Напряжение аккумулятора – это физическая величина электрической цепи, которая определяется потенциалов между положительным выводом и отрицательным. Напряжение в теории физики тесно связано с ЭДС и многие автомобилисты путают их, поэтому для начала нужно разграничить эти два понятия. Выражаясь простым языком, ЭДС – это максимальное значение Вольт, которое может выдать источник питания. Но к любому источник питания подключаются устройства, которые оно питает и тогда количество вольт в цепи становится меньше – это и есть напряжение.
Напряжение и ЭДС будут совпадать в том случае, если к элементу питания не подключены поглотители энергии. Если же выражаться языком физики, то ЭДС будет равен сумме напряжения на выводах аккумулятора и произведению тока в цепи и внутреннему сопротивлению. [ЭДС]=[напряжение]+[ток]*[сопротивление]
В автомобильном аккумуляторе без нагрузке замеряется ЭДС, а под нагрузкой замеряется напряжение. ЭДС образуется в таком аккумуляторе благодаря протеканию в нем электрохимических реакций, в результате которой выделяется энергия.
Чем замерить напряжение
Для измерения напряжение аккумулятора используют приборы, в основе которых лежит Вольтметр. Такие приборы замеряют напряжение на выводах аккумулятора и показывают значение через аналоговый или цифровой экран. На аналоговом экране отображается шкала значений напряжения, в интервале которой перемещается стрелка, указывающая на измеряемое значение. В цифровых устройствах имеется жидкокристаллический дисплей, на который цифрами выводит значение. Считается, что оптимальными являются цифровые экраны, т.к. меньше всего подвержены погрешностям шкалы, более устойчивы к вибрациям и доступнее для восприятия человеком.
Среди самих устройств выделяют 3 основных вида:
- Вольтметр (как отдельный прибор)
- Мультиметр (с функцией вольтметра)
- Нагрузочная вилка (про них мы подробнее уже писали).
Как замерить напряжение на автомобиле
Процесс измерения напряжения у батареи, которая стоит на автомобиле имеет свои особенности. Проверка проходит на заглушенном двигателе, иначе Вы будете замерять напряжение с генератора. Перед тем, как замерять напряжение должно пройти не менее 8 часов с момента остановки двигателя, иначе измерения будут завышены из-за поверхностного напряжения. Снять поверхностное напряжение можно нагрузочной вилкой в течение 5 секунд.
Как бы ни изменялся автомобиль, конструкция автомобильного аккумулятора остается неизменной, а требования к нему все растут. Несмотря на суперсовременные технологии производства пластин и электролитов, аккумуляторы, как и раньше требуют внимания и ухода. И зарядки в первую очередь. О времени зарядки АКБ мы сегодня и поговорим, вспомним только как правильно и чем его нужно заряжать. От этого, кстати, зависит и время.
Когда нужно заряжать аккумулятор
Не всякий аккумулятор, который куплен в магазине, -- сухозаряженный. Это значит, что в него достаточно долить электролит и можно смело ставить на автомобиль. Продаются и АКБ полностью готовые к эксплуатации. Но это нужно уточнять в инструкции к конкретному аккумулятору. Мы вовсе не о новых устройствах. Аккумулятор, который эксплуатируется в нормальных условиях, без перегрузок и на полностью исправном электрооборудовании, может требовать зарядки крайне редко. Аккумуляторная батарея быстро теряет заряд:
О том, что АКБ нужно заряжать, красноречиво говорит то, что автомобиль просто не запускается. У батареи не хватает напряжения провернуть стартером двигатель, поэтому запуск невозможен. Чтобы убедиться в том, что аккумулятор разряжен, можно просто проверить напряжение на клеммах. Нормальный показатель составляет 12-13 вольт, если тестер показывает 11 В, батарея разряжена на 75%, разряд батареи вполовину покажет напряжение 10 вольт, а если напряжение на клеммах меньше, АКБ разряжен полностью.
Как правильно зарядить аккумулятор
Очень важно знать сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор, потому что правильная зарядка его позволяет увеличить срок службы, а гарантия на батареи, как правило, 4-5 лет. Это в том случае, если не нарушать технологии зарядки и правильно эксплуатировать устройство. Принцип зарядки АКБ довольно прост, но нужно строго придерживаться технологии. На клеммы аккумулятора подается зарядный ток около 14 вольт, при этом сопротивление батареи растет, а становится меньше. В момент, когда батарея достигает номинального заряда, сопротивление самое высокое, а ток стремится к нулю.
Если передержать АКБ в этом положении, то возможно закипание электролита, что ничем хорошим не светит. В результате этого может начаться сульфатация, пластины осыпаются и аккумулятор замыкает накоротко. Это уже не лечится. Поэтому для зарядки стараются использовать специальные зарядные устройства, которые автоматически контролируют процесс зарядки. Вот о них и поговорим.
Какие бывают зарядные устройства
В зависимости от конструкции, зарядные устройства могут быть двух видов:
- Трансформаторные.
- Импульсные.
Трансформаторные устройства выполняют свою работу более качественно, с точки зрения физики, но они очень громоздкие, дорогие и требуют постоянного контроля над процессом. Дело в том, что самый качественный заряд батареи достигается при нескольких циклах зарядки/разрядки. Тогда емкость аккумулятора поддерживается на стабильном уровне в течение всего срока службы. Но для того, чтобы постоянно следить за трансформаторным ЗУ, необходимо время и вдохновение, чего у многих, к сожалению, не хватает. Поэтому на смену трансформаторным устройствам пришли более технологичные импульсные ЗУ.
Импульсные зарядные устройства
Импульсные устройства отличаются невероятной компактностью и высоким уровнем автоматизации по сравнению с трансформаторными приборами. Зарядное устройство, кроме всего прочего, должно еще выпрямлять и стабилизировать ток в сети, потому что АКБ мы заряжаем постоянным током, а бытовая сеть дает переменку. Кроме того, качество зарядки аккумулятора сильно зависит от величины напряжения. Импульсное устройство как раз и призвано контролировать эти показатели, причем гораздо точнее, чем трансформаторные устройства.
Но и это не самое главное в импульсных ЗУ. Самое ценное в них - полная автоматизация процесса. Нам нужно только проверить уровень электролита, полярность, выставить желаемое время зарядки, и устройство начинает серию циклических зарядок/разрядок до тех пор, пока аккумулятор не достигнет нужной величины заряда в 12 вольт. После зарядки устройство автоматически отключается, о чем оповещает светодиодным индикатором.
Следовательно, на время зарядки АКБ влияет не так степень ее разряженности, как способ зарядки. Поэтому при наличии опыта и трансформаторного устройства, лучшим вариантом, конечно, будет такой способ. Но зато импульсное ЗУ позволит четко и оперативно провести заряд батареи на должном уровне, не требуя особенных знаний и умений от пользователя. Следите за вашим аккумулятором, не разряжайтесь, и удачных всем дорог!
По напряжению аккумулятора можно судить о степени заряженности АКБ, поэтому следует научиться правильно определять эту величину на клеммах источника электроэнергии. В этой статье будут описаны основные методы измерения этого параметра с помощью мультиметра, а также будут приведены эталонные значения напряжения на батареях различной конструкции.
Содрежание
Напряжение аккумулятора под нагрузкой
Напряжение аккумулятора под нагрузкой будет ниже, чем в состоянии покоя. По этому показателю можно также судить об исправности батареи. Если после подключения нагрузочной вилки контрольный прибор покажет менее 9 В, то АКБ разряжена и ее необходимо зарядить. Если после повторения процедуры ситуация не изменится, то батарею в ближайшее время нужно будет заменить новой.
Если нет возможности применить нагрузочную вилку, для проведения тестирования аккумулятора под нагрузкой, то можно воспользоваться цифровым мультиметром, а в качестве нагрузки включить стартер двигателя.
Если напряжение в бортовой сети при включении стартера упадёт ниже 9 В, то в этом случае также потребуется зарядить АКБ с помощью ЗУ. Также стоит проверить элементы проводки и потребители электроэнергии на исправность. Если нет утечки электричества в системе, а при полностью заряженной батарее будет снова наблюдаться чрезмерное падение напряжения, то аккумулятор стоит заменить.
Если мощные потребители электроэнергии не будут подключаться к аккумулятору, то напряжение под незначительной нагрузкой слишком сильно изменяться не будет.
Напряжение аккумулятора без нагрузки
Напряжение аккумулятора, к которому не подсоединены потребители электроэнергии, составляет 12,6 – 12,8 В. Если напряжение в состоянии покоя меньше этого показателя, то это будет говорить о том, что батарея разряжена или в некоторых банках имеется короткое замыкание. Эксплуатация АКБ с пониженным уровнем заряда непременно приведёт к образованию на пластинах сернокислого свинца, что станет причиной значительного падения ёмкости устройства.
Чтобы произвести точные измерения напряжения аккумулятора без нагрузки следует обязательно снять клеммы с выводов батареи непосредственно перед подключением измерительного прибора.
Напряжение заряженного аккумулятора
Если аккумулятор полностью заряжен, то величина напряжения будет зависеть от модели АКБ. Если эксплуатируется обычная сурьмянистая батарея, то минимальное значение этого показателя должно быть 12,6 В.
У кальциевого аккумулятора этот показатель может быть немного выше, а на клеммах гелевой батареи, этот параметр не должно опускаться ниже 13 В. При отклонении этого показателя от нормы АКБ необходимо зарядить током равным 10% от ёмкости батареи.
Если напряжение аккумулятора замеряется при работающем двигателе, то показания прибора будут значительно выше. При исправном аккумуляторе и реле-регуляторе напряжение на клеммах может достигать максимального значения в 14 В.
Нормальное напряжение аккумулятора
Нормальное напряжение АКБ – это показатель, который отображён в документации к источнику электроэнергии. Если при покупке новой батареи, её не удаётся зарядить до указанного в инструкции значения, то такая неисправность будет являться гарантийным случаем.
Если на автомобиле исправен реле-регулятор и генератор, то АКБ, во время эксплуатации машины, будет автоматически заряжаться до нормального уровня. Желательно на протяжении всего срока эксплуатации стремиться к использованию батареи только при наличии нормального напряжения на клеммах. При значительных отклонениях этого параметра в меньшую сторону в зимнее время года, электролит в разряженном аккумуляторе может полностью замёрзнуть, а летом будут более интенсивно разрушаться свинцовые пластины.
| Уровень заряда у сурьмянистых и гибридных АКБ при напряжении в Вольтах | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Темперптура электролита | 100% | 75% | 50% | 25% | 0% |
| 48,9 | 12,663 | 12,463 | 12,253 | 12,073 | 11,903 |
| 43,3 | 12,661 | 12.,461 | 12,251 | 12,071 | 11,901 |
| 37,8 | 12,658 | 12,458 | 12,248 | 12,068 | 11,898 |
| 32,2 | 12,655 | 12,455 | 12,245 | 12,065 | 11,895 |
| 26,7 | 12,650 | 12,45 | 12,240 | 12,060 | 11,890 |
| 21,1 | 12,643 | 12,443 | 12,233 | 12,053 | 11,883 |
| 15,6 | 12,634 | 12,434 | 12,224 | 12,044 | 11,874 |
| 10 | 12,622 | 12,422 | 12,212 | 12,032 | 11,862 |
| 4,4 | 12,606 | 12,406 | 12,196 | 12,016 | 11,846 |
| -1,1 | 12,588 | 12,388 | 12,178 | 11,998 | 11,828 |
| -6,7 | 12,566 | 12,366 | 12,156 | 11,976 | 11,806 |
| -12,2 | 12,542 | 12,342 | 12,132 | 11,952 | 11,782 |
| -17,8 | 12,516 | 12,316 | 12,106 | 11,926 | 11,756 |
| Уровень заряда у Кальциевых, AGM и GEL АКБ при напряжении в Вольтах | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Темперптура электролита | 100% | 75% | 50% | 25% | 0% |
| 48,9 | 12,813 | 12,613 | 12,416 | 12,013 | 11,813 |
| 43,3 | 12,811 | 12,611 | 12,411 | 12,011 | 11,811 |
| 37,8 | 12,808 | 12,608 | 12,408 | 12,008 | 11,808 |
| 32,2 | 12,805 | 12,605 | 12,405 | 12,005 | 11,805 |
| 26,7 | 12,8 | 12,6 | 12,4 | 12,0 | 11,8 |
| 21,1 | 12,793 | 12,593 | 12,393 | 11,993 | 11,793 |
| 15,6 | 12,784 | 12,584 | 12,384 | 11,984 | 11,784 |
| 10 | 12,772 | 12,572 | 12,372 | 11,972 | 11,772 |
| 4,4 | 12,756 | 12,556 | 12,356 | 11,956 | 11,756 |
| -1,1 | 12,738 | 12,538 | 12,338 | 11,937 | 11,738 |
| -6,7 | 12,716 | 12,516 | 12,316 | 11,916 | 11,716 |
| -12,2 | 12,692 | 12,492 | 12,292 | 11,892 | 11,692 |
| -17,8 | 12,666 | 12,466 | 12,266 | 11,866 | 11,666 |
Напряжение разряженного аккумулятора
Если напряжение аккумулятора менее 11,6 В, то АКБ считается полностью разряженной. В этом случае эксплуатация источника электроэнергии невозможна и для восстановления его работоспособности потребуется использовать зарядное устройство, работающее от сети 220 В.
Практически все свинцовые АКБ чувствительны к полному разряду. Кислотно кальциевые аккумуляторы способно потерять значительную часть своей емкости даже после однократного глубокого разряда. Сурьмянистое устройство обладает большое терпимостью. Наиболее устойчивы к полному разряду являются гелевые и AGM батареи.
Напряжение аккумулятора зимой
Зимой, постоянный недозаряд батареи может привести к значительному уменьшению плотности электролита, вследствие чего жидкость внутри банок может замёрзнуть. Замерзание электролита, во многих случаях, приводит к полной неработоспособности источника электроэнергии. Чтобы этого не произошло в зимний период на клеммах должно быть не менее 12,5 В.
Если эксплуатируется обслуживаемая модель аккумулятора, то уровень заряженности батареи можно контролировать без использования вольтметра. Достаточно производить регулярные замеры плотности электролита, которая у полностью заряженной АКБ должна составлять около 1,28 г/см3.
Аккумулятор – важнейший узел автомобильной работы, способствующий обеспечению стартера электрической энергией, а также ответственный за работу других устройств и систем. Их нормальное функционирование возможно только в случае хорошей зарядки аккумулятора. Чтобы не сталкиваться с неприятными ситуациями, важно осуществлять его диагностику. Рассмотрим вольтаж автомобильного нового аккумулятора (сколько показывает батарея) и основные действия с ним.
Причины разрядки
Важно выдерживать определенное значение таких параметров, как ток, мощность, что позволит продлить службу АКБ. Сколько В должно присутствовать – зависит от ситуации. Причин разрядки может быть много:
- полное расходование ресурса аккумулятора;
- наблюдение неисправностей генератора;
- ток уходит (утечка);
- высокие нагрузки на электросеть;
- отсутствие нормальной работы приборов.
Каждый из аккумуляторов обладает определенным ресурсом даже при условии полноценного обслуживания. Батареи могут служить 3–7 лет, в зависимости от условий использования. После истечения этого срока показатель напряжения снижается. Данное явление имеет взаимосвязь с тем, что происходит разрушение пластин из свинца, и это неизбежно. Восстановление АКБ не приводит к должному результату, поскольку работать по-прежнему она уже не станет.
Измерение напряжения
В данной ситуации используется индикатор напряжения аккумулятора автомобиля.
Возникает вопрос: какое должно быть оптимальное напряжение, чтобы оно позволило беспрепятственно осуществить запуск двигателя? Традиционно это значение составляет от 12,6 до 12,7 Вольт.
Показатель может варьироваться в зависимости от определенных условий, но если параметр, как показывает вольтаж, упал ниже 12 Вольт, это говорит о 50%-м разряде батареи. В такой ситуации стоит срочно зарядить автомобильный аккумулятор, поскольку со временем может быть поздно. Если устройство не должно быть отремонтировано, а генератор осуществляет работу исправно, можно запросто ездить. Но если показатель напряжения ниже, чем 11.6 Вольт, то это говорит о полной разрядке, так что для дальнейшего использования устройства потребуется проведение диагностики.
Процесс зарядки
Ток должен быть постоянным, а не переменным, и для выдерживания этого условия необходимо установить в зарядном устройстве выпрямители, которые позволят менять ток и показатель его силы, а также мощность.
Сколько должен значить этот показатель? Все индивидуально.
Методы зарядки
- Используется ток постоянной силы.
- Постоянное напряжение.
- Сначала – постоянный ток, а затем – постоянное напряжение.
Показатель напряжения в зимнее время
Заняться измерением данной величины достаточно просто:
- Необходимо отсоединить батарею от провода.
- Сделать подключение к клеммам вольтметра.
Взаимосвязь параметров
Рассматривая вопрос о том, каковым является оптимальное напряжение, а также какая мощность считается в АКБ нормативной, необходимо определить образ и степень взаимосвязи основных показателей между собой. Показатель напряжения аккумулятора в полной мере зависит от того, насколько плотным является электролит. При разряде батареи расходуется большое количество кислоты, выступающей в качестве 36% доли электролита.
В ходе таких явлений снижается показатель плотности. Когда стартует зарядка АКБ, начинается обратный процесс: начинает образовываться кислота, возрастает плотность. В заряженном аккумуляторе показатель напряжения – 12.7 Вольт, а плотность – 1.27 г/куб. см. Показатели имеют прямо пропорциональную взаимосвязь: при возрастании одного показателя значение другого также становится больше. При этом может меняться мощность модели.
Зависимость от внешних условий
Ток и другие показатели работы всех систем имеют четкую зависимость от внешней среды, в частности, от ее температурных характеристик. Владельцы авто часто сообщают, что в зимнее время параметры увеличиваются, в результате чего напряжение значительно снижается. Есть предположение, и оно подтверждается практикой, что можно оставить машину на морозе, а затем и вовсе ее не завести. Поэтому в качестве крайней меры приходится снимать АКБ и забирать ее домой.
Итак, что же происходит внутри батареи, если температуры низкие, к каким последствиям это ведет? Все просто! На самом деле никакого падения напряжения в зимнее время не наблюдается. Есть лишь изменение плотности электролита, однако у заряженной батареи происходит рост, а у разряженной – снижение показателя. Другими словами, при наблюдении изменений в АКБ есть несколько вариантов действий: зарядить или брать с собой. Если пренебречь этими рекомендациями, можно прийти к полному замерзанию электролита, а это способствует полному разрыву корпуса устройства.
Таким образом, вольтаж имеет зависимость от ряда факторов – температурных внешних условий, степени заряженности аккумулятора, условий его эксплуатации. О том, что аккумулятор разряжен на все 100%, говорит показатель напряжения, равный 10.5 Вольт. Дальнейший перезаряд батареи не приведет к исправлению ситуации. Если зарядное устройство не отключается после того, как батарея не принимает ток, это может привести к закипанию электролита. Для нормализации ситуации стоит использовать импульсное устройство, которое позволит освободиться от привязки к процессу зарядки. Вольтаж обуславливается уровнем напряжения и позволяет определить действия касательно дальнейшей эксплуатации зарядного устройства. Необходимо, чтобы ток также имел оптимальное значение. Если учитывать постоянство тока, то можно сделать вывод, что затрачивается более высокая мощность, следовательно, напряжение на выводах становится более низким.
Расскажем как правильно проверить аккумулятор автомобиля на исправность с помощью мультиметра и нагрузочной вилки, какие способы существуют.
Проверка с помощью мультиметра
Необходим мультиметр - прибор для измерения напряжения. Если его нет, можно попросить у знакомых или купить в магазине. Прибор недорогой, самый простой стоит 300 рублей. Если не раз будете проводить ремонтные работы с электрикой, то он пригодиться. Рекомендую покупать цифровой мультиметр, а не стрелочный, т.к. он удобнее в работе.Не стоит полагаться на замер АКБ с помощью бортового компьютера машины, т.к. они ошибаются. Данные вольтметры подключаются не напрямую к батарее, а значит возможны потери. Поэтому, напряжение на них может показываться меньше, чем на самом аккумуляторе.
Проверка при работающем двигателе
Измеряем напряжение сначала на заведенном двигателе. Оно должно быть от 13,5 до 14,0 В. Если при работающем моторе оно больше 14,2 В - это свидетельствует о низком заряде аккумулятора и что генератор работает в усиленном режиме, чтобы зарядить батарею. Это бывает не всегда, например, зимой возможно повышенное напряжение, т.к. АКБ мог разрядиться за ночь из-за холодной температуры. Или электроника определяет температуру воздуха и дает больше заряда на аккумулятор.В повышенном напряжении нет ничего плохого. Если с электрооборудованием машины всё нормально, то через 5-10 минут электроника скинет его до обычного: 13,5-14,0 В. Если этого не происходит и оно постепенно не сбрасывается до оптимальной величины, то это может обернуться перезарядом аккумулятора. Он будет работать при максимальной отдаче, что грозит выкипанием электролита.
Если при работающем моторе напряжение меньше 13,0-13,4 В - говорит, что аккумулятор полностью не заряжается. Не стоит сразу бежать в авто сервис, для начала измерение должно происходить при всех выключенных потребителях. Значит выключите музыку, фары, отопление, кондиционер и все приборы энергопотребления.
Что сейчас показываете мультиметр? При нормальной работе электроники машины оно должно быть в пределах от 13,5 до 14 В. Если ниже - указывает, что не работает генератор автомобиля . Особенно, когда напряжение при работающем двигателе и выключенных потребителях меньше 13,0 В.
Возможны низкие показатели, если контакты аккумулятора окислились. Поэтому проверьте их. Если на них налёт (например зелёного цвета), то зачистите шкуркой или плоским надфилем.
Как еще проверить работу АКБ и генератора?
Есть один способ. При работающем двигателе и выключенных приборах, напряжение на аккумуляторе равняется 13,6. Теперь включаем ближний свет. Напряжение должно чуть упасть - на 0,1-0,2 В. Далее включаем музыку, потом кондиционер и другие источники. При каждом включении напряжение на батарее должно слегка падать.
Если напряжение после включения источников энергопотребления автомобиля падает значительно, это говорит, что генератор работает не в полную мощность и износились щетки.
При всех включенных потребителях напряжение на батареи машины не должно падать ниже 12,8-13,0 В. Если меньше - аккумулятор разряжается и требует замены и покупку нового , а как проверить поговорим ниже.
Проверка при неработающем двигателе
Если напряжение менее 11,8-12,0 В - батарея разряжена, автомобиль может не завестись и придется его прикуривать от другого автомобиля . Нормальное значение от 12,5 до 13,0 В.Есть старая и простая методика, чтобы узнать уровень заряда. Так, показание 12,9 В – говорит, что АКБ заряжен на 90%, значение 12,5 В - на 50%, а 12,1 В - на 10 процентов. Это приблизительная методика измерения уровня заряда, но действенная, что подтверждено на собственном опыте.
Есть один нюанс. Если измерение проходит после того, как заглушили двигатель, то возможно одно показание, а если на следующее утро - другое. Лучше измерить напряжение на батарее перед поездкой.
Уровень заряда аккумулятора говорит о его способности держать напряжение на протяжении некоторых дней. Если он полностью заряжен, или не ездили более недели, напряжение не сильно упадет. В противном случае, если батарея машины разряжена - напряжение будет падать быстро.
Проверка с помощью нагрузочной вилки
Это действенный способ проверки работоспособности батареи авто. Именно по его результатам можно заявлять, заряжен аккумулятор или нет.
Как проверить? Для этого подсоединяете нагрузочную вилку, соблюдая полярность. Время присоединения не должно превышать 5 секунд. В начале замера напряжение 12-13,0 В. В конце пятой секунды оно должно быть больше 10 Вольт. Такой аккумулятор считается заряженным и способным работать под нагрузкой.
Если при проверке нагрузочной вилкой напряжение падает ниже 9 вольт, аккумуляторная батарея считается слабой и ненадежной. В данном случае придется задуматься о покупке новой.