Как правильно выбрать акб?

Как измерить пусковой ток стартера?

В первую очередь, не повторяйте ошибку некоторых автолюбителей, которые однажды попытались измерить пусковой ток стартера при помощи мультиметра. Как они поступали. Мультиметр в режиме амперметра подключался в разрыв одной из клемм на АКБ. То есть, клемма снималась, один щуп прикладывался на батарею, второй – на отсоединенный провод. Далее запускался двигатель, но ток стартера таким способом никто не узнал.

А все потому, что мультиметры, которые есть у многих автолюбителей, не рассчитаны на измерение силы тока более 10-20 А. А стартер даже малолитражного автомобиля потребляет не менее 100 А. Соответственно, такой способ измерения всегда будет приводить к одному и тому же исходу – сгоранию мультиметра. Особенно опасны такие эксперименты с дешевыми приборами, у которых амперметр включен в систему без предохранителя.

Для правильного измерения пускового тока стартера потребуется другой измерительный прибор, который называется токовые клещи. На таких девайсах имеются клещи, которые необходимо замкнуть вокруг провода, по которому течет ток, который мы хотим измерить. Когда работает стартер, то одинаковый ток течет что по минусовому, что по плюсовому проводах, отходящих от АКБ.

Измерения проводятся следующим образом. Аккумулятор необходимо предварительно полностью зарядить. Только так стартер сработает на полную мощность, и только так можно будет оценить потребляемый им ток. Далее на один из силовых проводов АКБ устанавливаются токовые клещи, а помощник включает стартер, поворачивая ключ зажигания. Пока стартер работает, по прибору фиксируются максимальные показатели.

Чтобы измерения были более обширными и информативными, их желательно повторить несколько раз, и при разных условиях. При этом, следует помнить, что после каждого запуска двигателя необходимо давать аккумулятору «отдохнуть», иначе показания будут недостоверными. Как правило, таким способом проводится три измерения, а затем выводится среднее арифметическое.

Проводя замеры пусковых токов, помните, что чем больше разряжен АКБ, тем показатели будут меньшими. Также следует учитывать, что прогретый двигатель завести легче, а потому потребляемый стартером ток может сильно отличаться от того, который им потребляется при «холодной прокрутке».

Что это значит?

Для запуска автомобильного двигателя стартеру требуется приложить к коленвалу значительное усилие. Требуется не только сдвинуть все подвижные детали с места, но и сжать топливную смесь для обеспечения зажигания, а это от 9 до 16 атмосфер для различных двигателей. Для выполнения такой работы требуется большое количество энергии.

Для запуска каждого конкретного автомобиля потребуется индивидуальное количество тока. Это зависит от ряда условий.

• Тип двигателя: бензиновый/дизельный (Для запуска исправного бензинового мотора 1,5 л. пусковой ток — в среднем 180 Ампер. Пусковой ток для дизельного двигателя 1,5 л. — 300 Ампер.)
• Температура окружающей среды и температура масла в двигателе (тут применим термин — ток холодной прокрутки)
• Объём двигателя (чем больше мотор — тем труднее его запустить)
• Степень сжатия двигателя

Стоит отметить что пуск двигателя происходит не моментально, в среднем стартеру потребуется от 0.3 до 1.5 секунд в нормальных условиях. За это время двигатель внутреннего сгорания достигает своих пусковых оборотов.

Пусковые обороты двигателя — это то количество оборотов коленчатого вала в минуту, при котором двигатель может продолжать работу самостоятельно. Сегодняшние бензиновые моторы способны запускаться и самостоятельно поддерживать свою работу уже при 40 — 70 оборотах в минуту, дизельные при 100 — 200 оборотах.

Стартер раскручивает и запускает двигатель за доли секунды, при этом потребляя из аккумулятора ток в сотни ампер. Аккумулятор в этот момент работает на максимум, значительно разряжаясь, выдавая необходимый пусковой ток и неизбежно проседая по показателю напряжения.

Для лучшего понимания происходящего с аккумулятором разберём осциллограмму напряжения и тока снятую с контактов стартера.

Здесь показан запуск бензинового двигателя с объёмом в 1.5 литра, используя АКБ емкостью 60 Ач с пусковым током EN 500 А. На запуск мотора потребовалось 1.2 секунды времени, которое отмечено шкалой внизу изображения, за это время скорость коленвала поднялась до 200 оборотов в минуту.

• Красным цветом на графике показано изменение силы тока (Ампер) со шкалой слева.
• Синим цветом раскрашен график напряжения (Вольт) шкала справа.

Прекрасно видно что в первые миллисекунды запуска потребляемый ток молниеносно поднялся до показателя в 350 ампер, в то же время произошла просадка напряжения до 8.5 вольт. Но уже через 1 десятую долю секунды потребляемый ток снизился больше чем в 2 раза и составил 125 ампер, а напряжение поднялось выше 10 вольт.

Оставшееся время (чуть более секунды) стартер потреблял около 75 ампер, со скачками при зажигании в каждом из цилиндров. Вольтаж ровно повышался до 12 вольт по окончании запуска, и после повысился до 14 вольт — пошёл процесс зарядки аккумулятора.

Становится понятно что каждый пуск двигателя становится для аккумулятора небольшой проверкой напрочность.

Благодаря тому, что время затрачиваемое на запуск двигателя достаточно мало (около 30 сек.), средних показателей аккумулятора хватает, чтобы автомобиль заводился с первой попытки.

Это интересно: Как правильно выбрать солнечную батарею

Строение аккумулятора

Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.

Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.

Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.

Ёмкость батареи

Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.

В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.

Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.

Пусковой ток

Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.

Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.

Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.

Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.

Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.

Актуальным остаётся вопрос, какой пусковой ток должен быть у аккумулятора. Если рассматривать практическую сторону, то получится примерно следующее: при температуре +5 для запуска требуется 230 ампер, а при 10 градусах ниже нуля — уже 270. Несложно подсчитать, сколько нужно пусковой мощи при 30 и ниже.

Что делать, если купили АКБ с пусковым током выше среднего?

Стартерные значения должны подбираться в зависимости от того, какой у вас тип двигателя: дизельный или бензиновый. Потому что дизельным силовым агрегатам требуются более высокие показатели, ведь степень сжатия его топлива может достигать 20 атмосфер. Обобщим, информацию о средних показателях:

• Для бензиновых силовых агрегатов они составляют 255 Ампер;
• Дизели – более 300 Ампер.

Данные значения были определены в результате испытаний, при температуре минус 18 градусов. Однако при худших погодных условиях, приведённых выше цифр, может не хватить. Поэтому для тех, кто живёт в условиях Крайнего Севера, стали выпускать АКБ, имеющие пусковой ток до 600 Ампер. Но можно ли использовать такие аккумуляторы в более щадящих условиях?Естественно! Можете смело приобретать их и заводить автомобиль даже при экстремально низких температурах. Стартер при этом не сгорит. Он просто будет активнее вращаться, благодаря чему проделает больше оборотов и пуск силового агрегата значительно упростится.

Естественно, перед покупкой АКБ, нужно знать характеристики своего автомобиля, но аккумулятор со стартерными значениями в 500 Ампер сможет завести ваш силовой агрегат, даже в условиях экстремально низких температур. Но учитывайте, что мы сейчас говорим про обыкновенные автомобили, а не грузовики, которым и 600 Ампер может не хватить.

Для запуска любого процесса потребуется приложить значительное усилие чтобы преодолеть инерцию покоя и силы трения и сопротивления. В значительной мере это относится к автомобильному двигателю.

Наряду с такими показателями как ёмкость и вольтаж , пусковой ток — важнейшая характеристика АКБ

На него стоит обратить особое внимание при покупке батареи. Некоторые автолюбители делают ошибку, выбирая аккумулятор с недостаточными характеристиками

От этого прибор быстро выходит из строя

Важно разобраться с этим параметром, и понимать суть этой характеристики

Какие факторы оказывают влияние

На величину показателя влияют несколько факторов:

• Вид мотора. Для старта бензинового 1,5 л. данный показатель составит примерно 180 А, для дизеля 1,5 л. — 300 А.
• Объём двигателя (чем объёмнее, тем сложнее его запускать).
• Температур внешней атмосферы и смазки.
• Степень сжатия топлива в цилиндре.

Необходимо заметить, что запуск мотора проходит не мгновенно, и обычно стартёру понадобится от 0.3 до 1.5 сек. для достижения пусковых проворачиваний.

Пусковые обороты мотора — число оборотов коленвала в мин., при которых мотор способен продолжить функционировать сам. Сейчас двигатели на бензине могут производить запуск уже при 40-70 об/ мин., дизели — при 100-200 об.

Если взглянуть на разных изготовителей, к примеру, европейские государства, РФ, КНР или США, то у всех их генераторов различается данный индикатор. Если сравнивать 55 A Европы и КНР, различие иногда достигает 30-40%. Что происходит из-за разницы в применяемых технологических процессах:

• использование чистого свинца даже в простейших аккумуляторах приведёт к высокой скорости заряжения и дальнейшего разряжения, и, следовательно, повысятся показатели пуска;
• увеличенный объём электролита;
• больше пластинок в равном по размерам корпусе;
• плюсовые пластинки пористее, что позволяет достичь более высокого накопления заряда;
• герметичность конструкции служит препятствием для испарения электролита, что позволяет аккумулятору постоянно поддерживать необходимый уровень;
• материал изготовления.

Важно учитывать и качественность сборки. Также можно заметить, что при старте мотора напряжение понижается где-то до 9 В, но сила тока во много раз увеличивается – это норма

После старта оно достигнет вновь обычного уровня в 12,7 В, а затраченный заряд восстановит аккумуляторную батарею автотранспортного средства. Если индикаторы при старте снижаются до 6 В (при долгом восстановлении), то это плохой знак, ведь стартерному механизму просто будет недоставать энергии для пуска автомобиля. Вероятно, ресурс генератора на исходе

Также можно заметить, что при старте мотора напряжение понижается где-то до 9 В, но сила тока во много раз увеличивается – это норма. После старта оно достигнет вновь обычного уровня в 12,7 В, а затраченный заряд восстановит аккумуляторную батарею автотранспортного средства. Если индикаторы при старте снижаются до 6 В (при долгом восстановлении), то это плохой знак, ведь стартерному механизму просто будет недоставать энергии для пуска автомобиля. Вероятно, ресурс генератора на исходе.

Приблизительное отношение пускового тока аккумулятора автомобиля и ёмкости батареи равняется 10 к 1.

Иной фактор, вызывающий сложности пуска, это сильный износ мотора и его неполадки.

Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА

где Pн — номинальная мощность двигателя, кВт, Uн — напряжение в сети, кВ (0,38 кВ). Коэффициент мощности (сosφ) — паспортные значения двигателя.

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя.

Если не известен коэффициент мощности двигателя, то номинальный его ток с малой погрешностью определяется по отношению «два ампера на киловатт», т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им из сети ток будет приблизительно равен 20 А.

Для упомянутого на рисунке двигателя это отношение также выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более верные величины тока при применении данного отношения получаются при мощностях электродвигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется маленький ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к перегреву обмоток двигателя, и возникает опасность выхода из строя электродвигателя.

При пуске из сети электрическим двигателем потребляется пусковой ток Iпуск, который в 3 — 8 раз выше номинального. Характеристика изменения тока представлена на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характеристика изменения тока, потребляемого электродвигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Подлинную величину пускового тока для электродвигателя определяют зная величину кратности пускового тока — Iпуск/Iном. Кратность пускового тока — техническая характеристика двигателя, ее известна из каталогов. Пусковой ток рассчитывается согласно формуле: I пуск = Iх. х (Iпуск/Iном).

Понимание истинной величины пускового тока необходимо для подбора плавких предохранителей, проверки включения электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя, при подборе автоматических выключателей и для высчитывания величины падения напряжения в сети при пуске.

Большой пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в сети (рис. 2, б).

Если взять электросопротивление проводов, проложенных от источника до электродвигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток Iн=15 А, а пусковой ток Iп равным пятикратному от номинального, потери напряжения в проводах во время пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На клеммах электродвигателя, а также и на клеммах рядом работающих электродвигателей напряжение будет 220 — 75 = 145 В. Это понижение напряжения вызывает торможение работающих электродвигателей, что влечет за собой еще большее повышение тока в сети и выход из строя предохранителей.

В электрических лампах в моменты запуска электродвигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при включении электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи .

Для понижения пускового тока используется схема пуска электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Рис. 3. Схема пуска электрического электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Имеет принципиальное значение то, что далеко не каждый двигатель возможно включать по этой схеме. Широко распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжением 220/380 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по этой схеме выйдут из строя.

Для понижения пускового тока электродвигателей энергично употребляют специальные процессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры).

Расчет амортизации автомобиля

Сравниваем характеристики пускового тока автомобильных аккумуляторов

Знаете ли вы, отчего зависит запуск двигателя в лютый мороз? Вопреки распространенному мнению, уверенный старт обеспечивает не емкость АКБ, которая влияет лишь на количество попыток завода. А важнейшей характеристикой, отвечающей именно за мощность прокрутки, является пусковой ток.

Что это такое? В соответствии с официальным определением, под данным термином принято понимать максимальный ток, отдаваемый аккумуляторной батареей в течение нескольких секунд для запуска двигателя. Под заданным временем подразумевается интервал от 3 до 30 секунд, который варьируется в зависимости от методики испытаний батарей, принятой в том или ином регионе.

Отметим, что пусковой ток – это относительная величина. Это обусловлено тем, что в новом и старом аккумуляторе данный параметр будет сильно отличаться по причине снижения емкости. Поэтому, выбирая батарею для своего авто, покупайте аккумулятор со значительным запасом пускового тока – так, чтобы даже через 3-5 лет не испытывать проблем с пуском мотора даже в самую лютую зиму.

Каким образом подобрать оптимальный стартерный ток? Приведем пример: предположим, для прокрутки стартера автомобиля необходимо 250 ампер. Это значит, что покупать нужно такой аккумулятор, который на выходе даст не менее 350 ампер. В противном случае преждевременная замена АКБ будет практически неизбежной.

Обратите внимание на то, что пусковым током называется параметр, подразумевающий краткосрочную подачу тока на стартер, которая не должна превышать полуминуты. Если пытаться завести двигатель дольше 30 секунд, можно столкнуться с перегревом АКБ и выходом ее из строя

От теории к практике

Если вы посмотрите на крышку автомобильного аккумулятора, то увидите маркировку, в которой помимо прочих параметров, указывается и ток холодной прокрутки. Для примера возьмем батарею со следующей надписью «250 А (DIN)». Это значит, что данный аккумулятор дает 250 ампер тока при температуре окружающей среды 18 градусов Цельсия и кратковременной разрядке в соответствии со стандартами DIN, принятыми в Германии. Другими словами, на первой секунде напряжение составляет 12 вольт, через полминуты – 9 вольт, а по прошествии двух минут и тридцати секунд — 6 вольт. Измерения по данной технологии проводятся, исходя из требований Германского промышленного стандарта или так называемого DIN 43539. Также они соответствуют нормативам отечественного ГОСТ 959-91.

Отметим, что в Соединенных Штатах Америки стандарты DIN и ГОСТ не применяются. Здесь действуют нормы SAE, принятые Обществом Автомобильных Инженеров. Они максимально приближены к стандартам (ЕС ЕN 60095-1) и новым нормативам, действующим сегодня в России (ГОСТ 959-2002). Разумеется, из-за этого возникает определенная путаница. То есть, покупая аккумулятор, изготовленный в США, мы должны соотнести параметры с европейскими нормами. Именно для этого создана таблица, размещенная ниже. Она поможет найти характеристик по токам холодной прокрутки, исходя из различных методик испытания.

Располагая предоставленной выше информацией, не составляет труда провести простой сравнительный анализ автомобильных аккумуляторов различных марок, исходя из пусковых параметров. Так, к примеру, если на аккумуляторе американского бренда обозначен ток 900 А (SAE), то этой батарее по своим характеристикам идентичны АКБ с токами 860 А (EN) или 505 А (DIN) – см. таблицу.

На аккумулятор надейся, а сам не плошай!

Не забывайте: чем сильнее ток холодной прокрутки, тем более уверенно батарея будет крутить маховик в холодное время хода. Но! Слишком большая сила тока негативно отражается на ресурсе щеточно-коллекторной части стартера. Если же при новом аккумуляторе запуск двигателя все равно затруднен, это может свидетельствовать о неисправностях системы зажигания, генератора, неправильном выборе моторного масла (по вязкости) и пр.

Как визуально проверить корпус аккумулятора автомобиля и кабели

Теперь пришло время проверить физическое состояние вашего аккумулятора. Поврежденный корпус батареи может не только помешать правильной работе батареи, но и в конечном итоге убить ее. Чтобы проверить его, вам необходимо извлечь его из вашего автомобиля.

Сначала отсоедините кабели, начиная с клеммы заземления, а затем положительной клеммы. Теперь открутите прижимной механизм, чтобы извлечь аккумулятор из лотка. Убедитесь, что удерживающий механизм работает. Если его нет установите его. Это оборудование предотвращает отскок аккумулятора и его повреждение во время движения автомобиля.

Поместите его  на рабочее место или аналогичную поверхность. Внимательно осмотрите корпус батареи на предмет возможных повреждений. Проверьте наличие выпуклой стороны или крышки, трещин вокруг корпуса или поврежденных клемм. Если ваша батарея повреждена, замените ее. Избыточная зарядка и внутреннее короткое замыкание приведут к раздуванию батареи, когда кислота превратится в газ. Поэтому, если вы обнаружите признаки выпуклости, проверьте и систему зарядки.

Теперь проверьте кабели. Проверьте на предмет износа, трещин или износа изоляцию вокруг кабелей и состояние кабельной резьбы. Замените их при необходимости. Убедитесь, что прижимной механизм на вашем аккумуляторе работает.

Как происходит запуск двигателя

Чтобы запустить двигатель необходимо раскрутить коленчатый вал до частоты вращения 40 об/мин для бензиновых и 100 об/мин для дизельных. Эта функция возлагается на стартер, который, по сути, является электродвигателем с редуктором и устройством сцепления. По норме запуск исправного двигателя при заправке качественным топливом происходит за 0,5-1,2 сек.

Учитывая сопротивление, вызванное компрессией и инерцию покоя, для раскрутки двигателя за такой короткий промежуток времени требуется мощный крутящий момент и соответственно достаточная сила тока на обмотках электродвигателя стартера. При этом для бензинового двигателя, кроме питания стартера, необходим запас энергии АКБ для искрообразования на свечах зажигания. Именно поэтому напряжение аккумулятора при запуске двигателя не должно проседать ниже 7,2 В. Если же попробовать применить для запуска двигателя аккумулятор с недостаточным пусковым током, то стартер все же раскрутит коленвал до нужных оборотов, но просевшего напряжения не хватит для искры и двигатель не заведется.