Нагрузочная вилка для проверки аккумулятора

Автомобильный аккумулятор является важным элементом электрооборудования автомобиля. Знать его реальное состояние совершенно необходимо, особенно зимой. Скрытая неисправность батареи может привести к тому, что ваша батарея выйдет из строя в самый неподходящий момент. Одним из устройств, по которым можно диагностировать аккумулятор, является зарядная вилка.

Что такое нагрузочная вилка для чего нужна

Проверка автомобильного аккумулятора на холостом ходу не даст полной картины состояния аккумулятора, аккумулятор должен обеспечивать достаточно большой ток, и для определенных типов неисправностей тест без нагрузки будет работать нормально. При подключении потребителей напряжение такой батареи будет падать ниже допустимого значения.

Моделирование нагрузки не так просто. Необходимо иметь достаточное количество резисторов нужного сопротивления или ламп накаливания.

Зарядка аккумулятора автомобильной лампой накаливания.

Имитация «в боевых условиях» тоже неудобна и малоэффективна. Например, чтобы включить пускатель и одновременно измерить ток, вам понадобится помощник, к тому же ток может оказаться слишком большим. А если в этом режиме нужно провести многократные замеры, есть риск разрядить аккумулятор до минимума. Также существует проблема установки амперметра на разрыв цепи питания, а токоизмерительные клещи постоянного тока относительно редки и стоят дороже обычных

Мультиметр с клещами постоянного тока.

Поэтому удобным приспособлением для более полной диагностики аккумуляторов является зарядная вилка. Это устройство представляет собой калиброванную нагрузку (или несколько), вольтметр и клеммы для подключения к клеммам аккумулятора.

Устройство и принцип работы

Общая схема грузовой вилки.

В общем случае розетка содержит один или несколько нагрузочных резисторов R1-R3, которые можно подключить параллельно проверяемой батарее с помощью соответствующего переключателя S1-S3. Если ни один ключ не замкнут, измеряется напряжение холостого хода батареи. Мощность, рассеиваемая резисторами при измерениях, достаточно велика, поэтому их изготавливают в виде проволочных спиралей с большим удельным сопротивлением. Штекер может содержать один резистор или два или три, для разных уровней напряжения:

• 12 вольт (для большинства пусковых аккумуляторов);
• 24 вольта (для тяговых аккумуляторов);
• 2 вольта для поэлементного тестирования.

Для каждого напряжения создается разный уровень зарядного тока. Также могут быть вилки с различными уровнями тока на напряжение (например, прибор НВ-01 может выставить 100 или 200 ампер на напряжение 12 вольт).

Существует миф, что проверка вилкой равносильна режиму короткого замыкания, выводящему из строя аккумулятор. На самом деле зарядный ток при таком виде диагностики обычно составляет от 100 до 200 ампер, а при запуске ДВС — до 600 до 800 ампер, поэтому при условии максимального времени проверки, режимы, более выходящие за пределы аккумулятора не бывает.

Один конец вилки (отрицательный) в большинстве случаев представляет собой зажим типа «крокодил», другой — положительный — представляет собой прижимной контакт. Для теста важно убедиться, что указанный контакт плотно прилегает к клемме аккумулятора, чтобы избежать высокого контактного сопротивления. Также есть заглушки, где для каждого режима измерения (ХХ или под нагрузкой) есть прижимной контакт.

Инструкция по применению

Каждое устройство имеет свою инструкцию по использованию. Это зависит от конструкции устройства. Этот документ следует внимательно изучить перед началом использования вилки. Но есть и общие моменты, характерные для всех ситуаций.

Подготовка аккумулятора

Перед началом измерений рекомендуется полностью зарядить аккумулятор. Если это затруднительно, необходимо, чтобы уровень запаса хода был не ниже 50%; таким образом, измерения будут более точными. Такой заряд (или выше) легко достигается при обычной езде без подключения мощных потребителей. После этого следует выдержать батарею несколько часов без зарядки, потянув за провод от одной или обеих клемм (рекомендуется 24 часа, но можно и меньше). Вы можете проверить аккумулятор, не снимая его с автомобиля.

Проверка аккумулятора без разборки с автомобиля.

Проверка нагрузочной вилкой со стрелочным вольтметром

Первое измерение проводится на холостом ходу. Отрицательная клемма вилки типа «крокодил» соединена с отрицательной клеммой аккумулятора. Положительный контакт плотно прижат к положительной клемме аккумулятора. Вольтметр считывает и сохраняет (или записывает) значение напряжения покоя. Затем плюсовой контакт размыкается (снимается с клеммы). Включается зарядная спираль (если их несколько, выбирается необходимая). Положительный контакт снова плотно прижимается к положительной клемме (возможны искры!). Через 5 секунд второе напряжение считывается и сохраняется. Не рекомендуется проводить более длительные измерения во избежание перегрева нагрузочного резистора.

Работа со стреловидными погрузочными вилами.

Таблица показаний

Состояние аккумулятора определяется по таблице. По результатам измерения холостого хода определяется уровень заряда. Напряжение под нагрузкой должно соответствовать этому уровню. Если ниже, то аккумулятор неисправен.

В качестве примера можно разобрать замеры и таблицы для аккумулятора с напряжением 12 вольт. Обычно используются две таблицы: для замеров на холостом ходу и замеров под нагрузкой, хотя можно их объединить 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, %	сто	75	пятьдесят	25	0

Эта таблица проверяет уровень заряда аккумулятора. Допустим, вольтметр показал 12,4 вольта на холостом ходу. Это соответствует уровню заряда 75% (выделено желтым цветом).

Результаты второго измерения следует найти во второй таблице. Допустим, вольтметр под нагрузкой показал 9,8 вольта. Это соответствует тому же уровню заряда 75%, и можно сделать вывод, что аккумулятор хороший. Если измерение дало более низкое значение, например, 8,7 вольта, это означает, что аккумулятор неисправен 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, %	сто	75	пятьдесят	25	0

Далее необходимо снова измерить напряжение холостого хода. Если он не возвращается к исходному значению, это также свидетельствует о проблемах с аккумулятором.

Если каждый банк аккумуляторов можно зарядить, можно вычислить неисправный элемент. Но в современных автомобильных аккумуляторах неразборной конструкции этого мало, что даст. Также следует понимать, что падение напряжения под нагрузкой зависит от емкости аккумулятора. Если значения измерений находятся «на грани», этот момент также необходимо учитывать.

Отличия в использовании цифровой вилки

Существуют розетки, оснащенные микроконтроллером и цифровым индикатором (их называют «цифровыми» розетками). Его силовая часть устроена так же, как и у обычного устройства. Измеряемое напряжение отображается на индикаторе (похожем на мультиметр). Но функции микроконтроллера обычно сводятся не только к индикации в виде цифр. Фактически такая вилка позволяет обойтись без таблиц — сравнение напряжений в покое и под нагрузкой осуществляется и обрабатывается автоматически. По результатам измерения контроллер выведет результат диагностики на экран. Кроме того, на цифровую часть возлагаются и другие сервисные функции: хранение показаний в памяти и т.д. Такой штекер гораздо удобнее в использовании, но и стоимость его выше.

«Цифровая» зарядная вилка.

Рекомендации по выбору

Выбирая розетку для проверки аккумулятора, в первую очередь правильно обращайте внимание на рабочее напряжение. Если приходится работать от аккумулятора с напряжением 24 вольта, прибор с диапазоном 0..15 вольт не подойдет хотя бы потому, что диапазона вольтметра не хватает.

Рабочий ток следует выбирать в зависимости от емкости проверяемых аккумуляторов:

• для маломощных аккумуляторов этот параметр можно выбрать в пределах 12А;
• для автомобильных аккумуляторов емкостью до 105 Ач необходимо использовать вилку, рассчитанную на ток до 100 А;
• приборы, применяемые для диагностики мощных тяговых аккумуляторов (105+ Ач), допускают силу тока 200 А при напряжении 24 вольта (может быть и 12).

Также следует обратить внимание на конструкцию контактов — они должны быть максимально удобными для проверки конкретных типов аккумуляторов.

Как восстановить старый автомобильный аккумулятор

В результате можно выбирать между «цифровыми» и обычными (стрелочными) индикаторами напряжения. Читать показания цифровых легче, но не надо поддаваться иллюзии высокой точности таких дисплеев; в любом случае точность не может превышать плюс-минус одну цифру от последней цифры (фактически погрешность измерения всегда выше). А динамику и направление изменения напряжения, особенно при ограниченном времени измерения, лучше всего считывать с помощью стрелочных индикаторов. Также они дешевле.

Самодельный прибор для проверки аккумуляторов на основе мультиметра.

В крайнем случае штекер можно изготовить самостоятельно – это не очень сложное устройство. Мастеру средней квалификации не составит труда рассчитать и изготовить устройство «под себя» (возможно, кроме сервисных функций, выполняемых микроконтроллером, для этого потребуется более высокий уровень или помощь специалиста).