Комплексная проверка АКБ позволяет оценить её основные характеристики, общее состояние, потенциальный ресурс и пригодность к дальнейшей эксплуатации. Этот материал исключительно об автомобильных свинцово-кислотных стартерных батареях с жидким электролитом. Хотя некоторые из описанных здесь методов подходят также для тестирования AGM, GEL, LifePO4 и Li-ion аккумуляторов.
Цели проверки АКБ
Знание доступных методов проверки автомобильных аккумуляторов и умение применять их на практике позволяет:
- выбрать лучшую новую АКБ из представленных на витрине магазина;
- оценить состояние аккумулятора при покупке подержанного автомобиля;
- своевременно определить неисправность генератора и реле-регулятора напряжения;
- быстро определить, не разрядилась ли АКБ во время стоянки;
- определять момент, когда батарея нуждается в обслуживании;
- оценить оставшийся ресурс;
- избежать ситуации, когда машина не заводится из-за мёртвого аккумулятора;
- оценить динамику после проведения десульфатации, коррекции уровня и плотности электролита.
Примечание. Проверить аккумулятор и получить всю информацию о его состоянии — это весьма сложная задача. В природе не существует универсального прибора для проверки АКБ. Те инструменты, которые применяются автолюбителями и профессиональными аккумуляторщиками, по отдельности не позволяют увидеть полную картину. К тому же, достоверность некоторых методов не превышает 50%, и их применение без комплексной проверки часто вводит в заблуждение. Поэтому, когда требуется проверка АКБ, делайте её несколькими способами, чтобы получить максимально объективный результат.
Методы проверки автомобильного аккумулятора
Для комплексной проверка свинцово-кислотной АКБ с жидким электролитом в нашем распоряжении есть следующие методы:
- Напряжение разомкнутой цепи.
- Плотность электролита.
- Внутреннее сопротивление.
- Просадка напряжения под нагрузкой.
- Реальная ёмкость.
- Время заряда.
- Тестер "жизни" АКБ.
- Саморазряд.
- Вес.
- Визуальная проверка.
Рассмотрим каждый из этих методов по принципу: что собой представляет, чем измеряется, в каких единицах, что позволяет узнать и насколько достоверный результат можно получить.
Напряжение разомкнутой цепи
Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) — это напряжение на клеммах аккумулятора без нагрузки. Измеряется вольтметром или мультиметром в соответствующем режиме. Единица измерения — вольт (В, V). Позволяет ориентировочно узнать, на сколько % заряжена АКБ. Достоверность результатов во многом зависит от условий измерения.
Чтобы проверка аккумулятора мультиметром дала достоверный результат, напряжение разомкнутой цепи нужно измерять с соблюдением следующих условий:
- батарея отключена от бортовой сети автомобиля;
- к клеммам не подключена нагрузка;
- аккумулятор отстоялся не менее 12 часов после зарядки и других манипуляций.
Например, если ваша машина простояла ночь в гараже или на стоянке, то утром вы вполне можете оценить уровень заряда, измерив напряжение на клеммах. Для этого воспользуйтесь следующей таблицей.
|
Напряжение покоя (В) |
Заряд (%) |
|
<11,90 |
0 |
|
11,95 |
10 |
|
12,00 |
20 |
|
12,05 |
30 |
|
12,15 |
40 |
|
12,20 |
50 |
|
12,30 |
60 |
|
12,40 |
70 |
|
12,50 |
80 |
|
12,60 |
90 |
|
12,70 |
100 |
|
>12,71 |
Некорректный замер |
Напряжение разомкнутой цепи бесполезно измерять сразу после заряда и разряда АКБ. То же самое касается случаев, когда машина была в эксплуатации и аккумулятор заряжался от генератора. Достоверные данные можно получить только после пребывания батареи в состоянии полного покоя в течение не менее 12 часов.
Примечание. Иногда НРЦ используют для определения стратификации (расслоения) электролита. Это когда плотность в нижних слоях батареи выше, чем сверху. Измерения проводятся после полноценного заряда и отстоя аккумулятора в течение указанного выше времени. Если в описанных условиях проверка напряжения АКБ даёт существенно больше 13 вольт, то это обычно указывает на расслоение электролита.
Плотность электролита
Плотность электролита — это показатель концентрации серной кислоты, растворённой в дистиллированной воде. Измеряется при помощи ареометра или рефрактометра. Единица измерения — г/см3. Плотность электролита является самым точным и достоверным способом оценки уровня заряженности АКБ. Причём, в отличие от напряжения, плотность измерять можно когда угодно. Также метод позволяет выявить сульфатацию (если после правильного заряда плотность не вышла на норму, то это явный признак сульфатации). Достоверность — крайне высокая. Единственный недостаток — подходит только для АКБ с жидким электролитом, к которому есть доступ.
Чтобы узнать уровень заряженности, нужно измерить плотность электролита при помощи ареометра или рефрактометра. Желательно проверять все отсеки, что дополнительно позволит узнать, нет ли большой разницы между ними. Соотношение плотности и уровня заряженности смотрите в этой таблице.
|
Плотность (г/см3) |
Заряд (%) |
|
<1,12 |
0 |
|
1,14 |
10 |
|
1,15 |
20 |
|
1,16 |
30 |
|
1,18 |
40 |
|
1,19 |
50 |
|
1,20 |
60 |
|
1,22 |
70 |
|
1,23 |
80 |
|
1,25 |
90 |
|
1,26 |
100 |
|
>1,26 |
Плотность выше нормы |
Примечание. Рефрактометр является более современным и точным прибором, чем ареометр. Однако его точность сильно зависит от освещённости помещения и прозрачности электролита. Если в гараже темно, а электролит мутный — лучше воспользуйтесь старым добрым ареометром. На показания обоих приборов несущественно влияет температура электролита. Например, если после интенсивной зарядки АКБ температура электролита превышает +35 градусов Цельсия, то к полученному значению можно смело добавлять 0,01 г/см3.
Внутреннее сопротивление
Внутреннее сопротивление — это сопротивление, которое аккумулятор оказывает протекающему через него электрическому току. Измеряется специальными приборами. Единица измерения — мОм (миллиом). Позволяет оценить "здоровье" и степень заряженности "здоровой" батареи. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем аккумулятор более "здоровый" и заряженный. Нормальное внутреннее сопротивление полностью заряженной и "здоровой" АКБ ёмкостью 60 А*ч должно быть 4-6 мОм. Достоверность метода — высокая.
Многие приборы для тестирования автомобильных аккумуляторов на основании измеренного внутреннего сопротивления рассчитывают ток холодной прокрутки и общее состояние в процентах. Следует подчеркнуть, что такие приборы не измеряют максимальный ток напрямую, а только рассчитывают его на основании напряжения и внутреннего сопротивления. Если достоверность показаний внутреннего сопротивления близка к 100%, то показателям "жизни" и максимального тока доверять безусловно — не стоит.
Примечание. Ни в коем случае не пытайтесь измерить внутреннее сопротивление аккумулятора мультиметром в режиме омметра. Этот режим предназначен для измерения сопротивления простых проводников, тогда как аккумуляторная батарея — это не простой проводник тока, а его источник. Как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора корректно? Для этого есть специальные приборы. Пример показан ниже.
В целом, внутреннее сопротивление свинцово-кислотных аккумуляторов увеличивается из-за сульфатации. Обросшие сульфатом свинца пластины хуже пропускают электрический ток, из-за чего батарея теряет ёмкость и пусковые характеристики. Десульфатация в ряде случаев помогает понизить внутреннее сопротивление и частично восстановить параметры АКБ. Поэтому при массовом обслуживании аккумуляторов такой прибор будет весьма полезным для оценки динамики.
Подробный материал о внутреннем сопротивлении АКБ
Просадка напряжения под нагрузкой
Просадка под нагрузкой — это разница между напряжением разомкнутой цепи и напряжением нагруженного аккумулятора. Для измерения применяется нагрузочная вилка. Единица измерения — вольт. Позволяет достаточно точно оценить "здоровье" автомобильного аккумулятора в приближённых к реальным условиях. Нагрузочная вилка имитирует работу стартера автомобиля, отображая на дисплее текущее напряжение. Аккумулятор, при этом, должен быть заряжен. Если напряжение 12-вольтовой АКБ под нагрузкой не ниже 10 В, её можно эксплуатировать дальше.
Примечание. В отличие от мультиметра и прибора для измерения внутреннего сопротивления нагрузочная вилка реально нагружает АКБ. Если аккумулятор нужен вам, чтобы сейчас завести двигатель автомобиля морозным утром, откажитесь от использования нагрузочной вилки. Применяйте этот инструмент только в тех случаях, когда есть возможность подзарядить АКБ.
Реальная ёмкость
Реальная ёмкость — это количество электроэнергии, которую действительно способна накопить и отдать аккумуляторная батарея. Измеряется при помощи электронной нагрузки. Единица измерения — ампер-час. Позволяет оценить износ подержанной АКБ. Что даёт измерение реальной ёмкости нового аккумулятора, я рассказал и наглядно показал в материале по ссылке. При использовании электронной нагрузки и соблюдении правил разряда точность метода крайне высокая.
Примечание. Суть измерения ёмкости заключается в разряде заряженной АКБ током, силой 10% от номинальной ёмкости (указана на этикетке). Разряд осуществляется до напряжения 10,5 вольт. Если измерение выполняется электронной нагрузкой, то она на основании напряжения, тока и времени разряда рассчитывает реальную ёмкость в ампер-часах. Аналогичный тест можно выполнить при помощи автомобильной лампочки известной мощности и хронометра.
Время заряда
Время заряда — это время, которое требуется для полной зарядки АКБ с соблюдением правил заряда. Измеряется при помощи часов или самим зарядным устройством, если предусмотрена такая функция. Единица измерения — час. Позволяет оценить общее состояние аккумуляторной батареи, выявить сульфатацию и другие проблемы. Достоверность метода — сравнительно высокая.
Нормальное время зарядки 12-вольтовой стартерной свинцово-кислотной АКБ составляет порядка 14-16 часов. Это при условии, что батарея была полностью разряжена, а зарядка проводилась без превышения напряжения и тока. Если стандартный заряд заканчивается гораздо раньше, чем через 14-16 часов, то это указывает на износ аккумулятора. Наиболее частая причина — сульфатация.
Примечание. Для получения корректной оценки по этому методу нужно знать именно реальную ёмкость АКБ, а не ту, что указана на корпусе. Если батарея изношена, скажем, на 50%, а вы будете заряжать её током 10% от номинальной ёмкости, то она зарядится очень быстро. Быстрее, чем в случае, если вы выставите ток заряда 10% от реальной ёмкости.
Тестер "жизни" АКБ
Тестер АКБ — это прибор, который по напряжению на клеммах и внутреннему сопротивлению рассчитывает максимальный пусковой ток и общее "здоровье" аккумулятора. Обычно все подобные приборы отображают на дисплее напряжение в вольтах, внутреннее сопротивление в миллиомах, максимальный пусковой ток в амперах и общее состояние АКБ в процентах.
Одна известная американская компания, которая много десятилетий разрабатывала и производила такие приборы, проверила этот метод на сотнях аккумуляторов. Испытания показали, что его достоверность составляет примерно 50%. То есть, в половине случаев такой прибор не позволяет выявить реальный износ АКБ.
Примечание. Несмотря на сказанное, тестеры аккумуляторных батарей не потеряли популярность. Более того, благодаря отозванным этой американской компанией части патентов, такие приборы массово начали делать китайцы. Поскольку они работают по тому же принципу, доверять им тоже стоит только на 50%. Как и многие мои коллеги, я лично считаю, что подобные тестеры использовать есть смысл. Но только в сочетании с другими методами, рассмотренными в этом материале.
Саморазряд
Саморазряд — это склонность аккумуляторной батареи терять накопленный заряд без нагрузки. Для оценки этого параметра применяется измерение напряжение разомкнутой цепи и времени простоя батареи без дела. Дополнительно можно измерять плотность электролита (ареометр vs рефрактометр). Саморазряд "здоровой" АКБ, которая простояла в режиме хранения две недели, не превышает 10%. Современные аккумуляторы обладают низким саморазрядом, и при определённых условиях могут храниться без последствий для своего "здоровья" в течение 1 года.
Примечание. Когда аккумулятор эксплуатируется на автомобиле, не следует путать саморазряд и систематический разряд из-за утечки тока. Особенно, если это утечка тока через генератор. На эти темы на сайте Авто без СТО есть хорошие материалы. Переходите по ссылкам, изучайте.
Вес
Вес — это масса АКБ. Измеряется посредством взвешивания на весах. Единица измерения — килограмм. Позволяет узнать, сколько свинца использовал производитель для изготовления конкретного аккумулятора. Если сравнивать батареи одинакового типа, изготовленные по одной и той же технологии, то взвешивание является достаточно точным показателем качества АКБ.
Нормальный вес 12-вольтового свинцово-кислотного аккумулятора с жидким электролитом на 60 ампер-часов — 15 кг. Если при выборе новой АКБ вы взяли с собой весы, откажитесь от покупки тех, которые весят 11-13 кг. Такой маленький вес для "шестидесятки" означает, что производитель сэкономил на свинце. А значит и реальные характеристики, скорее всего, не будут соответствовать заявленным на этикетке.
Визуальная проверка
Визуальный осмотр — позволяет оценить общее физическое состояние батареи, выявить повреждения корпуса, разгерметизацию и сульфатацию. Если на корпусе АКБ есть деформации, то часто это указывает на внутреннее короткое замыкание или сильный неконтролируемый перезаряд с критическим перегревом. Сульфатация видна на отрицательных пластинах в виде светло-серого налёта. Иногда это применяется для оценки прогресса после десульфатации.
Визуально также можно оценить состояние электролита. Если он мутный, коричневый, со взвесями — скорее всего, ваша АКБ долго не проживёт.
Заключение
Проверка аккумулятора автомобиля — это очень полезное занятие. Методами проверки АКБ должны владеть не только профессиональные аккумуляторщики, но и простые автолюбители. На этапе выбора и покупки новой батареи это умение поможет избежать покупки откровенного брака. В ходе эксплуатации вы самостоятельно сможете оценивать состояние аккумулятора, своевременно за ним ухаживать и заменить до того, как он вас подведёт.
