Замер тока утечки в авто мультиметром

Ток утечки и разряд аккумулятора на стоянке

Аккумулятор с течением времени постепенно теряет свой заряд. Происходит это из-за

• естественного саморазряда;
• наличия токов утечки.

Потери электрической энергии восполняются бортовым генератором при заведенном двигателе.
С саморазрядом современного аккумулятора можно не считаться на протяжении нормативного срока эксплуатации, а утечка тока в автомобиле при исправной электросистеме достаточно мала. Даже в автомобилях с обилием электроники, постоянно остающейся под напряжением, они не увеличиваются слишком сильно. Например, бортовые электронные цифровые часы работает при токе 1-2 мА, память отключенной магнитолы потребляет 3 мА и т.д. Общий ток зависит от конкретной марки, но ориентируйтесь на то, что всего в общей сложности “набегает” максимум 30 мА.
Если же спустя несколько часов после выключения двигателя при попытке его запуска стартер крутит слабо или даже не срабатывает вообще, то вероятными причинами разряда становятся:

1. Халатность или невнимательность водителя, который забыл выключить аудиосистему, фары или даже просто габаритные огни.
2. Разряд аккумулятора недопустимо высокими утечками тока.

Превышение последними некоторого разумного предела, который установлен разработчиком автомобильного электрооборудования, означает, что аккумулятор находится под большой нагрузкой при выключенном двигателе и, соответственно, быстро теряет способность выполнять прямые функции.

Замер внутреннего сопротивления батареи

С помощью этой схемы можно измерить внутреннее сопротивление аккумулятора. Его условно можно представить в виде резистора, подключенного к клеммам аккумулятора изнутри.

Для повышения точности надо взять нагрузку помощнее так, чтобы ток составил не менее 50 ампер (а лучше 100 или более). Для этого подойдет «батарея» ламп общей мощностью не менее P=U*I=12*50=600 ватт. Если получится больше – замер будет точнее. Вместо ламп можно использовать резистор, сделанный, например, из спирали для утюга или электроплитки. Надо лишь точно замерить его сопротивление. Производится два измерения:

• на холостом ходу зафиксировать напряжение на клеммах батареи E;
• под нагрузкой замерить ток I и напряжение на клеммах U.

Измерение под нагрузкой проводится однократно, для этого достаточно несколько секунд. Далее надо воспользоваться законом Ома для полной цепи:

I=E*(R+r),

отсюда

r=I/E-R,

где:

• E – ЭДС батареи в вольтах, с определенными допущениями равна напряжению разомкнутой цепи АКБ;
• I – замеренный ток в амперах;
• R – сопротивление внешней нагрузки, Ом.
• r – искомое внутреннее сопротивление, Ом.

Напряжение на клеммах под нагрузкой позволит вычислить сопротивление нагрузки (вместе с соединительными проводами), если оно неизвестно (а если и известно, то при нагреве большим током во время опыта оно изменится). Оно равно R=U/I.

Самое сложное – как интерпретировать полученный результат. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем больше ток, который батарея выдаст в нагрузку. Но какое сопротивление считать нормальным – непонятно, ведь производители не указывают это значение ни на шильдике батареи, ни в сопроводительной технической документации. И в этом есть логика, потому что внутренее сопротивление является весьма нелинейной функцией от многих вещей:

• температуры;
• состава электролита;
• степени заряженности батареи;
• других факторов.

Соблюсти эти условия в гараже и даже на производстве сложно. Можно лишь ориентироваться на значение в несколько миллиом для новой АКБ с хорошей токоотдачей. Или накопить статистику, замерив много однотипных аккумуляторов, чьё состояние известно.

Подобный замер производится с помощью нагрузочной вилки. Только при таком тестировании внутреннее сопротивление не вычисляется, а по итогам двух измерений (при разомкнутой цепи и под нагрузкой) по таблице делается вывод о работоспособности батареи.

Как проверить генератор на утечку тока

Нередко утечка связана с генератором.

Проверка генератора производится по следующему алгоритму:

• на тестере устанавливается режим измерения постоянного тока;
• щупы мультиметра подсоединяются к клеммам аккумуляторной батареи;
• заводится двигатель;
• включаются мощные потребители: отопитель, ближний свет фар, обогреватель заднего окна, музыкальная система;
• проверяются показатели на экране прибора.

При подсоединении контактов к выводам АКБ при неработающем моторе, тестер покажет около 12,5 В.

После того, как двигатель заведется, напряжение повысится до 13,8-14,8 В.

Проблема обнаруживается после включения мощный потребителей тока. Если в этом случае на экране окажется меньше 12,8 В, то потери происходит в генераторе.

Для проверки можно поднять обороты двигателя до 1500 об/мин. Если теперь напряжение поднимется свыше 14,8 В, то это подтверждает диагноз неисправности генератора.

Скорее всего проблема в пробое одного или нескольких выпрямительных диодах. Также может быть межвитковое замыкание катушки ротора. Иногда проблемное место – реле напряжения.

Проверка генератора на утечки.

При значительно утечке, достигающей 2-3 А, генератор проверить особенно просто.

Если пробиты диоды или проблемы с катушкой ротора, то достаточно приблизить гаечный ключ или отвертку к шкиву генератора и почувствуете, как он примагничивает стальной инструмент.

Причины и последствия

Для начала необходимо разобраться, что такое автомобильный АКБ. Как и любой другой аккумулятор – это химический источник тока, имеющий электрическую ёмкость, значение которой обычно наносится на этикетке батареи. Измеряется она в ампер-часах (А·ч).

Ёмкость АКБ измеряется в ампер-часах и показывает каким током будет происходить разряд автомобильного аккумулятора

Фактически ёмкость определяет количество электрической энергии, которую может отдать полностью заряженный аккумулятор. Утечка тока представляет собой ток, потребляемый от батареи. Допустим, у нас серьёзное короткое замыкание в автопроводке, и ток утечки составляет 1 А. Тогда приведённый в качестве примера аккумулятор на 77 А·ч разрядится за 77 часов. В ходе использования ресурс батареи и её эффективная ёмкость уменьшаются, поэтому стартеру может не хватать пускового тока уже при разряде АКБ наполовину (в холодное время до 75 %). С такой утечкой можно считать, что через сутки завести авто с ключа станет практически невозможно.

Главная неприятность заключается в глубоком разряде аккумулятора. При получении энергии с АКБ, серная кислота, входящая в состав электролита, постепенно преобразуется в соли свинца. До некоторого момента этот процесс является обратимым, так как подобное происходит при заряде аккумулятора. Но если напряжение в ячейках опускается ниже определённого уровня, электролит образует нерастворимые соединения, оседающие на пластинах в виде кристаллов. Эти кристаллы никогда не восстановятся, но будут уменьшать рабочую поверхность пластин, приводя к увеличению внутреннего сопротивления батареи, а, значит, к уменьшению её ёмкости. В конце концов, придётся покупать новый аккумулятор. Опасным разрядом считается напряжение ниже 10,5 В на клеммах АКБ. Если вы принесли домой на зарядку автомобильный аккумулятор и увидели более низкое напряжение, настало время бить тревогу и срочно разбираться с утечкой!

Кроме того, утечки, вызванные короткими замыканиями или расплавленной изоляцией проводки при достаточно больших токах могут привести не просто к порче АКБ, но и к возгоранию. Действительно, новый автомобильный аккумулятор способен отдавать в течение небольшого периода времени сотни ампер, которые по законам физики могут привести к плавлению и воспламенению за несколько минут. Старые батареи могут вскипеть или взорваться при постоянной повышенной нагрузке. Хуже того – всё это может произойти совершенно случайно в любое время, например, ночью на парковке.

Электрическая система автомобиля представляет собой комплекс сложных электронных систем, соединённых между собой

После рассмотрения всех неприятных последствий тока утечки стоит разобраться и в его причинах. Раньше, во времена карбюраторных автомобилей с минимумом электроники нормальным током утечки считалось полное его отсутствие. В тех машинах просто нечему было потреблять ток с батареи, когда зажигание было отключено. Сегодня всё изменилось: любой автомобиль просто напичкан различной электроникой. Это могут быть как штатные устройства, так и установленные водителем впоследствии. И хотя вся современная электроника под дружное шествие экологов с лозунгами об энергосбережении поддерживает специальные «спящие» режимы или режимы ожидания с очень низким потреблением энергии, какое-то количество тока потребляется дежурными цепями. Потому небольшие значения тока утечки (до 70 мА) являются нормой.

Из заводского оборудования в автомобиле в норме постоянно потребляют некоторое количество энергии следующие девайсы:

• Диоды в выпрямителе генератора (20-45 мА);
• Магнитола (до 5 мА);
• Сигнализация (10-50 мА);
• Различные коммутирующие устройства на базе реле или полупроводников, бортовой компьютер двигателя (до 10 мА).

В скобках указаны максимально допустимые значения тока для исправного оборудования. Компоненты с неисправностью могут резко увеличить своё потребление. О выявлении и устранении таких компонентов мы поговорим в последней части, а пока приведём список устанавливаемых водителями дополнительных устройств, которые часто могут добавить к утечке ещё добрую сотню миллиампер:

• Нештатная магнитола;
• Дополнительные усилители и активные сабвуферы;
• Противоугонка или вторая сигнализация;
• Видеорегистратор или радар-детектор;
• GPS-навигатор;
• Любое оборудование с питанием через USB, подключенное к прикуривателю.

Причины возникновения

Причины возникновения этого явления могут быть различными. Для объяснения стоит разделить автомобили на старые и новые, а также учитывать комплектацию.

1. На инжекторных автомобилях ВАЗ-2110 причиной могут стать различные датчики: датчик скорости, холостого хода, распределения топлива. Частой проблемой этих устройств являются трещины в корпусе или целостность внутренней схемы, что приводит к короткому замыканию.
2. Классические модели ВАЗ-2107 не страдают от подобных проблем с датчиками, но общая электрическая схема подключения на подобных машинах сильно капризная. Первой причиной становится стартер. Его втягивающее реле не отходит и не до конца размыкает контакты. Также часто в цепь подключают устройства большой мощности, тянуть которые слабый генератор просто не в состоянии.
3. На совершенно новых авто, утечка тока может возникнуть по причине неправильного монтажа оборудования. Подключение дополнительных габаритных огней, усилителей, подсветки, стереосистемы выполняется без разделения. Часто эти системы подключают в дополнение к штатным, что является неправильным.
4. Старые машины страдают от утечки напряжения за счет плавленой проводки, соединений проводов без изоляции, неисправностей в оборудовании.
5. Кроме неправильного подключения оборудования и неисправностей в нем, причиной может стать короткое замыкание: прямое или непроизвольное. Прямое определяется практически сразу. При нем пробивает предохранитель. Непроизвольное происходит нечастыми касаниями «+» жилы к массе во время движения или после простоя автомобиля в сырую погоду на улице.

Утечка тока серьезная проблема, при которой в первую очередь страдает АКБ.

Как измерить ток утечки мультиметром?

Схема подключения мультиметра для измерения тока утечки

Для измерения утечки тока из АКБ вашего автомобиля вам потребуется три вещи – мультиметр, ключ на 10 и резиновые перчатки. Порядок действий следующий:

1. заглушите авто, выключите всю электронику в салоне (все лампочки в салоне, багажнике, бардачке, прикуриватель, магнитолу);
2. выньте ключи из зажигания, опустите стекла (чтобы был доступ в салон без ключа);
3. закройте все двери.
4. подождите минут 10-15 пока обнулится все статическое напряжение в электросети.
5. откройте капот и при помощи ключа скиньте минусовую клемму с АКБ.
6. установите мультиметр в режим измерения тока и подключите один щуп к минусу аккумулятора, а второй к клемме, прибор должен показать вам определенное значение – это и будет ток утечки АКБ.

Важно: Не подключайте мультиметр к плюсу обоими щупами. Это может привести к короткому замыканию и перегоранию предохранителя мультиметра

Какие инструменты нужны

Чтобы замерить утечку тока на аккумуляторе, владельцу техники потребуется гаечный ключ на 10, а также тестер, измеряющий ток величиной от 3-5 А. Такой показатель доступен практически на всех мультиметрах, в том числе и китайских.

Если под рукой нет измерительного прибора, в крайнем случае можно воспользоваться 12V лампочкой. Не следует брать светодиодные лампы – при скачке напряжения она сразу сгорит. Визуально определить это невозможно, поэтому диагностика потери тока будет проведена неправильно.

Как настроить мультиметр

Перед тем, как приступить к замеру утечки тока на аккумуляторе, нужно выполнить правильную настройку мультиметра. От этих действий зависит итоговый результат операции, а также целостность самого прибора.

Инструмент используют в режиме замера постоянного тока и устанавливают предельно допустимое значение измерения.

Измерение общего тока

Проверка утечки тока в машине – это измерение мультиметром тока, который поступает от АКБ после выключения зажигания к автомобильным узлам. Для этого транспортное средство устанавливают на стоянку и отключают все потребители питания – фары, навигатор, магнитолу и т.д. Затем выключают зажигание, открывают капот, опускают одно из стекол, чтобы в случае возможных проблем иметь возможность открыть автомобиль и включают сигнализацию.

Далее настраивают мультиметр и отсоединяют провод от одной из клемм батареи, чтобы померить ток утечки. Более безопасной считается проверка мультиметром массы на аккумуляторе автомобиля, но можно использовать и плюсовой контакт. Далее к клемме и проводу подсоединяются щупы тестера. Чтобы освободить руки, используют клещи или зажимы «крокодил».

Запрещается соединять щупами плюс и минус батареи – случится короткое замыкание. Вреда машине это не причинит, а в тестере сгорит предохранитель или же прибор выйдет из строя.

После того, как тестер подключен, запрещается включать какое-либо автомобильное оборудование, потому что потребляемый им ток может превысить допустимый предел измерения мультиметра и последний сгорит.

Если все действия выполнены правильно, на дисплее тестера должно появиться цифры, обозначающие ток утечки. Высчитать допустимое значение для своего авто можно самостоятельно, сложив потребляемый ток каждым элементом в бортовой сети. Так, сигнализация потребляет до 20 мА, часы – 1 мА, акустическая система – примерно 3 мА и т.д. Показания на экране мультиметра не должны превышать полученной суммы, а также разрешенных норм.

На автомобилях со штатным оборудованием возможна утечка до 50 мА, на технике с дополнительными потребителями питания (магнитола, сигнализация, навигатор и т.д.) – до 80 мА. Если значение больше допустимого, это сообщает о проблемах с утечкой.

Необходимо оставить тестер подключенным на 10-15 минут. На автомобилях часто устанавливается «умное» оборудование, переходящее в режим сниженного потребления электроэнергии через некоторое время после выключения зажигания. Если же показания на дисплее так и не снизились, нужно приступить к обнаружению причины потери тока.

Определение места утечки тока

Чтобы найти ток утечки, потребуется определить, какой из потребителей не работает в штатном режиме, для чего потребуется обследовать всю электрическую систему автомобиля.

Сначала еще раз убедитесь в том, что все электрооборудование отключено, например, магнитола, включенная в режиме ожидания может потреблять ток до 0,3 А. При этом мультиметр оставляем подключенным к разомкнутой минусовой клемме аккумулятора.

Убедившись, что все электрооборудование отключено, можно приступать к дальнейшей проверке. Для этого нужно найти коробку с предохранителями и схему их цепей. Самостоятельно запомнить то, за какие потребители отвечает каждый из предохранителей нереально.

Поэтому просто вынимаем каждый предохранитель по очереди, продолжая замер утечки тока мультиметром. Если показания не меняются, значит, можно устанавливать предохранитель на место, поскольку через его цепь ток не утекает. Если после изъятия предохранителя показания тестера нормализовались, то есть ток понизился до 0,08 А и ниже, нужно отметить этот предохранитель и узнать по схеме, за какие потребители он отвечает.

Далее нужно продолжить работу методом исключения. Для этого предохранитель вставляется обратно,  внимательно обследуются все потребители, запитанные от него . Для этого они последовательно отключаются, а цепь соединяется напрямую. На том потребителе или проводе, где показатели тока нормализовались, и происходит утечка. Тогда этот элемент подлежит ремонту или замене. Нередко случается утечка на клеммах предохранителя, которые заржавели и окислились, поэтому обследование  начинайте с колодки предохранителей.

Как производится проверка утечки тока в автомобиле мультиметром

При  появлении первых признаков такой неисправности, необходимо произвести проверку утечки тока в автомобиле с помощью прибора.

Последовательность проверки:

1. Перед выполнением работ необходимо найти схему расположения предохранителей автомобиля. Это можно сделать, скачав руководство по эксплуатации авто, задав соответствующий запрос в поисковике. В некоторых автомобилях расшифровка предохранителей имеется на крышке блока предохранителей. Необходимо найти все места, где имеются предохранители в автомобиле.

2. Снимается положительная клемма аккумуляторной батареи. Зажигание и все электрооборудование авто должны быть выключены. Некоторые специалисты рекомендуют вести контроль по отрицательно клемме. Принципиальных отличий нет, цепь все равно одна. При контроле по положительной клемме проще производить поиск конкретного места утечки.

3. Мультиметр переключается в режим измерения постоянного тока 10 Ампер, щупы устанавливаются в соответствующие разъемы. На щупы лучше надеть наконечники-крокодилы.

4. Далее положительный (красный) щуп тщательно закрепляют на плюсовой клемме АКБ, минусовой – на снятой клемме, идущей к оборудованию автомобиля. Место этого соединения необходимо защитить от случайного контакта с кузовом авто (можно просто временно заизолировать ветошью), чтобы не было короткого замыкания.

5. На цифровом дисплее мультиметра будет индицироваться ток утечки. Если его величина меньше, чем 0,2 Ампера, можно дальнейший контроль не производить. Если ток больше 0,5 Ампер, то есть критического значения, необходимо перейти к дальнейшим операциям.

В случае, когда его величина находится в пределах от 0,2 до 0,5 Ампера, решение о целесообразности дальнейших действий принимается самостоятельно. Если ток превышает верхний предел измерений (как это показано на следующем фото), следует немедленно прекратить измерения и пригласить специалиста.

6. Если ток утечки в автомобиле больше критического значения, приступают к поиску конкретной причины и ее источника.

Для этого необходим помощник. Он будет последовательно доставать и вставлять на прежние места предохранители. В это время «оператор» мультиметра должен контролировать изменение показаний прибора.

Если при демонтированном предохранителе, показания значительно не изменятся (более, чем на 5%), значит, через этот предохранитель ток утечки практически не идет.

Правильнее начинать отключение — включение с мощных предохранителей, рассчитанных на большие токи. Это может ускорить процесс поиска. Обычно по цепи предохранителей большого номинала стоит еще несколько меньших предохранителей.

Если, например, при демонтаже предохранителя, отвечающего за блок управления кузовом, ток утечки значительно уменьшился, необходимо перейти к контролю малых предохранителей отвечающих за световое оборудование, дворники, омыватель и другие элементы оборудования кузова.

Видео — поиск утечки тока в автомобиле:

Лучше всего таким методом перебрать все предохранители. Предохранители автосигнализации обычно устанавливаются не на штатные места, они могут «висеть» рядом с основным блоком сигнализации.

Некоторые автоэлектрики используют усложненный метод контроля. Для него помощник не требуется.

7. Усложненный метод. В этом случае обратно накидывается положительная клемма АКБ. Последовательно достаются предохранители. Щупы мультиметра устанавливаются в разъемы вынутого предохранителя, контролируя ток по конкретной цепи. Данный метод более трудоемок, но точен.

8. Расшифровав по схеме расположения предохранителей все цепи, по которым утекает ток, приступают к установке конкретной причины утечки в этих цепях. Для этого нужен опыт работы со схемами электрооборудования автомобиля. Наиболее распространенные причины:

• замыкание проводки;
• залипание реле;
• выход из строя электронных блоков.

9. Для временного устранения проблемы утечки тока, можно не вставлять на место предохранитель, через который идет утечка. Например, если причина утечки находится в неисправности автомагнитолы, на время стоянки можно выключать соответствующий предохранитель.

Неисправности автогенераторов и способы их устранения

При работе генераторов могут возникать неисправности механического и электрического характера. Зачастую одна вовремя не исправленная поломка становится причиной других.

Признаки повреждения генератора:

• мигание или постоянная работа лампы зарядки при работающем моторе;
• недостаточная зарядка или перезаряд аккумулятора;
• тусклый свет внешней световой сигнализации;
• пульсации свечения ламп;
• значительное увеличение яркости свечения ламп при повышении оборотов;
• посторонние звуки, источником которых является генератор или привод.

Механические поломки

Распространенные неисправности механического характера:

• появление трещин на приводном шкиве;
• обрыв ремня привода;
• износ подшипников якоря, который приводит к заклиниванию генератора.

Трещины и сколы на шкиве обнаруживаются при визуальном осмотре узла. Острые кромки начинают разрушать приводной ремень, который может сойти со шкива по поврежденным кромкам. Поломанный или лопнувший шкив требуется заменить новым, ремонт узла невозможен. Новый шкив должен иметь такие же геометрические параметры, как и изношенный.

Поврежденные подшипники якоря начинают издавать при работе характерный свист. Затягивать с ремонтом не следует, поскольку нарушается режим работы генератора из-за изменения зазора между якорем и статором. В итоге якорь может заклинить, что приведет к обрыву ремня и повреждениям щеток и обмотки.

Электрические поломки

Поломки электрической части генераторов:

• истирание токосъемных щеток;
• протирание коллекторной части ротора генератора;
• выход из строя регулятора напряжения;
• межвитковые замыкания обмотки статора;
• выгорание выпрямительного диодного моста;
• разрушение соединительной проводки;
• обгорание или окисление мест подключения проводки.

Для проверки работоспособности генератора применяется мультиметр или вольтметр, предназначенный для измерения постоянного напряжения 0-20 В. Перед началом замеров рекомендуется прогреть агрегат, дав ему поработать 10-15 минут при холостых оборотах двигателя и работающем потребителе (например, ближнем свете фар). Замер напряжения между положительной клеммой генератора и массой автомобиля должен показать значение в пределах 13,5-14,5 В. Более точная информация имеется в инструкции по ремонту и обслуживанию машины. При отклонении напряжения от норматива требуется замена реле-регулятора.

Проверка напряжения на клеммах батареи позволяет обнаружить повреждения соединительной проводки. Для полноценного замера требуется увеличить обороты двигателя до высоких и подключить мощные потребители энергии (например, дальний свет фар, обогревы стекол и сидений). В этом случае напряжение должно быть близким к значению на реле-регуляторе. В противном случае требуется провести проверку проводов и точек подключения.

Исправность диодного моста проверяется путем установки мультиметра на положительный вывод генератора и массу в режиме замера переменного тока. Значение напряжения должно находиться в пределах до 0,5 В. Более высокое напряжение является признаком неисправности диодного моста.

Процесс замены генератора на Форд Фокус 2 показан в видео, предоставленном каналом «Азбука Форд».

Замер пробоев обмоток генератора производится при отключенном аккумуляторе и отсоединенной от положительной клеммы устройства проводке. Тестер, переключенный в режим амперметра, подключается между клеммой и проводкой. Допустимым считается значение до 0,5 мА. При повышенном токе возможен пробой деталей диодного моста либо обмоток.

Для проверки обмоток возбуждения необходимо снять генератор с автомобиля. Работы ведутся при удаленном регуляторе напряжения и щеточном узле. Перед началом проверки контактные кольца очищаются от грязи. Тестирование выполняется мультиметром, переведенным в режим омметра. Подключение ведется к контактным кольцам. Нормальное значение сопротивления находится в интервале 5-10 Ом. Для замера пробоя на массу омметр цепляется к кольцам и корпусу. В исправном состоянии значение сопротивления будет бесконечным, при иных значениях — имеется пробой.

Категорически запрещается проверять работу генераторов методом короткого замыкания. Подобные действия приводят к выходу из строя не только агрегата, но и электронных блоков. Диагностику устройства рекомендуется проводить на стендах, имеющихся в специализированных центрах. Самостоятельные действия могут стать причиной дорогостоящего ремонта.