Комплексна перевірка АКБ дозволяє оцінити її основні характеристики, загальний стан, потенційний ресурс та придатність до подальшої експлуатації. Цей матеріал виключно про автомобільні свинцево-кислотні стартерні батареї з рідким електролітом. Хоча деякі з описаних методів підходять також для тестування AGM, GEL, LifePO4 і Li-ion акумуляторів.
Цілі перевірки АКБ
Знання доступних методів перевірки автомобільних акумуляторів та вміння застосовувати їх на практиці дозволяє:
- вибрати найкращу нову АКБ із представлених на вітрині магазину;
- оцінити стан акумулятора при купівлі автомобіля;
- своєчасно визначити несправність генератора та реле-регулятора напруги;
- швидко визначити, чи не розрядилася АКБ під час стоянки;
- визначати момент, коли батарея потребує обслуговування;
- оцінити ресурс, що залишився;
- уникнути ситуації, коли машина не заводиться через мертвий акумулятор;
- оцінити динаміку після проведення десульфатації, корекції рівня та щільності електроліту.
Примітка. Перевірити акумулятор та отримати всю інформацію про його стан – це дуже складне завдання. У природі немає універсального приладу для перевірки АКБ. Ті інструменти, які застосовують автолюбителі та професійні акумуляторники, окремо не дозволяють побачити повну картину. До того ж, достовірність деяких методів не перевищує 50% і їх застосування без комплексної перевірки часто вводить в оману. Тому, коли потрібна перевірка АКБ, робіть її декількома способами, щоб отримати максимально об'єктивний результат.
Методи перевірки автомобільного акумулятора
Для комплексної перевірки свинцево-кислотної АКБ з рідким електролітом у нашому розпорядженні є такі методи:
- Напруга розімкнутого ланцюга.
- Щільність електроліту.
- Внутрішній опір.
- Просідання напруги під навантаженням.
- Реальна ємність.
- Час заряду.
- Тестер "життя" АКБ.
- Саморозряд.
- Вага.
- Візуальна перевірка.
Розглянемо кожен із цих методів за принципом: що собою представляє, чим вимірюється, у яких одиницях, що дозволяє дізнатися і наскільки достовірний результат можна отримати.
Напруга розімкнутого ланцюга
Напруга розімкнутого ланцюга (НРЦ) - це напруга на клемах акумулятора без навантаження. Вимірюється вольтметром чи мультиметром у відповідному режимі. Одиниця виміру - вольт (В, V). Дозволяє орієнтовно дізнатися, на скільки % заряджена АКБ. Достовірність результатів багато в чому залежить від умов виміру.
Щоб перевірка акумулятора мультиметром дала достовірний результат, напругу розімкнутого ланцюга потрібно вимірювати з дотриманням таких умов:
- батарею відключено від бортової мережі автомобіля;
- до клем не підключено навантаження;
- акумулятор відстоявся не менше 12 годин після заряджання та інших маніпуляцій.
Наприклад, якщо ваша машина простояла ніч у гаражі або на стоянці, то вранці ви можете оцінити рівень заряду, вимірявши напругу на клемах. Для цього скористайтеся наступною таблицею.
|
Напруга спокою (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 |
Некоректний замір |
Напругу розімкнутого ланцюга марно вимірювати відразу після заряду та розряду АКБ. Те саме стосується випадків, коли машина була в експлуатації і акумулятор заряджався від генератора. Достовірні дані можна отримати лише після перебування батареї у стані повного спокою протягом щонайменше 12 годин.
Примітка. Іноді НРЦ використовують для визначення стратифікації (розшарування) електроліту. Це коли щільність в нижніх шарах батареї вища, ніж зверху. Вимірювання проводяться після повноцінного заряду та відстою акумулятора протягом зазначеного вище часу. Якщо в описаних умовах перевірка напруги АКБ дає суттєво більше 13 вольт, це зазвичай вказує на розшарування електроліту.
Щільність електроліту
Щільність електроліту – це показник концентрації сірчаної кислоти, розчиненої у дистильованій воді. Вимірюється за допомогою ареометра чи рефрактометра. Одиниця виміру - г/см3. Щільність електроліту є найточнішим та дуже достовірним способом оцінки рівня зарядженості АКБ. Причому, на відміну від напруги, щільність вимірювати можна будь-коли. Також метод дозволяє виявити сульфатацію (якщо після правильного заряду щільність не вийшла на норму, то це є явною ознакою сульфатації). Достовірність – вкрай висока. Єдиний недолік - підходить тільки для АКБ із рідким електролітом, до якого є доступ.
Щоб дізнатися рівень зарядженості, потрібно виміряти щільність електроліту за допомогою ареометра або рефрактометра. Бажано перевіряти всі відсіки, що додатково дозволить дізнатися, чи немає великої різниці між ними. Співвідношення щільності та рівня зарядженості дивіться у цій таблиці.
|
Щільність (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 |
Щільність вище норми |
Примітка. Рефрактометр є більш сучасним та точним приладом, ніж ареометр. Однак його точність сильно залежить від освітленості приміщення та прозорості електроліту. Якщо в гаражі темно, а електроліт каламутний – краще скористайтеся старим добрим ареометром. На показання обох приладів незначно впливає температура електроліту. Наприклад, якщо після інтенсивної зарядки АКБ температура електроліту перевищує +35 градусів Цельсія, то до отриманого значення можна сміливо додавати 0,01 г/см3.
Внутрішній опір
Внутрішній опір - це опір, який акумулятор надає електричному струму, що протікає через нього. Вимірюється спеціальними приладами. Одиниця виміру - мОм (міліом). Дозволяє оцінити "здоров'я" та ступінь зарядженості "здорової" батареї. Чим нижчий внутрішній опір, тим акумулятор "здоровіший" і заряджений. Нормальний внутрішній опір повністю зарядженої та "здорової" АКБ ємністю 60 А*год має бути 4-6 мОм. Достовірність методу – висока.
Багато приладів для тестування автомобільних акумуляторів на підставі вимірюваного внутрішнього опору розраховують струм холодного прокручування та загальний стан у відсотках. Слід наголосити, що такі прилади не вимірюють максимальний струм безпосередньо, а тільки розраховують його на підставі напруги та внутрішнього опору. Якщо достовірність показань внутрішнього опору близька до 100%, то показникам "життя" та максимального струму довіряти безумовно не варто.
Примітка. У жодному разі не намагайтеся виміряти внутрішній опір акумулятора мультиметром у режимі омметра. Цей режим призначений для виміру опору простих провідників, тоді як акумуляторна батарея - це не простий провідник струму, а його джерело. Як виміряти внутрішній опір акумулятора коректно? Для цього є особливі прилади. Приклад показано нижче.
В цілому, внутрішній опір свинцево-кислотних акумуляторів збільшується через сульфатацію. Оброслі сульфатом свинцю пластини гірше пропускають електричний струм, через що батарея втрачає ємність та пускові характеристики. Десульфатація у ряді випадків допомагає знизити внутрішній опір та частково відновити параметри АКБ. Тому при масовому обслуговуванні акумуляторів такий прилад буде корисним для оцінки динаміки.
Детальний матеріал про внутрішній опір АКБ
Просідання напруги під навантаженням
Просадка під навантаженням - це різниця між напругою розімкнутого ланцюга і напругою навантаженого акумулятора. Для вимірювання застосовується вилка навантаження. Одиниця виміру - вольт. Дозволяє досить точно оцінити "здоров'я" автомобільного акумулятора в наближених до реальних умовах. Вилка навантаження імітує роботу стартера автомобіля, відображаючи на дисплеї поточну напругу. Акумулятор повинен бути заряджений. Якщо напруга 12-вольтової АКБ під навантаженням не нижче 10 В, її можна експлуатувати далі.
Примітка. На відміну від мультиметра та приладу для вимірювання внутрішнього опору вилка навантаження реально навантажує АКБ. Якщо акумулятор потрібний вам, щоб зараз завести двигун автомобіля морозним ранком, відмовтеся від використання навантажувальної вилки. Застосовуйте цей інструмент лише у випадках, коли є можливість зарядити АКБ.
Реальна ємність
Реальна ємність – це кількість електроенергії, яку дійсно здатна накопичити та віддати акумуляторна батарея. Вимірюється за допомогою електронного навантаження. Одиниця виміру - ампер-година. Дозволяє оцінити знос уживаної АКБ. Що дає вимір реальної ємності нового акумулятора, я розповів та наочно показав у матеріалі за посиланням. При використанні електронного навантаження та дотримання правил розряду точність методу вкрай висока.
Примітка. Суть вимірювання ємності полягає у розряді зарядженої АКБ струмом, силою 10% від номінальної ємності (зазначена на етикетці). Розряд здійснюється до напруги 10,5 вольт. Якщо вимір виконується електронним навантаженням, воно на підставі напруги, струму і часу розряду розраховує реальну ємність в ампер-часах. Аналогічний тест можна виконати за допомогою автомобільної лампочки відомої потужності та хронометра.
Час заряду
Час заряду - це час, який потрібний для повної зарядки АКБ з дотриманням правил заряду. Вимірюється за допомогою годинника або самим зарядним пристроєм, якщо передбачена така функція. Одиниця виміру - година. Дозволяє оцінити загальний стан акумуляторної батареї, виявити сульфатацію та інші проблеми. Достовірність методу порівняно висока.
Нормальний час зарядки 12-вольтової стартерної свинцево-кислотної АКБ становить близько 14-16 годин. Це за умови, що батарея була повністю розряджена, а заряджання проводилося без перевищення напруги та струму. Якщо стандартний заряд закінчується набагато раніше, ніж через 14-16 годин, це вказує на знос акумулятора. Найчастіша причина – сульфатація.
Примітка. Для отримання коректної оцінки за цим методом потрібно знати реальну ємність АКБ, а не ту, що вказана на корпусі. Якщо батарея зношена, скажімо, на 50%, а ви заряджатимете її струмом 10% від номінальної ємності, то вона зарядиться дуже швидко. Швидше, ніж у випадку, якщо ви виставите струм заряду 10% від реальної ємності.
Тестер "життя" АКБ
Тестер АКБ - це прилад, який за напругою на клемах та внутрішнім опором розраховує максимальний пусковий струм і загальне "здоров'я" акумулятора. Зазвичай усі подібні прилади відображають на дисплеї напругу у вольтах, внутрішній опір у міліомах, максимальний пусковий струм у амперах та загальний стан АКБ у відсотках.
Одна відома американська компанія, яка багато десятиліть розробляла та виробляла такі прилади, перевірила цей метод на сотнях акумуляторів. Випробування показали, що його достовірність становить приблизно 50%. Тобто, у половині випадків такий прилад не дозволяє виявити реальне зношування АКБ.
Примітка. Незважаючи на сказане, тестери акумуляторних батарей не втратили популярності. Більше того, завдяки відкликаним цією американською компанією частини патентів, такі прилади масово почали робити китайці. Оскільки вони працюють за тим самим принципом, довіряти їм варто лише на 50%. Як і багато моїх колег, я особисто вважаю, що подібні тестери використовувати є сенс. Але лише у поєднанні з іншими методами, розглянутими у цьому матеріалі.
Саморозряд
Саморозряд - це схильність акумулятора втрачати накопичений заряд без навантаження. Для оцінки цього параметра застосовується вимірювання напруги розімкнутого ланцюга та часу простою батареї без діла. Додатково можна вимірювати густину електроліту (ареометр vs рефрактометр). Саморозряд "здорової" АКБ, яка простояла в режимі зберігання два тижні, не перевищує 10%. Сучасні акумулятори мають низький саморозряд, і за певних умов можуть зберігатися без наслідків для свого "здоров'я" протягом 1 року.
Примітка. Коли акумулятор експлуатується на автомобілі, не слід плутати саморозряд і систематичний розряд через витік струму. Особливо якщо це витік струму через генератор. На ці теми на сайті Авто без СТО є добрі матеріали. Перейдіть за посиланнями, вивчайте.
Вага
Вага - це маса АКБ. Вимірюється за допомогою зважування на терезах. Одиниця виміру - кілограм. Дозволяє дізнатися скільки свинцю використав виробник для виготовлення конкретного акумулятора. Якщо порівнювати батареї однакового типу, виготовлені за тією ж технологією, то зважування є досить точним показником якості АКБ.
Нормальна вага 12-вольтового свинцево-кислотного акумулятора з рідким електролітом на 60 ампер-годин - 15 кг. Якщо при виборі нової АКБ ви взяли з собою ваги, відмовтеся від покупки тих, що важать 11-13 кг. Така маленька вага для "шістдесятки" означає, що виробник заощадив на свинці. Отже, і реальні характеристики, швидше за все, не відповідатимуть заявленим на етикетці.
Візуальна перевірка
Візуальний огляд дозволяє оцінити загальний фізичний стан батареї, виявити пошкодження корпусу, розгерметизацію і сульфатацію. Якщо на корпусі АКБ є деформації, то це часто вказує на внутрішнє коротке замикання або сильний неконтрольований перезаряд з критичним перегрівом. Сульфатацію видно на негативних пластинах у вигляді світло-сірого нальоту. Іноді це застосовується з метою оцінки прогресу після десульфатації.
Візуально можна оцінити стан електроліту. Якщо він каламутний, коричневий, із суспензією - швидше за все, ваша АКБ довго не проживе.
Висновок
Перевірка акумулятора автомобіля – це дуже корисне заняття. Методами перевірки АКБ повинні володіти не лише професійні акумуляторники, а й прості автолюбителі. На етапі вибору та купівлі нової батареї це вміння допоможе уникнути покупки відвертого браку. Під час експлуатації ви самостійно зможете оцінювати стан акумулятора, своєчасно його доглядати і замінити до того, як він вас підведе.
