Aby sprawdzić stan akumulator samochodowyNie jest konieczne posiadanie profesjonalnego sprzętu, stanowisk przemysłowych itp. Można uzyskać wszystkie niezbędne i wystarczające informacje dla właściciela samochodu za pomocą multimetru oraz kilka dodatkowych elementów, które można znaleźć w garażu lub warsztacie samochodowym.
Spis treści
Poziom naładowania akumulatora
Do sprawdzenia stanu naładowania akumulatora należy użyć testera w trybie woltomierza. Poziom zmagazynowanej energii jest wyraźnie wskazywany przez napięcie na zaciskach akumulatora na biegu jałowym:
- jeśli napięcie wynosi 12,6 V lub więcej - akumulator ma pojemność 100;
- 12,3... 12,6 V - poziom naładowania 75%;
- 12,1...12,3 V - 50%;
- 11,8...12,1 V - 25%;
- 10,5...11,8 V - akumulator całkowicie rozładowany;
- mniej niż 10,5 V - głębokie rozładowanie.
Przed sprawdzeniem, bez wyjmowania akumulatora z samochodu, należy odłączyć zacisk plusowy (a lepiej także zacisk minusowy).
Sprawdzanie rzeczywistej pojemności akumulatora
Pomiar ważnego parametru, takiego jak rzeczywista pojemność akumulatora pojemność akumulatoraMultimetr potrzebuje tylko przewodów połączeniowych i obciążenia o znanej mocy (lub znanej rezystancji). W tym celu bardzo wygodne jest stosowanie żarówek samochodowych o napięciu 12 V:
- można je kupić w każdym sklepie motoryzacyjnym;
- można ustawić dowolną moc akumulatora i dowolny prąd rozładowania.
Żarówki stabilizują również natężenie prądu jako obciążenie. Gdy napięcie na zaciskach akumulatora spada, żarniki lekko się ochładzają, ich rezystancja maleje, a spadek natężenia prądu jest pomijalny. Zwiększa to dokładność pomiaru. Jednak urządzenia LED nie nadają się do tego celu - ich pobór mocy jest zbyt mały i trzeba by ich było zbyt wiele. Należy szukać żarówek.
Należy pamiętać, że pojemność zależy od natężenia prądu, z jakim rozładowywany jest akumulator. Deklarowana pojemność jest podawana przy rozładowaniu akumulatora na poziomie 5% jego wartości znamionowej. Należy tak dobrać moc lamp, aby uzyskać takie natężenie prądu. Na przykład dla akumulatora o pojemności 60 A*h optymalne jest rozładowanie prądem o natężeniu 3 A w celu dokonania pomiaru. Aby to osiągnąć, moc lamp przy napięciu 12 V powinna wynosić P=U*I=12*3=36 W. Można wziąć trzy lampy 12-watowe lub dwie 18-watowe itd. Nie trzeba być szczególnie precyzyjnym - dokładna pojemność i tak nie jest znana, trzeba ją tylko znaleźć.
Przed przystąpieniem do pomiarów bateria powinna być w pełni naładowana, a obwód zmontowany tak, jak pokazano na rysunku. Należy odnotować godzinę rozpoczęcia wypisu. Jeśli masz dwa multimetry, możesz mierzyć prąd jednym, a napięcie drugim, lub możesz okresowo łączyć testery jako woltomierz i amperomierz. Wyniki należy zapisywać co 30-60 minut, a co 10-15 minut, gdy napięcie osiągnie wartość 11,5 V. Gdy napięcie spadnie do 10,5 V, należy przerwać rozładowywanie i zapisać czas jego zakończenia. Pojemność rzeczywistą oblicza się według wzoru C=I*t, gdzie:
- I - prąd średni w amperach;
- t - czas rozładowania w godzinach.
Jeśli więc akumulator był rozładowywany przez 16 godzin przy średnim natężeniu prądu 3 ampery, jego rzeczywista pojemność wynosiłaby 16*3=48 A*h. Pomiaru należy dokonywać w temperaturze +25 °C.
Pomiar wydajności prądowej akumulatora
Teoretycznie można w ten sposób zmierzyć rzeczywisty prąd rozruchowy. Zgodnie z normą IEC (według której nasze GOST P 53165-2008), pomiar przeprowadza się w temperaturze elektrolitu wynoszącej minus 18 stopni, przy spadku napięcia na zaciskach wynoszącym co najmniej 8,4 V. W praktyce problem polega nie tylko na tym, jak schłodzić akumulator do odpowiedniej temperatury.
Na przykład akumulator o deklarowanej wydajności prądowej 600 amperów wymaga obciążenia P=U*I=8,4*600=5000 watów. Obecnie żarówki o dużej mocy są dostępne głównie w wersji LED, a te, jak wspomniano powyżej, są mało przydatne do naszych celów. Jeśli używasz np. żarówek 60-watowych, w tym przypadku potrzebujesz 84 takich żarówek.
Jeśli chcesz, możesz zrobić duży łańcuch łańcuchowy, ale pojawi się problem przełączania dużych prądów, aby styki nie zgrzały się podczas tworzenia i przerywania obwodu. Do tego celu można wykorzystać przekaźnik rozrusznika samochodowego. Trzeba też znaleźć tester z cęgami prądu stałego (które są rzadziej spotykane i droższe niż mierniki prądu przemiennego) i z limitem pomiarowym kilkuset amperów. Ponadto pomiar nie będzie trwał długo, dlatego należy upewnić się, że multimetr ma funkcję podtrzymywania wartości szczytowej.
Pomiar oporu wewnętrznego baterii
Za pomocą tego obwodu można zmierzyć opór wewnętrzny baterii. Można to przedstawić jako rezystor podłączony od wewnątrz do zacisków akumulatora.
Aby zwiększyć dokładność pomiaru, należy zwiększyć obciążenie, tak aby natężenie prądu wynosiło co najmniej 50 amperów (najlepiej 100 lub więcej). Odpowiednia do tego celu jest "bateria" lamp o łącznej mocy co najmniej P=U*I=12*50=600 watów. Jeśli będzie ich więcej, pomiar będzie dokładniejszy. Zamiast lamp można użyć opornika wykonanego na przykład z cewki do żelazka lub kuchenki elektrycznej. Trzeba tylko dokładnie zmierzyć jego opór. Należy wykonać dwa pomiary:
- na biegu jałowym, zapisz napięcie na zaciskach akumulatora E;
- pod obciążeniem zmierzyć natężenie prądu I i napięcie na zaciskach U.
Pomiaru pod obciążeniem dokonuje się jednorazowo, przez kilka sekund. Następnie należy skorzystać z prawa Ohma dla pełnego obwodu:
I=E*(R+r),
dlaczego
r=I/E-R,
gdzie:
- E - EMF akumulatora w woltach, przy pewnych założeniach równe napięciu otwartego obwodu akumulatora;
- I - prąd mierzony w amperach;
- R - rezystancja obciążenia zewnętrznego, om.
- r to wymagana rezystancja wewnętrzna w Ohmach.
Napięcie na zaciskach obciążenia pozwoli obliczyć rezystancję obciążenia (wraz z przewodami łączącymi), jeśli nie jest ona znana (a nawet jeśli jest znana, to zmieni się podczas ogrzewania dużym prądem w trakcie eksperymentu). Jest to równe R=U/I.
Najtrudniejszą częścią jest interpretacja wyników. Im mniejsza rezystancja wewnętrzna, tym więcej prądu akumulator dostarczy do obciążenia. Nie jest jednak jasne, jaka rezystancja jest uznawana za normalną, ponieważ producenci nie podają tej wartości ani na tabliczce znamionowej baterii, ani w dołączonej do niej dokumentacji technicznej. Ma to sens, ponieważ opór wewnętrzny jest wysoce nieliniową funkcją wielu czynników:
- temperatura;
- skład elektrolitu;
- stopień naładowania akumulatora;
- inne czynniki.
Takie warunki są trudne do osiągnięcia w garażu, a nawet w produkcji. W przypadku nowego akumulatora o dobrej wydajności prądowej można się kierować wartością kilku miliomów. Można też gromadzić dane statystyczne, mierząc wiele baterii tego samego typu, których stan jest znany.
Pomiar taki należy wykonać za pomocą wideł obciążnikowych. Tylko w tym teście nie oblicza się rezystancji wewnętrznej, ale wykorzystuje się wyniki dwóch pomiarów (przy otwartym obwodzie i pod obciążeniem), aby na podstawie tabeli stwierdzić, że akumulator jest sprawny.
Sprawdzanie trybu pracy jako części układu elektrycznego pojazdu
Multimetr przydaje się również do sprawdzania działania akumulatora "na pokładzie". Przede wszystkim można ustalić, czy akumulator jest naładowany, gdy pracuje alternator.
Wymaga to, aby napięcie sieciowe przewyższało napięcie akumulatora, w którym to przypadku prąd będzie "płynął" do akumulatora. Najpierw należy zmierzyć napięcie na zaciskach akumulatora przy wyłączonym silniku. Powinna ona wynosić od 10,5 do 12,6 V (w zależności od poziomu naładowania akumulatora). Następnie uruchom silnik i przy normalnie pracującym alternatorze napięcie powinno wzrosnąć do co najmniej 14...14,5 V. Jeśli napięcie jest niższe, uszkodzony jest alternator. Obie kontrole należy przeprowadzać przy odłączonych odbiornikach prądu (światła, radio samochodowe, ogrzewanie itp.).
Tester można również wykorzystać do sprawdzenia, czy podczas postoju samochodu nie występuje upływ prądu. Do tego celu bardzo przydatny jest tester z cęgami DC. Należy wyłączyć silnik i w miarę możliwości odłączyć wszystkie pokładowe odbiorniki elektryczne. Jeśli mierzysz prąd np. na przewodzie plusowym akumulatora, amperomierz powinien pokazać wartość bliską zeru lub prąd zbliżony do poboru prądu przez obciążenia, które nie zostały odłączone. Jeśli wynik pomiaru jest wyższy, należy poszukać przyczyny problemu.
Należy pamiętać, że jeśli prądy upływowe znajdują się w warstwie zanieczyszczeń na obudowie baterii, nie będzie możliwe ich odnalezienie w ten sposób - droga przepływu prądu będzie przebiegać obok przewodu plusowego. Dlatego warto wcześniej oczyścić akumulator z brudu, myjąc go ciepłą wodą z dodatkiem detergentów.
W związku z tym, posiadanie multimetr i pewnej wiedzy, można określić nie tylko aktualny stan akumulatora, ale także tryb jego pracy. Nie jest to trudne, a pozwoli uniknąć znacznych kosztów finansowych.
Powiązane artykuły:
