Определенные обстоятельства могут заставить автовладельца отключить клеммы от аккумулятора при работающем двигателе автомобиля. Например, это желание проверить работоспособность генератора, не используя для этого никаких измерительных приборов. Перед этим наслушавшись друзей или насмотревшись различных блогеров, утверждающих, что именно так и нужно делать, и что это правильно.
Проверка в этом случае очень проста, если на работающем двигателе отключить клемму от аккумулятора, и двигатель продолжит работать, то значит генератор исправен. Поскольку в этом случае электроэнергия для работы всех электрических систем автомобиля поступает от генератора. Если двигатель заглохнет, значит генератор неисправен.
Или, например, перестановка аккумулятора с заведенной машины на другую, с севшим аккумулятором. Такое может произойти, когда вы зимой завели свой автомобиль, и к вам обратился за помощью другой автовладелец, с просьбой одолжить ему ваш аккумулятор, чтобы завести свой автомобиль, в котором «сдох» аккумулятор. И вы не прекращая прогрев двигателя своего автомобиля, так как очень спешите, не глуша его, снимаете аккумулятор и передаете его второму автовладельцу.
Ну и ещё может быть много поводов, вынуждающих автовладельцев сделать это.
Что происходит с электросетью автомобиля при отключении от неё аккумулятора при работающем двигателе
Теперь наглядно разберемся, какие процессы происходят в электросети автомобиля при отключении от неё аккумулятора при работающем двигателе. И могут ли эти процессы привести к выходу из строя бортового электрооборудования. В этом нам поможет осциллограф, подключенный к клеммам АКБ, на которых и будем анализировать напряжение бортовой сети. Осциллограф позволит увидеть даже очень короткие во времени скачки и провалы напряжения, которые любой цифровой мультиметр или цешка (советский аналоговый стрелочный мультиметр) зафиксировать не способны.
1. Штатный режим работы (с подключенным аккумулятором). В этом режиме аккумулятор является сглаживающим буфером. Он поглощает все всплески и пульсации напряжений возникающих в бортовой сети, являющихся результатом неидеальной системы энергоснабжения (её главный элемент – генератор). Идеальные системы могут быть только в теории. В моменты провалов напряжений аккумулятор становится источником тока и восполняет провалы своей энергией. В результате чего напряжение бортовой сети никогда не будет выходить за пределы рабочего диапазона напряжений аккумулятора и в среднем будет составлять 14 В. Что и подтверждает приведенная ниже осциллограмма.
Видно, что линия практически прямая, без всплесков, пульсаций и провалов. Такое питание является практически идеальным для всех электропотребителей автомобиля.
Аккумулятор в машине выполняет примерно ту же роль, что и сглаживающий конденсатор в блоках питания. Где он заряжается во время максимальной амплитуды пульсаций и отдает энергию в промежутках между ними. Сглаживая таким образом пульсирующее напряжение.
2. Режим с отключенным аккумулятором. Теперь бортовая сеть осталась без буфера в лице аккумулятора. И все всплески, и провалы напряжения сглаживать уже не будет. Но худо-бедно система энергоснабжения сама поддерживает напряжение в безопасных для электропотребителей пределах. Допуская пульсации и провалы в относительно безопасном диапазоне от 10 до 16 В, изредка на очень короткие промежутки времени проседая до 8 В. Что видно на осциллограмме ниже.
В принципе такой режим энергоснабжения можно назвать приемлемым. Короткие провалы до 8 В, негативного влияния на электропотребители не оказывает.
3. Момент отключения аккумулятора. А теперь будьте внимательны, дальше самое интересное. Смотрим на осциллограмму ниже и видим, что в момент отключения аккумулятора от бортовой сети возникают большие всплески напряжения достигающие 30 В.
Такое напряжение уже является опасным для любых электронных устройств, питающихся от бортовой сети со штатным напряжением 12 В. И любое из них, может совершенно неожиданно для вас выйти из строя. И если этим слабым звеном окажется электронный блок управления (ЭБУ), то вам крупно не повезло.
Такие большие всплески напряжения происходят по причине того, что генератор является индуктивным элементом, который накапливает магнитную энергию при протекании тока через него. А при резком уменьшении тока, пытаясь поддержать его неизменным, высвобождает накопленную энергию в виде резкого увеличения напряжения, многократно превышающего изначальное. Это, физическое свойство индуктивного элемента называется самоиндукцией, и от него никуда не уйти.
Многие ещё из курса школьной физики помнят опыт, когда к индуктивности подключалась и отключалась батарейка. В момент подключения батарейки ничего интересного не происходило. А вот в момент отключения, то есть резкого уменьшения тока, проскакивала мощная искра в месте разрыва электрической цепи. И кто случайно в этот момент прикасался к токоведущим частям схемы, получал чувствительный удар током. Батарейка была всего на 1,5 В, а индуктивность в момент разрыва цепи, формировала напряжение в сотни вольт. Примерно, то же самое происходит и в бортовой сети автомобиля при отключении аккумулятора.
4. Момент отключения аккумулятора при всех включенных потребителях. Бытует мнение, что если перед отключением аккумулятора максимально включить все возможные потребители автомобиля, то опасного скачка напряжения не будет. Смотрим на осциллограмму ниже.
Как видим, опасные всплески напряжений не исчезли, они стали лишь несколько меньше. И если теперь выключить, например, фары или любой другой потребитель, то опять произойдет опасный скачек напряжения. И чем мощнее будет отключаемый потребитель, тем сильнее произойдет скачек напряжения.
Заключение
Исходя из результатов проведенного анализа, я настоятельно рекомендую никогда не отключать клеммы от аккумулятора на работающем двигателе современного автомобиля, который буквально напичкан нежной электроникой. Десять раз вам может повезти, а на одиннадцатый раз не повезет. Сожжете «мозги» автомобиля и будет вам горе.
Выгоревший участок ЭБУ
Это на автомобилях времен СССР можно было так делать, где из полупроводниковой электроники был только радиоприемник или магнитофон. А остальному электрооборудованию, построенному без полупроводников, скачки напряжения не были страшны.
Пишите в комментариях, отключали ли вы на своем автомобиле клеммы от аккумулятора при работающем двигателе. И привело ли это к выходу из строя какого-либо электрооборудования автомобиля.
А если ещё кто-нибудь знает, на каком пробеге нужно менять ремень аккумулятора, обязательно напишите.
