Как проверить аккумулятор нагрузочной вилкой?

Важность поддержания состояния аккумулятора хорошо известна автовладельцам. Решить задачу невозможно без регулярного контроля параметров. Набор необходимых измерительных приборов включает нагрузочную вилку.

Что такое нагрузочная вилка?

Нагрузочная вилка – простейший прибор, измеряющий напряжение на выходе источника питания при калиброванной нагрузке. В случае с АКБ позволяет определить степень заряда аккумулятора или отдельных банок, оценить емкость, судить о неисправностях.

Конструктивно прибор включает:

  • Мощный резистор (набор резисторов) с определенным значением сопротивления.
  • Вольтметр, в простейшем варианте – стрелочный. В более продвинутых системах – цифровой, с памятью измерений, выдачей дополнительных сообщений при неполадках. Необходим для индикации напряжения источника.
  • Контакты, выключатели (переключатели), для подключения нагрузки в различных режимах измерения.
  • Электроды (жесткие или гибкие, накидные или клеммные) для подключения прибора к выводам контролируемого источника.

Величина сопротивления вилки определяет токовую нагрузку источника при испытаниях. Уровень не должен превышать указанного в технической документации предельно допустимого значения тока. Для вилок, работающих с источниками электроэнергии с заранее определенной величиной выходного напряжения (ЭДС), например, автомобильными аккумуляторами, как основная характеристика указывается ток нагрузки.

Некоторые модели используют наборы сопротивлений (регулируемую нагрузку). Коммутация осуществляется вручную. Конструктивно предусмотрены несколько вариантов:

  • Требуется прикрутить дополнительные резисторы к соответствующим контактам прибора (заменить подключенные в текущий момент);
  • Коммутация резисторов для получения нужного сопротивления осуществляется переключателями на панели управления или за счет задания режима работы в цифровой системе.

Для нагрузочных вилок, работающих со значительными токами (например, для многих аккумуляторных типовое значение – 100 А) рассеиваемая мощность велика. Поэтому в конструкции приборов применяются проволочные спиральные элементы, способные выдерживать значительные токи без критического перегрева и выходя из строя.

Величиной токовых нагрузок определяется конструкция контактных электродов. Для гибких, как правило, используется многожильный медный изолированный провод соответствующего максимальному току эквивалентного (суммарного дл всех жил) сечения. Для соединения электродов с контактами (токоотводами) источника применяют зажимные или накидные клеммы.

Жесткие электроды изготавливают, в большинстве случаев, также из меди. Это позволяет минимизировать сопротивление (в том числе переходное, например, с контактами аккумуляторной батареи). Обеспечивается также достаточная для прижима механическая прочность. Оснащаются жесткие электроды наконечниками специальной формы (например, конической под токоведущие выводы АКБ) или подпружиненными контактными площадками (нажимными контактами). Распространены плоские ножевые контакты (шип).

Подпружиненные контакты выполняют функции ключа, замыкание/размыкание которого запускает/останавливает процесс измерений. В некоторых конструкциях предусмотрен выключатель (подключает всю измерительную цепь или нагрузку). Цифровые устройства могут оснащаться кнопкой старт/стоп измерений, а также отключать нагрузку автоматически по сигналу таймера (интервал срабатывания – длительность замера, задается предварительно).

Зачем проверять аккумулятор вилкой?

Не всегда автовладельцы видят необходимость использования нагрузочной вилки для проверки аккумулятора. Большинство считает, что методика с помощью вольтметра (тестера) и генератора автомобиля позволяет получить достоверную оценку состояния АКБ.

Мнение – не совсем верное.

Во-первых, измерение напряжения на контактах батареи вольтметром (тестером) при отсутствии нагрузки (отключенной бортовой сети или отсоединенных клеммах) не позволяет оценить уровень заряда батареи, ее емкость.

АБ обладает солидным внутренним сопротивлением. По закону Ома для полной цепи

E = I*r + I*R.

  • E – ЭДС источника питания;
  • I – протекающий в цепи ток;
  • r – внутреннее сопротивление источника;
  • R – эквивалентное сопротивление нагрузки (включенных потребителей).

Отсутствие нагрузки (ток равен 0 или пренебрежимо мал) не позволяет оценить напряжение, реально поступающее в бортовую сеть автомобиля в рабочем режиме. Следовательно, говорить о емкости и уровне заряда невозможно. Более того, при выходе из строя банки аккумулятора, суммарная ЭДС в ненагруженном состоянии мало отличается от показателей полностью исправной АБ.

Во-вторых, замеры на работающем двигателе с подключением устройств бортовой сети не всегда отражают истинное положение дел. Потребители автомобильной электросети создают для источников токовую нагрузку порядка 100 А. Однако, смоделировать такую в гараже не просто. Электрооборудование авто относится к категориям постоянно включенного (например, система зажигания), работающего периодически в длительном (головной свет, кондиционер) или кратковременном (указатели поворотов, тормозные огни) режиме. Подобрать комбинацию, позволяющую применить приведенные в технической литературе справочные данные для определения степени заряда, можно, но требует времени.

Использовать как нагрузку стартер также нерационально. За счет значительного пускового тока временной интервал для замеров серьезно ограничен, а несколько повторений с короткими промежутками чреваты глубоким разрядом АБ.

Проверка с подключением генератора в большей степени свидетельствует о состоянии электрической машины и реле-регулятора, чем АКБ. Проводить измерения при подозрении о неисправности аккумулятора не рекомендуется. К примеру, при замыкании банок токовая нагрузка на генератор значительно возрастет, что чревато выходом его из строя.

В-третьих, подключить аккумулятор для проверки в бортовую сеть возможно не всегда. Например, при покупке необслуживаемой батареи наличие нагрузочной вилки позволит произвести необходимые измерения непосредственно на месте.

Нагрузочные вилки для проверки автомобильных АКБ.

Ассортимент «автомобильных» нагрузочных вилок, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями достаточно обширен. Представленные на рынке устройства различаются:

  • Рабочим напряжением тестируемых аккумуляторов;
  • Величиной тока (номиналом, количеством резисторов);
  • Установленными измерительными приборами (тип, точность);
  • Способу соединения с токоведущими контактами АБ.

Среди наиболее популярных моделей:

  • ВН-1. Надежное устройство является патриархом среди простейших отечественных тестеров АКБ. Прибор рассчитан на тестирование 12 В-вых свинцово-кислотных батарей емкостью до 190 Ач. Оснащается вольтметром с пределом измерения 15 В, нагрузочной спиралью сопротивлением 0.1 Ом (ток нагрузки 100 А).

  • Более современные модификации – выпускаемые НПП «Орион» устройства НВ-01, НВ-02, НВ-03. НВ-01 является аналогом ВН-1, но превосходит ее по точности измерений (не хуже 2.5%). Более удобная конструкция предусматривает гибкий электрод с зажимом и ножевой контакт. НВ-02 отличается возможностью тестирования АКБ емкостью до 240 Ач. Батареи большой емкости (более 100 Ач) проверяются током до 200 А, для чего в конструкции предусмотрено второе сопротивление номиналом 0.1 Ом. НВ-03 с цифровой индикацией выигрывает у аналогичного по характеристикам НВ-02 в точности измерений (не хуже 0.5%). Кроме того, выбор режимов осуществляется кнопочными переключателями.

  • Наиболее универсальным вариантом прибора является нагрузочная вилка НВ-04. Устройство позволяет проверять автомобильные батареи напряжением 12 или 24 В, тестировать отдельные 2-вольтовые банки аккумуляторов. Нагрузкой для батарей служит спираль сопротивлением 0.2 Ом (ток при работе с АКБ 12 В составляет 50 А, 24 В – 100 А), для отдельных элементов – 0.002 Ом (100 А). Цифровой вольтметр обеспечивает точность 0.5%.

  • Тестирование элементов АБ позволяет производить устройство НВ-Б. Прибор рассчитан на элементы 1.2 или 2 В, сопротивление 0.002 Ом позволяет нагрузить банки током до 100 А. Стрелочный вольтметр с пределами -3..+3 В делает вилку нечувствительной к полярности подключения.

  • «Автоэлектрика» Н-2001, Н-2001 мини, Н-2004, Н-2005 представляют собой нагрузочно-диагностические приборы, позволяющие проверить состояние АКБ (6, 12, некоторые — 24 В) емкостью 3-500 Ач и автомобильного генератора. Различаются пределами измерения напряжения, номиналами нагрузочных резисторов. Встроенная система защиты предохраняет от подключения в обратной полярности, превышения напряжения испытываемого источника.

К универсальным тестово-диагностическим приборам для АБ относятся устройства с индексами 01.55.010, 01.55.011, 01.55.050 китайской разработки. В России предлагаются под брендами Licota, Morati, MaxInter, Siltech Power, Ермак, Дорожная карта и др.

Первые два представляют собой усовершенствованные нагрузочные вилки с несколькими сопротивлениями, аналоговой или цифровой индикацией, простым управлением измерениями. 01.55.050 – многофункциональный прибор, позволяющий работать с АКБ различного напряжения и емкости (сопротивление нагрузочного резистора, соответственно, величина испытательного тока устанавливается реостатом). Кроме того, устройство подходит для тестирования электрооборудования (генератора, реле-регулятора), оценки состояния бортовой сети.

Продавцы автомобильных аксессуаров предлагают и достаточно экзотические устройства, к примеру, подключающиеся через гнездо прикуривателя, провести экспресс-тестирование АБ из салона авто.

Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.

Тестирование батареи производится в 2-х режимах:

  1. Холостого хода (при нулевом токе);
  2. С подключением нагрузочного сопротивления.

В первом случае:

  • Обеспечивают отключение всех потребителей бортовой сети автомобиля. В большинстве случаев достаточно убедиться, что зажигание выключено. При наличии дополнительных нештатных потребителей, когда существует опасность значительной утечки, лучше отсоединить аккумулятор.
  • Подключают электроды устройства, соблюдая полярность (исключение – вилки, нечувствительные к полярности напряжения).
  • Не подключая нагрузочный резистор, контролируют показания вольтметра.

Собственно, методика ничем не отличается от измерений с использованием обычного вольтметра (тестера). Состояние (степень зарядки АБ) оценивают по таблице:

ЭДС хх, В12.7 и более12.май12.мар12.янв11.9 и менее
% заряда1007550250

Точность результатов обеспечивается при соблюдении определенных условий:

  • Измерения проводятся при температуре 20-25 градусов. При снижении температуры наблюдается уменьшение напряжения.
  • Электрохимические процессы являются установившимися. Для этого перед замерами батарею не используют в течение 24 часов.

Получение результатов, соответствующих табличным значениям не позволяют сделать однозначный вывод о нормальном состоянии источника.

На втором этапе измерений производятся те же действия. Отличаются снятием показаний вольтметра при подключении резистора (спирали). Режим задается включением соответствующих переключателей (замыканием управляющих контактов электродов).

ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ! Проверка в нагруженном состоянии производится в течение не более 5 с! Ограничение связано со значительной величиной испытательного тока. Повторять замеры следует не ранее, чем через несколько минут (требуется время на восстановление исходного состояния АКБ).

Контрольная таблица выглядит следующим образом.

U,бат, В10.2 и более09.июн908.апр7.8 и менее
% заряда1007550250

Таким образом, показания вольтметра вилки ниже 110.2 В свидетельствуют о необходимости дозарядить аккумулятор. Для большей наглядности рекомендую посмотреть видео:

Н-2001

НВ-01

Несколько практических замечаний.

  • Перед проведением замеров обязателен предварительный контроль АКБ. Он включает внешний осмотр, очистку от пыли и следов электролита (при необходимости используют водный раствор соды), удаление окислов (контакты зачищают мелкозернистой наждачной бумагой).
  • При подключении электродов прибора первым присоединяют минусовой .
  • При тестировании спираль разогревается, поэтому выполнять работы рекомендуется в перчатках, следует избегать контакта металлического кожуха устройства с открытыми участка ми тела.
  • Измерения в режиме холостого хода производят перед тестом в нагруженном состоянии. Обратная последовательность покажет неверные результаты.

Рекомендую прочитать:

Замена тормозных дисков своими руками.
Как удалить вмятины без покраски своими руками?
Чистка дроссельной заслонки ВАЗ 2114.
Что такое покрытие Раптор?

Дата последнего обновления: 26 Июнь 2018.   Комментарии: 0.    Размещено в Ремонт и обслуживание авто

Оставить комментарий или два

Autoepohc