Напряжение автомобильного аккумулятора — это параметр, по которому можно многое узнать. Например, насколько он заряжен или разряжен. Но это лишь самое простое, о чём судят по напряжению на клеммах. Ещё правильно измеренный вольтаж позволяет оценить состояние бортовой сети автомобиля, выявить неисправности генератора или реле-регулятора, просадки напряжения и другие проблемы. Как это работает — подробно рассказано в рассматриваемой статье.
Зачем измерять напряжение аккумулятора
Для начала остановимся более подробно на той информации, которую можно получить при помощи напряжения аккумулятора. Зачем его вообще измерять? Нет ли каких-то альтернативных способов получить те же самые данные? Как по напряжению АКБ можно выявить неисправности в бортовой сети? И так далее.
Первое, что можно узнать по напряжению автомобильного аккумулятора — это уровень заряда. То есть, на сколько процентов он заряжен или, наоборот, разряжен. Например, если у вас разряжается новый аккумулятор, контрольный замер напряжения позволит своевременно это выявить. Кроме того, по степени заряда АКБ можно оценить шансы на успешный запуск двигателя зимним утром. А ещё слабо заряженный аккумулятор надо бы подзарядить (мастер-класс подзарядки с фотоотчётом), чтобы избежать сульфатации.
Второе, о чём может «сказать» вольтаж на клеммах АКБ — нормально ли работает система запуска двигателя. То есть, стартер. Например, если напряжение во время его работы сильно просаживается или вообще пропадает, значит есть проблемы. Вероятнее всего, стартер «берёт на себя». Незначительная просадка напряжения, наоборот, говорит об исправности системы запуска, а также о хорошем состоянии самого аккумулятора.
Третье — нормально ли АКБ заряжается от генератора. Чтобы аккумулятор мог полноценно восстанавливаться в процессе езды, необходимо две вещи — напряжение в районе 14,4 В, а также достаточное количество времени. Если вольтаж будет меньше указанного, то мы хоть сутки напролёт можем ездить на машине, но аккумулятор так и не восстановится полностью.
Четвёртое — как бортовая сеть «держит» нагрузку. Многим знакома ситуация, когда при включении мощных потребителей напряжение жутко просаживается. В итоге ни сами потребители полноценно не работают, ни аккумулятор от генератора полностью не заряжается. Например, если без нагрузки напряжение на клеммах АКБ 14,4 В, а с фарами и печкой падает до 13,5 В — есть проблемы. Просадки в районе 0,1-0,5 вольт считаются нормой.
Пятое — правильно ли заряжается аккумулятор от зарядного устройства. Подавляющее большинство ЗУ не оснащены вольтметрами. А ведь напряжение является очень важным параметром заряда. Дополнительно об этом можно почитать в статье про то, почему кипит аккумулятор.
Подытожим вышесказанное. По напряжению на клеммах АКБ можно оценить:
- уровень заряда;
- исправность системы запуска двигателя;
- работоспособность генератора и реле-регулятора;
- их способность держать повышенную нагрузку;
- правильность заряда АКБ от стационарного зарядного устройства.
Это ещё не всё, о чём можно узнать по напряжению АКБ автомобиля. Например, проверка аккумулятора нагрузочной вилкой тоже не обходится без вольтажа. Причина, по которой кипит аккумулятор, напрямую связана с напряжением. Чтобы полноценно проверить двигатель автомобиля перед покупкой, тоже полезно ориентироваться в напряжении АКБ. Обо всём этом читайте позже в материалах по ссылкам. А мы продолжим углубляться в текущую тему.
Как правильно замерять напряжение АКБ
Сначала стоит рассмотреть, как не стоит измерять напряжение, и почему. К неправильным способам относятся замеры при помощи:
- штатного вольтметра на приборной панели, если он предварительно не был откалиброван;
- показометров, вставленных в розетку прикуривателя;
- дешёвых китайских вольтметров, выведенных в салон;
- вольтметра на зарядном устройстве, если он не был откалиброван;
- крутым мультиметром с автоматическим определением диапазона измерения.
Коротко пройдёмся по каждому пункту. Штатные вольтметры есть не на всех автомобилях. Если же есть, то у них, как правило, есть два недостатка. Во-первых, они показывают вольтаж без учёта падения напряжения в проводах, которыми подключены к АКБ. Во-вторых, измеряют неточно. Но некоторые штатные вольтметры можно откалибровать. Суть калибровки заключается в том, чтобы добиться показа напряжения именно на клеммах АКБ.
Разберём на пальцах, как это работает. Представим, что у нас есть какой-то аккумулятор и два заведомо точных вольтметра. Один из них мы подключаем максимально короткими проводами непосредственно к клеммам АКБ. Второй подсоединяем проводами такой длины, которая позволит «дотянуться» из подкапотного пространства в салон.
Если изначально оба вольтметра были откалиброваны одинаково, то при описанном подключении показывать они будут разное напряжение. А именно — тот, что на более длинных проводах, будет отображать меньше вольт. Происходит это из-за падения напряжения. Явления, связанного с сопротивлением проводников.
Теперь представим, что на наших вольтметрах есть возможность калибровки. Обычно это винтик или крошечный переменный резистор. Если такая возможность есть, то мы можем подогнать показатели второго вольтметра к цифрам первого. В результате мы исключим погрешность, которая возникает из-за падения напряжения.
Из всего вышесказанного следует главное правило измерения напряжения аккумулятора: измерять надо непосредственно на клеммах АКБ.
Что касается показометров, которые вставляются в розетку прикуривателя, то без варварского вмешательства в конструкцию их не откалибровать. Соответственно, показывают они, как правило, заниженное напряжение. Его падение происходит потому, что на пути от АКБ к розетке прикуривателя есть провода. Компенсировать эту просадку можно лишь при наличии калибровочного винта.
Теперь о том, как замерить мультиметром напряжение аккумулятора. Вернее, какой прибор для этого лучше использовать. Не стоит стремиться использовать дорогие китайские мультиметры. Они долго «думающие», то есть, выдают показатели с задержкой. То же самое касается приборов с автоматическим выбором диапазонов. Конечно, в большинстве ситуаций такая задержка не является критичной, если о ней знать. Но лучше, всё же, использовать мультиметры попроще. Они реагируют на изменения напряжения почти моментально, что позволяет решать определённые задачи, не вводя себя в заблуждение.
Информация для совсем начинающих пользователей. Чтобы измерить напряжение аккумулятора мультиметром, нужно сделать следующее:
- Включите режим измерения постоянного напряжения.
- Выберите диапазон измерения до 20 вольт.
- Подсоедините красный щуп к клемме со знаком «плюс».
- Чёрный к «минусовой» клемме.
- Дождитесь стабильных показателей и зафиксируйте их.
Важно! Щупы должны быть подсоединены к клеммам надёжно и уверенно. Слабый или прерывающийся контакт исказит показатели, и вы будете введены в заблуждение. Не столь важно, какой щуп к какой клемме подсоединять. В случае обратного подключения просто не обращайте внимание на знак «минус» на дисплее прибора.
Последний пункт — встроенные вольтметры в зарядных устройствах. Во-первых, если на вашем приборе он стрелочный, то вообще забудьте о нём. Аналоговый вольтметр на зарядном устройстве годится лишь для того, чтобы узнать, жив ли прибор. Неточный. Примерный. Ещё и врёт часто. Во-вторых, даже если вольтметр цифровой, не спешите ему слепо верить.
Первая причина — он может быть сам по себе неточным. Вторая — отсутствие калибровки. То есть, вольтметр может показывать напряжение на выходе схемы зарядного устройства, а не на клеммах АКБ, к которым ведут ещё провода (не всегда достаточного сечения). Наконец, у некоторых зарядных устройств вольтметр показывает напряжение не на АКБ, а вольтаж выбранного режима заряда. То есть, грубо говоря то, к чему прибор будет «стремиться» в процессе зарядки. Об этом, и других важных нюансах, рассказано в материале про то, как выбрать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля.
Режимы работы автомобильного аккумулятора
Теперь стоит разобраться с тем, в каких режимах работает автомобильный аккумулятор, и какое напряжение он может выдавать. Это самое важное. Многие упускают данный момент, вводя в заблуждения и себя, и других. Чтобы понять, о чём идёт речь, перечислим списком основные 7 режимов эксплуатации АКБ:
- Отдельно от автомобиля.
- На автомобиле с неработающим мотором.
- При работающем двигателе.
- С повышенной нагрузкой.
- Зарядка от стационарного зарядного устройства.
- После зарядки.
- После простоя.
Теперь отдельно по каждому пункту.
Аккумулятор отдельно от автомобиля
Что особенного в этом режиме? Самое главное то, что на аккумулятор не возлагается абсолютно никакая нагрузка. Ведь когда АКБ подключена к бортовой сети, последняя потребляет небольшой ток, необходимый для работы некоторых приборов в ждущем режиме. Кроме того, в машине может быть большой ток утечки, который тоже является нагрузкой.
Как нагрузка влияет на напряжение аккумулятора автомобиля? Она его просаживает. Иногда довольно существенно. Работает это по следующему принципу. Чем больше ток нагрузки, тем просадка заметнее. Также, чем хуже общее состояние АКБ, тем сильнее просаживается напряжение. Приведём пример. Допустим, мы измерили напряжение на клеммах АКБ, не отключая её от бортовой сети. Мультиметр показал 12,4 В. Если в машине есть ток утечки или несколько приборов в ждущем режиме (магнитола, сигнализация, навигатор, регистратор), то после отсоединения клеммы напряжение на АКБ поднимется на 0,1-0,2 В.
Почему это важно понимать? Во-первых, знание этого простого принципа позволяет косвенно определить наличие вредного тока утечки. Во-вторых, это важно, если вы хотите по напряжению аккумулятора определить, на сколько процентов он заряжен или до какой степени разряжен. Чтобы это сделать, достаточно измерить вольтаж, и найти его в этой таблице.
|
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 |
Теперь должно быть видно, что упомянутая выше разница в 0,2 вольта довольно заметно искажает показатели степени заряда АКБ. То есть, при 12,4 В это будет примерно 70%, а после снятия клеммы и напряжении 12,6 В — уже 90%. Если же вы сняли клеммы, а напряжение почти не увеличилось, значит на вашем автомобиле всё отлично с током утечки, и батарею «не кушают» никакие потребители в ждущем режиме.
Но не следует торопиться! Это ещё не все факторы, влияющие на корректность измерения напряжения автомобильного аккумулятора. Идём дальше.
АКБ на машине с выключенным мотором
Частично уже должно быть понятно, как этот режим влияет на напряжение аккумулятора автомобиля. Поэтому, если вашей целью является оценка степени заряженности АКБ, подключённой к бортовой сети, делайте поправку на ток утечки и работающие в ждущем режиме приборы. Для этого надо сначала эту поправку измерить, сравнив вольтаж до, и после снятия клеммы.
Очередной важный нюанс любой автомобильной батареи заключается в её инерционности. Вернее, в инерционности напряжения. Дело в том, что сразу после отключения АКБ от бортовой сети напряжение измерять не стоит. Надо немного подождать. Как правило, хватает 5-10 минут. По их истечению напряжение повысится и стабилизируется. Это происходит всегда, когда с аккумулятора снимается нагрузка.
Помимо оценки уровня заряда в этом режиме можно проследить за работой стартера. И вот как раз в этом случае нужен как можно более шустрый мультиметр. А ещё помощник. Суть проверки заключается в том, чтобы определить падение напряжение на клеммах АКБ во время запуска двигателя. Если с 12,5 В оно проседает ниже 9-10 В, то определённо есть проблемы. Многие из них описаны в материале — почему плохо крутит стартер.
При работающем двигателе с нагрузкой и без
Измерение напряжения аккумулятора при работающем двигателе позволяет определить сразу несколько моментов. Во-первых, если без дополнительной нагрузки в этом режиме вольтметр показывает менее 14,4 В, есть проблемы с генератором или реле-регулятором. Во-вторых, если при включённой нагрузке (фары, печка, музыка, кондиционер) напряжение проседает более, чем на полвольта, то тоже есть проблемы.
Опять же, слишком высокое напряжение во время работы двигателя тоже вредно. Если аккумулятор с жидким электролитом, то последний будет быстро закипать. Закончится такая эксплуатация печально. Не меньше проблем ожидает тех, у кого АКБ типа GEL или AGM. В них нет жидкого электролита, и кипеть они не будут. Но зато нарушится контакт электролита со свинцовыми пластинами. Гель, как правило, вздувается и отстаёт от электродов. В результате безвозвратно теряется ёмкость аккумулятора. AGM АКБ немного лучше переносят повышенное напряжение. Но бессмертными в этом плане они, всё же, не являются.
Зарядка АКБ от стационарного ЗУ
В процессе зарядки аккумулятора напряжение на его клеммах является ключевым параметром. На ряду с силой тока. Чтобы АКБ нормально зарядить, напряжение должно быть выведено на отметку 14,4 В, и в таком режиме заряд продолжается до снижения тока заряда (амперы) до 0,1-0,2 А.
Если напряжение будет ниже указанных 14,4 В, аккумулятор никогда не зарядится до 100%. Если же эту отметку превысить, батарея вскоре закипит, что не есть хорошо. Особенно чувствительными к этом являются GEL АКБ. Подробнее о них читайте в статье — как заряжать гелевый аккумулятор. Немало путаницы и мифов скопилось вокруг напряжения заряда так называемых Ca/Ca батарей. Эта тема полностью раскрыта в материале — как заряжать кальциевый аккумулятор.
АКБ после зарядки
Сразу, и в течение нескольких часов после зарядки — напряжение аккумулятора автомобиля измерять вообще бессмысленно. Оно будет просто завышенным, и никакой полезной информации по нему получить нельзя. Как раз из-за непонимания этой простой истины на просторах Интернета часто встречаются заявления, что представленная выше таблица не для всех типов АКБ, и другие. А всё потому, что напряжение в таких случаях измеряется сразу после остановки двигателя или отключения зарядного устройства.
Так делать — нет смысла!
Причина тому — инерционность. В первое время после зарядки от ЗУ или генератора аккумулятор всегда выдаёт завышенное напряжение. По нему нельзя ничего толкового определить. Тем более, по нему невозможно оценить, на сколько процентов была заряжена батарея. Сразу после зарядки нормой будет напряжение в районе 13,0-13,5 В…
Аккумулятор после простоя
А вот это уже совсем другое дело. После простоя аккумулятора на клеммах можно уже измерить так называемое напряжение покоя. Чтобы АКБ достигла этого состояния, требуется разное время, но никак не менее 8-12 часов. Без зарядки. Без нагрузки. Только в этом случае можно измерять напряжение с целью узнать, на сколько процентов она (батарея) там заряжена или разряжена.
Соответственно, если вы только что заглушили двигатель, дайте аккумулятору отстояться хотя бы ночь. Потом измеряйте и оценивайте. То же самое, если вы подзаряжали АКБ от стационарного зарядного устройства. То, насколько хорошо вы её зарядили, оценивайте по напряжению на следующий день. Раньше измерять бессмысленно.
В процессе эксплуатации кальциевого аккумулятора автором опытным путём было выявлено следующее. Возраст АКБ — 2,5 года с момента покупки. На генераторе установлен устаревший реле-регулятор, поддерживающий напряжение в бортовой сети 14,0 вольт (на нём так и написано). Понятное дело, что этого мало для полноценного восстановления заряда аккумулятора в процессе езды.
Соответственно, периодически приходится ставить АКБ на зарядку от стационарного устройства. Так вот. Что было отмечено в процессе такой эксплуатации. Когда аккумулятор заряжался прямо на борту, без отключения клемм, то напряжение покоя достигалось через 7-8 часов. То есть, больше не снижалось. Когда же зарядка от ЗУ осуществлялась при отключённых клеммах, и АКБ оставлялась стоять вне бортовой сети на те же 7-8 часов, напряжение показывало в районе 13,2 В.
Из этого можно сделать следующие выводы. Когда аккумулятор отстаивается без машины (тока утечки и нагрузки от ждущих приборов), то для достижения напряжения покоя нужно немного больше времени, чем 7-8 часов. При этом, ток утечки на машине автора — в норме. Что-то около 0,05 А. Возможно, эти наблюдения кому-то будут интересны или полезны.
Видео: какое напряжение бывает у аккумулятора автомобиля
Краткие итоги
Корректное измерение напряжения аккумулятора автомобиля — позволяет проводить его диагностику. По вольтажу можно определить уровень заряда АКБ, оценить работу стартера, генератора и реле-регулятора. Главное — измерять напряжение правильно, учитывая специфику самих аккумуляторов, их инерционность, а также разные режимы эксплуатации.
