Высокое напряжение зарядки автомобильного аккумулятора

Содержание

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля. Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля

Аккумуляторная батарея (АКБ) – это один из важнейших узлов автомобиля. Она обеспечивает электроэнергией стартер при запуске мотора, а также отвечает за работу множества других устройств при неработающем двигателе: ламп подсветки панели приборов и салона, магнитолы, сигнала, топливного насоса и др. Нормальная работа всех систем возможна только с заряженным аккумулятором. Именно поэтому он должен быть вовремя обслужен и заряжен.

Но часто случается совсем наоборот. Приходите вы в гараж или на стоянку, пытаетесь запустить двигатель, но в ответ стартер выдает вам либо звуки невероятных его усилий хоть немного провернуть маховик, либо же просто щелчки втягивающего реле. А в дополнение ко всему на приборной панели горит лампа, указывающая на разрядку аккумуляторной батареи.

Чтобы не попадать в такие ситуации, необходимо систематически производить диагностику аккумулятора, но для начала давайте разберемся, почему он разряжается.

Причины разрядки аккумуляторной батареи

Причин, из-за которых происходит разрядка батареи, может быть несколько. Вот некоторые из них:

  • аккумулятор полностью израсходовал свой ресурс;
  • неисправность генератора;
  • утечка тока;
  • повышенная нагрузка на бортовую электросеть;
  • несанкционированная работа электрических приборов при неработающем двигателе.

Почему так происходит

Любой аккумулятор имеет определенный ресурс, даже при своевременном обслуживании. Современные батареи, в зависимости от условий эксплуатации, могут служить от 3 до 7 лет. По истечению этого срока напряжение аккумулятора автомобиля постепенно начинает уменьшаться. Связано это с разрушением свинцовых пластин, которого, к сожалению, со временем никак не избежать. Конечно, можно попытаться восстановить АКБ, однако работать так, как новая, она уже не будет.

При неисправностях генератора напряжение зарядки аккумулятора автомобиля скачет, падает или вообще отсутствует. В этом случае батарея работает в аварийном режиме, что может привести не только к ее разрядке, но и к выходу ее из строя.

Утечка тока – одна из основных причин разрядки аккумулятора. Она легко определяется с помощью амперметра или мультиметра, включенного в его режиме. Замерив ток между снятой клеммой массы и минусовой клеммой аккумулятора, определяем величину утечки. Если она выше 80 мА, следует немедленно обратиться в сервис для поиска места утечки и устранения проблемы.

Нередко владельцы машин самостоятельно устанавливают дополнительные электроприборы (колонки, сабвуферы, осветительные элементы, разнообразные электронные устройства), даже не догадываясь о том, что существенно превышают величину нагрузки сети, предусмотренную паспортными данными авто. Это неизбежно приводит к тому, что генератор перестает справляться с этой нагрузкой, и часть ее перекрывается за счет АКБ.

Случается, что незадачливые водители, иногда покидая машину, попросту забывают выключить габариты, магнитолу, освещение салона или другие приборы, потребляющие электроэнергию. Такая невнимательность также является причиной быстрой разрядки аккумулятора.

Вовремя не обслуженная батарея также никогда не будет работать долго. Даже если в вашем авто установлен необслуживаемый аккумулятор, за ним нужно постоянно присматривать и периодически заряжать его.

Способы проверки состояния аккумуляторной батареи

Определить состояние АКБ одним способом невозможно. Не стоит слушать «специалистов», утверждающих, что, замерив напряжение аккумулятора автомобиля или его ток, можно сделать вывод о его работоспособности. Это комплексный процесс, включающий следующие мероприятия:

  • визуальный осмотр;
  • определение уровня электролита;
  • определение плотности электролита;
  • измерение напряжения аккумулятора.

Визуальный осмотр аккумуляторной батареи

Первое, что можно сделать для установления работоспособности АКБ – это осмотреть ее. Внешний вид способен рассказать о многом.

Грязь вперемежку с влагой и автомобильными жидкостями на клеммах – недопустимое явление. Оно приводит к окислению металлических деталей и потере электрического контакта. В итоге в лучшем случае можем получить саморазрядку, в худшем – короткое замыкание. Если аккумулятор загрязнен, не поленитесь проверить ток саморазряда, чтобы убедиться в необходимости поддержания чистоты под капотом. Для этого возьмите амперметр, отсоедините от АКБ провода, прикоснитесь одним щупом к одной из клемм, а другим просто проведите по корпусу аккумулятора. Указанная на экране амперметра величина и будет током саморазряда.

Далее взгляните на корпус батареи. Наличие на ней трещин и потеков свидетельствует о механическом повреждении, ставшем причиной вытекания электролита. Если подобное случилось, использовать этот аккумулятор далее нецелесообразно. Когда есть потеки из-под пробок, необходимо проверить количество электролита в каждой из банок и устранить причину его выливания.

Как установить уровень электролита

Проверить уровень возможно лишь в обслуживаемых АКБ. Настоятельно не рекомендуется нарушать целостность корпуса необслуживаемой батареи для проведения непредусмотренного «обслуживания».

Если же аккумулятор обслуживаемый, его нужно снять, очистить от грязи и открутить пробки. Замер уровня производится с помощью специальной трубки с миллиметровой шкалой. Она опускается в банку до соприкосновения с верхней пластиной сепаратора, отверстие сверху зажимается пальцем. При вытаскивании можно легко определить уровень электролита. Он не должен быть менее 10 мм. Если уровень электролита меньше указанной величины, нужно определить причину его понижения. Обычно он падает из-за обычного выкипания и испарения. В этом случае нужно просто долить в банки дистиллированную воду.

Если же уровень уменьшился вследствие разливания электролита, доливать нужно готовый электролит. После доливки АКБ обязательно нужно подзарядить.

Как определить плотность электролита

Основным фактором, влияющим на рабочее напряжение аккумулятора автомобиля является плотность электролита. Измерить ее можно только с помощью специального прибора – ареометра. Он представляет собой большую пипетку с резиновой грушей вверху, шкалой и поплавком внутри. Измерение плотности, естественно, также можно произвести только в обслуживаемых аккумуляторах. Но какой же должна быть ее величина?

Плотность электролита для полностью заряженной АКБ при температуре 20 0 С составляет 1,27 г/см 3 . При разрядке батареи этот показатель снижается.

Измерение напряжения аккумуляторной батареи

Какое напряжение аккумулятора автомобиля должно быть, чтобы можно было запустить двигатель? Определенного ответа здесь нет и быть не может.

Известно, что напряжение заряженного аккумулятора автомобиля должно быть 12,6-12,7 В. В зависимости от различных условий этот показатель может немного изменяться, но если заряд упал ниже 12 В, батарею можно считать разряженной на 50 %. Ее срочно нужно заряжать, так как глубокая разрядка неизбежно приведет к сульфатации свинцовых пластин. Но и при таком показателе запуск двигателя вполне возможен. При условии, что аккумулятору не нужен ремонт, а генератор дает зарядку, можно смело ездить. Но если напряжение не превышает 11,6 В, АКБ считается полностью разряженной, и ее дальнейшая эксплуатация без диагностики и зарядки невозможна.

Измерить величину напряжения батареи несложно. Для этого потребуется отсоединить от нее провода, а к клеммам подключить контакты вольтметра или мультиметра в его режиме, выставив ограничение в пределах 20 В.

От чего зависит напряжение аккумулятора автомобиля. Степень разряженности АКБ

Теперь давайте попытаемся разобраться, как же взаимосвязаны основные параметры АКБ. Напряжение аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролита. Когда батарея разряжается, происходит расходование кислоты, являющейся частью (36 %) электролита. Вследствие этого падает его плотность. Обратный процесс происходит при зарядке АКБ: расход воды ведет к образованию кислоты, в итоге чего плотность электролита растет.

Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля (12,7 В) соответствует плотности 1,27 г/см 3 . При уменьшении одного из показателей уменьшается и другой.

Таблица зависимости напряжения АКБ от плотности электролита

Плотность электролита, г/см 3

Напряжение заряда аккумулятора автомобиля, В

Степень разряженности АКБ, %

Как зависит плотность электролита и напряжение АКБ от температуры окружающей среды

От автовладельцев часто приходится слышать, что напряжение аккумулятора автомобиля зимой может существенно снижаться. Оставишь, мол, машину на несколько дней на морозе, и все, потом не заведешь. Именно поэтому некоторые из них снимают и забирают АКБ домой.

Что же происходит внутри батареи при низких температурах и к чему это может привести? На самом деле напряжение аккумулятора автомобиля зимой не падает. Да, плотность электролита меняется, но у заряженной батареи она растет, а у разряженной – падает. Иными словами, если АКБ разряжена, ее нужно либо зарядить, либо же носить с собой. В противном случае она не только не сможет запустить двигатель в мороз, в ней может замерзнуть электролит, что приведет к разрыву корпуса.

Заряженному аккумулятору ничего подобного не грозит. Да, иногда возникают проблемы со стартом двигателя, но только из-за того, что при низких температурах химические процессы протекают гораздо медленнее, поэтому АКБ может не выдавать требуемой для запуска мощности. Но достаточно внести ее в тепло и немножко выдержать, и она опять будет готова работать как раньше. Поэтому нормальное напряжение аккумулятора автомобиля для зимнего периода ничем не отличается от показателей для лета.

Как зарядить АКБ

Существует четыре способа зарядки аккумулятора. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Давайте разберем их.

  1. Метод зарядки при постоянном токе. Единственный недостаток – постоянный контроль над процессом. Суть его заключается в том, что на зарядном устройстве устанавливается ток, равный десятой части номинальной емкости батареи. Зарядка осуществляется в течение 20 часов. В связи с тем, что аккумулятор, заряжаясь, будет набирать величину тока, зарядный ток будет уменьшаться, поэтому его нужно подстраивать каждые 1,5-2 часа.
  2. Метод зарядки при постоянном напряжении. Этот способ также предполагает зарядный процесс в течение суток. Здесь необходимо учитывать, что напряжение зарядки аккумулятора автомобиля будет зависеть от величины подаваемого напряжения. Например, при непрерывной зарядке в 14,5 В на протяжении 24 часов батарея зарядится лишь на 75-80 %, при 15 В – около 90 %, и лишь при показателе в 16,3-16,5 В батарея успеет зарядиться полностью. Данный метод считается самым безопасным и эффективным.
  3. Комбинированный метод. Для зарядки этим способом потребуется специальное зарядное устройство. Процесс полностью автоматизирован и не требует ни контроля, ни присутствия. Достаточно просто подсоединить клеммы и включить аппарат. Когда в процессе зарядки будет достигнуто нормальное напряжение аккумулятора автомобиля, устройство выключится автоматически.
  4. Быстрая зарядка. Этот метод не рекомендован для применения в нормальных условиях. Его используют в крайних случаях, когда зарядить батарею нужно в самые короткие сроки. Для этого на устройстве устанавливается максимальный ток, которым аккумулятор должен заряжаться не более 20 минут. Конечно, о полной зарядке здесь речь не идет, но для запуска двигателя этого вполне будет достаточно.

Ток зарядки автомобильного аккумулятора

Зарядка аккумуляторной батареи автомобиля не составляет чего-то сложного. Для этого не обязательно обращаться к специалистам, достаточно знать некоторые базовые законы физики уровня средних классов школы. Нужно внимательно изучить инструкцию к зарядному устройству, знать точные характеристики своей аккумуляторной батареи, а, главное, нужно понимать каким током правильно и целесообразно производить зарядку.

Зарядка производится постоянным током, а не переменным. Чтобы выдержать это важное условие в зарядное устройство ставятся выпрямители, которые также позволяют менять величину силы тока и напряжения – это очень важно для правильного процесса зарядки. Зарядное устройство для аккумуляторных батарей с напряжением 12 В должно обеспечивать напряжение 14,4-16,6 В. Более высокое напряжение требуется для того, чтобы зарядный ток смог «затечь» в батарею, в которой напряжение будет меньше. При напряжении зарядки 12 В батарею Вы не зарядите. Напряжение 14,4 В используется для традиционных свинцовых аккумуляторов, в повышенное используются для необслуживаемых батарей, которые имеют свои особенности, и заряжаются они быстрее – но это не значит, что качественнее.

Существует два основных метода зарядки аккумуляторной батареи. Во-первых, заряжать можно током постоянной силы. Во-вторых, можно это делать и при постоянном напряжении. Но есть также и комбинированный вариант – самый щадящий и эффективный – сначала постоянным током и с варьирующим напряжением, потом, в конце процесса зарядки, постоянным напряжением и спадающим током.

Заряд АКБ при стабильной силе тока. При таком методе зарядки сам процесс предъявляет повышенные требования к внимательности вовлеченного человека. Проверять аккумулятор требуется примерно каждые два часа, особенно внимательным нужно быть под конец зарядки. Основная причина такого внимания – при зарядке высоким током и соответствующем перегреве аккумулятор просто может закипеть и взорваться.

Начинать процесс зарядки нужно на силе тока, равной численно в амперах емкости заряжаемой аккумуляторной батареи в Ач. В таком режиме зарядка должна происходить 20 часов. Таким образом, для батареи емкостью 90 Ач выставляем ток 9 А. Постоянство силы тока выдерживается регулирующим устройством.

Для необслуживаемых батарей рекомендуется использовать напряжение повыше, около 16 В. Но при это нужно снизить силу тока в два раза. Вообще, и для традиционных батарей можно использовать пониженное значение силы тока – это повысит КПД зарядки, аккумулятор задействует в реакции больше вещества, а сам процесс зарядки будет более мягким и поможет дольше сохранить батарею. К тому же при низкой силе тока вероятность закипания электролита снижается в разы.

Аккумулятор можно считать заряженным в том случае, когда напряжение и ток заряда остаются неизменными в течении двух часов. Ток должен упасть практически до нуля, а напряжение в случае необслуживаемой батареи будет составлять 16,5 В.

Заряд АКБ при стабильном напряжении. Здесь прямая зависимость заряда батареи от подаваемого на нее напряжения. В таком режиме автомобильная аккумуляторная батарея на 12 В в течении 24 часов зарядится на 75-85% при подаваемом напряжении 14,4 В. Если повысить напряжение до 15 В, до заряд достигнет 85-90%. При 16 В аккумулятор будет заряжен на 95-98%. Полностью зарядить аккумулятор за сутки можно при напряжении 16,4 В.

При таком методе зарядки сигналом окончания процесса будет служить стабилизировавшееся напряжение аккумулятора на уровне 14,4 В. Зарядное устройство покажет это загоревшейся лампочкой, а автоматическое устройство само прекратит процесс зарядки. Вообще рекомендуется заряжать меньшим напряжением, около 14,5 В. В таком режиме батарея зарядится на 95 %, но на это потребуется более суток. Зато это более щадяще для самой батареи. Вообще зарядка стабильным напряжением менее подвержена закипанию электролита, и имеет свои удобные стороны в виде меньшей требовательности к наблюдающему человеку. Ведь в таком режиме ток зарядки автомобильного аккумулятора будет падать в конце процесса, что и будет лучшим образом сказываться на батарее.

Полезные советы автолюбителям

Ток зарядки автомобильного аккумулятора

Чтобы зарядить аккумуляторную батарею (АКБ) не нужно каких-либо профессиональных знаний, так как этот процесс не представляет особых трудностей. Для этого необходимо всего лишь внимательно прочитать руководство по эксплуатации зарядного устройства (ЗУ), иметь данные об аккумуляторе, а также понимать, какой ток предпочтительнее для зарядки аккумулятора. От этого зависит продолжительность срока службы АКБ.

Правильное подключение зарядного устройства

Правильное подключение зарядного устройства

Во избежание потери информации блоком управления двигателем, сбоя настроек дополнительного оборудования и прочих неприятностей, вызванных снятием аккумулятора и отключением всех систем от питания, заряжать АКБ рекомендуется непосредственно на авто. Для этого необходимо следовать некоторым правилам:

  • все электроприборы при подготовке и непосредственно зарядке, следует отключить либо перевести в режим сна;
  • ЗУ рекомендуется подключать к клеммам АКБ только в выключенном состоянии и при минимальном токе;
  • в процессе зарядки АКБ автомобиля, ток зарядки аккумулятора необходимо постепенно добавлять;
  • -контакт на клеммах должен быть максимально качественным.

Если при зарядке падает ток, то это значит, что схема ЗУ привязана к напряжению. При зарядке аккумулятора уровень заряда поднимается, и ток соответственно тоже растет.

Способов зарядки существует несколько и каждый из них имеет свои особенности.

Зарядка током постоянной силы

При таком способе сила тока выступает как постоянная, а рассчитать средний ток зарядки аккумулятора можно следующим образом:

  • для кислотных АКБ – емкость аккумулятора согласно паспорту разделить на 10;
  • для щелочных – разделить на 4.

Кислотные АКБ для авто являются более чувствительными к условиям эксплуатации и режимам в процессе зарядки, а также такие АКБ являются наиболее распространенным видом. Ток зарядки аккумулятора на автомобиле подбирается в соотношении общей его емкости произведенной на 0,1. Т.е. если эта емкость составляет 60А/ч, то ток устанавливается 6А.

Для зарядки аккумулятора мотоцикла, емкостью 6А/ч, достаточно тока 0,6 Ампер. Такой ток может дать портативное зарядное устройство импульсного типа «Аида УП-12».

При зарядке АКБ постоянным током нужно контролировать температуру и плотность электролита а также напряжение на АКБ

При этом способе нужно контролировать температуру электролита, его плотность и напряжение аккумулятора. О том, что АКБ зарядился полностью, свидетельствует неизменное напряжение и плотность электролита, а также бурное выделение газов. Но за процессом нужен периодический контроль (хотя бы каждый час), так как для качественной зарядки ток необходимо регулировать и не пропустить газовыделение в период окончания зарядки.

Чтобы увеличить уровень заряда АКБ, ток, при увеличении напряжения до 14,4В, должен быть уменьшен вдвое. Зарядка аккумулятора малым током продолжается до тех пор, пока не начнется выделение газов.

Ускоренная зарядка

Данный способ применяется для ускоренного восстановления рабочего состояния АКБ за счет зарядки на повышенных значениях тока. Отличается он от вышеописанного метода лишь тем, что в этом случае сила тока для зарядки аккумулятора немного больше. Ее значение устанавливается в зависимости от максимально возможного тока, который способно выдавать ЗУ.

Ускоренная зарядка АКБ, при постоянном использовании, сокращает срок его службы

Основным недостатком ускоренного способа зарядки (при его частом повторении) является сокращение длительности эксплуатации АКБ. Поэтому применять этот метод нежелательно. Поскольку форсированная зарядка не предполагает заряд АКБ до полного восстановления ее емкости, то его необходимо в ближайшее время дозарядить более приемлемым методом.

Зарядка АКБ при стабильном напряжении

Уровень заряда, в случае использования этого метода, зависит непосредственно от напряжения, которое в состоянии обеспечить ЗУ. Например, если самое большое напряжение на выходе ЗУ составляет 14,4В, то при непрерывном заряде на протяжении суток, АКБ зарядится максимум на 85%, при этом значении напряжения в 15В – до 90%, при 16В – до 97%. Полной зарядки можно достичь только при использовании ЗУ с напряжением на выходе 16,4 В.

Полная зарядка АКБ при постоянном напряжении требует не менее 24 часов

Этот способ позволяет заряжать АКБ автоматически, в наблюдении за процессом здесь нет необходимости. Окончание зарядки определяется по напряжению на выводах АКБ, оно должно равняться напряжению на выходе ЗУ плюс 0,1В. Но для 95% заряда, если зарядка выполняется при помощи ЗУ с выходящим напряжением 14,4В, потребуется больше 24 часов.

Зарядка аккумулятора импульсным током

Импульсная зарядка – это применение ЗУ с непостоянным током либо напряжением, т.е. их величины увеличиваются и уменьшаются с определенным интервалом. Импульсный ток подразделяется на ассиметричный и пульсирующий.

При зарядке на ассиметричном токе в каждом цикле происходит изменение его полярности. Но электрический заряд больше при прямой полярности, нежели при обратной (соотношение заряда к разряду 10/1, а продолжительности их импульсов 1/2). Благодаря этому и заряжается АКБ.

Пульсирующий ток заряжает батарею за счет изменения своей величины, а полярность при этом остается неизменной.

Зарядка АКБ с использованием стабилизатора тока

Стабилизатор тока для зарядки аккумулятора представляет собой устройство с безтранформаторной схемой с конденсаторами. Этот прибор позволяет заряжать стабильным током 130мА одновременно до 4 АКБ. Ток можно уменьшить до 65мА, если удалить 1 конденсатор.

При использовании стабилизатора напряжения можно одновременно заряжать до 4 АКБ

Аккумуляторы необходимо подключать параллельно размещению стабилитронов в схеме, соблюдая при этом полярность. Именно стабилитроны позволяют одновременно без переключателя производить зарядку 4 батарей, за счет того, что во время зарядки он находится в закрытом положении, а когда АКБ отсутствует в ячейке – стабилитрон открывается, что способствует пропусканию тока.

Аккумуляторные батареи подключаются к стабилизатору тока непосредственно перед его включением в сеть. При его эксплуатации следует быть предельно внимательным, потому что его выходные клеммы связаны с сетью, а одно неосторожное движение может привести к поражению электрическим током.