Батарея подвержена естественному износу в результате кипения, сульфатации электролита и разрушения активных пластин. В нормальных условиях эксплуатации эти процессы протекают медленно, а срок службы автомобильных аккумуляторов составляет от 3 до 5 лет.
Из-за редких коротких поездок, дополнительной зарядки и без своевременного обслуживания срок службы аккумулятора сокращается, что приводит к падению емкости, пускового тока и невозможности запуска двигателя. Чаще всего проблемы возникают в холодное время года из-за увеличения заряда аккумулятора и снижения эффективности его зарядки.
Тест 1: тест с нормальной нагрузкой
Не всегда можно узнать остаточный ресурс батареи только по внешним сигналам и напряжению. Более правильный подход — это стресс-тест. Самый простой способ определить разряженный аккумулятор — зарядить его стандартными электроприборами.
Для прохождения теста вам понадобятся:
- После зарядки или долгой поездки подождите 1-2 часа, пока напряжение аккумулятора не вернется в норму.
- Включите фары.
- Подождите около 30 минут.
- Снова запустите двигатель.
Если аккумулятор все еще работает, а двигатель в порядке, то он запустится с первой попытки, стартер с радостью проворачивается. При разряженном аккумуляторе запуск будет затруднен (или полностью невозможен), вы должны услышать, как стартер работает «с трудом», его скорость уменьшается.
Тест 2: тест с вилочным погрузчиком
Вы можете быстро определить, когда необходимо заменить аккумулятор, с помощью зарядного штекера.
Тест проводится с заряженным аккумулятором в следующем порядке:
- Подключите зарядный штекер к разряженной клемме и измерьте напряжение холостого хода (NRC).
- Подключите вилку для зарядки ко второй клемме и измерьте напряжение под нагрузкой с большим током.
- Оставьте вилку подключенной примерно на 5 секунд и наблюдайте за изменениями напряжения на вашей шкале или дисплее.
В хорошем состоянии заряженный аккумулятор должен обеспечивать 12,6-13 вольт без нагрузки. После подключения вилки напряжение упадет, и по величине провисания можно приблизительно оценить степень износа. На полностью исправном автомобильном аккумуляторе от 55 до 75 А * ч должно быть падение не менее 10,5 — 11 В.
Если аккумулятор «устал», но его еще можно использовать, то напряжение зарядки будет 9,5-10,5 В. Если значения упадут ниже 9 В, то такой аккумулятор вскоре придется заменить.
Второй показатель износа — характер изменения показаний. Если напряжение на устройстве стабильное или даже немного повышается под нагрузкой, значит, аккумулятор исправен. Постоянное снижение напряжения указывает на то, что аккумулятор уже разряжен и не держит заряд.
Тест 3: измерение емкости под нагрузкой
Емкость аккумулятора измеряется в Ач и указывается на аккумуляторе. Это значение получается при разрядке аккумулятора с зарядом 0,05C или 5% от номинальной емкости, то есть 2,5 А для 50 Ач или 5 А для 100 А * ч.
Вам необходимо зарядить аккумулятор, а затем действовать в следующем порядке:
- Измерьте NRC заряженной батареи, которая просидела несколько часов.
- Подключите подходящую силовую нагрузку на 0,05 ° C (для легкой батареи подойдет лампочка на 12 В и мощностью до 30–40 Вт).
- Оставьте аккумулятор заряженным на 5 часов.
- Если на этом этапе аккумулятор разряжен до напряжения ниже 11,5 В, результат уже очевиден: ваш ресурс исчерпан!
- Отключите нагрузку, подождите несколько минут, пока NRC стабилизируется, и измерьте, чтобы оценить состояние заряда аккумулятора по напряжению.
- Определите процент разряда. Например, если уровень напряжения аккумулятора составляет 70%, полностью заряженный аккумулятор разряжен на 30%.
- Рассчитайте остаточную емкость по формуле Comp. = (Заряд в А) * (время в часах) * 100 / (процент разряда).
- Если лампа потребляет 3,3 А, а аккумулятор емкостью 60-65 Ач разряжается на 40% за 5 часов, то комп. = 3,3_5_100 / 40 = 41,25 Ач, что указывает на наличие заметного, но все же допустимого износа. Такой аккумулятор будет работать, только в сильные морозы могут возникнуть трудности с запуском.
В некоторых случаях емкость батареи, которая была уменьшена из-за сульфатации пластин, может быть немного увеличена с помощью нескольких медленных циклов зарядки / разрядки или в импульсном режиме, доступном на некоторых моделях автозагрузчиков.
Тест 4: измерение внутреннего сопротивления
Еще один способ понять, что автомобильный аккумулятор разряжен — это измерить внутреннее сопротивление аккумулятора.
Это можно сделать прямо или косвенно:
- Прямой. Используется специальный тестер, любительский (например, YR1035) или профессиональный (например, Fluke BT510), который напрямую указывает значение внутреннего сопротивления.
- Косвенный. Величина внутреннего сопротивления определяется падением напряжения при известной нагрузке.
Ремонтопригодный заряженный свинцово-кислотный аккумулятор при испытании тестером должен показать внутреннее сопротивление порядка 3-7 мОм (0,003-0,007 Ом). Чем выше емкость, тем ниже должно быть значение. Увеличение значения вдвое означает, что ресурс истощен примерно на 50%.
Для косвенного расчета сопротивления вам понадобится мультиметр или вольтметр и нагрузка с известным потребляемым током. Лучше всего подойдет автомобильная лампочка мощностью 60 Вт.
Как проверить срок службы батареи путем расчета сопротивления:
- В заряженной и установленной батарее измеряется NRC.
- К аккумулятору подключается нагрузка, которая сохраняется до стабилизации напряжения, обычно около минуты.
- Если напряжение резко падает ниже 12 В, не стабилизируется и постоянно падает даже при небольшой нагрузке, износ батареи очевиден уже без дополнительных испытаний.
- Напряжение аккумулятора измеряется под нагрузкой.
- Рассчитывается величина падения NRC (ΔU).
- Полученное значение ΔU делится на ток нагрузки (I) (5 А для лампы мощностью 60 Вт), чтобы получить значение сопротивления по формуле Rpr. = ΔU / ΔI. ΔI составит 5 А для лампы мощностью 60 Вт.
- Теоретическое внутреннее сопротивление батареи рассчитывается путем деления ее номинального напряжения на заданный пусковой ток по формуле Rtheor. = U / I.
- Теоретическое значение сравнивается с практическим и по их разнице определяется состояние аккумуляторов. Если аккумулятор в хорошем состоянии, разрыв между фактическим и теоретическим результатом будет небольшим.
Другой способ рассчитать внутреннее сопротивление батареи — измерить ее напряжение при двух разных нагрузках.