Автомобильный аккумулятор и сила тока — правильно измеряем и заряжаем

В современном автомобиле ведущую роль в момент старта двигателя играет аккумулятор. От исправного состояния источника питания и его эксплуатационных характеристик зависит работа всей бортовой электросистемы. Также необходимо, чтобы все выходные параметры, включая ёмкость, вольтаж и количество ампер, находились в пределах нормы.

Что такое сила тока

Электричество в аккумуляторных батареях вырабатывается за счёт химических реакций при взаимодействии электролита (кислотный или щелочной раствор определённой плотности) и свинцовых пластин, выступающих в качестве электродов. В результате образуется ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Силой тока принято называть количество электричества, перемещающееся в поперечном сечении проводника за единицу времени (секунду).

Классический вариант при идеальных условиях предполагает, что сила тока на всём участке цепи неизменна. Практика доказывает, что на итоговое значение оказывают влияние различные внешние факторы:

• окружающая температура;
• возможные источники электромагнитного излучения, находящиеся поблизости;
• сложность электрической цепи и пр.

Для автомобильного АКБ важным параметром является пусковой ток, который в некоторых источниках называют ещё и током холодной прокрутки (Cold Cranking Amps – CCA).

В России установлены государственные стандарты для производителей автомобильных источников питания по CCA. Нижние пороговые значения батарей лимитированы в ГОСТ 53165-2008. По действующему на сегодня стандарту без посадки АКБ обязана выдавать на клеммах ниже 9 В на протяжении 30 секунд при окружающей температуре -180 С.

Такой параметр как ёмкость аккумуляторной батареи связан с количеством электричества. Значение измеряется в ампер-часах. Во время обычной эксплуатации автомобилистам не рекомендуют разряжать АКБ ниже предельных минимальных значений. Это негативно скажется на дальнейшей эксплуатации прибора.

Значение ёмкости помогает вычислить ориентировочный период отдачи батареей заряда. Ёмкость находится в прямой зависимости от силы тока, поэтому во время испытаний нормируются условия разряда. Для большинства аккумуляторов установлена ёмкость 60 Ач, соответственно для двадцатичасового разряда ампераж составит 3 А, а для десятичасовой работы – 6 А. Для тока разряда в 25 А типовая ёмкость АКБ составит 40 А, обеспечивая питанием бортовую систему на протяжении 96 минут.

Типы аккумуляторов

Прежде чем узнать, сколько обычно ампер в классическом аккумуляторе легкового автомобиля на 12 вольт, разберёмся с типами источников питания. Существуют такие наиболее популярные варианты батарей, как кислотные и щелочные. В первом случае металлические пластины (электроды) погружены в раствор серной кислоты, а во втором случае жидкость представляет собой щелочной раствор.

Для северных регионов не рекомендуется ставить щелочные источники питания, так как они себя плохо проявляют при низкой температуре.

Вне зависимости от того, сколько реально ампер в щелочном автомобильном аккумуляторе, они выпускаются в двух исполнениях: никелевые и литиевые. Первые могут иметь в связке кадмий либо металл-гидроксид. Такие аппараты в связи с крупными габаритами больше востребованы на электропогрузчиках либо в грузовиках, так как там есть больше пространства для расположения ячеек, обладающих меньшим удельным током, в сравнении с кислотными аналогами.

Литиевые источники питания дешевле в производстве, но на практике весьма чувствительны к низкой температуре. Данное оборудование оказалось востребованным в электромобилях.

Кислотные АКБ выпускаются таких типов:

1. Сурьмянистые. Свинцовые пластины включают в себя более 5% сурьмы. Хотя такая батарея способна выдержать значительное количество разрядов/зарядов, но за счёт других недостатков не находит применения в современных авто.
2. Малосурьмянистые. Изготавливаются по аналогичной технологии, что и сурьмянистые аккумуляторы, но с меньшим процентным содержанием сурьмы. Имеют более качественные практические характеристики.
3. Кальциевые. Пластины в них изготовлены с добавлением кальциевых соединений (без сурьмы). В некоторых моделях электроды включают в себя сплавы серебра. Источники питания достаточно чувствительны к частым глубоким разрядам, но имеют стабильные эксплуатационные параметры.
4. Гелевые или AGM батареи. Данная технология предполагает, что электролит находится в желеобразном (гелевом) состоянии. Подобные модели существенно выше по цене, чем жидкостные аналоги – в 2–3 раза. Плюсами их являются высокая стойкость к частым глубоким разрядам и хорошие выходные параметры, а к минусам – необходимость качественного зарядного устройства со сниженными параметрами тока и стабильными потребителями.

Как проверить заряд АКБ по индикатору

На многих необслуживаемых аккумуляторах установлены индикаторы заряда, позволяющие визуально определить состояние батареи. Эта опция впервые появилась на японской продукции и быстро завоевала популярность благодаря удобству и доступности.

Гидрометр, как называют индикатор, представляет собой прозрачное окошко на крышке батареи. Цвет окошка меняется в зависимости от состояния АКБ:

• Зеленый — полный заряд.
• Серый либо белый — нужно зарядить.

У некоторых индикаторов окошко краснеет при потере емкости.

Принцип действия прибора основан на изменении плотности электролита при разном уровне заряда. Работает это так:

• При зарядке аккумулятора плотность электролита растет и поплавок поднимается, приближаясь к окошку.
• Если АКБ разряжена, плотность падает и шарик тонет в электролите. В результате окошко индикатора меняет цвет на серый или черный.

В некоторых моделях индикаторов имеется красный шарик, который всплывает при снижении плотности электролита. Этим обеспечивается красная индикация разряда.

При падении уровня электролита через окошко будет виден не шарик, а непосредственно электролит. Чтобы предотвратить разрушение пластин, в банки нужно долить дистиллированную воду и зарядить аккумулятор.

Достоинство индикатора в том, что устройство позволяет определить состояние батареи без применения специальных приборов. Это удобно при покупке аккумулятора или в дорожных условиях, когда нужно быстро проверить состояние АКБ. Однако индикация при помощи поплавка не всегда позволяет сделать точные выводы о работоспособности аккумулятора. Поэтому в случае сомнений нужно использовать мультиметр или нагрузочную вилку. Они пригодятся и в случае, когда нужно проверить батарею, не оснащенную индикатором.

Количество ампер в заряженном аккумуляторе автомобиля

На корпусе батареи или в инструкции (паспорте) по эксплуатации указана её ёмкость. Рассмотрим, как самостоятельно проверить указанные амперы на вашем аккумуляторе. Ёмкость важна для автомобилиста, так как с её помощью можно узнать, сколько заряда успеет отдать батарея в течение определённого промежутка времени. Параметр измеряется в ампер-часах.

Мониторинг осуществляется под нагрузкой и без неё. Показания выдаёт мультиметр, а нагрузкой служит обычная лампа. Хорошую работу должен показывать заряженный аккумулятор, когда лампочка долго горит, если же она быстро начинает гаснуть, то АКБ неисправный. В подобном тестировании рекомендуем брать лампу на 35–40 Вт, удерживать её около 2 минут.

Исправным можно считать автомобильный аккумулятор, который был заряжен до измерений и после нагрузки выдавал напряжение выше 12,4 В. При сниженных значениях стоит подумать о приобретении нового источника питания.

Большинство источников питания, располагающихся в подкапотном пространстве легковых автомобилей, обладают объемом на 55–65 Ач. Этого вполне хватает, чтобы заводить мотор в любую погоду. Однако стоит учесть, что у стоящего в гараже или на парковке автомобиля постепенно идёт расход тока на мелкие нужды, например, часы с приборной панели, сигнализация, центральный замок, контроллер впрыска и пр. Если суммарный объём потребителей не превышает 50–70 мА, то это не окажется критическим. В противном случае требуется подумать о снижении расхода тока или о покупке более мощной АКБ, которая сможет выдавать больше энергии.

Какие параметры можно проверить?

С помощью мультиметра можно измерить напряжение с высокой точностью. По величине электрического напряжения можно определить заряжена ли аккумуляторная батарея или элемент необходимо зарядить постоянным током.

С помощью мультиметра, можно проверить напряжение не только кислотных аккумуляторов, но и элементы питания сотовых телефонов. Чтобы проверить мобильник на величину заряда батареи, прибор переводится в режим измерения постоянного тока до 20 В. В этом режиме цифровой прибор, позволяет измерить напряжение, с точностью до сотых долей вольта.

Аккумулятор шуруповёрта, также можно легко проверить мультиметром. Номинальное напряжение прибора, в данном случае, можно узнать из документации электроинструмента, и если напряжение меньше этого значения, то батарею необходимо зарядить.

Ёмкость аккумулятора также можно проверить мультиметром. Для этой цели можно воспользоваться несколькими способами.

Проверить с помощью мультиметра можно утечку тока. Если необходимо измерить данный параметр на автомобиле, то кроме утечки тока на корпус, проверяется и утечка в бортовой сети автомобиля.

Таким образом можно предотвратить быстрый разряд АКБ и повысить её эксплуатационный ресурс.

Как проверить зарядку аккумулятора мультиметром?

Определить, в каком состоянии находится литий-ионный (наиболее распространенный вид современных батарей) аккумулятор довольно просто, если следовать этим указаниям:

• Отсоединяете накопитель энергии от автомобиля и ждете 5–6 часов.
• Мультиметр должен работать в режиме «вольтаж» (проверка напряжения).
• Стандартный литиевый аккумулятор вырабатывает ток в диапазоне 12,7–13,2 вольта. Переключатель устанавливается на показатель 20 или наиболее близко к нему. Так замеряется напряжение от этого значения и ниже.
• Провода, идущие от прибора, подсоединяются к батарее: красный на положительную клемму, черный – на отрицательную. Если провода одного цвета, то ориентироваться следует на их маркировку и подключать к противоположным зарядам, минус к плюсу и наоборот.

Как следует заряжать автомобильный аккумулятор

Существует несколько способов зарядки батареи в автомобиле. В первом случае можно обойтись силами встроенного оборудования в машине. Достаточно завести мотор, не снимая батареи, и погонять его на высоких оборотах около 10–15 минут. Проделывать подобную операцию необходимо не в гаражах или в закрытых боксах, а на открытом воздухе, чтобы не отравиться ядовитыми выхлопами.

Мероприятие рекомендуем проводить в дневное время, чтобы исключить использование электроосветительных приборов. Также надо отключить аудиосистему, подогрев стёкол, зеркал, руля, кресел и остальных потребителей электричества.

Во втором случае потребуется внешнее зарядное устройство. Предпочтительнее достать АКБ из машины и проводить зарядку батареи, установив её на ровную горизонтальную поверхность. Далее проводим такие действия:

• в обслуживаемых батареях слегка вывинчиваем пробки, чтобы обеспечить выход газа, а в необслуживаемых – проверяем газоотводные отверстия;
• соединяем плюсовой контакт зарядного с плюсом на клеммах, а минусовой – с минусом;
• включаем устройство и устанавливаем на нём силу тока, равную 1/10 от ёмкости, например, для источника питания на 55 Ач требуется ток в 5,5 А, а для агрегата на 60 Ач – 6 А;
• оставляем подключённую батарею примерно на 9 часов, контролируя степень заряда, так как точное время зависит от эксплуатационных характеристик АКБ и выходных параметров з/у;
• после выключения необходимо дать постоять аккумулятору минут 15–20, чтобы вышел весь газ, а лишь потом закручиваем пробки до упора.

Полностью заряженная батарея даёт после замеров мультиметром на клеммах 12,6–12,7 В без подключённой нагрузки. Для регулярно эксплуатируемой АКБ нормальными являются значения в пределах 12,3–12,2 В. Не стоит допускать значительного разряда кислотных приборов, так как это негативно скажется на продолжительности срока их использования.