Как определить утечку тока в автомобиле и найти её причину

Основные причины повышенной утечки

Чтобы проще было понять суть проблемы, можно ввести аналогию аккумулятора с классическим бассейном с несколькими трубами из математической задачи. По одной трубе вода в бассейн втекает – это ток заряда. По другой (или нескольким) вода вытекает. Это разрядный ток, или сумма токов ко всем потребителям. Если зарядный ток намного превышает разрядный, бассейн будет наполняться до краев, и в любом случае в нем будет в наличии вода (запас энергии) для питания потребителей. Если выходных труб много или расход по ним больше (много нагрузок с высокой мощностью потребления), то уровень воды будет пополняться медленно, или вообще будет только снижаться (если ток разряда будет больше тока заряда). Поэтому причины ситуации, когда аккумулятор разряжается, можно разделить на две группы:

• недостаточно энергии заряда (мало воды поступает в бассейн);
• чрезмерный ток разряда (много воды расходуется).

Для дальнейших поисков неисправности важно определить изначальный фактор неправильной работы системы электроснабжения.

АКБ не успевает заряжаться

Аккумулятор заряжается тем быстрее, чем выше зарядный ток (и одновременно ниже разрядный). Этот зарядный ток задается разностью напряжений между бортсетью автомобиля и зажимами аккумулятора (10,8..12,6 вольт в зависимости от уровня заряда). Главным источником электроэнергии в машине является генератор – он обеспечивает машину энергией во время движения (аккумулятор работает при запуске двигателя и во время стоянки с заглушенным мотором). Хотя напряжение генератора стабилизировано с помощью регулятора, оно все же имеет допустимые пределы, которые в норме составляют от 13,5 до 14,5 вольт. Фактический уровень зависит от нагрузки и от оборотов двигателя, большее значение соответствует более высокой частоте вращения, более низкое – холостому ходу. По этим причинам АКБ на холостых оборотах заряжается медленнее.

Зависимость максимального тока генератора от оборотов.

К тому же генератор выходит на номинальную мощность при определенных оборотах, которые всегда выше холостых. Поэтому оптимальный режим для подзаряда батареи – постоянная равномерная езда. В городских условиях это не всегда достижимо, поэтому в обстановке перманентных пробок складываются не самые благоприятные условия для восстановления уровня энергии в АКБ. А если при этом еще включены мощные нагрузки (световое оборудование, аудиосистема и т.п.), может получиться так, что расход энергии превысит приход, и батарея вместо заряда будет подпитывать бортсеть и разряжаться (в лучшем случае заряжаться крайне медленно).

Другой вариант – некоторые водители при остановках в пробках, на железнодорожных переездах, у светофоров и т.п. любят глушить двигатель. Это на самом деле дает некоторую экономию топлива, но пусковой ток даже при горячем моторе составляет десятки ампер. Пусть процесс запуска длится несколько секунд, но если это делать часто, то энергия аккумулятора будет расходоваться в повышенном режиме. В сочетании с остальными факторами (мощные потребители, езда в пробках и т.п.) это может привести к превышению разряда над зарядом.

Неисправная проводка или генератор

Бывает так, что генератор выдает пониженное напряжение, которого перестает хватать для нормального подзаряда АКБ. В большинстве случаев причин неисправностей две:

• вышел из строя регулятор напряжения;
• выгорел диод (или несколько) в выпрямителе генератора (в диодном мосте).

В этих случаях проблема легко диагностируется и лечится заменой неисправного элемента.

Регулятор напряжения генератора.

Могут быть и прочие неисправности – например, подклинивание (или полное заклинивание) подшипника источника электроэнергии. В этом случае, скорее всего, будет слышен характерный свист проскальзывания ремня привода генератора. А в целом понижение напряжения бортсети можно заметить по уменьшению яркости осветительных приборов и сбоям в работе автомобильной электроники. При первых подозрениях надо замерить напряжение на клеммах генератора. Если оно ниже нормы, генератор вообще может превратиться из источника энергии в потребителя, усугубляя проблему.

Другая причина, по которой подзаряд может замедлиться или отсутствовать вообще – окисление контактов силовой цепи. Это может привести к росту переходных сопротивлений, увеличению падения напряжения в месте контакта, как итог – уменьшение напряжения на потребителях. Наибольший эффект дают окисленные контакты на клеммах аккумулятора, генератора. В меньшей степени – на терминалах стартера и втягивающего реле. В последнем случае процесс пуска может затянуться, что приведет к большему разряду АКБ.

 

Большое потребление при выключенном зажигании

Часть потребителей в машине запитана всегда, даже когда двигатель остановлен и зажигание выключено. Если таких нагрузок слишком много, аккумулятор разрядится быстрее, ему потребуется длительная зарядка во время езды. Иногда в результате ошибки некоторые потребители подключаются в обход замка зажигания – например, активные антенны для радиоприема, сервисные устройства и т.п. Они также могут создавать проблемы с уровнем запаса энергии в АКБ.

Утечка с аккумулятора при выключенном зажигании

Подобная потеря обычно возникает в случае истечения срока годности АКБ (средний аккумулятор рассчитан на 3-5 лет бесперебойной работы). Также нарушение электроснабжения может возникать в случае нарушения температурных правил хранения аккумулятора (больше всего АКБ «не любят» морозы, тогда жару они переносят легче).

Еще одна причина появления утечек — это физическое повреждение устройства при аварии.

Через сигнализацию

Утечка через сигнализацию обычно возникает в трех основных случаях:

• Сигнализация подключена неправильно (например, нарушены правила разведения проводов).
• Низкое качество сигнализации (чаще всего этим недостатком страдают сигнализации китайского производства).
• Короткое замыкание (достаточно часто оно возникает вследствие воздействия первого или второго фактора).

Через магнитолу

Утечка электрического тока через магнитолу обычно возникает не из-за неисправности самого магнитофона (хотя иногда такое тоже бывает), а из-за неисправности проводки, подключенной к устройству. При этом появление дефектов проводки может возникать как по естественным причинам, так и из-за нарушения правил подключения магнитофона.

Блок управления двигателем

На этот блок всегда подается напряжение по шине 30, но при исправном блоке этот ток не превышает единиц миллиампер.

Блоки ABS, управления кузовом, климат-контроля и другие

Общее потребление этих блоков (исправных) не более 10 миллиампер.

Стартер

Исправный стартер не потребляет ток во время стоянки, хотя на него также постоянно подается напряжение питания.

Токи утечки, связанные с влажностью, загрязнением контактов

В реальных условиях эксплуатации автомобиля, особенно в холодное время года, на токоведущие проводники, контакты, разъемы попадает влага с различными примесями. Появляются токи электролиза.

О присутствии этого паразитного процесса свидетельствует зеленоватый и белый налет на контактах, проводах, клеммах, разъемах, словом там, куда добралась соль, кислота, щелочь и влага.

Электролиз не возможен без тока. Иногда токи утечки по этой причине достигают 0,5 Ампера (500 миллиампер) и более. Если электропроводка ухожена, обработана специальными составами, то утечка по этой причине обычно не превышает 5 миллиампер.

Ток саморазряда АКБ

В принципе, это тоже ток утечки. Многие замечали, что возле клеммы АКБ образуется налет. Это также электролиз. Он приводит к разряду аккумуляторной батареи. Есть еще и внутренний саморазряд, вызванный нарушением целостности пластин, качества электролита. Для пожилых аккумуляторов он может превышать токи утечки авто.

Через генератор

Нарушения электроснабжения из-за генератора обычно возникает только в одном случае — при физическом повреждении генератора при дорожно-транспортном происшествии. В редких случаях этот дефект может возникнуть и по другим причинам — короткое замыкание, производственный дефект, длительный перегруз автомобиля и другие.

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.

Норма утечки тока в аккумуляторе автомобиля в режиме покоя

В первую очередь, ток в режиме покоя идет внутри батареи. Это явление называется саморазрядом, и нормальным считается ток около 1% от емкости АКБ – если аккумулятор отключен. Также во время стоянки с выключенным двигателем энергию потребляют и другие нагрузки, поэтому допустимым считается 4%..5% от емкости АКБ. Так, для АКБ емкостью 55 А*ч нормальным будет считаться ток в 0,270 А (270 мА). Несложно посчитать, что при такой утечке АКБ полностью разрядится за 40-50 дней стоянки (если не снять клемму с аккумулятора, в этом случае будет присутствовать только саморазряд).

Утечка может увеличиться, если подкапотное пространство загрязнено – грязь между клеммами может иметь небольшую электропроводность и дать еще несколько процентов к паразитному току. Следует понимать, что понятие нормальной утечки не прописано в технической документации, и может для разной конфигурации схемы электроснабжения быть разным. Основной критерий – чтобы автомобиль можно было завести после стоянки обычной длительности. Если не предполагается использование авто в течение долгого срока, лучше снять АКБ или отключить одну из клемм.

При долгом простое лучше снять клемму с АКБ

Последствия утечки тока

Аккумулятор не только является источником энергии при запуске двигателя, но также может подпитывать бортовую сеть, если ресурсов генератора недостаточно или он выходит из строя.

Утраченный заряд АКБ возмещает именно за счёт генератора во время поездки. Разрядка во время длительной стоянки, частичная или полная — это не рядовая ситуация, которая свидетельствует об утечке тока.

Последствия могут быть следующими:

• автомобиль невозможно завести в самый неподходящий момент;
• проводка возгорается, что провоцирует возникновение пожара в машине.

От водителя, в свою очередь, требуется своевременно обнаружить утечку и ликвидировать её причины.

Схема протекания тока

Схема протекания тока при остановленном моторе.

При остановленном двигателе все электрооборудование автомобиля запитывается от аккумулятора. Часть устройств работает независимо от положения ключа зажигания. Обычно это:

• противоугонное устройство;
• часть светосигнального и звукового оборудования.

Протекание тока через них указано зеленой линией. Остальные получают питание только при включении зажигания – путь тока обозначен синей линией.

Знание конкретной схемы будет полезно при поиске нештатного потребителя – все нагрузки можно разделить одним поворотом ключа.

У некоторых моделей автомобилей имеется дополнительное положение ключа зажигания – АСС для включения аксессуаров. Часть потребителей питается от линии этого выключателя. Это также можно использовать, чтобы обнаружить нештатную утечку тока в автомобиле

Схема протекания тока при питании от генератора.

Если двигатель запущен, то питание осуществляется от генератора. Ключ зажигания при этом замкнут, и появляется еще один потребитель – аккумулятор.

Какой инструмент подготовить для проверки

Основной инструмент для поиска утечек – амперметр. Очень удобно использовать мультиметр с клещами постоянного тока – они позволяют делать замеры без отключения проводов. К тому же их действие основано на эффекте Холла, который позволяет различать направление тока, что бывает критически важно при обнаружении утечек.

Мультиметр с клещами постоянного тока.

Если их нет, можно применять и обычный тестер в режиме амперметра, но здесь понадобится еще и инструмент для отсоединения и присоединения проводов, и вся процедура будет гораздо более трудоемкой.

Алгоритм поиска утечки

Чтобы найти утечку, в первую очередь надо снять аккумулятор и зарядить его от стороннего ЗУ до номинального напряжения. После установки на место, надо, не включая зажигания, измерить ток, потребляемый бортовой сетью авто. Если он превышает допустимое значение, надо искать нештатного потребителя. Для этого можно замерять ток на плюсовом проводе к каждой нагрузке или просто поочередно отключать устройства, контролируя общий ток и определяя вклад в него от каждого устройства. Так можно обнаружить нагрузку, которая потребляет излишнюю энергию.

Положение мультиметра и разъема для красного щупа — 10А

Если такой потребитель не найден, надо завести двигатель и измерить напряжение на генераторе. Оно должно быть в указанных выше пределах (и однозначно выше напряжения аккумулятора). Также полезно проверить направление тока – он должен вытекать из генератора и втекать в АКБ. Если нет – надо искать причину. В первую очередь надо визуально осмотреть контакты силовой цепи (это можно сделать с самого начала, при первом осмотре подкапотного пространства).

Окисленные клеммы аккумулятора.

Если обнаружено окисление или ржавчина на контактирующей поверхности, надо снять клеммы, счистить рыхлый слой загрязнения. Плотный слой удаляется напильником или наждачной шкуркой соответствующей степени зернистости.

Если окисления нет или его удаление не помогло, есть повод подозревать неисправность генератора. Заедание подшипников можно проверить самостоятельно, откинув ремень генератора и прокрутив ротор рукой. Он должен вращаться легко и плавно, без заеданий и посторонних шумов. Выгорание диодного моста иногда можно обнаружить визуально. Также его можно проверить мультиметром – каждый диод отдельно.

Проверка диодного моста.

Снимать или отключать аккумулятор при работающем двигателе, чтобы проверить работу генератора, крайне не рекомендуется. Он служит своеобразным буферным элементом, защищающим оборудование автомобиля (в первую очередь, электронное) путем сглаживания выбросов напряжения, неизбежно возникающих при работе генератора. Для проверки устройства на стенде надо обратиться в сервисный центр.

Проверка генератора на стенде.

Если все в порядке, надо попросить кого-нибудь нажать педаль газа (а в автомобилях с тросовой проводкой педали топливной заслонки можно увеличить обороты самостоятельно) и напряжения на аккумулятореопределить уровень . Он должен повыситься, но оставаться в пределах нормы. Если нет – повод для диагностики генератора.

Далее надо включить всех потребителей, которые обычно включены при езде (музыка, освещение и т.п.), и проверить общее потребление. Если оно выше нормы – надо принимать решение об отключении части из них или замене генератора на более мощный.

Замер аккумулятора

Кроме двух перечисленных причин (слабый заряд и чрезмерное потребление) бывает и третья – потеря емкости аккумулятором (объема бассейна недостаточно для обеспечения водой всех потребителей). Этот процесс естественен и необратим, его можно замедлить правильной эксплуатацией аккумулятора и ускорить неграмотной, но рано или поздно всем батареям приходит конец.

Проверить состояние АКБ можно во время зарядки от внешнего ЗУ. Полностью разряженная, но исправная батарея емкостью от 55 А*ч будет запасать энергию от зарядника в режиме стабилизированного напряжения как минимум несколько часов. Если весь процесс стал занимать гораздо меньшее время (иногда хватает и часа), это означает потерю аккумулятором емкости. Его пора менять.

Зарядка АКБ от сетевого зарядного устройства.

Можно произвести точный замер фактической емкости АКБ методом контрольного разряда. Для этого надо полностью зарядить батарею и собрать несложную схему из аккумулятора, измерительных приборов и нагрузки, в качестве которой удобно применять автомобильные лампы на 12 вольт. Можно включить одну лампу, можно несколько параллельно. Чем больше общая мощность ламп, тем быстрее разрядится батарея.

Чтобы разрядить аккумулятор с фактической остаточной емкостью, например, 24 А*ч (около половины), понадобится ток в 1 А и лампа мощностью около 12 ватт. Исходя из этого и желательной скорости разряда, можно выбрать мощность нагрузки. Окончание разряда можно определить по погасанию лампочек и измерением напряжения тестером – полным разрядом считается выходной уровень АКБ 10,8 вольт (все, что ниже — глубокий разряд, сокращающий ресурс аккумулятора). Умножением времени разряда на ток (он вычисляется, как мощность всех ламп, деленная на 12 вольт), можно узнать фактическую емкость АКБ.

Разряд батареи лампой накаливания.

Даже если нагрузочные лампы погасли, процесс разряда все равно идет. Надо следить, чтобы АКБ не ушла в режим глубокого разряда (ниже 10,8 вольт) – можно вывести батарею из строя.

Устранение

Начинать поиск утечки напряжения необходимо с тех приборов, которые были подключены в цепь сравнительно недавно. Например, если был подключена сигнализация или стереосистема, их нужно отключить полностью, разъединив провода питания. После разъединения нужно снова произвести замер мультиметром. Если проблема не выявлена, нужно продолжить поиск.

Генератор и стартер

Это основные источники потребления напряжения. Именно эти устройства могут потреблять ток при отключенном замке зажигания.

1. Для проверки стартера необходимо завести двигатель или просто прокрутить механизм, сделать замер.
2. Если проблема не решена, полностью отсоединить электрическое питание от механизма.

У стартеров часто заедает или заполняется медной стружкой втягивающее реле. Касание одного контакта может значительно повысить утечку, так как потребление требуется для всей обмотки устройства. На старых моделях «Жигулей», это особенно актуально, так как «+» провод от аккумулятора напрямую подключен к стартеру.

Генератор также имеет обмотку из провода. Поэтому является большим потребителем энергии. Для проверки необходимо отключить все провода, которые не подключены на корпус прибора. Далее провести проверку на утечку.

Датчики

Различного типа датчики проверяются мультиметром на короткое замыкание с корпусом. Перед подобным тестом необходимо по очереди разъединить все контактные клеммы датчиков и снова провести замер утечки. Если проблема пропала, значит на корпус «коротил» один из отсоединенных элементов. Для этого испытания, мультиметр необходимо перевести в режим прозвонки со звуковым оповещением. Измерить КЗ очень просто:

1. Красный контрольный щуп соединяется поочередно с каждым контактом в разъеме.
2. При этом черный щуп постоянно соединен с «массой» автомобиля.

На работоспособность датчиков укажет отсутствие звукового сигнала тестера. Если один из элементов не прошел проверку, его можно считать неисправным и заменить.

Определить утечку тока в старых или «аварийных» машинах можно по местам обрывов проводки. Эти места должны быть хорошо заизолированы. Отсутствие изоляции приведет к замыканию на корпус. Также стоит проверить общую изоляцию проводки. Найденные трещины, оплывы, нагар должны быть устранены. Подобные повреждения приводят к утечке напряжения в сырую погоду. Определить их очень тяжело, если двигатель был ранее прогрет.

Краткие итоги

Повышенная утечка тока в автомобиле — серьёзная неисправность. За норму можно смело принимать всё, что менее 120 мА. Хотя для некоторых машин и это слишком много. Чтобы замерить утечку тока, нужен мультиметр и простой алгоритм действий. Найти причину чрезмерного энергопотребления тоже несложно. Ну а её устранение — и вовсе дело техники.

Источник: skoda-rapid.ru