Как проверить автомобильный аккумулятор: эффективные способы, как узнать реальное состояние аккумулятора и проверить емкость
В качестве автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ) используются свинцово-кислотные источники тока с номинальным напряжением 12 В. Они состоят из 6 последовательно соединенных двухвольтовых аккумуляторов, помещенных в общий корпус, и закрытых общей крышкой.
В этих аккумуляторах имеются положительные и отрицательные электроды, находящиеся в растворе серной кислоты – электролите. Для исключения межэлектродных замыканий они разделяются пропитанными электролитом синтетическими, целлюлозными или стекловолоконными сепараторами.
Если электролит жидкий, то это обслуживаемые аккумуляторы, если он имеет консистенцию геля, то обслуживания не требуется.
Назначение аккумуляторов – питание стартеров, приборов внутреннего и наружного освещения, охранной сигнализации, электродвигателей стеклоподъемников, вентилятора радиатора, кондиционеров, аудио-систем, регистраторов, навигаторов и другого электрооборудования.
Технические характеристики АКБ
Основные параметры регламентируются ГОСТ 53165 – 2014:
- Габаритные размеры;
- Номинальная емкость – это количество электричества, отдаваемое батареей в нагрузку при разряде стабилизированным номинальным (двадцатичасовым) током до снижения напряжения на ее клеммах до 10,5 В. Наиболее распространены АКБ с емкостью от 40 до 190 Ач.
- Номинальный ток разряда численно равен емкости аккумулятора, деленной на 20. Он соответствует стандартному двадцатичасовому циклу разряда.
- Номинальный зарядный ток вычисляется делением емкости на 10. Эта величина стандартного десятичасового зарядного цикла.
Ток холодной прокрутки
- Этот параметр характеризует возможность завести автомобиль при низких температурах. Его значение указывается на этикетке батареи, например EN 550.
- Это означает, что батарея соответствует Европейскому стандарту, и при температуре минус 18°С должна обеспечить пусковой ток стартера величиной не менее 550 А в течение 10 секунд. Напряжение при этом не должно снизиться более, чем до 7,5 В.
НРЦ – Напряжение разомкнутой цепи, измеряется на выводах батареи при полностью отключенной нагрузке.
Плотность электролита характеризует концентрацию серной кислоты в водном растворе, измеряется в г/см³.
Проверка аккумулятора
Установленная в автомобиле батарея должна обеспечивать запуск двигателя, питание наружных световых приборов – фары, габаритные, тормозные, противотуманные огни, сигналы поворотов.
- Это непременное условие безопасной эксплуатации транспортного средства.
- Нет нужды объяснять, к чему может привести невозможность запустить мотор в мороз, на пустынной дороге, да еще и в ночное время.
- Последовательность, периодичность и способы проверки.
Проверку следует производить хотя бы раз в три месяца, а перед наступлением зимнего и весеннего сезонов – обязательно. Это не занимает много времени, но обеспечит уверенную эксплуатацию транспортного средства. Рекомендуемая последовательность:
Внешний осмотр
Корпус должен быть целым и чистым, на поверхности его крышки не должно быть пыли, грязи и следов электролита.
- Дело в том, что грязь образует токопроводящие дорожки между положительными и отрицательными клеммами, в результате в разы увеличивается саморазряд.
- При необходимости загрязненные места промыть слабым раствором щелочи или моющих средств.
- Совершенно недопустимо наличие трещин на корпусе и вытекание электролита.
Грязные и окисленные клеммы со следами коррозии имеют повышенное переходное сопротивление, это затрудняет и затягивает запуск мотора.
- Такие клеммы следует очистить мелкой наждачной бумагой, плотно затянуть контакты наконечников подведенных к ним проводов, а сверху покрыть тонким слоем консервирующей смазки: литола или солидола.
Проверка уровня электролита
Такая проверка проводится только для обслуживаемых батарей.
Уровень электролита удобно измерять тонкой стеклянной трубкой.
- Для этого ее опускают в заливное отверстие, плотно закрывают верхний торец пальцем и вынимают наружу. Высота столбика жидкости на другом конце трубки должна быть в пределах 7 – 12 мм.
- Если он меньше, то это значит, что произошло испарение воды. Это м.б связано как с интенсивной эксплуатацией автомобиля в жаркую погоду, так и с неисправностью бортовой системы зарядки.
- При нормальной работе зарядное напряжение не превышает 13,5 — 14 В, увеличение его сверх этого значения может привести к закипанию электролита.
- Если зафиксирован пониженный уровень, то нужно во все банки долить необходимое количество дистиллированной воды, полностью зарядить батарею и проанализировать ситуацию.
Если пониженный уровень обнаружен в разных банках, то это свидетельствует о том, что, скорее всего, срок службы аккумулятора приходит к концу.
Внимание: доливать следует дистиллированную воду, а не электролит!
Проверка степени заряженности
Измерением плотности электролита.
- Для измерения плотности используются автомобильные ареометры.
- При проверке нужно учитывать, что плотность электролита хотя и незначительно, но зависит от температуры.
- С увеличением температуры она уменьшается на 0,0007 г/см³ на каждый градус, а при повышении, на столько же, увеличивается.
- Поэтому, после измерения нужно произвести корректировку для приведения к стандартной температуре 25°С.
- Например, измеренная плотность Ризм при 40°С равна 1,24 г/см³.
- Тогда откорректированная Рк, приведенная к 25°С, определится как:
- Рк = 1,24 + (40 – 25)х0,0007 = 1,25 г/см³
- Другой случай: Температура измерения равна 5°С, Ризм = 1,29.
- Тогда Рк = 1,29 – (25 – 5)х0,007 = 1,276.
- В зависимости от климатического района и времени года полностью заряженный аккумулятор должен иметь разную плотность электролита.
- Для очень холодного климата приведенная температура в зимний период должна быть равной 1,3 г/см³, а летом – 1,26 г/см³.
Для климата холодного, умеренного, жаркого – 1,28, 1,26, 1,24 г/см³ круглый год соответственно.
Отсюда следует, что, если Рк ниже этих значений, то АКБ частично разрядилась, и ее нужно дозарядить по методике, изложенной в руководстве по эксплуатации. В нем же имеется график или таблица зависимости степени заряженности от плотности, которые можно использовать не производя вычислений.
С помощью вольтметра.
- Рассматриваемая электрохимическая система свинцово-кислотных аккумуляторов имеет строгую взаимосвязь между степенью заряженности и величиной НРЦ.
- График или таблица этой зависимости приводится в руководстве по эксплуатации.
- Для практического определения заряженности можно использовать такие табличные значения: при НРЦ равном 12,8 В АКБ имеет заряд 100%, при напряжении от 12,35 до 12,5 В уровень заряда составляет 50 – 75%, а при 12,0 В – не больше 25%.
Измерение напряжения следует проводить на отключенной от потребителей батарее вольтметром постоянного тока (мультиметром), имеющим класс точности не ниже 0,5.
По полученным результатам принять решение о необходимости дозарядки.
Внимание! Чтобы исключить влияние э.д.с поляризации, образующейся при подзарядке аккумулятора от генератора во время движения, проверку нужно проводить на холодном двигателе
Проверка под нагрузкой
Нормальный уровень НРЦ и плотности свидетельствует о том, что аккумулятор заряжен, но это не является гарантией, что он сможет обеспечить стартерный пуск.
Дело в том, что с течением времени, по ряду причин, снижается реальная емкость батареи, поэтому она может не обеспечить достаточный стартерный ток при тяжелых условиях пуска, например, зимой в сильный мороз.
Потеря емкости наглядно проявляется в быстром заряде и таком же быстром разряде АКБ.
Емкость главным образом зависит от пористости и площади электродных пластин.
Основных причин потери емкости свинцово-кислотных аккумуляторов несколько:
- Осыпание активной массы электродных пластин. Оно происходит под действием тряски, ударов и вибраций, сопровождающих работу автомобиля.
- Сульфатация электродов.
Это явление возникает в результате большого количества зарядно-разрядных циклов, воздействующих на структуру активной массы электродных пластин.
Со временем происходит увеличение размеров кристаллов сульфата свинца, которые покрывают поверхность электродных пластин нерастворимым слоем, уменьшающим их эффективную площадь.
Пониженный уровень электролита, как и длительное хранение разряженных аккумуляторов, также вызывает сульфатацию.
- В результате увеличивается сопротивление пластин и, следовательно, внутреннее сопротивление аккумуляторов, что дополнительно ухудшает стартерные свойства.
- Поэтому для определения рабочих свойств батареи желательно проверить ее с помощью нагрузочной вилки.
- Вилка, несмотря на простоту устройства, дает наиболее объективную информацию о состоянии батареи.
- Она представляет собой эталонное сопротивление с вольтметром и выключателем нагрузки.
- Иногда имеется еще и амперметр, показывающий нагрузочный ток.
- Ток разряда вилки колеблется в пределах 100 – 200 А, что примерно соответствует стартерному току.
- Вначале с помощью вольтметра определяется НРЦ, затем на 5 секунд батарею подключают к нагрузке и измеряют напряжение в конце разряда.
- Если оно больше 10,2 В, то заряженность АКБ полная, напряжение от 9,0 до 9,6 В соответствует уровню зарядки 50 – 75%, а при величине 7,8 — 8,4 В он не превышает 25%.
У исправного аккумулятора после снятия нагрузки НРЦ должно восстановиться до начальных значений.
Если напряжение разряда меньше 8 В, то такой аккумулятор требует замены, так как не сможет завести двигатель.
Проверка с помощью встроенных индикаторов
Многие модели АКБ оснащены индикаторами уровня заряда. Внутри индикатора находится калиброванный поплавок, помещенный в электролит. Высота всплытия поплавка зависит от плотности электролита.
- По сути дела такой индикатор – это дискретный ареометр.
- В зависимости от уровня всплытия поплавок включает один из сигнальных светодиодов разного цвета.
- Рядом с индикатором имеется табличка, информирующая об уровне заряда в зависимости от цвета включенного светодиода.
Объем проверок невелик, но своевременное их выполнение позволит поддерживать электрооборудование в исправном состоянии, продлит срок эксплуатации АКБ и позволит избежать неприятных ситуаций во время поездок.