Обычно состояние автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ) проверяют замером напряжения на клеммах и измерением плотности электролита. Но оба варианта позволят лишь узнать уровень заряда, но ничего не скажут о степени изношенности АКБ и ее способности держать нагрузку. Тем не менее способ качественной оценки изношенности и исправности есть. В этой статье мы поговорим о нагрузочной вилке для аккумулятора, узнаем принцип ее работы и научимся пользоваться этим прибором.
Что такое нагрузочная вилка и для чего она предназначена
Нагрузочная вилка (НВ) для проверки аккумулятора автомобиля специальный прибор, позволяющий проверить состояние АКБ и узнать, может ли батарея «держать» нагрузку. Ведь нормальное напряжение на клеммах – не показатель. Если АКБ сильно изношена, то даже при нормальном напряжении на клеммах и полной зарядке под нагрузкой она «сдуется» напряжение упадет, а ни о каком пуске и речи идти не будет.
Важно! Кроме того, если батарея заведомо исправна, то при помощи вилки довольно точно можно оценить степень ее заряда. Именно эту функцию прибора почему-то большинство считают основной, но основное назначение нагрузочной вилки – проверка исправности АКБ.
Есть и еще одно назначение у этого прибора. С его помощью можно проверить исправность генератора и стартера. Но об этом чуть позже.
Конструкция и принцип работы
Конструктивно прибор представляет собой вольтметр, помещенный в корпус с ручкой. Внутри этого же корпуса расположен один или несколько резисторов, имеющих различное сопротивление. Один из выводов вольтметра (обычно положительный) сделан гибким и оснащен зажимом типа «Крокодил». Второй вывод обычно имеет вид жесткого острого штыря, хотя в некоторых конструкциях и второй вывод тоже гибкий.
Подключив к положительной клемме аккумуляторной батареи гибкий вывод и коснувшись жестким выводом отрицательной, мы можем измерить напряжение АКБ без нагрузки. Если теперь при помощи выключателя подключить параллельно вольтметру то или иное сопротивление, мы нагрузим батарею. Нагрузочный ток будет зависеть от сопротивления выбранного резистора или их группы , которые подключаются параллельно. Теперь мы имеем возможность измерить напряжение на батарее под нагрузкой. На рисунке ниже представлена электрическая схема простейшей НВ с двумя сопротивлениями.
Контакты «А» и «В» подключаются к клеммам АКБ с соблюдением полярности. Если в приборе используется вольтметр с нулем в середине шкалы, полярность можно не соблюдать. Сопротивления R1 и R2 подключаются каждый со своим переключателем. Благодаря такой конструкции можно получить 3 разных тока, подключая сопротивления R1, R2 или одновременно R1 и R2.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросВажно! Поскольку нагрузочные токи довольно большие и могут достигать сотен ампер, то обычно вместо выключателей используются винтовые соединители. Коммутируем винтами нужный резистор, потом касаемся штырем клеммы и проводим измерение.
Есть вилки с еще более простой и удобной конструкцией, не требующей коммутации нагрузочных резисторов при помощи неудобных винтовых соединений. Схема такого решения приведена ниже.
Из схемы хорошо видно, что прибор имеет один общий гибкий вывод «А» и два штыря. При помощи «В» мы измеряем напряжение без нагрузки. Если необходимо провести измерение под нагрузкой, то нажимаем на кнопку S и касаемся клеммы выводом «С». Теперь кнопка подключает вольтметр к выводу «С» и отключает от «В», чтобы избежать поломки прибора при неправильном подключении (В вместо С). Поскольку ток через вольтметр составляет доли миллиампер, кнопка может быть маломощной, но, правда, она должна быть на переключение.
Единственный, пожалуй, недостаток такой конструкции – резистор всего 1, а значит, нагрузить батарею можно только одним фиксированным током. Это существенно снижает возможности диагностики, хотя большинство моделей все же комплектуются несколькими резисторами, которые можно подключать при помощи винтов.
Существуют и более сложные приборы с электронным вольтметром, амперметром, плавной регулировкой нагрузочного тока и даже принтером! Тем не менее принцип работы всех этих приборов независимо от их сложности один и тот же.
Какими они бывают
А теперь посмотрим, какие существуют нагрузочные вилки (тестеры аккумуляторов), как они могут выглядеть и каким функционалом обладать. Не будем делить их на «лучше/хуже» тут все зависит от поставленных задач и личных предпочтений. Мы же просто посмотрим, что предлагает нам мировая промышленность.
Нагрузочная вилка НВ-01
Недорогой прибор со стрелочным вольтметром. Прост в использовании, позволяет проверить 12-вольтовую аккумуляторную батарею на холостом ходу и под нагрузкой фиксированным током в 100 А.
Благодаря довольно высокой точности вольтметра (2.5%) может быть использован для проверки генератора. Пригоден для тестирования свинцово-кислотных АКБ любого типа емкостью до 190 А-ч с открытыми выводами секций. Ориентировочная стоимость – 750 р., производство Россия.
Нагрузочная вилка НВ-03
Вилка оснащена цифровым вольтметром с выводом на ЖК-дисплей и отличается повышенной точностью измерения (0.5%). Позволяет измерять напряжение на ненагруженной батарее и под нагрузкой 100 или 200 А.
Пригоден для проверки исправности генератора и стартера (по просадке напряжения при пуске двигателя). Подойдет для тестирования 12-вольтовых свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью от 15 до 240 А-ч. Ориентировочная стоимость – 2 800 р., производство Россия.
Нагрузочная вилка НТА-23175
Это устройство имеет три резистора с различными показателями сопротивления и предназначено для проведения теста одной секции АКБ (1.2 или 2 В). Коммутируя сопротивления, можно произвести установку разрядного тока в 0, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 А. Коммутация резисторов производится при помощи гаек-барашков.
Вилка оснащена стрелочным вольтметром с нулем посередине шкалы и не требует соблюдения полярности подключения. Точность измерения составляет 1.5%. Подходит как для кислотных АКБ, так и для щелочных емкостью от 35 до 900 А-ч. Ориентировочная стоимость – 7 300 р., производство Россия.
Нагрузочная вилка Н-2004
Прибор оснащен высокоточным цифровым вольтметром (точность до 0.01 В) и позволяет проверить состояние как 12-ти, так и 6-вольтовых аккумуляторов. Шестивольтовые АКБ можно нагрузить током 133 или 240 А, двенадцативольтовые – 226 или 480 А.
Устройство имеет защиту от короткого замыкания, переполюсовки, искрообразования, перегрева. Предназначено для использования совместно со свинцово-кислотными аккумуляторами любого типа емкостью от 9 до 500 А-ч. Ориентировочная стоимость – 4 200 р., производство Россия.
Цифровой тестер Вымпел ВА – 101
Это уже, пожалуй, не просто нагрузочная вилка, а настоящий диагност, и в этот обзор он попал из-за своего широкого заявленного функционала. Благодаря встроенному микроконтроллеру прибор самостоятельно выбирает разрядный ток исходя из емкости и состояния АКБ и выводит отчет о результатах проверки на дисплей.
Заходим в полностью русифицированное меню, указываем емкость батареи, выбираем вид теста и подключаем устройство к АКБ. Микроконтроллер сам выберет ток, проведет все измерения и создаст отчет, который можно посмотреть на встроенном дисплее или по интерфейсу USB перенести на ПК для распечатки, накопления и дальнейшей обработки (диск с ПО в комплекте).
Еще одна интересная функция, которая может быть полезной – проверка работоспособности генератора при различных оборотах двигателя. Благодаря этой функции можно оценить состояние щеток, реле-регулятора, выпрямительного моста и самого генератора.
Тестер может работать со свинцово-кислотными аккумуляторами напряжением 12 В и емкостью от 10 до 200 А-ч. Ориентировочная стоимость – 3 200 р., изготовлено в Китае.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросМнение! Весьма сомнительно, что подобный прибор может качественно нагрузить и протестировать батарею хотя бы потому, что места для серьезной нагрузки в корпусе тестера просто нет. Есть серьезное подозрение, что устройство вообще не нагружает АКБ. Во всяком случае более-менее существенно (просто нечем). Да и стоимость этого «Вымпела» для заявленного функционала настораживает. Но все может быть, если верить в чудеса.
Как правильно пользоваться нагрузочной вилкой
Прежде чем проверить аккумулятор нагрузочной вилкой, определимся, какими характеристиками она должна обладать. Их немного:
- вилка должна быть рассчитана на рабочее напряжение тестируемого аккумулятора или секции (2, 6, 12, 24 В и т. д.);
- ток нагрузки примерно (но необязательно точно) должен соответствовать емкости тестируемой АКБ;
- вилка должна быть рассчитана для работы с тем типом аккумуляторов (щелочной, кислотный, гелевый и пр.), что и у нас.
Если нужный инструмент есть в наличии, можно начать проверку. Перед тестированием выдерживаем АКБ без нагрузки минимум 6-7 часов. Именно поэтому проверку нагрузочной вилкой обычно делают утром, после ночной стоянки. Только в этом случае испытания покажут реальное положение дел.
Полезно! Перед проверкой совсем необязательно полностью отключать АКБ от автомобиля, которому это может совсем не понравиться. Может заблокироваться магнитола, слетят установки бортового компьютера и, возможно, случатся иные неприятности. Потребление в 40-80 мА, скажем, системой охраны и бортовым компьютером в спящем режиме – это не нагрузка для батареи емкостью 60 А-ч.
Перед тестированием не нужно полностью заряжать АКБ, как многие утверждают. Проверить состояние и исправность аккумуляторной батареи можно при любом уровне ее заряда. Просто сначала замеряем напряжение на клеммах аккумуляторной батареи без нагрузки, чтобы примерно выяснить уровень заряда нашей АКБ. Полученный результат сравниваем с данными из первой колонки нижеприведенной таблицы.
Таблица соответствий напряжений АКБ под нагрузкой и без со степенью заряда
| Напряжение на АКБ без нагрузки, В | Напряжение на АКБ под нагрузкой, В | Уровень заряда АКБ, % |
| 12.6 12.9 | более 10.2 | 100 |
| 12.3 12.6 | 9.6 | 75 |
| 12.1 12.3 | 9 | 50 |
| 11.8 12.1 | 8.4 | 25 |
| 11.5 11.8 | 7.4 7.8 | 0 |
Предположим, вольтметр показал значение 12.2 В. Будем считать наш аккумулятор исправным. В этом случае в нем осталось 50% энергии. Отключаем вилку, коммутируем в ней нагрузку. Снова подсоединяем прибор, но уже с нагрузкой. Ждем 5 секунд, снимаем показания вольтметра и тут же отключаем нагрузочную вилку, чтобы не убить батарею и саму вилку огромными токами.
Сравниваем полученные показания вольтметра, снятые после пяти секунд под нагрузкой, с данными таблицы. При этом ориентируемся на строку, которую мы определили раньше, во время измерения напряжения холостого хода АКБ. В нашем случае прибор должен показывать значение порядка 9 вольт плюс-минус пару-тройку десятых.
Таким образом, мы точно определили степень зарядки нашей АКБ, но при условии, что она исправна. Как определить, что батарея неисправна? Здесь все еще проще. Если напряжение под нагрузкой упало ниже значения, указанного в таблице (колонка «под нагрузкой»), то у нас серьезные проблемы – аккумулятор «не держит».
Причин тут множество: сульфатация, осыпание пластин, низкий уровень электролита в отдельных секциях. Некоторые проблемы лечатся, если обнаружить их вовремя, некоторые, увы, нет. Но в любом случае нужно иметь в виду, что в ближайшее время придется отправляться в магазин за новым аккумулятором.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросИ напоследок! Не проверяйте кислотные аккумуляторы нагрузочными вилками, предназначенными для щелочных аккумуляторов!
При такой проверке не обеспечивается указанный на вилке нагрузочный ток.
Итак, мы разобрались, для чего служит нагрузочная вилка и как ею пользоваться. Теперь, надеемся, мы сможем провести качественную диагностику своей АКБ самостоятельно и своевременно, пока еще можно устранить проблемы.
