Автомобильный аккумулятор – важный элемент электрооборудования авто. Знать его фактическое состояние абсолютно необходимо, особенно в зимнее время. Скрытая неисправность батареи может привести к тому, что АКБ подведет в самый неподходящий момент. Одним из приборов, посредством которого можно провести диагностику аккумулятора, является нагрузочная вилка.
Что такое нагрузочная вилка для чего нужна
Проверка аккумуляторной батареи автомобиля на холостом ходу полного представления о состоянии АКБ не даст. аккумулятор должен выдавать достаточно большой ток, и при определенных типах неисправности проверка без нагрузки пройдет нормально. При подключении же потребителей напряжение такой АКБ просядет ниже допустимого.
Имитация нагрузки не так проста. Надо иметь достаточное количество резисторов нужного сопротивления или ламп накаливания.
Имитация «в боевых условиях» также бывает неудобной и малоэффективной. Например, чтобы покрутить стартер и при этом замерить ток, потребуется помощник, а кроме того, ток при этом может оказаться слишком велик. А если надо провести несколько замеров в таком режиме, есть риск разрядить батарею до минимума. К тому же есть проблема установки амперметра в разрыв силовой цепи, а измерительные клещи постоянного тока встречаются относительно редко и стоят они дороже обычных
Поэтому удобным прибором для более полной диагностики аккумуляторов является нагрузочная вилка. Это прибор представляет собой калиброванную нагрузку (или несколько), вольтметр и терминалы для подключения к клеммам батареи.
Устройство и принцип работы
В общем случае вилка содержит один или несколько нагрузочных резисторов R1-R3, которые можно подключать параллельно проверяемой батарее с помощью соответствующего ключа S1-S3. Если не замкнут ни один ключ, измеряется напряжение холостого хода АКБ. Мощность, рассеиваемая на резисторах во время измерений, достаточно велика, поэтому их выполняют в виде спиралей из провода с высоким удельным сопротивлением. Вилка может содержать один резистор или два-три, для разных уровней напряжения:
- 12 вольт (для большинства стартерных аккумуляторов);
- 24 вольта (для тяговых батарей);
- 2 вольта – для поэлементного тестирования.
Для каждого напряжения создается свой уровень тока нагрузки. Также могут быть вилки с несколькими уровнями тока для одного напряжения (например, прибор НВ-01 может задать 100 или 200 ампер для напряжения 12 вольт).
Существует миф, что проверка вилкой равносильна режиму короткого замыкания, который наносит вред батарее. На самом деле ток нагрузки при таком виде диагностики обычно составляет 100..200 ампер, а при пуске двигателя внутреннего сгорания – до 600..800 ампер, поэтому при соблюдении максимального времени тестирования запредельные для батареи режимы не возникают.
Один вывод вилки (отрицательный) в большинстве случаев представляет зажим типа «крокодил», другой, положительный – прижимной контакт. Для тестирования важно обеспечить хорошее прилегание такого контакта к клемме АКБ, чтобы избежать высокого переходного сопротивления. Также бывают вилки, где для каждого режима измерения (ХХ или под нагрузкой) имеется свой прижимной контакт.
Инструкция по применению
У каждого устройства имеется собственная инструкция по применению. Она зависит от конструкции прибора. Этот документ надо внимательно изучить перед тем, как начать пользоваться вилкой. Но есть и общие моменты, характерные для всех ситуаций.
Подготовка аккумулятора
Перед началом измерений рекомендуется полностью зарядить аккумулятор. Если это затруднительно, надо, чтобы уровень запаса энергии был хотя бы 50% — так будут точнее замеры. Такой заряд (или выше) легко достигается при обычной езде без подключения мощных потребителей. После надо выдержать АКБ несколько часов без нагрузки, скинув провод с одной или обеих клемм (рекомендуется 24 часа, но можно и меньше). Тестировать АКБ можно, не снимая ее с машины.
Проверка нагрузочной вилкой со стрелочным вольтметром
Первый замер выполняется на холостом ходу. Минусовой вывод вилки «крокодилом» подключается к отрицательной клемме батареи. Плюсовой контакт надежно прижимается к положительному терминалу АКБ. По вольтметру считывается и запоминается (или записывается) значение напряжения на холостом ходу. Потом плюсовой контакт отключается (убирается с клеммы). Включается нагрузочная спираль (если их несколько – выбирается необходимая). Плюсовой контакт снова прочно прижимается к плюсовой клемме (возможно искрообразование!). Через 5 секунд считывается и запоминается второе напряжение. Более долгое измерение не рекомендуется во избежание перегрева нагрузочного резистора.
Таблица показаний
Состояние батареи определяется по таблице. По результатам замера холостого хода определяется уровень заряда. Напряжение под нагрузкой должно соответствовать этому уровню. Если оно ниже, значит, аккумулятор неисправен.
В качестве примера можно разобрать замеры и таблицы для батареи с напряжением 12 вольт. Обычно применяют две таблицы – для замеров холостого хода и измерений под нагрузкой, хотя можно объединить их в одну.
| Напряжение, В | 12,6 и выше | 12,3-12,6 | 12,1-12,3 | 11,8-12,1 | 11,8 или ниже |
| Уровень заряда, % | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 |
По данной таблице проверяется уровень заряженности батареи. Допустим, вольтметр показал на холостом ходу 12,4 вольта. Это соответствует уровню зарядки 75% (выделено желтым).
Результаты второго замера надо искать во второй таблице. Допустим, вольтметр под нагрузкой показал 9,8 вольт. Это соответствует тому же уровню зарядки в 75%, и можно сделать вывод, что АКБ исправна. Если замер дал меньшее значение, например, 8,7 вольт, это означает, что батарея неисправна и не держит напряжение под нагрузкой.
| Напряжение, В | 10,2 и выше | 9,6 – 10,2 | 9,0-9,6 | 8,4-9,0 | 7,8 или ниже |
| Уровень заряда, % | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 |
Далее надо снова замерить напряжение холостого хода. Если оно не вернулось к первоначальному значению, это дополнительно свидетельствует о проблемах с батареей.
Если есть возможность нагрузить каждую банку АКБ, можно вычислить неисправный элемент. Но в современных автомобильных батареях неразборной конструкции это мало, что даст. Также надо понимать, что падение напряжения под нагрузкой зависит от емкости батареи. Если значения замеров «на грани», надо учесть и этот момент.
Советы по работе в следующих видео.
Как считывать показания.
Отличия в использовании цифровой вилки
Существуют вилки, оборудованные микроконтроллером и цифровым индикатором (их называют «цифровыми» вилками). Их силовая часть устроена так же, как и у обычного прибора. Измеренное напряжение выводится на индикатор (подобный мультиметру). Но функции микроконтроллера обычно сводятся не только к индикации в виде цифр. На самом деле такая вилка позволяет обойтись без таблиц – сравнение напряжений на холостом ходу и под нагрузкой выполняется и обрабатывается автоматически. По итогам замеров контроллер выдаст результат диагностики на дисплей. Также на цифровую часть возложены и другие сервисные функции – хранение показаний в памяти и т.п. Такая вилка намного удобнее в эксплуатации, но и стоимость ее выше.
Читайте также: Как найти утечку тока в автомобиле
Рекомендации по выбору
При выборе вилки для проверки аккумулятора в первую очередь правильно обратить внимание на рабочее напряжение. Если предстоит работа с АКБ напряжением 24 вольта, прибор с диапазоном 0..15 вольт не подойдет, хотя бы потому, что не хватит диапазона вольтметра.
Рабочий ток надо выбрать в соответствии с емкостью проверяемых батарей:
- для маломощных аккумуляторов можно этот параметр можно выбрать в пределах 12 А;
- для автомобильных АКБ емкостью до 105 А*Ч надо использовать вилку, рассчитанную на ток до 100А;
- ток в 200 А допускают приборы, применяемые для диагностики мощных тяговых (105+ А*Ч) батарей на напряжение 24 вольта (можно и на 12).
Также надо обратить внимание на конструкцию контактов – они должны быть максимально удобными для проверки конкретных типов аккумуляторов.
В итоге можно выбрать между «цифровыми» и обычными (стрелочными) индикаторами напряжения. С цифровых легче считывать показания, но не надо поддаваться иллюзии высокой точности таких дисплеев – в любом случае точность не может превышать плюс-минус одной цифры последнего разряда (по факту погрешность замеров всегда выше). А динамику и направление изменения напряжения, особенно в течение ограниченного времени измерения, лучше считывать со стрелочных индикаторов. К тому же они дешевле.
В крайнем случае, вилку можно изготовить самостоятельно, это не очень сложное устройство. Для мастера средней квалификации не составит труда рассчитать и изготовить прибор «под себя» (может быть, кроме сервисных функций, выполняемых микроконтроллером – тут потребуется уровень повыше или помощь специалиста).
