Zur Überprüfung des Zustands der AutobatterieEs ist nicht notwendig, professionelle Ausrüstung, Industriestände usw. zu haben. Alle notwendigen und ausreichenden Informationen für den Autobesitzer können eingeholt werden mit einem Multimeter und ein paar Extras, die man in einer Garage oder einem Autohaus finden kann.
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Ladezustand der Batterie
Verwenden Sie einen Tester im Voltmeter-Modus, um den Ladezustand der Batterie zu überprüfen. Die Höhe der gespeicherten Energie wird durch die Spannung an den Batteriepolen bei Leerlaufdrehzahl deutlich angezeigt:
- wenn die Spannung 12,6 Volt oder mehr beträgt - die Batterie ist 100;
- 12,3... 12,6 Volt - 75% Ladezustand;
- 12,1...12,3 Volt - 50%;
- 11.8...12.1 Volt - 25%;
- 10,5...11,8 Volt - Batterie vollständig entladen;
- weniger als 10,5 Volt - Tiefentladung.
Klemmen Sie den Pluspol (und besser auch den Minuspol) vor der Prüfung ab, ohne die Batterie aus dem Fahrzeug zu entfernen.
Prüfen der tatsächlichen Batteriekapazität
Zur Messung eines wichtigen Parameters wie der tatsächlichen Kapazität der Batterie BatteriekapazitätDas Multimeter benötigt lediglich Anschlusskabel und eine Last mit bekannter Leistung (oder einem bekannten Widerstand). Zu diesem Zweck ist es sehr praktisch, 12-Volt-Autoglühbirnen zu verwenden:
- Sie sind in jeder Autowerkstatt erhältlich;
- können Sie den Akku auf jede beliebige Wattzahl hochfahren und jeden Entladestrom einstellen.
Die Glühlampen stabilisieren auch den Strom als Last. Wenn die Spannung an den Batterieklemmen sinkt, kühlen die Glühfäden leicht ab, ihr Widerstand sinkt und der Stromrückgang ist vernachlässigbar. Dadurch wird die Genauigkeit der Messung erhöht. Aber LED-Geräte sind für diesen Zweck nicht geeignet - ihr Stromverbrauch ist zu gering und man bräuchte zu viele von ihnen. Sie müssen nach Glühbirnen suchen.
Bitte beachten Sie, dass die Kapazität hängt von dem Strom ab, mit dem die Batterie entladen wird. Die angegebene Kapazität wird angegeben, wenn die Batterie zu 5 % ihrer Nennkapazität entladen ist. Sie müssen die Wattzahl der Lampen so wählen, dass Sie einen solchen Strom erhalten. Bei einer Batterie mit einer Kapazität von 60 A*h ist es zum Beispiel optimal, sie mit einem Strom von 3 A zu entladen. Zu diesem Zweck sollte die Leistung der Lampen bei 12 Volt P=U*I=12*3=36 Watt betragen. Sie können drei 12-Watt-Lampen oder zwei 18-Watt-Lampen usw. nehmen. Sie müssen nicht besonders genau sein - die genaue Kapazität ist ohnehin unbekannt, sie muss nur berechnet werden.
Vor der Messung sollte die Batterie vollständig aufgeladen und die Schaltung wie in der Abbildung gezeigt aufgebaut sein. Der Zeitpunkt des Beginns der Entlassung sollte festgehalten werden. Wenn Sie zwei Multimeter haben, können Sie mit dem einen den Strom und mit dem anderen die Spannung messen, oder Sie können den Tester periodisch als Voltmeter und als Amperemeter anschließen. Die Ergebnisse sollten alle 30-60 Minuten aufgezeichnet werden, und alle 10-15 Minuten, wenn die Spannung 11,5 Volt erreicht. Wenn die Spannung auf 10,5 Volt sinkt, sollten Sie den Entladevorgang beenden und die Endzeit notieren. Die tatsächliche Kapazität wird nach der Formel C=I*t berechnet, wobei gilt:
- I - durchschnittlicher Strom in Ampere;
- t - Entladezeit in Stunden.
Wenn die Batterie also 16 Stunden lang mit einem durchschnittlichen Strom von 3 Ampere entladen wurde, beträgt ihre tatsächliche Kapazität 16*3=48 A*h. Die Messung muss bei einer Temperatur von +25 °C durchgeführt werden.
Messung des Ausgangsstroms einer Batterie
Theoretisch kann man auf diese Weise den tatsächlichen Anlasserstrom messen. Gemäß der IEC-Norm (nach der unsere GOST P 53165-2008) wird die Messung bei einer Elektrolyttemperatur von minus 18 Grad und einem Klemmenspannungsabfall von mindestens 8,4 Volt durchgeführt. In der Praxis besteht das Problem nicht nur darin, wie man die Batterie auf die richtige Temperatur kühlen kann.
Zum Beispiel würde eine Batterie mit einer angegebenen Stromstärke von 600 Ampere eine Last von P=U*I=8,4*600=5000 Watt erfordern. Heutzutage sind Hochleistungsglühbirnen meist in LED-Ausführung erhältlich, die, wie bereits erwähnt, für unsere Zwecke wenig nützlich sind. Wenn Sie z. B. 60-Watt-Glühbirnen verwenden, benötigen Sie in diesem Fall 84 Stück.
Es ist möglich, eine große Verkettung zu machen, aber es gibt das Problem, hohe Ströme zu schalten, damit die Kontakte beim Schließen/Unterbrechen des Stromkreises nicht verschweißen. Ein Autoanlasserrelais kann zu diesem Zweck angepasst werden. Außerdem müssen Sie ein Prüfgerät mit Gleichstromzangen (die seltener und teurer sind als Wechselstrommessgeräte) und mit einer Messgrenze von einigen hundert Ampere finden. Außerdem hält die Messung nicht lange an. Stellen Sie daher sicher, dass das Multimeter über eine Spitzenwert-Haltefunktion verfügt.
Messung des Innenwiderstands einer Batterie
Mit dieser Schaltung können Sie den Innenwiderstand einer Batterie messen. Dieser kann als Widerstand dargestellt werden, der von innen an die Batteriepole angeschlossen ist.
Um die Genauigkeit zu erhöhen, sollte die Last so erhöht werden, dass der Strom mindestens 50 Ampere (vorzugsweise 100 oder mehr) beträgt. Eine "Batterie" von Lampen mit einer Gesamtleistung von mindestens P=U*I=12*50=600 Watt ist für diesen Zweck geeignet. Wenn Sie mehr als das bekommen, wird die Messung genauer sein. Anstelle von Lampen können Sie einen Widerstand verwenden, der z. B. aus einer Spule für ein Bügeleisen oder einen Elektroherd besteht. Sie müssen nur seinen Widerstand genau messen. Es sollten zwei Messungen durchgeführt werden:
- im Leerlauf die Spannung an den Batteriepolen E aufzeichnen;
- unter Last den Strom I und die Klemmenspannung U messen.
Die Messung unter Last wird einmalig durchgeführt, und zwar nur für einige Sekunden. Dann müssen wir das Ohmsche Gesetz für einen vollständigen Stromkreis anwenden:
I=E*(R+r),
wozu
r=I/E-R,
wo:
- E - Batterie-EMK in Volt, wobei bestimmte Annahmen gleich der Leerlaufspannung der Batterie sind;
- I - gemessener Strom in Ampere;
- R - externer Lastwiderstand, Ohm.
- r ist der erforderliche Innenwiderstand, Ohm.
Anhand der Spannung an den Lastklemmen können Sie den Lastwiderstand (zusammen mit den Anschlussdrähten) berechnen, wenn dieser nicht bekannt ist (und selbst wenn er bekannt ist, ändert er sich, wenn er während des Versuchs mit hohem Strom erwärmt wird). Sie ist gleich R=U/I.
Der schwierigste Teil ist die Interpretation des Ergebnisses. Je niedriger der Innenwiderstand ist, desto mehr Strom liefert die Batterie an die Last. Es ist jedoch nicht klar, welcher Widerstand als normal gilt, da die Hersteller diesen Wert weder auf dem Typenschild der Batterie noch in den technischen Begleitunterlagen angeben. Das ist sinnvoll, denn der Innenwiderstand ist eine hochgradig nichtlineare Funktion von vielen Faktoren:
- Temperatur;
- Zusammensetzung des Elektrolyten;
- den Ladezustand der Batterie;
- andere Faktoren.
Diese Bedingungen sind in einer Werkstatt oder gar in der Produktion nur schwer zu erreichen. Bei einer neuen Batterie mit gutem Stromausgang kann man nur von einem Wert von einigen Milliohm ausgehen. Oder sammeln Sie Statistiken, indem Sie viele Batterien desselben Typs messen, deren Zustand bekannt ist.
Eine solche Messung sollte mit einer Ladegabel durchgeführt werden. Nur bei diesem Test wird der Innenwiderstand nicht berechnet, sondern die Ergebnisse der beiden Messungen (bei offenem Stromkreis und unter Last) werden verwendet, um aus der Tabelle zu schließen, dass die Batterie betriebsbereit ist.
Überprüfung der Betriebsart als Teil des elektrischen Systems des Fahrzeugs
Das Multimeter ist auch nützlich, um den Betrieb der Batterie "an Bord" zu überprüfen. Zunächst können Sie feststellen, ob die Batterie geladen ist, wenn die Lichtmaschine läuft.
Voraussetzung dafür ist, dass die Netzspannung die Batteriespannung übersteigt, so dass der Strom in die Batterie "fließt". Messen Sie zunächst die Spannung an den Batteriepolen bei ausgeschaltetem Motor. Sie sollte zwischen 10,5 und 12,6 Volt liegen (je nach Ladezustand der Batterie). Starten Sie dann den Motor, und wenn die Lichtmaschine normal läuft, sollte die Spannung auf mindestens 14...14,5 Volt ansteigen. Wenn die Spannung niedriger ist, ist die Lichtmaschine defekt. Beide Prüfungen sollten bei abgeschalteten Stromverbrauchern (Licht, Autoradio, Heizung usw.) durchgeführt werden.
Sie können das Prüfgerät auch verwenden, um festzustellen, ob bei geparktem Fahrzeug ein Leckstrom vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist ein Prüfgerät mit einem DC-Zangenprüfgerät sehr praktisch. Stellen Sie den Motor ab und trennen Sie möglichst alle elektrischen Verbraucher an Bord. Wenn Sie den Strom z. B. an der Plusleitung der Batterie messen, sollte das Amperemeter einen Wert nahe Null oder einen Strom anzeigen, der dem Verbrauch von nicht abgeklemmten Verbrauchern entspricht. Wenn das Messergebnis höher ist, müssen Sie nach dem Problem suchen.
Es sei daran erinnert, dass es nicht möglich ist, die Leckströme auf diese Weise zu finden, wenn sie sich in der Verschmutzungsschicht des Batteriegehäuses befinden - der Stromfluss geht dann an der Plusleitung vorbei. Deshalb ist es sinnvoll, die Batterie vorher mit warmem Wasser und Reinigungsmitteln von Schmutz zu befreien.
Infolgedessen hat Multimeter und einigem Wissen ist es möglich, nicht nur den aktuellen Zustand der Batterie, sondern auch ihre Funktionsweise zu bestimmen. Das ist nicht schwer und hilft, erhebliche finanzielle Kosten zu vermeiden.
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