Диагностика аккумулятора автомобиля. Обслуживание и восстановление автомобильных аккумуляторов

Одна из распространенных проблем российских автовладельцев в зимнее время — аккумулятор автомобиля. Вариантов может быть множество, а вердикт всегда один. Аккумулятор следует продиагностировать и решить, что с ним можно сделать. Здесь уже вариантов больше. Устройство можно просто поменять на новое, а можно вернуть его в работоспособное состояние.

В данной статье будут рассмотрены варианты диагностирования аккумуляторов, способы возвращения «к жизни» и то, как всё это можно сделать своими руками. Также рассмотрим общие сведения об устройстве и работе аккумуляторной батареи и видах их исполнения.

Общие сведения

Для лучшего определения причины неисправности пригодится знание устройства аккумулятора и принципов его работы. В составе любой аккумуляторной батареи имеется 6 пар противоположно заряженных пластин. Так называемые гальванические пары могут как накапливать электрический заряд, так и отдавать его. При запуске автомобиля идёт пиковый разряд аккумулятора, требующийся для работы стартера. При минусовых температурах процесс запуска — главное испытание для батареи.

Во время движения транспортного средства бортовая сеть получает питание от генератора, а все излишки идут на зарядку аккумулятора. При всех исправных элементах процесс заряда-разряда работает в оптимальном режиме. Но при увеличенной нагрузке, когда включены фары дальнего света, работает отопитель и стеклоочистители, питания от генератора может не хватать. В этом случае аккумулятор будет разряжаться. Диагностика аккумулятора автомобиля в любом случае необходима. О её вариантах — немного позже.

А сколько ампер в аккумуляторе автомобиля? Для характеристики АКБ важнее информация о том, сколько ампер/часов он будет работать. Эта цифра колеблется от 50 до 100. А вот конкретно количество ампер, выдаваемое аккумулятором, будет зависеть от нагружаемого сопротивления.

Конструкция

Номинальное напряжение аккумуляторной батареи, как известно, 12 вольт. Это соответствует 2 вольтам на каждую из 6 гальванических пар, соединенных последовательно. Между собой пары противоположно заряженных пластин разделены изолирующими перегородками. Схема автомобильного аккумулятора представлена на рисунке ниже.

Сам аккумулятор конструктивно выполнен в виде параллелепипеда, в котором расположены блоки из пластин, залитые электролитом. Верхняя часть представлена крышкой с выведенными «плюсовым» и «минусовым» контактами. В зависимости от вида аккумуляторной батареи в крышке может быть доступ к возможности доливать дистиллированную воду или корректирующий электролит.

Для грузовых автомобилей с напряжением питания бортовой сети в 24 вольта предусматривается установка 2 аккумуляторов по 12 вольт. Пусковой ток здесь значительный и емкости батарей значительно отличаются от аналогов для легковых автомобилей. Отсюда и увеличенные габариты изделий. Подбор аккумулятора по авто предполагает знание требуемых характеристик батареи для конкретного автомобиля.

Варианты диагностики аккумулятора

Диагностика аккумулятора автомобиля возможна несколькими способами. Что-то можно сделать своими руками, даже не заезжая на сервис. Итак, рассмотрим подробнее. Выявление неисправностей аккумулятора можно разбить на несколько этапов:

• проверка уровня электролита в каждом блоке или, по народному, «в банке»;
• проверка плотности электролита;
• определение уровня электрического заряда.

Третий этап можно производить различными способами, а точнее, с помощью разного диагностического оборудования.

Проверка уровня электролита

Проверка автомобильного аккумулятора начинается с проверки уровня электролита. Это делается простым визуальным способом. Сначала открывается доступ к внутренней части с пластинами. В разных аккумуляторах это реализовано различными способами. Чаще всего в верхней крышке снимается специальная заглушка, которая может быть общей для всех 6 «банок», а может — раздельной. Визуально электролит должен полностью покрывать пластины АКБ. Для точного определения уровня можно воспользоваться простой стеклянной трубочкой. Трубка опускается в аккумулятор, после чего верхнее отверстие прижимается пальцем, и она достаётся наружу. Здесь уровень можно легко померить линейкой.

Нормальным считается столб электролита над пластинами в 12-15 мм. Если жидкости меньше, её необходимо добавить. А если уровень электролита выше 15 мм, это тоже плохо. Лишнее нужно будет убрать шприцем или той же «диагностической» стеклянной палочкой. А что делать, если стоят необслуживаемые аккумуляторы? Диагностика неисправностей в таких случаях ограничивается тестерами.

Проверка плотности электролита

Для проверки плотности электролита используют ареометр. Это специальный прибор для определения плотности. Он представляет собой стеклянную колбу с грушей с одного конца и наконечником с другого. Внутри имеется подвижный уровень. Замер электролита происходит следующим способом. Наконечник ареометра погружают в аккумулятор и с помощью груши набирают электролит в колбу. В зависимости от плотности уровень ареометра располагается однозначным способом. Нормальная плотность электролита колеблется с 1,24 до 1,29 г/см 3 . Здесь максимальная плотность соответствует зимнему периоду, а минимальная — летнему.

Любая диагностика аккумулятора автомобиля начинается с визуального осмотра. Плотность электролита внешне также можно оценить. Если цвет жидкости темноватый или имеет красные оттенки, то, скорее всего, пластины аккумулятора начали разрушаться — такое устройство восстановлению не подлежит. Электролит должен быть прозрачным.

Определение уровня заряда аккумулятора

Определить уровень заряженности батареи можно несколькими способами. В зависимости от используемого оборудования выделяют следующие проверки:

• с помощью мультиметра;
• посредством нагрузочной вилки;
• с помощью специального оборудования.

Самый простой и доступный из них — использование мультиметра или вольтметра. Замеры необходимо производить на отключённом от автомобиля АКБ и как минимум через час после того, как авто было заглушено. Это важно — для большей точности. Номинальный показатель напряжения на исправном аккумуляторе 12,5-13 вольт. При этом верхнее значение соответствует полностью заряженному, а нижнее — наполовину разряженному.

Для определения напряжения при нагрузке АКБ опять подключается к автомобилю и проверяется на запущенном авто. При этом показатель напряжения не должен быть ниже 13,5 вольт. Разброс измерений должен лежать в пределах 13,5-14 вольта. Если же напряжение на вольтметре меньше 13,5, то стоит задуматься о работоспособности генератора автомобиля.

Использование нагрузочной вилки

Диагностика заряда аккумулятора при помощи нагрузочной вилки — достаточно простое мероприятие, занимающее минимум времени. Для большей точности измерение лучше производить на отключенном или снятом с автомобиля аккумуляторе. Сначала замеряют номинальный показатель напряжения, а затем дают нагрузку в течение 5 секунд. За это время напряжение естественным образом понижается. Хорошим показателем будет уменьшение параметра до 10 вольт. Если после 5 секунд под нагрузкой аккумулятор показывает меньше 10 вольт, налицо явная неисправность.

Разнообразие диагностического оборудования

Кроме стандартных тестеров и нагрузочных вилок, для АКБ существуют разнообразные приборы для диагностики аккумуляторов. Кроме функций мультиметра, такие устройства замеряют пусковой ток для холодного двигателя, емкость каждой отдельной «банки», заряжаемость АКБ и позволяют продиагностировать всю систему пуска двигателя. К таким диагностическим приборам можно отнести тестер MICRO-768A. Изделие удобно как в эксплуатации, так и в переноске в компактном кейсе.

Причины выхода аккумулятора из строя

Существует не так много причин, когда аккумулятор автомобиля требует особого обращения или даже замены. Как сделать диагностику аккумулятора быстро и качественно? Для начала нужно выделить внешние повреждения и внутренние проблемы. К внешним факторам можно отнести физические повреждения корпуса, а также сильное окисление внешних контактов. Первые лечатся пластиковыми заплатками либо полной заменой изделия. Контакты же просто очищаются мелкой наждачной бумагой, а затем смазываются контактной смазкой.

Внутренние проблемы аккумулятора также могут быть различного характера. Среди самых известных проблем:

• сульфатация пластин АКБ;
• замыкание пластин;
• осыпание пластин;
• выкипание электролита;
• падение плотности электролита.

Последний пункт в сильные морозы может привести к полному выходу из строя всего изделия. Происходит это из-за замерзания электролита малой плотности и повреждению «банок» аккумулятора вследствие расширения замерзающего состава.

Способы восстановления аккумуляторов

Существует несколько вариантов помощи при восстановлении батареи автомобиля. Самый простой вариант доступен каждому, кто имеет обыкновенное зарядное устройство, это несколько циклов заряда-разряда. Важные моменты в этом случае следующие:

• перед зарядкой необходимо проверить уровень электролита в аккумуляторе и при его нехватке долить дистиллированную воду;
• зарядку следует начинать с маленького тока, примерно 1-2А;
• разряжать АКБ можно с помощью обыкновенной лампы накаливания, но при этом нельзя допускать разряда меньше чем 10,5А.

Хорошие результаты дают специальные зарядные устройства с импульсным режимом и функцией десульфатации. Диагностика и восстановление аккумуляторов в этом случае самое простое. Подключил к устройству, и по истечении определенного времени забрал уже готовый результат. Работает всё в автоматическом режиме. Если это не поможет — остаётся вариант с заменой батареи. При этом не забываем про подбор аккумулятора по авто.

Минус такого восстановления только один — стоимость импульсного зарядного устройства. Рыночная цена хорошего десульфатора начинается от 10 тысяч рублей. То есть покупка нового аккумулятора обойдётся гораздо дешевле.

Использование специального раствора

Гораздо сложнее «лечить» АКБ, если произошло замыкание пластин. Диагностика аккумулятора автомобиля, конечно, могла быть ошибочной. Однако, если замыкание произошло, то в некоторых случаях помогает простая промывка. Ведь замкнуть могло от осадка на дне «банки». Промывание аккумулятора проводится как дистиллированной водой, так и специальными растворами, такими как раствор трилон Б. Кстати, с помощью него также можно производить десульфатацию аккумулятора. Делается это следующим образом:

• с помощью шпица откачивается электролит;
• заливается трилон Б, так чтобы пластины полностью были им покрыты;
• АКБ оставляется примерно на час, при этом идёт достаточно бурная реакция кипения и все сульфаты растворяются;
• с помощью шприца всё сливается и промывается несколько раз дистиллированной водой ;
• после промывки в аккумулятор заливается готовый электролит и производится зарядка.

Среди минусов такой промывки — угроза разрушения пластин у старых АКБ. А при промывке также легко можно замкнуть между собой пластинки кусочками свинца. Аккуратность в работе с аккумуляторами должна быть очень высокой.

Для любителей экспериментов

Для обычных обслуживаемых аккумуляторов существуют и более экстремальные способы восстановления. Например, для очистки пластин от сульфатов делается простая чистка путём вынимания каждой пластины. Делать это нужно очень аккуратно из-за высокой хрупкости изделий. Если верхняя крышка АКБ не подразумевает такого подхода, применяется грубая сила и инструменты. Главное — чтобы после такого процесса изъятия пластинок все полученные отверстия заделать до получения прежней герметичности.

Если в «банке» аккумулятора присутствует черный осадок или виднеются кусочки свинца с осыпавшейся пластины, такой АКБ лучше не восстанавливать, а сразу заменить на новый.

Профилактика неисправностей

Многие проблемы, возникающие в процессе эксплуатации аккумуляторов, решаются на стадии обслуживания и профилактики. Простое следование нескольким правилам продлит работу АКБ и снимет многие будущие вопросы. В первую очередь регулярно стоит проверять уровень и плотность электролита. В случае недостачи нужно долить дистиллированной воды, а в случае недостаточной плотности поставить АКБ на зарядку. В сильные морозы плотность аккумулятора лучше поддерживать на уровне 1,4 г/см 3 . А если нет уверенности в хорошей плотности, лучше снять и занести АКБ в теплое помещение.

Как узнать реальное состояние своего аккумулятора и не ждать сюрпризов?

Среди множества узлов и деталей автомобиля аккумулятору нет равных по умению подкинуть неприятный сюрприз! Только вчера он бодро крутил стартер, и ничто не предвещало беды, а сегодня вы уже бежите на автобусную остановку и опаздываете на работу. А ведь вроде бы совсем недавно проводили профилактическую подзарядку…

​Аккумулятор как никто другой способен на неприятные сюрпризы. Уж слишком темный и непрозрачный во всех смыслах этот элемент… Принято считать, что для надежной работы батареи достаточно периодически проводить ее полную дозарядку внешним зарядным устройством в гараже или дома (и это действительно правильная тактика), но такого ухода порой бывает недостаточно. Факторов, способствующих неожиданной смерти батареи – полно. От разряда невыключенными габаритами, о котором вы уже позабыли, до банального неумения вашего зарядного устройства работать с современными кальциевыми технологиями, требующими повышенного напряжения.

В бытовых условиях АКБ можно протестировать на жизнеспособность разве что нагрузочной вилкой, которая продается в любом автомагазине. Но большинство вилок обеспечивают ток в 100 (реже – в 200) ампер – такая нагрузка позволяет лишь выявить явный производственный брак в покупаемой новой батарее. А вот в полной мере оценить степень износа поработавшей батареи и ее реальный остаточный ресурс нагрузочная вилка не в состоянии.

Впрочем, способ «заглянуть в черный ящик» есть. У любой батареи имеется такой параметр, как внутреннее сопротивление. Оно растет в процессе старения и износа аккумулятора и косвенно показывает реальную оставшуюся емкость и пусковой ток. ​

Измерение внутреннего сопротивления батареи – теоретически очень простой процесс, для которого нужен, по сути, вольтметр, амперметр, лампочка в качестве нагрузки и бумажка с карандашом для элементарных расчетов по закону Ома. Но на практике проделать это в домашних или гаражных условиях крайне сложно – бытовые мультиметры, имеющиеся у многих автовладельцев, не работают со столь малыми величинами, как миллиомы и микровольты. А измерять придется именно их.

Впрочем, существуют специальные приборы – цифровые аккумуляторные тестеры, которые с высокой точностью измеряют внутреннее сопротивление батареи, а их программный алгоритм с небольшой погрешностью высчитывает из сопротивления реальную оставшуюся емкость и пусковой ток. Многие автосервисы в рамках комплексной диагностики (которую часто предлагают в виде акции перед зимой) проводят обследование батареи таким тестером – прибор часто даже распечатывает результат в специальном диагностическом чеке или отправляет его в виде файла на почту или в мессенджер. В продаже есть гаджеты и для профессионального, и для любительского, гаражного применения. Новинка сезона – тестер-анализатор, встроенный непосредственно в зарядное устройство! Так сказать, и зарядил, и продиагностировал! Ознакомиться с подобным прибором мы решили на примере BERKUT BCA-10.

BERKUT BCA-10

BCA-10 – многофункциональное автоматическое зарядное устройство со встроенным микропроцессорным анализатором аккумуляторных батарей. Корпус прибора – влагозащищенный и противоударный, крокодилы – мощные, с отличным контактом даже к загрязненным или окисленным клеммам батареи. Зарядник может служить как в переносном варианте, так и в стационарном: на корпусе имеются ушки под шурупы для крепления на стену. Но едва ли это рационально – для тестирования ресурса аккумуляторов или оценки исправности генератора удобно не подгонять машину или тащить батарею к заряднику, а наоборот – взять прибор с собой под капот. Тем более, что в этом режиме подключать вилку в розетку 220 вольт не нужно.

Главным органом контроля и управления прибором служит крупный 3,8-дюймовый ЖК-дисплей с голубой подсветкой и защищенными от влаги и пыли мембранными клавишами.

Клавиша «MODE» выбирает режим работы:

Режим заряда мотоциклетных свинцово-сурьмяных батарей малым током /Режим заряда автомобильных свинцово-сурьмяных батарей большим током.

• Форсированный зимний режим и режим для AGM-батарей.

• Режим заряда кальциевых батарей.

• Режим источника питания 12 вольт/10 ампер с защитой от короткого замыкания (для замены аккумулятора, чтобы избежать сбоя настроек, а также проверки электрооборудования при ремонте и питания каких-либо иных 12-вольтовых устройств).

Клавиша «TEST BATT» определяет степень заряженности батареи в процентах и текстовой бегущей строкой – «Full/Middle/Low». Фактически выполняет роль удобного вольтметра, интерпретируя вольты в проценты заряженности и текстовую оценку.

Клавиша «ALTERNATOR» – по сути, такой же вольтметр, как и в режиме «TEST BATT», но критерии оценок там иные, поскольку измеряется напряжение с учетом того, что запущен двигатель. Розетка 220 вольт не нужна – BCA-10 просто подключается клеммами к аккумулятору, двигатель заводится, а на устройстве нажимается кнопка «ALTERNATOR». Дисплей покажет, в норме напряжение генератора или нет. Можно посмотреть напряжение и на холостом ходу, и на любых оборотах. А также, что важнее, на холостом ходу с включенными мощными потребителями – печка, фары, различные обогревы. Это ответит на вопрос: справляется ли ваш генератор на холостом ходу с зарядкой батареи или энергобаланс отрицательный. На современной исправной и свежей по возрасту машине должен справляться! На фото – надпись «GOOD» и 14,5 вольт при включенном ближнем свете, обогреве лобового и заднего стекол, вентиляторе печки.

Режим тестирования аккумулятора​

Ну а теперь самое интересное – ради чего все и затевалось! А именно – клавиша «CCA TEST» – главный режим оценки состояния батареи! В этом режиме BERKUT BCA-10 определяет ток холодной прокрутки (максимальный пусковой стартерный ток), который способна выдать батарея в текущем состоянии, а также показывает ее внутреннее сопротивление в миллиомах и «здоровье» в процентах SOH (State Of Health).

Клавиша «CCA TEST» снабжена стрелочными кнопками «плюс/минус» – после выбора режима тестирования с помощью этих кнопок нужно внести в память устройства паспортный номинал тока холодной прокрутки, указанный на шильдике батареи. По такому принципу (предварительного ввода данных о батарее) работают все приборы – и профессиональные, и любительские, которые анализируют батарею на основе измерения внутреннего сопротивления и интерпретации результатов в прочие параметры.

Важный момент! Ток холодной прокрутки указывается на всех батареях без исключения, но порой в разных стандартах. Например, если производитель обозначил ток холодной прокрутки в 550 ампер по европейскому стандарту, то пишется EN 550. Чаще всего встречается европейский стандарт EN, несколько реже – американский SAE/CCA, немецкий DIN, международный IEC. В разных системах измерения одна и та же батарея покажет разные цифры. Поэтому надо помнить, что программное обеспечение измерительного модуля в BERKUT BCA-10 использует АМЕРИКАНСКИЙ СТАНДАРТ SAE/CCA! А для удобства производитель снабдил прибор таблицей пересчета из стандарта в стандарт.

Итак, берем для проверки новую батарею из магазина. Батарея качественная, дорогая, системы Ca/Ca емкостью 65 ампер-часов и максимальным пусковым током 650 ампер, обозначенным как EN 650. По таблице переводим европейские 650 в американский стандарт – получаем 710. Заносим эту цифру стрелочными кнопками в зарядное устройство и жмем на кнопку «тест».

Результат: реальный ток холодной прокрутки – 682 ампера. Это опять же по американскому стандарту. Переводим его в европейский – получаем 630 ампер. То есть, батарея способна отдать несколько меньше, чем обещано. Это нормально – во-первых, собственно, меньше всего на 3%. Во-вторых, часть из этих 3% – допустимая погрешность измерений (ведь BERKUT BCA-10 – это не сертифицированный прибор стоимостью сотни тысяч рублей, а бытовой измеритель!). В-третьих, многие батареи выходят на номинальные показатели через некоторое время после начала реальной работы, а наша батарея под капот автомобиля еще не ставилась.

Внутреннее сопротивление батареи – 5,0 миллиом. Это хороший показатель. Абсолютно точных эталонных цифр нет, но для большинства исправных и неизношенных аккумуляторов, применяющихся в легковых автомобилях, внутреннее сопротивление не должно превышать 4-6 мОм.

Ну и 96% SOH (цифры State Of Health) или «степени работоспособности аккумулятора» означают комплексный показатель его здоровья. Величина эта условная, не соответствующая напрямую никакому физическому параметру, но используется повсеместно и принята в качестве простой и понятной характеристики ресурса.

Подключаем прибор к другой батарее – старой, свинцово-сурьмяной емкостью 55 ампер-часов. На ней нам ничего пересчитывать не придется, ибо, согласно наклейке на корпусе, ток холодной прокрутки заявлен как раз в американском стандарте CCA – 450 ампер (что соответствует 420 по стандарту EN). Батарея, как говорят в Штатах, «повидала разного дерьма» и с трудом тянет стартер жигуленка, на котором стоит. Результат – предсказуем… Внутреннее сопротивление выросло до недопустимых 10.2 миллиом, а пусковой ток упал до 336 ампер – это около 310 ампер по стандарту EN. Летом этот аккумулятор еще кое-как справлялся, но перед зимой ему пора в утиль – подведет!

Зарядка батарей

Мы рассмотрели работу BERKUT BCA-10 в качестве аккумуляторного анализатора, но фактически не затронули основную функцию – собственно, зарядки! А ведь у прибора имеется ряд очень интересных характеристик, отличающих его от аналогов.

Во-первых, максимальный зарядный ток довольно высокий – он составляет 10 ампер поэтому устройство справится даже с самыми мощными АКБ емкостью до 200 A*ч. Процесс зарядки протекает в автоматическом режиме и включает 9 этапов/стадий, устройство самостоятельно подбирает силу тока, исходя из проведенной диагностики и текущей стадии зарядки.

Во-вторых, у BCA-10 очень низкий порог напряжения батареи, которую можно заряжать. Многие устройства просто блокируют заряд, если батарея сильно посажена. Да, будем откровенны – после глубокого разряда АКБ, скорее всего, уже не жилец и в любой момент подведет. Но даже на нем можно какое-то время осторожно поездить в теплый период и как минимум добраться до магазина, чтобы купить новый. И BERKUT BCA-10 позволит его зарядить: минимальный порог остаточного напряжения аккумулятора, при котором начинается зарядка – всего 2 вольта!

В-третьих, BCA-10 качественно наполняет современные кальциевые батареи, которые обычные универсальные устройства недозаряжают. Если на корпусе аккумулятора написано «Ca/Ca», то одноименный режим выбирается кнопкой «MODE». Батарея получит необходимое ей напряжение, а автоматическое отключение сработает именно с учетом кальциевой сущности ее начинки.

В процессе зарядки BERKUT BCA-10 показывает на дисплее ток в амперах, напряжение в вольтах, количество ампер-часов, «залитых» в батарею, и время в часах, оставшееся до конца процесса. Сам же процесс дублируется привычной по сотовым телефонам пиктограммой – мигающей линейкой заряда в верхнем правом углу:

Кстати, еще одно из полезных свойств BERKUT BCA-10 – память режима работы. Что это такое? Дело в том, что почти все современные зарядные устройства с кнопочной активацией после подключения к АКБ и сети требуют ручного нажатия кнопок для выбора режима и начала зарядки. BCA-10 – тоже. Но после исчезновения электропитания в розетке (что, к примеру, в гаражах не редкость) большинство устройств требуют повторного запуска процесса заряда вручную. И если вы оставили батарею на ночь заряжаться, вам жизненно важно зарядить ее к утру, а в процессе отключалось электричество, то вас ждет неприятный сюрприз… BERKUT BCA-10 в этом смысле умнее – после появления в розетке напряжения 220 вольт он самостоятельно запустит процесс заряда заново!