Меню

Аккумуляторы генератор для авто



Принцип работы и устройство современного автомобильного генератора

В стандартном исполнении в автомобиле существуют два источника питания – генератор и аккумулятор. Разница между ними заключается в том, что АКБ накапливает электроэнергию, а автомобильный генератор ее вырабатывает. То есть это устройство преобразует механическую энергию от двигателя в электрическую с целью дальнейшего питания всех потребителей и заряда аккумулятора.

  1. Функции генератора
  2. Виды генераторов
  3. Устройство генератора переменного тока
  4. Корпус
  5. Привод
  6. Ротор
  7. Статор
  8. Выпрямительный блок или диодный мост
  9. Регулятор напряжения
  10. Щеточный узел
  11. Принцип работы
  12. Параметры генератора
  13. Мощность автогенератора
  14. Основные неисправности
  15. Механические неисправности
  16. Электрические неисправности

Функции генератора

При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).

фото 1

Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.

Виды генераторов

Выделяют два вида автомобильных генераторов:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:

  • малая мощность и эффективность;
  • необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
  • небольшой срок службы.

Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.

Устройство генератора переменного тока

Работу любого генератора можно сравнить с электродвигателем, который работает в обратном режиме, то есть не потребляет, а вырабатывает ток. По типу конструкции современные генераторы делятся на два вида: компактный и традиционный. Они имеют общее устройство, но различаются в компоновке корпуса, вентилятора, выпрямительного узла и приводного шкива. Также у современных устройств имеется три фазы.

фото 2

Генератор состоит из следующих основных элементов:

  • привод со шкивом, подшипниками и валом;
  • ротор с обмоткой возбуждения и контактными кольцами;
  • статор с сердечником и обмоткой;
  • корпус, состоящий из двух крышек;
  • регулятор напряжения;
  • выпрямительный блок или диодный мост;
  • щеточный узел.

Разберем каждый элемент устройства отдельно и подробно.

Корпус

В корпусе находятся все основные элементы генератора. Он состоит из двух крышек (передняя и задняя). Крышки соединяются между собой болтами. Для изготовления крышек используют легкие сплавы алюминия, которые не намагничиваются и хорошо отводят тепло. В крышках есть вентиляционные отверстия и крепежные фланцы.

В задней крышке установлен диодный мост и щеткодержатель со щетками. Также в задней крышке расположен выводной контакт, по которому ток поступает от генератора.

Привод

Вращение от коленчатого вала передается на шкив генератора и вращает ротор. Частота вращения шкива больше частоты вращения коленвала в 2-3 раза. Крутящий момент от двигателя передается посредством ременной передачи. Могут использоваться поликлиновый и клиновый ремень в зависимости от конструкции. Поликлиновый ремень считается более универсальным и современным.

Ротор

На валу ротора находится обмотка возбуждения, которая создает магнитное поле и, по сути, представляет собой обычный электромагнит. Обмотка находится между двух полюсных половин (сердечников), необходимых для регулирования и направления магнитного поля. Каждая из половин имеет по шесть треугольных выступов, называемых клювами. Также на валу ротора расположены два медных контактных кольца. Иногда они изготавливаются из стали или латуни. Через контактные кольца на обмотку возбуждения поступает питание от аккумулятора. Контакты обмотки припаяны к кольцам.

фото 3

На переднем конце вала ротора находится приводной шкив, а на другом крепится крыльчатка вентилятора. Их может быть две. Они нужны для охлаждения внутренних деталей генератора. Также на обоих концах ротора установлены необслуживаемые шариковые подшипники.

Статор

фото 4

Конструктивно статор имеет форму кольца. Это основная деталь, служащая для создания переменного тока от магнитного поля ротора. Состоит из обмотки и сердечника. В свою очередь, сердечник состоит из соединённых стальных пластин, в которых образуются 36 пазов. В пазы навивается три обмотки, которые образуют трехфазное соединение. Может быть две схемы соединения обмоток: «звезда» и «треугольник». По схеме «звезда» концы каждой из трех обмоток соединены в одной точке. По схеме «треугольник» концы обмоток выводятся отдельно.

Выпрямительный блок или диодный мост

Выпрямительный блок выполняет задачу по преобразованию переменного тока генератора в постоянный, который необходим для питания бортовой сети автомобиля. Другими словами, он выдает напряжение стабильной и одинаковой величины.

фото 5

Блок также называют диодным мостом, который состоит из двух радиаторных пластин (положительной и отрицательной) и диодов. На каждую фазу приходится по два диода. Сами диоды герметично вмонтированы в пластины. Диодный мост имеет форму подковы.

С обмотки статора ток поступает на диодный мост, затем «выпрямляется», и подается на выводной контакт на задней крышке.

Через диоды ток проходит только в одном направлении, при этом отсекаются токи обратной полярности. Диодный мост может находиться в корпусе генератора, а может быть вынесен за корпус. Но чаще всего он крепится на внутренней стороне задней крышки.

Регулятор напряжения

Регулятор поддерживает напряжение генератора в определенных пределах. В современных моделях применяются полупроводниковые электронные регуляторы напряжения. Они устанавливаются сверху блока щеткодержателей.

фото 6

Когда двигатель работает на больших оборотах, то напряжение на обмотке статора может доходить до 16В. Такое напряжение не должно поступать в бортовую сеть. Чтобы это исключить, регулятор напряжения, получая ток от АКБ, будет снижать его значение. Малый ток на обмотке ротора будет создавать такое же малое магнитное поле. Это значит, что на обмотке статора будет понижаться напряжение.

Щеточный узел

Щеточный узел в современных генераторах объединен с регулятором напряжения в один неразборный механизм. Он передает ток возбуждения на медные контактные кольца ротора. Это простая конструкция, которая состоит из щеткодержателя, двух графитовых щеток и прижимающих пружин.

Принцип работы

Теперь разберем подробнее работу генератора переменного тока в автомобиле. При включении зажигания, на щеточный узел подается ток от аккумуляторной батареи. Через щеточный узел он попадает на медные контактные кольца, а затем на обмотку возбуждения ротора. Напомним, что ротор, по сути, является электромагнитом, который создает магнитное поле. Коленчатый вал через шкив и ременную передачу начинает вращать ротор. Вокруг ротора расположен статор, который от вращения начинает вырабатывать переменный ток. Когда вращение ротора достигает определенной частоты, обмотка возбуждения питается от самого генератора.

Через диодный мост переменный ток “выпрямляется” и преобразуется в постоянный, необходимый для питания бортовой сети. Так автомобильный генератор обеспечивает питание потребителей и подзаряжает аккумулятор. Регулятор напряжения изменяет работу обмотки возбуждения при возрастании частоты вращения ротора. Таким образом поддерживается стабильная нагрузка.

В салоне автомобиля на приборной панели есть контрольная лампа генератора, которая показывает состояние устройства. Например, лампа может загореться при обрыве ремня. Тогда питание сети будет идти только через аккумулятор. Продолжительность работы в этом случае будет зависеть от уровня заряда АКБ.

Параметры генератора

Работу генератора оценивают по нескольким параметрам:

  • номинальный ток и номинальное напряжение;
  • номинальная частота возбуждения;
  • частота самовозбуждения;
  • коэффициент полезного действия (КПД).

Номинальное напряжение для бортовой сети автомобиля от генератора 12В или 24В. Токоскоростная характеристика показывает зависимость силу тока от частоты вращения генератора.

фото 7

Напряжение генератора можно измерить мультиметром. При всех выключенных потребителях без нагрузки на холостом ходу мультиметр должен показывать напряжение в пределах 14,3В – 15,5В. Если напряжение после запуска двигателя свыше 14В, то это может говорить о разряде АКБ и зарядке его генератором. При поочередном включении потребителей (фары, подогрев, кондиционер и т.д.) напряжение уменьшается примерно на 0,2 после каждого включения. Но в итоге напряжение не должно снижаться ниже 12,8В. Если значение меньше, то аккумулятор начнет разряжаться. Если напряжение, наоборот, сильно высокое (14В и выше), то это может привести к выходу АКБ из строя. При этом на выходе самого аккумулятора напряжение должно быть в пределах 12,6В – 12,7В.

Напряжение генератора под нагрузкой может отличаться от номинальных значений 12В. После включения всех потребителей тока значение должно быть в пределах 13,5В – 14В. Если ниже, то это может указывать на неисправность устройства. Допустимым пределом считается 13В.

На картинке ниже показана подробная схема подключения генератора в автомобиле.

фото 8

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

Читайте также:  Ytx14 bs аккумулятор аналог

Основные неисправности

Устройство довольно надежное и должно работать продолжительное время, но некоторые компоненты могут выходить из строя по разным причинам. Неисправности могут иметь механический или электрический характер.

Механические неисправности

Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.

Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.

Электрические неисправности

Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.

Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.

Источник

Как подобрать аккумулятор по генератору автомобиля

Выбор аккумулятора по генератору

Чтобы автомобиль работал исправно, следует правильно выбрать АКБ. Амперная нагрузка для батареи крайне важна, так как основной целью аккумулятора является запуск мотора на холодную. Зная, как подобрать аккумулятор по генератору, можно избежать многих ошибок.

Выбор аккумулятора

Примечательно, что различные автомодели требуют разной нагрузки. Некоторые машины оснащены двигателем с 4 цилиндрами, другие – с 6, 8 и т.д. Разным может быть количество поршней, амплитуда вращения стартера, температура и многое другое. Получается, что выбор АКБ напрямую зависит от технических характеристик определенного автомобиля.

В первую очередь специалисты рекомендуют определить емкость батареи, сделав выбор на основании техданных. Как правило, для отечественных ВАЗ подходит 55 или 60-емкостная батарея. Такая же емкость подходит к большей части бензиновых версий авто.

Что касается дизельных версий, то они требуют аккумулятор с большей емкостью, так как пусковое напряжения для запуска холодного дизельного двигателя обязано быть куда больше. Батареи на 75 или 80 А*ч в данном случае то, что нужно.

Помимо того, что выбор АКБ зависит от типа горючего, еще он зависит от варианта полярности и многого другого. Подробнее об отличиях аккумуляторных батарей можете прочитать ниже в статье (в абзаце про отличия моделей АКБ).

Выбор АКБ по генератору

Важнейший момент, на который следует обратить внимание. Мощность генерирующего устройства напрямую влияет на выбор аккумулятора. Данные надо искать по технической документации автомобиля.

Так, если владелец транспортного средства не является первым хозяином машины, то лучше будет убедиться самому в модели генератора, уточнить данные его мощности.

Емкость АКБ должна быть подобрана под мощность генератора так, чтобы покрывался не только ток зарядки, но и обеспечивалось питание всех потребителей электричества в авто. Другими словами, мощность генератора должна покрывать мощность всех потребителей, вместе взятых, и МЗТ (максимальное напряжение заряда).

Схема аккумулятор-генератор

На примере будет легче объяснить этот момент. Представим автомобиль ВАЗ, который оснащен генерирующим устройством на 80А. Для его нормального функционирования потребуется нагрузка, не превышающая 76А. Пять процентов снимается, чтобы предотвратить перегрузку приборов. Около двадцати процентов мощности потребляют приборы электрической цепи. Соответственно, для нормального функционирования подойдет аккумулятор 60А*ч.

Вообще, стандартные генерирующие устройства, которые ставят на продукцию серийного типа, способны обеспечивать электрическое питание всех потребителей цепи плюс небольшой запас. Последний крайне важен, так как позволяет выходить сухим из воды в непредвиденных, так сказать чрезвычайных ситуациях.

Как правило, ставить аккумуляторы большой ёмкости возможно теоретически возможно вполне. К примеру, вместо 55-ач батареи установить 72-ач или 75-ач. И все будет нормально, но только при одном непременном условии: проводка цепи автомобиля должна быть в безупречном состоянии, никаких больших потерь на контактах и т.д. На автомобилях с большим или средним пробегом априори появляются слабые зоны, окисление и т.п. Или тот самый непредвиденный момент, когда зимой ночью при сильном снегопаде приходится выезжать. Что происходит в таком случае, можно увидеть на схеме:

Потребители Вт Итог
габариты и подсветка номеров, приборов и салона 6х5вт+5х2вт 40вт
фары+противотуманки сзади и спереди 2х65вт+2х45вт+2х21вт 250вт
вентилятор отопителя на максимальном режиме 200вт
вентилятор радиатора кратковременно (2-3 минуты) 250 вт
обогрев заднего стекла 150вт
бензонасос и система управления двигателя 70-100 вт
магнитола в среднем режиме громкости 100 вт

Итого получается 1000 с лишним вт, что в соответствии с амперами, составляет 70-100 А. Это означает, что генерирующее устройство будет работать в таком случае на износ, особенно при работе радиаторного вентилятора. А если сюда приплюсовать работу усилителя, который многие меломаны устанавливают и потребление галогенок по 100 вт, то впору задуматься о дополнительном генерирующем устройстве.

Таблица

Безусловно, можно ограничить потребление, регулярно следить за ним, не включать заднюю оптику без крайней надобности, и задействовать отопитель лишь на 2 или 3 скорость, но это уже нюансы.

Внимание. Новичкам автомобилистам полезно внедрить на приборку цифровой вольтметр, который будет подключен к клеммам АКБ. Таким образом, удастся контролировать процесс потребления тока. Если ток начнёт снижаться, то кое-какие приборы надо будет отключить в ручном режиме.

Не стоит забывать о том, что аккумулятор тоже нужен вольтаж. Батарея тоже потребляет ток, и чем больше она отдает при запуске мотора, тем больше потребуется ей вольт для подзарядки. И чем ёмкостнее батарея, тем больше у неё аппетит.

Если вы ярый меломан, то в вашем случае есть резон поменять стандартное генерирующее устройство с параметрами 80 ампер и ниже. Сюда входят вазовские модели авто, где подразумевается именно такой, слабый генератор. Рекомендуется поставить более мощный, 100, 120 или 150 амперный агрегат. Однако в этом случае надо помнить, что большая амперность сказывается на тяге двигателя отрицательно. Приходится платить за комфорт.

Замер тока аккумулятора

Резонно использовать эти расчёты и владельцам иномарок. Рекомендуется вооружиться измерительными клещами и рассчитать, сколько напряжения поступает от генерирующего устройства на аккумулятор, и сколько уходит с нее по другому кабелю.

Энергетический баланс крайне важен для автомобиля. Сегодня лишь единичные владельцы машин целиком понимают всю картину этого баланса, умеют грамотно анализировать и делать выводы.

Из всего написанного выше можно сделать и такой вывод. Чем больше генератор будет выдавать ток, тем сильнее должна быть батарея, но это даст большую нагрузку на двигатель автомобиля.

Что же случится, если неправильно будет подобран аккумулятор к генератору или наоборот? Закипит ли АКБ или нет?

Ген с малой мощностью при больших чем нужно нагрузках, будет постепенно разрушать проводку и собственные детали. Большая мощность потребителей – это всегда большая сопротивляемость генераторного индуктора, возросшая нагрузка по напряжению и т.д.

Нормальный ток в цепи будет до тех пор, пока потребление тока не превышает отдачу генерирующего устройства. Как только наблюдается превышение – возникает просадка генератора и АКБ.

Аккумулятор Варта

Закипеть батарея может однозначно при превышении напряжения, так как питается напрямую от генератора. Вызывать превышение может общая картина, подразумевающая неправильный выбор тандема ген-аккумулятор, либо порча регулятора напряжения в генерирующем устройстве. С виду неказистая «таблетка» (регулятор) выполняет важные функции.

Следует знать, что виновником порчи аккумулятора в большинстве случаев становится именно генератор. Помимо обеспечения автомобильных потребителей напряжением, генерирующее устройство должно подзаряжать и батарею. Если поступает больше тока на АКБ, то она выходит из строя.

Отличия моделей АКБ

Аккумуляторные батареи, которые можно пробрести сегодня в магазинах, тоже бывают разными. Все они различаются тремя основными характеристиками. Рассмотрим их.

Полярность, которая бывает прямой и обратной. Что это значит? АКБ имеет две клеммы, выхода. Один отвечает за плюс, другой – за минус. Если плюсовая клемма расположена слева от вас, когда вы стоите лицом к передку автомобиля, то это АКБ с прямой полярностью. Если наоборот, то с обратной. Аккумуляторы со стандартным типом крепления универсальны, и ставить их можно также в перевернутом состоянии. Но при жесткой фиксации АКБ в специальных пазах, такая возможность априори отсутствует.

Лучшие аккумуляторы

Емкость АКБ прописывается в технической документации, часто клеится на машину. Она указана на специальной бирке под капотом, или данные об этом помещают в мануал.

От емкости будет зависеть, как запускается автомобиль, надежно ли защищены электропотребители от перегрева и поступления большого количества тока. Аккумулятор как раз по емкости подбирается к генерирующему устройству.

Внимание. Чтобы исключить выход генератора и других потребителей напряжения из строя раньше времени, следует подбирать емкость меньшую, чем та, на которую рассчитаны элементы цепи. Но емкость и не должна быть меньше, чем нужно, так как это приведет к укорочению срока ее эксплуатации по причине регулярного перезаряда.

Габариты АКБ – не менее важный критерий подбора. От того, правильно ли подобраны габариты, напрямую зависит место инсталляции. Как правило, на «легковушках» мало места под капотом, для батареи предусмотрено определенное, ограниченное количество места.

Принято различать батареи также по типу их обслуживания, типу их электролита и заряда.

АКБ обслуживаемая

Самым бюджетным считается обслуживаемый аккумулятор. Его производство налажено уже много лет. При какой-либо неисправности можно бывает заменить один из элементов АКБ, например, банку.

Дешево стоят такие батареи по причине короткого срока работы. За два года эксплуатации такие модели теряют половину своей емкости. За такими АКБ приходится регулярно следить, чтобы не выкипел электролит, не снизилась его количество, периодически менять состав зима/лето.

АКБ необслуживаемая

Герметичная необслуживаемая батарея

Это уже современный тип аккумулятора, не требующий от автомобилиста лишних забот и ухода. Приобретаются они из расчета на 6 лет, а в некоторых случаях даже более. Их даже не нужно подзаряжать, разве что по необходимости.

Однако такие модели АКБ имеют существенный недостаток. Он касается их стоимости, которая раз в два выше, чем цена на аккумуляторы других типов.

Редко обслуживаемые

Наиболее универсальный вариант батарей. Их еще называют промежуточными, так как они подразумевают облегченный вариант обслуживания. Они требуют лишь следить за уровнем и плотностью электролита.

Минусами таких батарей является необходимость поддержания уровня состава и сравнительно малый срок эксплуатации – 3 года.

Залитые модели

Они представляют собой стандартные аккумуляторы, которые заправляют в заводских условиях. Пользоваться ими следует немедленно. К таким моделям, в основном, относятся обслуживаемые АКБ.

У таких вариантов АКБ много недостатков, в том числе повышенное выделение вредных газов при зарядке, быстрое выкипание электролита от жары, опасность повреждения поверхности, порча при опрокидывании.

Сухой заряд

К аккумуляторам типа «сухой заряд» относятся модели, не заправленные электролитом с завода. Их просто подготавливают к дальнейшей эксплуатации, добавляя в корпус батареи пластины. Они как нужно обрабатываются и проходят сушку.

Чтобы начать эксплуатировать батареи типа «сухой заряд», следует залить для начала электролит. Такой вариант имеет преимущество, выраженное в длительном хранении. 5 лет и более такие АКБ можно использовать.

Гелевые АКБ

Как правило, этот вариант применяется на необслуживаемых батареях. Специальный и очень вязкий гель заполняется внутрь емкости. Со временем состав твердеет, но своих свойств не теряет.

Гелевая батарея Дельта

Производство гелевых АКБ раньше было неправильно налажено, что приводило к удорожанию производства. Сегодня процесс налажен, модели стали все больше популярны. В частности, снизилась их стоимость, которая вкупе с высокой надежностью и неприхотливостью делает их чуть ли не самыми лучшими на сегодняшний день.

Пара способов определить неисправность АКБ

В первую очередь надо грамотно осмотреть батарею на наличие повреждений физического свойства. Другими словами, если обнаружены дефекты корпуса, то электролит однозначно из емкости вытек.

Если внешний осмотр ничего не дал, удостовериться в рабочем состоянии батареи можно, подключив к клеммам измерительный прибор. С его помощью снимаются показания, которые сравниваются с нормой. При несоответствии замеров делаются соответствующие выводы. К примеру, об утечке электролита свидетельствует меньшее, чем нужно напряжение.

Стандартное напряжение АКБ должно быть в пределах 12,7 вольт. При сниженности снятых показаний, делаются выводы касательно плотности электролита. Нормальная плотность 1,25 г на 1 кубический сантиметр. Чтобы проверить плотность, используется ареометр.

Помимо такой проверки применяется также диагностика рабочего напряжения с помощью НВ (нагрузочная вилка). НВ состоит из комплекта нагрузочных сопротивлений.

Нагрузочная вилка НВ

НВ замеряется ток на АКБ. Проводится имитирование подключения автомобильной БС. Таким образом, определяют, насколько падает вольтаж по сравнению со стандартным напряжением и измерением мультиметром. Если в батарее имеется замыкание, то вполне возможно, что измерительный прибор не определит его, напряжение будет показываться в норме. Однако пусковой и рабочий вольтаж в этом случае нормально батареей выдаваться не будет. НВ дает возможность определить данный фактор.

Если в вышеописанных случаях аккумулятору требуется однозначно замена, то в этом можно обойтись подзарядкой и другим типом обслуживания. Речь идет о нормальной плотности состава АКБ с одновременной заниженностью напряжения. Такую батарею менять не нужно, достаточно лишь ее подзарядить.

Расшифровка параметров АКБ

Параметр Значение Дополнения
Номинальное напряжение Рабочее напряжение аккумулятора,которое составляет для автомобильных аккумуляторов 12 Вольт
Номинальная емкость Указывает на емкость аккумулятора при разряде МАЛЫМ (1/20 емкости) током до определенного напряжения,зачастую 10.5-10.8 Вольт! Измеряется в Ампер/часах. Параметр номинальной емкости значит,что при нагрузке, например, одной лампочкой габарита, она будет светить тем дольше,чем больше емкость аккумулятора! То есть например если 60 А/ч аккумулятор продержится сутки,то 180 А/ч двое.
Стартерный или Пусковой ток Указывает на возможность аккумулятора отдавать сильный ток. Пишется в Амперах. Это чуть ли не самый важный параметр аккумулятора,так как именно от него зависит заведется-ли ваш автомобиль зимой или нет. Кроме того, он говорит о том, сможет ли ваш аккумулятор провернуть двигатель и с какой силой!Так что чем он больше тем лучше,особенно для дизеля!

Расшифровка параметров генератора

Параметры Значение Дополнения
Номинальное напряжение Напряжение которое выдает генератор при работе Автомобильные генераторы (легковушек) выдают напряжение 14 Вольт,что на них и указано. Сделано это для компенсации разряда аккумулятора,так как если его заряжать 12 Вольтами,он не будет набирать полную емкость.
Номинальный ток Максимальный рабочий ток отдачи генератора Другими словами, это ток всех потребителей генератора (аккумулятор,свет,вентиляторы и т.д и т.п.). Чем он больше тем лучше,на современных авто в основном применяют 120 А генераторы.

Важно знать, что для генератора с определенным числом ампер вовсе не обязательно подбирать АКБ с числом а*ч больше. Для заряда аккумуляторной батареи, какой бы она ни была разряженной, достаточно 15 ампер. Ток априори будет уменьшать по мере заряда АКБ. И помните: грамотно подобранный аккумулятор прослужит долго и беспроблемно.

Источник

Аккумуляторная батарея и генератор

Аккумуляторная батарея включает в себя шесть свинцово-кислотных аккумуляторов. Она представляет собой химический источник постоянного тока и предназначена для питания электрическим током приборов электрооборудования при неработающем двигателе, при работе двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала, а также при пуске двигателя стартером.

Аккумуляторная батарея имеет кислотостойкий корпус, который разделен на шесть отсеков. Каждый отсек аккумуляторной батареи представляет собой отдельный аккумулятор. Сверху батарея закрыта общей крышкой, которая приварена при помощи ультразвуковой сварки. В крышке имеются отверстия, через которые осуществляется заливка электролита в каждый аккумулятор. Кроме этого через отверстия проходят полюсные выводы батареи.
Аккумулятор включает в себя два полублока чередующихся пластин (положительных и отрицательных). Пластины одинаковой полярности привариваются к бортам, которые служат для крепления пластин и вывода электрического тока. Решетки пластин отливают из сплава свинца с добавлением кальция и сурьмы, в результате этого замедляется процесс саморазряда аккумулятора. Кроме этого в решетку пластин впрессовывают активную массу. Активная масса приготавливается на водном растворе серной кислоты и окислов свинца (для положительных пластин) И свинцового порошка (для отрицательных). Это позволяет увеличить емкость аккумулятора.

Одноименные пластины соединяются в полублоки, которые заканчиваются выводными штырями. Полублоки собираются таким образом, что положительные пластины располагаются между отрицательными, поэтому отрицательных пластин на одну больше. Такое расположение позволяет лучше использовать двухстороннюю активную массу крайних положительных пластин, а также исключает их коробление и разрушение.
Положительные пластины аккумулятора помещаются в сепараторы. Сепараторы представляют собой конверты, которые изготовлены из тонкого пластикового микропористого материала. Благодаря конвертам исключается возможность замыкания положительных пластин отрицательными. Кроме этого из-за малой толщины и большой пористости сепараторов не создается помех прохождению электролита, снижается внутреннее сопротивление и получается зарядный ток большей силы.

В каждом аккумуляторе снизу заливных отверстий находятся трубчатые индикаторы, которые показывают уровень электролита. Если уровень электролита соответствует норме, то его поверхность образует эллипс, который можно четко увидеть через наливное отверстие. Кроме этого на корпусе аккумулятора могут быть отметки min и шах, которые показывают максимальный и минимальный уровни электролита.
Полублоки пластин соединяются между собой при помощи межэлементных соединений, которые проходят через пластмассовые перегородки. Межэлементные соединители соединяют пластины с положительными и отрицательными выводами аккумуляторной батареи.
Выводы многих аккумуляторных батарей имеют конусную форму. Такая форма обеспечивает сохранение надежного контакта с клеммами проводов при износе их в процессе эксплуатации. Причем диаметр отрицательного вывода меньше диаметра положительного. Это исключает возможность нарушения полярности при установке аккумуляторной батареи на автомобиль.
Сверху отверстия для заливки электролита закрываются пробками, которые имеют вентиляционные отверстия для выхода газов, образующихся в процессе работы батареи. Электролит представляет собой раствор серной кислоты с дистиллированной водой.

Генератор

Генератор предназначен для питания током всех потребителей электрооборудования, а также для заряда аккумуляторной батареи при средних и высоких оборотах двигателя.

На автомобилях устанавливают трехфазные генераторы переменного тока с выпрямителями на основе кремниевых диодов.
На стальном статоре генератора располагаются три катушки под углом в 120°. Концы катушек соединяются звездой (когда одни концы обмоток соединяются в одной точке, а другие выводятся в общую цепь потребителей). Катушка и включенный в нее потребитель образуют фазу. Внутри статора вращается ротор. Во время вращения ротора к катушкам каждые 120° попеременно подходят северный и южный полюса. При этом обмотки катушек статора пересекают силовые магнитные линии, в результате этого в них индуцируется переменная по своему направлению ЭДС. ЭДС создает переменный ток в цепи каждой фазы. При этом ток, который индуцируется в одной из фаз, обязательно проходит в цепи двух других фаз. За один оборот ротора через равные промежутки времени в цепи каждой фазы меняется направление тока.
Переменный ток не может использоваться для зарядки аккумуляторной батареи, поэтому в генераторе устанавливается блок выпрямителей. Блок выпрямителей включает в себя шесть кремниевых диодов, которые преобразуют переменный ток в постоянный. Кремниевые диоды имеют достаточно большой срок службы, пропускают малый обратный ток, а также достаточно надежно работают при температуре от -60 до + 125 С. Кроме этого диоды имеют малые габариты и массу, что позволяет их устанавливать в крышку генератора автомобиля.

Генератор включает в себя:
1) статор;
2) ротор;
3) щетки;
4) выпрямительный блок;
5) электронный регулятор напряжения;
6) проводниковый шкив;
7) конденсатор.

Конструкция статора включает в себя сердечник и катушки обмотки. Сердечник изготовляют из отдельных пластин, изолированных лаком. Сердечник статора выполнен в виде кольца. На внутренней поверхности сердечника имеются зубья, на которые надеваются катушки. Катушки образуют обмотку статора, разделенную на три фазы. Одни концы фаз соединены между собой в одной точке, которая называется нулевой. Другие концы фаз выводятся непосредственно в цепь.

Ротор генератора включает в себя вал и шесть пар магнитных полюсных наконечников. На валу напрессована втулка с обмоткой возбуждения. Магнитные наконечники под действием обмотки возбуждения создают магнитное поле. Кроме этого на валу ротора есть Два контактных кольца. Через контактные кольца в обмотку возбуждения подается электрический ток. Ло контактным кольцам скользят графитовые щетки, которые соединены с регулятором напряжения. Вращение ротора происходит в шариковых подшипниках, которые установлены в передней и задней крышках. Подшипники не требуют смазки, так как они заполнены специальной смазкой, которая рассчитана на весь срок службы генератора.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых пластинок с запрессованными в них шестью диодами. Диоды выпрямительного блока пропускают электрический ток только в одном направлении, создавая тем самым постоянный ток. Кроме этого На пластине выпрямительного блока есть дополнительные три диода. Напряжение, снимаемое с дополнительных диодов, идет на питание постоянным током обмотки ротора.

Электронный регулятор напряжения представляет собой неразборный и нерегулируемый узел. В паз регулятора напряжения вставляется щеточный узел, который представляет собой пластмассовый щеткодержатель с двумя щетками.
Приводной шкив с вентилятором устанавливается на переднем конце вала ротора.
Вентилятор предназначен для охлаждения статора, ротора и выпрямительного блока. Охлаждающий воздух засасывается через отверстия в задней крышке, циркулирует внутри генератора и затем выходит наружу через отверстия в передней крышке.
Конденсатор устанавливается в генераторе для подавления радиопомех и для защиты электронного оборудования от импульсов напряжения в системе зажигания.

При включении зажигания на обмотку генератора поступает ток от аккумуляторной батареи. Ток, протекающий по обмотке возбуждения, создает вокруг полюсов ротора электромагнитное поле. После пуска двигателя ротор генератора начинает вращаться и под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный полюс ротора, в результате этого магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняет свое «направление. Переменный магнитный поток пересекает витки обмотки статора, в результате этого в ней индуцируется ЭДС.

Переменный электрический ток, который индуцируется в обмотке статора, выпрямляется выпрямительным блоком. После этого постоянный ток подается для питания потребителей. Кроме этого с выводов дополнительных диодов подается напряжение для питания обмотки возбуждения ротора.
При увеличении частоты вращения ротора происходит увеличение выходного напряжения генератора. Если напряжение начинает превышать 13,7-14,5 В, регулятор напряжения прекращает подачу тока в обмотку возбуждения. После этого происходит падение напряжения генератора, регулятор снова начинает подавать ток в обмотку, и весь процесс повторяется. Благодаря высокой частоте протекания этого процесса напряжение генератора остается практически постоянным в пределах от 13,7 до 14,5 В. Размыкание и замыкание цепи питания электрооборудования происходит за счет открытия и закрытия выходного транзистора в регуляторе напряжения. Открытие и закрытие транзистора происходит под действием управляющего напряжения на выводе регулятора напряжения. Более точный контроль напряжения в цепи электрооборудования может осуществляться при помощи вольтметра, который установлен на щитке приборов.

Крепление генератора к двигателю автомобиля в большинстве случаев осуществляется при помощи болтов, вставляемых в отверстие приливов крышек со втулками. С верхней стороны генератор крепится к двигателю через натяжную планку, которая обеспечивает перемещение генератора при регулировке натяжения или при замене приводного ремня.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Как заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Во время запуска авто аккумуляторная батарея отдает электрический ток, при этом разряжается. Когда двигатель автомобиля работает, генератор, вырабатывает энергию. Бортовая электрическая станция автомобиля при взаимодействии обмоток ротора и статора выдает переменный трехфазный ток. Полученная энергия пополняет аккумулятор и питает электрическую систему автомобиля.

Проверка напряжения на АКБ в работе

Как работает энергетическая система автомобиля

Трехфазный генератор выдает переменный ток, а электроснабжение рассчитано на постоянный. Поэтому через выпрямитель энергия подается в аккумулятор, а оттуда распределяется потребителям. Если аккумулятор от генератора не получит энергии, он сядет, и автомобиль обесточится. Полностью от внутренней сети автомобиля аккумулятор зарядиться не может. Периодически требуется внешняя подзарядка.

Устройство генератора авто

Как проверить, заряжается ли аккумулятор от генератора

Прежде, чем тестировать работоспособность генератора, необходимо убедиться в исправности АКБ. Если аккумулятор автомобиля не заряжается, проверка генератора может выявить механические и электрические неполадки. В автомобилях ВАЗ нередко случаются проблемы запуска мотора, когда генератор недостаточно заряжает аккумулятор.

Виды контроля за работой устройства:

  • Визуальный осмотр. Если АКБ не заряжается, нужно внимательно осмотреть проводку. Обязательно очистить окислившиеся контакты от генератора, подтянуть соединительный крепеж. Необходимо осмотреть корпус батареи – при перезарядке по вине гена увеличивается скорость разрушения батареи. Признаки: на аккумуляторе появится устойчивый налет, а индикатор зарядки будет светиться красным.
  • После ремонта авто нелишним будет проверить правильность подключения генератора по вращению. Подсоединяем к выходам противотуманную лампочку. Вращение на ротор подаем дрелью. Если лампочка не загорится, нужно менять полярность подключения.
  • Исправный генератор подает стабильное напряжение 14,1 – 14,5 В. Замерить показатель можно на стенде. Диагностику ведут с помощью батарейки и лампы накаливания на 50 ВТ. Если свечение яркое – генератор исправный. А это значит, причины, почему не заряжается аккумулятор автомобиля нужно искать глубже.
  • Большую точность при нахождении проблемных мест даст тестирование отдельно статора и ротора. Ищут межвитковое замыкание или замыкание отдельных проводов на корпус или плохое соединение выводов с контактами. КЗ часто служит причиной, когда не заряжается аккумулятор автомобиля ВАЗ от генератора.
  • Проверка диодного моста на пригодность всех диодов, 3 положительных и 3 отрицательных. Если хотя бы один из диодов пробит, аккумулятор будет показывать малый заряд.
  • Сигналом к проверке системы энергоснабжения может стать аварийный сигнал Control Ind. Если генератор и аккумулятор автомобиля исправны, причина, почему нет заряда , может крыться в неисправности реле напряжения.

Проблемные узлы генератра автомобиля

Зарядится ли аккумулятор от генератора при повреждениях, мешающих вращению ротора? К механическим неполадкам относят неисправности, по которым ротор не крутится – порванный или ослабленный ремень ГРМ, рассыпавшийся подшипник и подобные.

На сколько заряжается аккумулятор от генератора

Генератор и аккумулятор должны соответствовать по техническим параметрам. Полного заряда аккумулятора хватает на несколько попыток завести мотор с перерывом между поворотами стартера. При этом аккумулятор не получает подпитки и может полностью разрядиться.

Сколько после этого заряжает генератор автомобиля аккумулятор? Если учитывать, что восполнение энергии не должно быть больше 10 % от емкости аккумулятора – довольно долго. Поданная энергия тут же направляется на подпитку работающих приборов. И только резерв энергии пополняет запасы емкости аккумулятора. За какое время севший при запуске двигателя, аккумулятор зарядится от генератора?

Если мощность генератора соответствует емкости установленного аккумулятора, бортовая электростанция вырабатывает 10 % энергии от емкости АКБ. Сколько нужно накопителю, чтобы зарядиться? Если емкость его 60 А/ч, то генератор должен выдавать ток в 6 А, без учета потребителей. Поэтому, мощность генератора должна быть больше, чтобы восполнить потери, а сервисные приборы подбирают сопоставимыми с возможностью силового узла.

Устройство генератора

Если аккумулятор не заряжается от генератора, причина может быть в большом количестве источников потребления, которые могут забирать до 80 А. При недостаточной мощности генератора, его неисправности, будет ли заряжаться АКБ от него? Необходимо отключить часть сервисного оборудования – медиацентр, кондиционер и подобные.

Сколько времени заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Как долго заряжается автомобильный аккумулятор от генератора – показатель имперический. Он зависит от легкости запуска – сколько раз был повернут стартер. Остаточный заряд батареи после длительной стоянки разный, температурные условия тоже. Поэтому восстановление емкости батареи зависит от технических показателей генератора, на каких оборотах он выдает ток, сколько дополнительно приборов запитано.

Однако известно, чтобы восстановить способность аккумулятора запустить мотор, нужно поработать на холостом ходу и проехать на средней скорости не менее 20 минут. Для полного восстановления емкости потребуется не менее 3 часов непрерывного движения автомобиля.

Контроль заряда АКБ

Сколько заряжается аккумулятор от автомобильного генератора, зависит от температуры окружающего воздуха, от состояния батареи. Но по мере нагревания электролита химический процесс идет быстрее, внешней энергии требуется меньше. Как быстро идет процесс накопления заряда, больше всего зависит от длительности работы генератора. Поэтому на дальнобойных автомобилях зарядка аккумуляторов от сети производится редко.

Подведем итоги

При эксплуатации автомобиля важно, чтобы генератор и аккумулятор соответствовали по мощности и емкости. Необходимо систематически чистить и проверять контакты силового узла, производить инструментальные замеры напряжения ХХ и рабочего тока на клеммах аккумулятора. Включать оптимальное количество сервисных приборов, чтобы не сажать аккумулятор при работе генератора.

Предлагаем ознакомиться с Видео по проверке работоспособности генератора.

Источник