материал клеммы. Это один из основных параметров, так как именно он в первую очередь отвечает за эффективность передачи энергии от аккумулятора к системе. Основные из них:

• Свинец — очень пластичный металл, который обеспечивает надежный контакт, при этом имеет низкую электропроводность и большое удельное электрическое сопротивление. Также свинец имеет очень низкую температуру плавления, что может приводить к негативным последствиям при коротком замыкании.
• Медь — имеет наилучшие показатели по электропроводности и удельному электрическому сопротивлению. Но, подвержена коррозии и окислению во влажной и кислой среде, требует более тщательного ухода. Медные клеммы имеют самую высокую стоимость в сравнении с аналогами.
• Латунь — оптимальный сплав для клемм, состоящий из меди и цинка. Он сочетает высокую проводимость меди с устойчивостью к коррозии и механическим повреждениям, которую обеспечивает цинк. Это лучший вариант для условий эксплуатации аккумуляторов, так как чистая медь подвержена окислению в агрессивной среде.

Не смотря на свою важность, этот параметр является самым философским. Стоит отметить, что ни один, даже самый искренний производитель, не скажет вам о количественном содержании тех или иных добавок в сплавах, из которых произведена их продукции. Поэтому очень самонадеянно полагать, что покупая медную или свинцовую клемму вы в итоге получаете чисто медную или чисто свинцовую клемму. Латунные клеммы не исключение. Латунь это сплав на основе меди с добавлением основного компонента – цинка, так же в сплаве могут присутствовать олово, свинец, марганец, железо и другие элементы. Содержание цинка в сплаве может превышать 50%, а при значительной разнице в стоимости исходного сырья, медь дороже цинка почти в 4 раза, это может сильно влиять на конечную стоимость клеммы и на ее качество. Поэтому в данном случае стоит полагаться не на мнение продавца или соседа по лестничной площадке, а на достоверность данных о производителе и его надежности.

5. Материал покрытия клеммы. Существует множество вариантов покрытий клемм различными сплавами: оловянное, цинковое, свинцовое, латунное, медное, хромированное и прочие варианты не относящиеся к сплавам. Идеологически покрытие служит для повышения коррозионной защиты. В ряде случаев (к примеру хромирование) помимо улучшения антикоррозионных свойств для придания визуального эффекта изделию. Одно из самых универсальных и распространенных покрытий является оловянное лужение. Очень стойкий к агрессивным средам материал, стойкий к механическим воздействиям, легко наносится и относительно дешев.
К сожалению, сегодня на рынке очень много аккумуляторных клемм, которые изготовлены из сплавов, не предназначенных для создания силовых контактов, замаскированных под медь, латунь, олово… с помощью покрытия. Поэтому надо всегда помнить - «не все золото, что блестит».

Пример: клеммы из сплава на основе алюминия, с желтым гальваническим покрытием

6. Назначение клеммы. Помимо привычных стандартных аккумуляторных клемм, на рынке присутствуют специальные аккумуляторные клеммы. Это клеммы с держателями предохранителей различного типоразмера и системами распределения питания. Эти клеммы полезны для тех, кто заботится о дополнительной безопасности и тех, кто планирует подключать дополнительное оборудование.

На что обратить внимание при выборе клемм

Чтобы выбрать аккумуляторные клеммы, важно учитывать некоторые общие аспекты. Вот некоторые из них:

• Полярность клеммы. Клеммы «плюс» и «минус» имеют разный диаметр. Классические электроды плюсовой клеммы имеют номинальный диаметр 19,5 мм, у минусовой - 17,9 мм. Но на японских автомобилях встречаются клеммы диаметром 12,7 мм и 11,1 соответственно.
• Тип аккумуляторной батареи: азиатский или европейский. У азиатского типа аккумуляторов ровная верхняя поверхность и выводы торчат над поверхностью. У европейского типа аккумуляторов выводы утоплены в корпусе аккумулятора. Из-за формы или конструктивных особенностей аккумуляторной клеммы, она может не подойти к европейскому типу аккумуляторов. Либо слишком сильно возвышаться над батареей азиатского типа, что может повлечь за собой проблемы, к примеру, при закрывании капота автомобиля.
• Способ крепления токоведущего провода к аккумуляторной клемме. Если у вас токоведущий провод с кольцевым кабельным наконечником прикручен к клемме болтовым соединением, то вам надо выбирать клеммы, которые имеют болтовое соединение. Если провод имеет какой либо другой способ соединения, к примеру клемма отлита на проводе, либо провод запрессован в клемму, то вам придется столкнуться с решением более сложной задачи.
• Тип крепления клеммы к электродам аккумуляторной батареи: болтовое соединение или быстросъемное. Если вы предполагаете, что вам надо будет часто снимать аккумулятор, либо отключать его от бортовой сети, то остановите выбор на бытросъемных клеммах. Они удобней и не требуют никакого инструмента для снятья. Если вы не планируете подходить к аккумулятору чаще чем для его замены, то нужно брать клеммы с обычной болтовой затяжкой.
• Полярность АКБ. Определите, где расположены положительный и отрицательный выводы, чтобы выбрать клеммы с правильным направлением зажимного болта.
• Направление прокладки проводов. Важно выбрать клеммы, которые при подсоединении проводов обеспечат удобный доступ для обслуживания и замены аккумулятора. Зажимной болт должен быть расположен таким образом, чтобы его можно было легко открутить при необходимости.
• Если вы по каким то причинам не можете обеспечить достаточную степень ухода и контроля за состоянием клемм, либо ваш автомобиль эксплуатируется в условиях сурового климата выбирайте клеммы с максимальной антикоррозийной защитой. Например, луженые клеммы. Оловянное покрытие надежно защищает от окисления и коррозии, что продлевает срок службы клемм в агрессивной среде, либо в условиях повышенной влажности и перепадов температуры.
• Для автомобилей с нагруженной электросистемой лучший выбор — литые клеммы из меди или латуни, обладающие высокой проводимостью, что позволяет эффективно справляться с большими нагрузками электросистемы.

Обратите внимание! Под автомобилями с нагруженной электросистемой подразумеваются транспортные средства, у которых установлено большое количество дополнительного электрооборудования, требующего повышенного потребления энергии.

К таким автомобилям можно отнести:

• Внедорожники с лебедками, дополнительным освещением и другим оборудованием.
• Автомобили с мощными аудиосистемами.
• Специальные машины, например, аварийно-спасательные или служебные автомобили, оборудованные дополнительной электроникой.
• Коммерческие автомобили с различными приборами, требующими электричества (рефрижераторы, генераторы и т.д.).

У таких автомобилей электросистема работает под более высокой нагрузкой, поэтому им требуются клеммы с хорошей проводимостью и максимальной площадью контакта с выводом аккумулятора, чтобы обеспечивать надежную подачу тока. Это в первую очередь литые аккумуляторные клеммы.

Основные сложности при выборе клемм

Основной трудностью для автовладельца может стать монтаж клеммы. От способа и технологии монтажа зависит дальнейшая стабильная и надежная работа всей системы. Есть ряд технических моментов, которые могут возникнуть при установке клеммы, их можно решить только с привлечением специалиста либо реализовать с использованием специального инструмента. Поэтому остановимся более подробно на способах соединения токоведущего провода с аккумуляторной клеммой.

На современных автомобилях распространены два основных типа соединения:

• болтовое – самое распространенное на сегодняшний день соединение, где токоведущий провод с кольцевым кабельным наконечником прикручивается к клемме болтом/винтом и гайкой. Универсальный простой и надежный способ соединения.
• опрессовка – провод запрессован в клемму. Способ требует наличия специализированного инструмента, такого как гидравлический пресс или электрический/гидравлический кримпер. Так же один из самых надежных способов, обеспечивающий наилучший контакт кабеля с клеммой.

Помимо этого, на рынке автомобильных клемм распространен еще один способ соединения, который не используется ни одним автопроизводителем, но очень популярен среди производителей аксессуаров для частного использования.

• зажим – самый простой способ соединения, когда провод зажимается болтами во втулке клеммы, либо прижимается к клемме пластиной при помощи болтов. Способ не требует профессиональных навыков и специализированного инструмента. На рынке есть варианты этого решения, которые могут обеспечить достаточную степень надежности соединения кабеля и клеммы. Но в любом случае это наименее надежный способ крепления, в сравнении с рассмотренными выше. Он может быть использован в качестве временного решения, т.к. в большинстве случаев не позволяет произвести полноценный всесторонний обжим токоведущей жилы.

Клеммы с различным механизмом зажима, с втулкой и с пластиной

Если перед вами стоит простая задача – заменить старую клемму на новую, то посмотрите как на вашем автомобиле реализовано подключение родной клеммы АКБ.

• Если у вас токоведущий провод с кольцевым кабельным наконечником прикручен к клемме болтовым соединением, вам надо определить диаметр болта М6-М10 и перейти к выбору клемм, которые имеют болтовое соединение с тем же диаметром. Замена клеммы не потребует никаких специальных навыков.
• Если провод имеет какой либо другой способ соединения, к примеру клемма отлита на проводе, либо провод запрессован в клемму, то вам надо определится с сечением провода. Сечение провода, это площадь проводника (токоведущей жилы) без учёта толщины слоя изоляции. Для этого надо замерить диаметр жилы (D) и рассчитать площадь круга (S) по элементарной школьной формуле: S=3,14*r^2 либо S=1/4*3,14*D^2. Далее выбрать наиболее удобное для вас решение:
  • Приобрести клемму под опрессовку для нужного сечения провода и обратиться в специализированный сервис для ее установки.
  • Приобрести клемму с болтовым соединением и кольцевой кабельный наконечник нужного вам сечения, и обратиться в специализированный сервис для установки. В данном случае вы расширите для себя выбор вариантов клемм, т.к. клемм с болтовым соединением гораздо больше чем под опрессовку.
  • Либо если вы верите в себя и в удачу, то можете остановить свой выбор на клеммах с зажимом. При этом вам надо убедиться в материале самой клеммы. В данном сегменте аккумуляторных клемм можно нарваться на что угодно, на алюминий, сталь, цинк и пр. металлизированные сплавы. И самое главное на что стоит обратить внимание, это механизм зажима. Если провод прижимается тонкой стальной пластинкой при помощи винтов под отвертку, то этот вариант рассматривать не стоит. Вы просто не сможете качественно зажать силовой провод. Как минимум должна быть втулка, либо прижимная пластина из того же материала, что и клемма. Притягиваться и зажиматься они должны болтами, чтобы создать достаточное усилие прижима.

Конечно же если у вас есть инструмент для опрессовки, то реализовать два первых пункта самостоятельно не составит труда.

Если перед вами стоит более глобальная задача – подключить какое либо доп.оборудование, которое будет потреблять больше энергии, чем предусмотрено штатной проводкой вашего автомобиля. В таком случае перед вами обязательно встанет вопрос по замене аккумуляторных клемм. Этому способствует ряд причин:

• Штатные клеммы обычно имеют один винт для крепления проводов, и прицепить к нему новые мощные потребители не всегда возможно. А бывает клемма вообще не предусматривает подключение дополнительных потребителей.
• На современных автомобилях чаще всего установлены штампованные клеммы, которые не способны переварить большие нагрузки, что приводит в последствии к перегреву клемм и их окислению.

В данном случае стоит уделить внимание клеммам, которые предусматривают дополнительные резьбовые соединения. Такие клеммы бывают и штампованные и литые. Если ваш выбор пал на штампованные клеммы, то обратите внимание на толщину металла. На рынке очень много клемм штампованных из «фольги». У серьезных производителей толщина штампованного металла больше 1,4 мм. Но, безусловно лучше использовать литые клеммы, площадь контакта с электродом аккумулятора будет больше, контакт лучше, что снизит вероятность перегрева при максимальных нагрузках. Соединение провода должно быть либо болтовое, либо опрессовкой. Ни в коем случае нельзя отдавать предпочтение клеммам с зажимом.

Так же будет полезным акцентировать внимание на специальных клеммах. Это современные решения, повышающие безопасность работы электросистемы в целом. К таким решениям относятся:

• Клеммы АКБ с держателем предохранителя.

Клеммы АКБ с держателем предохранителя

Простейшее решение для дополнительной безопасности системы электропитания автомобиля - клемма с встроенным держателем силового предохранителя. При коротком замыкании в аккумуляторе предохранитель срабатывает обесточивая всю электросистему. Это позволяет предотвратить выход из строя чувствительной аппаратуры, а также снижает риски возгорания электропроводки.

• Клеммы АКБ с распределительными коробками и интегрированной системой распределения питания.

Клеммы АКБ с распределительными коробками

Это более сложные инженерные решения, позволяющие правильно распределить питание от аккумулятора к дополнительным потребителям. На клемму аккумулятора интегрирован блок предохранителей, через который можно разделить линии питания на каждый потребитель индивидуально. При неисправности одного потребителя предохранитель прервет питание этого потребителя обеспечив сохранность всей системы в целом. Так как аккумуляторные батареи обычно располагаются в самых доступных местах, то и к системе распределения питания вы также будете иметь самый свободный доступ, что обеспечит удобство обслуживания этого устройства.

Выбор специализированных клемм для аккумуляторов требует особого внимания и профессиональных знаний, начиная с типа аккумулятора, заканчивая суммарными потенциальными нагрузками на электросистему. При выборе таких решений лучше обратиться к специалисту.