Каким должно быть напряжение аккумулятора на заведенном моторе: проверка напряжения АКБ

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, 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.

Виды напряжения аккумулятора

Существует несколько понятий напряжения АКБ:

• номинальное;
• реальное;
• под нагрузкой.

Первая разновидность напряжения, это величина, которая приводится в технической литературе и прочих материалах. Она равна 12 вольт, но от фактического показателя этот параметр далёк. Куда точнее определить вольтаж по реальному показателю, который колеблется в пределах 12,6-13,2 вольта. Однако самым точным значением является то, когда аккумулятор работает под нагрузкой. В этом случае на источник питания оказывается внешняя нагрузка двойной силы длительностью в пять минут. Например, если АКБ на 50 Ампер, то подаётся 100 Ампер. Просадка не должна быть ниже 9 вольт, и после снятия нагрузки, значение должно восстановиться до 12,4 вольта за 5-6 секунд.

Какое напряжение на аккумуляторе автомобиля вообще считается нормальным

Здесь также имеется в виду напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки. Это 12,5–13,2 В. Последний вольтаж получается по окончании подзарядки. Какое напряжение должен показывать заряженный аккумулятор автомобиля после 12-часовой выдержки с заглушенным двигателем? Это 12,6–12,8 В. Чтобы получить точные данные, измерения осуществляются где-то через 12 часов после того, как двигатель перестал работать. Это может быть, например, утро, когда машина ночь провела на стоянке или в гараже. Перед измерением одну клемму («массу») снимите с аккумулятора. Удержать свой заряд без изменений новая и заряженная батарея ёмкостью, например, 50 А/ч сможет 141 сутки (при плюсовой температуре воздуха), если она отсоединена от бортовой сети автомобиля. При подключении к ней время сохранения заряда уменьшается в 2 раза. Почему? Даже при заглушенном силовом агрегате и выключенном зажигании потребление тока продолжается: например, из-за подключённой сигнализации утечка составляет от 0,02 до 0,05 А/ч.

Минимальное напряжение

Чтобы избежать глубокого разряда батареи, что чревато необратимыми химическими процессами (сульфатацией), и выхода АКБ из строя, необходимо постоянно контролировать напряжение. Минимальное напряжение автомобильного аккумулятора – 10,5 В (воспользуйтесь ЗУ для восстановления работоспособности изделия). Иное дело U = 9 В. При таком значении нормально зарядить изделие можно только качественным ЗУ. Но даже восстановленная АКБ вряд ли будет полноценно работать. Есть, конечно, специальные схемы по десульфатации батареи, но, стоит повториться, 100%-го эффекта это не даст. Подобная ситуация может говорить о возможном замыкании между пластинами.

Под нагрузкой

Измерение напряжения на клеммах аккумулятора под нагрузкой подразумевает использование специального прибора – нагрузочной вилки. Но не забывайте: посредством устройства определяется всего лишь общая работоспособность батареи и степень её заряженности либо, наоборот, разрядки. Данный аппарат не определит ёмкость АКБ и начавшуюся сульфатацию (если она идёт, конечно). Исходя из этого, очевидно, что показания прибора не позволяют сделать вывод о сроке эксплуатации АКБ. Аппарат состоит:

• из корпуса с мультиметром;
• спирали, выполняющей функцию сопротивления;
• проводов, оканчивающихся зажимами типа «крокодил»;
• включателя.

Всего встречается два типа приборов: аналоговые (со стрелкой) и цифровые. Последние пользуются большей популярностью, так как выдают более точные показания. Практически все вилки предназначены для работы при положительной температуре от +1 до +35 градусов. Но есть и дорогие модели, способные исправно функционировать и в тридцатиградусный мороз. Создаваемый прибором ток колеблется в пределах 100–200 А. В некоторых моделях это значение можно регулировать. Время проверки аккумулятора под нагрузкой – не более 10 сек. Интересно, что по стандартам Евросоюза оно доходит до 20 сек. Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля без нагрузки – 12,6–12,7 В.

При работающем двигателе

При заведённом моторе напряжение на аккумуляторе автомобиля из-за генератора будет несколько выше – 13,6–14,2 В. Оговорка: в течение десяти минут после пуска оно выше. Проверку напряжения на аккумуляторе автомобиля при работающем двигателе следует производить после того, как мотор проработает хотя бы 15 минут. Далее включите все потребители энергии в авто:

• стеклоочистители;
• обогреватель заднего стекла;
• отопитель (на максимальном режиме);
• дальний свет;
• магнитолу.

Показания вольтметра должны измениться незначительно – на 0,2–0,3 В. Если напряжение аккумулятора автомобиля при работающем двигателе падает на большее значение, возможны проблемы с генератором. Здесь имеет смысл сделать небольшое отступление. В некоторых машинах (например, ВАЗ2108–2115) на конвейере ставят стандартный родной генератор, выдающий 80 А. Если задействовать потребители, а многие ещё пользуются такими штуками, как сабвуфер, усилитель к магнитоле (особенно если громкость вывернуть на полную мощность), то генератор просто не справляется с нагрузкой, и напряжение на АКБ становится меньше нормы. Решить проблему можно только одним способом: приобрести генератор на 100 А (он подходит по креплениям).

Что делать, если напряжение слишком низкое или высокое

Если напряжение автомобильного аккумулятора слишком низкое, то это может происходить по нескольким причинам:

1. Источник питания выработал свое ресурс, назрела необходимость его замены.
2. На батарею не поступает ток требуемой для зарядки величины. Чаще всего причина этого — неисправный реле-регулятор или генератор.
3. Неисправности в изоляции бортовой электрической сети или отдельных ее элементов. В результате происходит утечка тока.

Если ни одна из перечисленных неисправностей не обнаружена, то рекомендуется выполнить следующие действия:

1. Выполнить зарядку батареи. При этом надо помнить, что пока емкость АКБ не ниже 60%, процесс сульфатации происходит в замедленном режиме. Соответственно, не рекомендуется опускаться ниже этой отметки. А если это все-таки произошло, то для восстановления емкости источник питания рекомендуется заряжать током, равным 10% от емкости на протяжении шести или семи часов.
2. Осуществить десульфатацию. Когда случай не сильно запущенный, то достаточно подключения к клеммам батареи десульфатирующего устройства. После нескольких дней его работы емкость, как правило, восстанавливается.

Кроме перечисленных, имеется еще несколько причин, способных спровоцировать перезаряд источника питания:

1. Некорректная работа реле, предназначенного для отключения генератора после зарядки батареи до номинального уровня. Вследствие этого процесс зарядки не прекращается после достижения оптимального уровня емкости.
2. Оборудование, осуществляемое зарядку аккумулятора, подобрано неправильно.

После устранения перечисленных неисправностей необходимо выполнить контрольные замеры, чтобы убедиться, что все функционирует в штатном режиме.

Виды нагрузочных вилок

Прежде чем покупать нагрузочную вилку, нужно определиться для себя – а нужна ли она вам? Оцените свой опыт эксплуатации автомобильного аккумулятора, посоветуйтесь с друзьями-автомобилистами, почитайте форумы в Интернете и т.д. Нагрузочная вилка – это не предмет первой необходимости как ложка и вилка на кухне.

Стоит ли тратить энную сумму денег на устройство, которое будет использоваться пару раз за год? Тем более если такое устройство есть у друзей и всегда можно попросить его на один день или даже пару часов.

Но если же вы все-таки решились купить нагрузочную вилку, необходимо определиться: а какие аккумуляторные батареи вы будете тестировать?

Существует два типа нагрузочных вилок – для кислотных и для щелочных аккумуляторов.

Применять вилку одного типа для тестирования разных типов батарей не рекомендуется. Нужно учитывать, что не существует универсальных вилок, которые можно было бы применять для тестирования любого типа аккумуляторов.

Так, если на сопротивлении нагрузочной вилки для кислотных аккумуляторов (номинальное напряжение аккумулятора 2,0В) указан нагрузочный ток 100А, то при проверке этой вилкой щелочного аккумулятора (номинальное напряжение которого 1,2В) нагрузочный ток будет не 100А, а всего лишь 60А:

1,2В / 2,0В * 100А = 60А

Т.е. аккумулятор будет недогружен, вследствие чего неисправный аккумулятор может быть принят за исправный.

Итак, если вы планируете эксплуатировать аккумуляторы ёмкостью до 90 А/ч, то и нагрузочную вилку необходимо покупать исходя из наличия в ней токовой нагрузки 100А.

Если вы будете тестировать аккумуляторы для грузовых автомобилей, то и покупать нужно нагрузочную вилку с нагрузкой 100/200А.

Другие способы проверки аккумулятора

Чтобы проверить АКБ автомобиля, можно воспользоваться ещё несколькими методами. Некоторые из них обойдутся без специального оборудования, другие предъявят требования к познаниям в электротехнике. Однако все они довольно легко производятся даже не очень опытными автомобилистами.

Визуальный осмотр

При покупке батареи она подвергается тщательному исследованию на предмет целостности корпуса или состояния клеммных соединений. Но такая процедура просто необходима при каждом открывании капота моторного отсека. Это не займёт много времени, но сможет оградить от неприятных происшествий, которые могут произойти из-за случайной мелочи. Подняв крышку, нужно сосредоточиться на таких вопросах:

• Наличие трещин и подтеканий на оболочке.
• Отсутствие загрязнений. Это ускоряет саморазряд батареи. Для протирки подойдёт слабый щелочной раствор из 5 г соды на 100 г воды.
• Чистота соединительных шпилек от светло-зелёного окисла. Шлифовку следует производить с помощью наждачной бумаги с мелким зерном.
• Плотная протяжка контактов. Это исключит нагрев и выгорание проводов.

Тестирование нагрузочной вилкой

С помощью такого прибора создаётся аналогия мощности, потребляемой батареей во время запуска. В её состав входят клеммники, вольтметр и сопротивление. Всё действие делится на 2 этапа:

• Первоначально замер производят на отключённой батарее через 7 часов после остановки двигателя. Если уровень электролита низок, его нужно добавить Оптимальная температура воздуха составляет + 20 градусов. Заливные пробки следует открыть. Плюсовую клемму надо подключить к положительному полюсу АКБ, минусом коснуться отрицательного электрода. Показания на дисплее отразят уровень заряда:12,6−12,9 В соответствует 100% наполнению, 12,3−12,6−75%, 12,1−12,3 В свидетельствуют о половинной готовности; 11,8−12,7 В — четверть от нормы; всё, что ниже указанных значений, указывает на посадку АКБ в ноль.
• В работе замеры проводят на заряженном аккумуляторе. К вилке следует подсоединить нагрузочное сопротивление и собрать схему, как и при проверке на отключённом оборудовании. Следует отметить возможное появление искр на контактах из-за сильного тока, протекающего через них. Фиксация показаний происходит через 5 с после включения. Степень заряда определяется так: стопроцентная мощность соответствует напряжению в 10,2 В, 75% составит 9,6 В, 50%-9 В, 25%-8,4 В, менее 7,8 В — нулевой заряд.

Рекомендуем: Срок хранения аккумулятора до начала эксплуатации

Изучение уровня и плотности электролита

Эта операция возможна только на тех батареях, чья конструкция предусматривает их обслуживание. Аккумулятор во время теста должен располагаться строго горизонтально с выкрученными из банок пробками. Уровень жидкости определяется визуально: пластины должны быть погружены примерно на 1 см. Более точно установить заполнение поможет стеклянный щуп, который должен показать заполняемость каждой банки на 10−15 мм. Повысить уровень электролита следует доливом дистиллированной воды, после чего источник питания можно зарядить. Плотность можно определить с помощью кислотного ареометра, который похож на грушу со стеклянной колбой и градуированным поплавком. Замер проводят на полностью заряженном аккумуляторе при температуре 25 градусов тепла. Во время работы требуется применение средств защиты: очков и перчаток, стойких к кислоте.

Для начала проверки наконечник прибора нужно опустить в любую банку и грушей втянуть немного жидкости, чтобы индикатор свободно в ней плавал. По специальной таблице надо проверить соответствие показаний шкалы на пригодность содержимого к последующему использованию. В нормальных условиях хороший электролит обнаружит плотность 1,28 ±0,01 г/см3, а её понижение на каждые 0,01 г/см3 означает 5−6% разряд. Такая процедура должна производиться раз в полгода.

Каким должно быть U АКБ в норме

Сразу стоит отметить, что сверхточных показателей здесь нет. Практика показывает, что запустить двигатель возможно даже тогда, когда уровень напряжения снижается больше, чем на 50%. Однако, для того чтобы не «посадить» батарею и не быть застигнутым врасплох тем, что аккумулятор «внезапно разрядился», водителю обязательно нужно регулярно контролировать батарею, периодически делая замеры на ее клеммах.

Если речь идет о понятии выходного напряжения, на АКБ оно может быть указано цифрой в 12 В. Однако на практике амплитуда этого показателя может колебаться в большую или меньшую сторону. Это зависит от интенсивности эксплуатации АКБ и состояния ее внутренних химических составляющих.

Владельцу автомобиля следует запомнить несколько цифр, которые без преувеличения можно назвать показателями первостепенной важности:

• Напряжение от 12,4 до 12,8 В — нормальные фактические показатели, состояние АКБ рабочее, разрядка минимальна.
• Ниже 12 В — батарея разряжена более, чем на 50%. Ездить можно, но аккумулятор скоро будет нуждаться в зарядке.
• Ниже 11,6 В — критическое снижение показателя, батарея разряжена почти или полностью, ей срочно требуется зарядка.

Итак, правильный ответ на вопрос о том, какое напряжение должно быть у автомобильной АКБ в норме, — цифры 12,4-12,8 В. Иногда начинающие автомобилисты спрашивают, какое U имеет полностью заряженная батарея. Если есть желание снять показатель в скором времени после того, как аккумулятор зарядился, не рекомендуется делать это сразу же после окончания процесса зарядки. Лучше подождать некоторое время и измерить напряжение позже, когда оно немного опустится — например, после нескольких коротких поездок.

Практика показывает, что «полная» батарея, которая заряжалась недавно, имеет U 12,7 В. Если АКБ уже подразрядилась, число уменьшается, начиная от 12,3 В и ниже.

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.

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.

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.

4 Источник питания на морозе – почему падает емкость

Напряжение определяется внутренним содержимым аккумулятора – состоянием электролитического наполнителя. Разряд сопровождается расходом кислоты, которая входит в его состав. При разряде плотность снижается, а при зарядке процесс происходит в обратном порядке: расходуется вода, образуется кислота. Это приводит к повышению плотности. Необходимое состояние 12,7 В наблюдается при плотности 1,27 г/см3. Показатели взаимосвязаны – изменения одного сопровождается изменениями другого.

Зимой водители часто жалуются, что невозможно покрутить стартером двигатель, основные параметры источника тока упали. Некоторые снимают аккумулятор на ночь и забирают в теплое место. На самом деле в батарее при сильном морозе происходят процессы, совершенно не те, которые представляет большинство водителей. Совершенно не обязательно снимать каждый раз батарею и уносить в тепло, нужно ее хорошо зарядить. Хороший заряд – гарантия нормальной плотности и напряжения, что будет достаточным, чтобы завести машину в самый лютый мороз.

Разряд аккумулятора сопровождается расходом кислоты, которая входит в его состав

Нагрузочная вилка

Представляет собой мощный нагрузочный резистор с параллельно подключенным электронным или стрелочным вольтметром. В схеме может быть один или несколько параллельно подключаемых резисторов R, таким образом, возможно регулирование тока нагрузки.

Измерение напряжения под нагрузкой даёт более объективную картину состояния, позволяет приблизительно оценить потерю ёмкости. Вилки старого образца позволяют контролировать состояние каждой банки в отдельности, но для этого необходимо иметь доступ к контактам каждого отдельного элемента. В современных АКБ электрические связи между элементами обычно недоступны, в таком случае возможен тест всей батареи целиком.

Для получения наиболее достоверных результатов, при проверке ток должен быть как можно ближе к номинальному. Для автомобильных аккумуляторов его величина составляет 1-1,4С ампер , где С- емкость в А/ч. Измерение нагрузочной вилкой производят в два этапа.

Измерение напряжения без нагрузки. Можно проводить как с помощью вольтметра нагрузочной вилки или обычным мультиметром, подключенным напрямую к клеммам аккумулятора. Резисторы отключены, степень заряда приблизительно определяется по таблице.

Напряжение, В	>12,7	12,5	12,3	12	<10,7
Заряд, %	100	75	50	25

Измерение под нагрузкой. Резисторы подключены. Время проведения теста с нагрузкой около 5 секунд. Ограничение по времени связано с большой мощностью, рассеиваемой на нагрузочных резисторах, которые при этом сильно нагреваются и могут перегореть. Показания вольтметра считываются в окончании теста, на пятой секунде, результаты сведены в таблицу.

Напряжение, В	>10,2	9,6	9,0	8,4	<7,8
Ёмкость, %	100	75	50	25

Чем могут быть вызваны отклонения от нормы

Основные причины нарушения правильной работы аккумулятора:

• Истёк гарантийный срок эксплуатации.
• Постоянные перегрузки бортовой сети (мощная аудиосистема, кондиционер, дополнительные источники света, излишние потребители тока).
• Поломка генератора: АКБ не заряжается, либо происходит неполная зарядка.
• Короткие замыкания и пробои на «массу».
• Сульфатация электродов.
• Недостаточный уровень электролита (утечка вследствие механического повреждения корпуса).
• Короткое замыкание внутри батареи (повреждены пластины).
• Перегрев и закипание электролита.

Диагностировать проблему с внутренними компонентами АКБ (электролитом, пластинами, электродами) можно по ряду признаков: быстрая разрядка, сильный перегрев во время подзарядки от стационарного источника (ЗУ), скачки напряжения в сети, потеря ёмкости. Неразборные батареи в таких случаях ремонту не подлежат. Если очевидных симптомов не обнаружено, то корректную работу элементов пробуют восстановить методом цикличной перезарядки.