Схема подзарядки АКБ
Для общего понимания причин перезаряда сначала рассмотрим схему цепи зарядки аккумулятора. И хоть на разных авто она конструктивно отличается, но общий принцип построения одинаков.
Эта цепь в себя включает:
- Генератор.
- Выпрямительный блок (диодный мост).
- Реле-регулятор.
- Блок предохранителей.
- Замок зажигания.
- Контрольная лампа заряда.
- АКБ.
Работает система подзарядки на примере ВАЗ 2106 и других автомобилей из серии «ВАЗ классика» следующим образом:
- После запуска силовой установки, посредством ременной передачи коленчатый вал начинает вращать ротор генератора, в результате чего этот узел вырабатывает электроэнергию.
- Поскольку автомобильные генераторы – переменного тока, то выработанная энергия поступает в выпрямительный блок, где переменный ток преобразуется в постоянный.
- После выпрямительного блока электроэнергия поступает на реле-регулятор, в задачу которого входит подержание вольтажа в заданном диапазоне.
- После регулятора электрическая энергия по цепи проходит через блок предохранителей, замок зажигания и контрольную лампу заряда, далее возвращается на вывод генератора, а уже с него подается на аккумулятор.
Подробная схема показана ниже.
Минимальный параметр напряжения на входе батареи
При проверке параметров генератора стоит брать во внимание характеристики самого АКБ.
Многие автовладельцы интересуются, каким должно быть напряжение на выходе аккумулятора для нормального пуска двигателя.
Точного ответа здесь нет, но средний параметр должен составлять 12,6-12,7 В. В зависимости от условий эксплуатации этот показатель может корректироваться.
Некоторые производители уверяют, что их продукт имеет напряжение 13-13,2 Вольт. Этот параметр реален, но не стоит измерять напряжение сразу после подзарядки генератором или ЗУ.
Перед проведением работы желательно выждать 1-2 часа. В этом случае U должно опуститься до уровня 12,7-13 В.
Если этот параметр начинает «плавать» или опускается ниже 12 В, это говорит о разряде батареи на 50% или неисправности генератора.
Здесь рекомендуется проверка цепи зарядки или применение внешнего зарядного устройства.
Если продолжать эксплуатацию батареи в этом состоянии, возникает сульфатация свинцовых пластин, что уменьшает работоспособность АКБ и уменьшает срок ее службы.
На практике такое снижение напряжение не является критичным, ведь запустить батарею еще можно, а дальше генератор производит подзарядку до необходимого уровня.
Главное — убедиться в исправности цепи заряда и увеличении напряжении на выводах аккумуляторной батареи.
Если U на выходе опустилось ниже 11,6 В, можно говорить о полном разряде источника питания.
Дальнейшее применение батареи в этом случае невозможно — ее необходимо снимать, выполнить проверку исправности и обеспечить заряд от внешнего устройства.
С учетом сказанного выше можно делать вывод, что напряжение на АКБ при исправном генераторе должно составлять (при заглушенном моторе) 12,6-13,2 В. На практике этот параметр немного ниже и составляет 12,3-12,5 В.
Такое напряжение свидетельствует о незначительном недозарядке АКБ. В этом нет ничего страшного. Главное — не допускать уменьшение U ниже 12 В.
Генератор дает заряд тока при больших обо.
Для проверки работоспособности генератора необходимо завести двигатель и измерить напряжение на клеммах АКБ. Нормальное U составляет 13,5-14 В.
Если этот параметр возрастает выше 14,2 В, можно сделать вывод о снижении заряда батареи и переходе генератора в усиленный режим заряда.
Такая ситуация возникает в редких случаях, когда аккумулятор разрядился из-за длительного простоя на холоде или подключенной нагрузки.
Возможны ситуации, когда электроника автомобиля не допускает повышения напряжения генератора, опираясь на температуру окружающего воздуха.
Повышение уровня U, которое поступает на АКБ от генератора, не критично. Если электрооборудование машины исправно, уже через 5-10 минут напряжение заряда снизится до необходимого уровня в 13,5-14,0 Вольт.
В случае, когда U не снижается, необходимо приступать к ремонту цепи питания или генератора. В противном случае дело закончится выкипевшим электролитом.
Если при работающем моторе на ХХ генератор выдает напряжение 13,0-13,4 В, это свидетельствует о проблемах с АКБ (последний не берет часть заряда).
В такой ситуации стоит выполнить проверку генератора при включении всех потребителей — фар, музыки, кондиционера и прочих. Об этом поговорим ниже.
Напряжение на генераторе для зарядки АКБ
Не секрет, что при заряде аккумулятора с помощью стационарного ЗУ напряжение на входе должно быть в пределах 13,5—14,5В.
Одновременно с этим необходимо следить за уровнем напряжения на клеммах АКБ. Как только U перестает расти, можно говорить о полном заряде. Если продолжить процесс, возможно «кипение» электролита.
После пуска двигателя зарядный ток находится на уровне 5-10 Ампер (иногда больше), но через несколько минут он снижается до 1-3 А, что считается оптимальным параметром для АКБ.
Косвенным показателем нормального режима работы генератора считается напряжение на выводах через несколько минут после пуска мотора. Этот показатель должен быть на уровне 13,9-14,2 В.
Его величина во многом зависит от климатических условий, в которых эксплуатируется транспортное средство.
Пара слов об электролите
Одним из главных показателей, по которым можно судить об исправности батареи, является уровень электролита. Именно от него зависит напряжение источника питания при различных режимах работы.
В процессе разрядки аккумулятора происходит расход кислоты, доля которой в общем объеме жидкости составляет третью часть (35-36%).
Результатом является уменьшение плотности жидкости. Когда производится зарядка батареи, происходит обратный процесс.
В такой ситуации вода расходуется, а кислота, наоборот, образовывается. Как результат, плотность электролита увеличивается.
В обычном состоянии, когда напряжение на АКБ равно 12,7 В, плотность составляет 1,27 г/куб. При этом все параметры напрямую зависят друг от друга.
Добираемся до места ремонта
Напоследок о том, что делать, если обнаружен перезаряд в пути и нужно добраться к месту ремонта.
Если напряжение не превышает 15 В, то можно спокойно продолжать движение, но стараться не давать высокие обороты на двигатель и по максимуму снизить количество включенных электропотребителей (оставить только необходимые).
Если перезаряд сильный (более 16 вольт) для начала можно послабить натяжение ремня привода генератора, что снизит его производительность (хотя ремень быстро сотрется).
Если же послабление ремня результата не дало, а напряжение продолжает прыгать до больших значений, можно отключить генератор (отсоединить провода от него). В этом случае бортовая сеть будет запитываться только от АКБ.
Если аккумулятор хорошо заряжен при минимальном количестве потребителей на его заряде можно проехать 70-90 км пути, но после этого батарею нужно будет хорошо зарядить зарядным устройством.
На автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 с «низкой» панелью приборов и ВАЗ 2105, 2107 в комбинации (щитке) приборов установлен вольтметр.
В ряде случаев его стрелка, во время работы двигателя на холостом ходу и во время движения, может не стоять на месте, а периодически заметно подергиваться. Разберемся в чем причины такого явления и не является подергивание признаком каких-либо неисправностей.
Дергается стрелка вольтметра, причины
Если ремень проскальзывает при вращении на шкивах, генератор то выдает ток, то нет. Стрелка вольтметра то будет показывать определенную величину напряжения, то нет и дергаться при этом. Попутно может моргать и загораться лампа зарядки АКБ.
Необходимо проверить и в случае чего отрегулировать натяжение ремня, а возможно даже заменить его новым.
«Замена ремня привода генератора 37. 3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».
«Проверка натяжения ремня привода генератора ВАЗ 2108, 2109, 21099».
Плохая масса вольтметра.
Необходимо измерить напряжение на клеммах АКБ при работе двигателя на холостом ходу. Это напряжение выдаваемое генератором. Если оно в норме, необходимо проверить «массу» вольтметра и окисление контактов в электрической цепи его подключения. Например, для ВАЗ 2108, 2109, 21099 с «низкой» панелью приборов — «масса» — черный провод на вывод «8» белой колодки комбинации приборов, «плюс» — оранжево-синий провод на контакт «9» той же колодки.
Можно попробовать подать отдельным проводом «минус» и (или) «плюс» на выводы вольтметра, запустить двигатель и посмотреть будет ли дергаться его стрелка.
Неисправен регулятор напряжения генератора.
В ряде случаев неисправный регулятор напряжения начинает работать как попало. Он перестает поддерживать напряжение выдаваемое генератором в пределах 13-14 В. Оно может скакать как вверх, так и вниз. Такая нестабильность отражается на показаниях вольтметра дерганьем стрелки. Не всегда причина проблемы в неисправности именно регулятора напряжения. Иногда достаточно снять его с генератора, очистить от загрязнения, зачистить контакты после чего его работоспособность восстанавливается и стрелка больше не дергается.
Проверить регулятор проще всего заменив его заведомо исправным, но есть способ проверки при помощи контрольной лампы и зарядного устройства.
В бортовой сети есть короткое замыкание.
Особенно заметно стрелка вольтметра будет дергаться при утечке тока в высоковольтной части системы зажигания. В случае, если «пробиты» высоковольтные провода, крышка катушки, крышка трамблера, изолятор свечей зажигания. Каждый «прострел» искры на «массу» вызывает скачки напряжения в бортовой сети, что и отражается на показаниях вольтметра.
Для быстрой проверки исправности системы зажигания необходимо провести осмотр ее элементов во время работы двигателя автомобиля в темноте. В случае утечки тока на их поверхности будут заметны светящиеся дорожки.
При «пробое» диода, обрыве или коротком замыкании в обмотках генератора, полном отказе регулятора напряжения так же возможны подергивания стрелки вольтметра, но, вместе с этим, она сразу заметно отклоняется в начало или конец шкалы так как при таких неисправностях будет иметь место хорошо заметное снижение или повышение напряжения в бортовой сети автомобиля. Такое отклонение стрелки — тема отдельной статьи.
Примечания и дополнения
— На автомобилях с подключенным электронным вольтметром дергающейся стрелки нет, но могут скакать показания на табло.
— Колебания стрелки вольтметра при включении поворотов неисправностью не являются.
— Двухступенчатое отклонение стрелки вольтметра сначала до середины шкалы, а потом немного вправо при включении зажигания не является неисправностью. Такое движение говорит о том, что коммутатор системы зажигания исправен и он взял и отключил подачу напряжения на первичную обмотку катушки зажигания так как двигатель еще не запущен.
Еще статьи по электрооборудованию автомобилей ВАЗ
— Дополнительный резистор электродвигателя «печки» автомобиля ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Принцип действия автомобильного генератора
— Тускло горят фары, причины неисправности
— «Воет» автомобильный генератор, причины неисправности
— Как подключен вольтметр на ВАЗ 2108, 2109, 21099?
Подписывайтесь на нас!
Напряжение (U) и емкость АКБ автомобиля — главные параметры, на которые необходимо уделять внимание при выборе и проверке источника питания.
Главным назначением аккумулятора является пуск двигателя в период, когда генератор машины еще не подключился к работе, а АКБ является единственным источником питания.
Чтобы исключить проблемы в эксплуатации, автовладелец должен знать следующие моменты:
- От чего зависит ресурс аккумуляторной батареи;
- Каким должно быть напряжение (в обычном режиме, после пуска двигателя и под нагрузкой);
- Чем вызвано снижение емкости в холодное время года и прочие моменты.
Рассмотрим эти вопросы подробно.
Не нравится поведение стрелки вольтметра, смотрите тут.
Проверка реле-регулятора при перезаряде АКБ – процедура не сложная и выполнить ее можно самостоятельно, используя мультиметр.
Проверка сводится к замеру напряжения на клеммах аккумулятора при разных режимах работы силовой установки. То есть, просто подключаем щупы мультиметра к клеммам и замеряем вольтаж сначала на ХХ, затем на средних оборотах, а после – на высоких.
На холостом ходу нормальным считается напряжение 13,2-14,0 В, на средних оборотах – 13,6-14,2 В, на высоких – до 14,5 В.
Если значения превышают указанные, следует проверить и зачистить контакты цепи системы зарядки и снова повторить процедуру.
Если чистка не помогла — проверяем реле отдельно (снятое с авто), но для этого понадобится источник питания с регулируемым напряжением (можно применять зарядное устройство для АКБ), а также обычная лампа 12 В.
Суть проверки такая: к корпусу подсоединяем «минусовой» провод от ЗУ, а к клемме регулятора подключаем «плюс». Лампа подключается к графитным щеткам (полярность не важна).
При проверке сначала устанавливаем на источнике напряжение в 12,7 В, при котором лампа должна загореться. Постепенно повышаем значение до 14,5 В. При достижении указанного значения исправный регулятор должен сработать, и лампа погаснет.
Если же она продолжает гореть при превышении 14,5 В, то узел неисправен и требует замены.
Прожорливые поворотники. Падение напряжения при работе
Каждый производитель после изготовления батареи устанавливает гарантийный срок ее эксплуатации.
Кроме этого параметра, существует и фактический период, зависящий от многих факторов — своевременности обслуживания, соблюдения правил эксплуатации, состояния электропроводки и прочих моментов.
Из-за того, что условия обслуживания АКБ отличаются, различается и срок годности изделия.
У автовладельцев, которые эксплуатируют машину только в теплое время года, аккумулятор живет дольше всего. Другое дело, когда автомобиль нужен круглый год, вне зависимости от температуры на улице.
В такой ситуации срок годности АКБ снижается. Это вызвано и тем, что во втором случае водитель может накатать больший километраж.
Также на ресурс аккумулятора влияет:
- Исправность и правильность работы генератора и регулятора напряжения.
- Подключение к электропроводке автомобиля дополнительного оборудования, имеющего большой номинальный ток.
- Режим эксплуатации. Меньше всего «живут» аккумуляторные батареи на такси, которые прохаживают большой километраж в течение года. Кроме того, такие автомобили работают в режиме частого пуска двигателя, что создает нагрузку на АКБ и генератор. При активном применении транспортного средства срок службы источника питания не превышает 1,5 лет.
При обычном режиме эксплуатации, когда автовладелец регулярно проверяет аккумулятор и проводит ТО, ресурс батареи составляет 4-5 лет при общем пробеге за этот период в 60-80 тысяч километров.
Чтобы избежать проблем, желательно периодически проверять напряжение генератора и аккумулятора.
Но упомянутый срок службы не наивысший, ведь при аккуратном обслуживании АКБ может проработать до восьми лет.
Но стоит знать, что рано или поздно замена аккумулятора потребуется, ведь с момента начала эксплуатации рабочие пластины постепенно изнашиваются. Чем больше циклов заряда и разрядки проходит батарея, тем быстрее она выходит из строя.
Практика показывает, что ключевую роль играет генератор, его исправность и текущее напряжение. Вот почему этому аспекту необходимо уделять ключевое внимание.
Напряжение генератора под нагрузкой
Чтобы убедиться в работоспособности источника питания, рекомендуется выполнить проверку под нагрузкой.
Для начала вспомним, что напряжение бывает трех видов:
- Номинальным — указывается в инструкции по эксплуатации. Оно составляет 12 Вольт. Этот показатель далек от реального значения U.
- Фактическим. Здесь речь идет о параметре напряжения после установки, подключения и начала пользования АКБ автомобиля. В среднем этот параметр 12.6-13,2 В (об этом упоминалось выше).
- Под нагрузкой. Здесь параметр напряжения, которое выдается генератором, может меняться.
Наличие нагрузки позволяет убедиться в исправности аккумулятора и генератора.
С виду исправная батарея, имеющая на выходе 12 В, может существенно «подсаживаться» после включения потребителей. В процессе проверки применяется дополнительное устройство — нагрузочная вилка, позволяющая обеспечить повышенную нагрузку на АКБ.
Приведем пример.
Если емкость вашего аккумулятора составляет 60 мА*ч, величина нагрузки должна быть равна 120 А. Продолжительность подключения — 3-5 секунд.
Об исправности источника питания можно говорить, если напряжение не опускается ниже 9 Вольт. Если же параметр снизился до 5-6 В, это свидетельствует о полном разряде АКБ. После проверки под нагрузкой напряжение должно вернуться до уровня 12,2-12,4 В.
При обнаружении сильной просадки необходимо проверить АКБ, а после еще раз повторить эксперимент с вилкой. При отсутствии просадки можно говорить об исправности батареи.
Для проверки генератора можно поступить следующим образом — завести машину, включить максимум потребителей, после чего выполнить измерение. Напряжение должно быть 13,5-14 В.
Если оно ниже, это свидетельствует о выходе из строя генератора. Нижним критичным пределом является 13,0 В.
Если напряжение генератора автомобиля сильно низкое, не торопитесь делать выводы — убедитесь, что контакты на АКБ не окислились. Если это так, протрите их с помощью шкурки.
Уменьшение напряжения зимой
Иногда автовладельцы сталкиваются с ситуацией, когда в холодное время года параметры АКБ ухудшаются, а автомобиль не удается завести.
Чтобы избежать проблем, предусмотрительные водители снимают источник питания и относят его в тепло.
На самом деле, суть проблем в следующем. При снижении температуры ниже «нуля» плотность электролита также меняется. Следовательно, корректируется и уровень напряжения (как отмечалось выше).
Даже при нормальной зарядке батареи плотность электролита растет, из-за чего увеличивается и U. Следовательно, если АКБ нормально заряжена, бояться ей нечего.
Хуже обстоит ситуация, если бросить на холоде разряженный аккумулятор. В этом случае плотность будет падать и появятся проблемы с пуском мотора. В ряде случаев жидкость может замерзнуть.
Что касается проблем, связанных с пуском АКБ в холодное время года, они возникают из-за торможения химических процессов внутри устройства при снижении температуры ниже нуля.
Это значит, что при нормальном заряде плотность и напряжение АКБ будут достаточными, чтобы пустить двигатель даже зимой.
Зная, какое напряжение должно быть на генераторе автомобиля, можно избежать преждевременного выхода из строя или разряда АКБ, а также своевременно диагностировать неисправность самого генератора.
