Меню

Устройство системы зарядки автомобиля

Как работает система зарядки автомобиля

Для работы зажигания и другого электрооборудования автомобиля требуются большие объемы электроэнергии.

Если бы для питания использовалась обычная батарея, она бы быстро разрядилась. Именно поэтому в автомобилях используются аккумуляторные батареи и системы зарядки, которые их поддерживают.

Батарея состоит из пар свинцовых пластин, погруженных в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.

Некоторые из пластин соединены с зажимами. При подаче тока в батарее возникает химическая реакция, в ходе которой на пластинах образуется свинцовый осадок.

Когда батарея отдает заряд, происходит обратный процесс: свинцовый осадок растворяется, и в ходе реакции образуется электрический ток.

В генераторе находится ротор с ременным приводом, который при подаче тока выполняет роль электромагнита. При вращении ротора сила тока в обмотке статора увеличивается.

В современных автомобилях батареи заряжаются от генератора, в старых моделях в качестве зарядного устройства используется динамо-машина. Генератор или динамо-машина работают от ременного привода и получают энергию от двигателя.

Генератор состоит из неподвижной обмотки (статора) и ротора, который вращается внутри нее.

Ротор представляет собой электромагнит, принимающий ток через контактные щетки из углеволокна и вращающиеся металлические кольца.

Вращение магнита в обмотке статора создает сильный ток за пределами этой обмотки.

Получаемый таким образом ток считается переменным, т.к. его направление меняется с каждым поворотом ротора. Для получения постоянного (одностороннего) тока переменный ток необходимо выпрямлять.

Динамо-машина производит постоянный ток, однако его сила ниже, особенно при небольшой частоте оборотов двигателя. Кроме того, такое устройство весит больше, чем генератор.

Если батарея не заряжается (например, потому, что был отключен двигатель), на приборной панели светится лампа аварийной сигнализации.

В некоторых автомобилях предусмотрен амперметр, показывающий силу генерируемого тока, или индикатор состояния батареи, показывающий текущий уровень заряда.

Как работает генератор

Как течет ток в генераторе

При движении магнита через замкнутый контур в обмотке образуется электрический ток. Представим себе виток катушки с магнитом внутри.

Северный полюс магнита направлен к верхней части витка, южный полюс — к нижней. При движении магнита в каждом витке возникает односторонний ток.

При отдалении магнита ток исчезает и появляется, когда южный полюс достигает нижней части витка, а северный — верхней.

При этом ток течет в обратном направлении.

В генераторе автомобиля электромагнит используется для усиления тока.

Как работает динамо-машина

Электромагнит динамо-машины представляет собой обмотку возбуждения, ток генерируется при вращении сердечника.

Магниты динамо-машины, также именуемые обмоткой возбуждения, неподвижны. Ток возникает в сердечнике, который представляет собой обмотанный проволокой вал, вращающийся в обмотке возбуждения.

однако в первом случае ток передается на коллектор — металлическое кольцо, разделенное на сегменты, которые попарно соприкасаются с контактными щетками с пружинными направляющими.

При повороте сердечника направление тока меняется, и щетки меняют свое местоположение, соприкасаясь с другой парой сегментов. Эта пара направляет ток в противоположную сторону, и он всегда течет в одном и том же направлении.

Подача тока на батарею

Ток, получаемый с помощью генератора, выпрямляется с помощью нескольких диодов, пропускающих его только в одном направлении.

Для зарядки батареи требуется определенное напряжение.

Генератор снабжен управляющим элементом на транзисторах. Этот элемент управляет напряжением, увеличивая или уменьшая силу тока по требованию.

Выпрямитель и реостат, как правило, находятся в крышке корпуса генератора, но в некоторых генераторах они крепятся к корпусу снаружи.

Динамо-машине не требуется выпрямитель. Она снабжена регулятором напряжения, который содержится в отдельном корпусе с несколькими переключателями.

Один из переключателей контролирует уровень напряжения путем временного отключения тока в обмотке возбуждения.

Второй переключатель перекрывает избыточный ток, не давая ему повредить батарею.

Третий переключатель предотвращает разрядку батареи, когда динамо-машина работает с недостаточной мощностью.

Источник статьи: http://17koles.ru/how/kak-rabotaet-sistema-zaryadki-avtomobilya

Системы запуска и зарядки автомобиля. Контроль неисправностей, ремонт.

Системы запуска и зарядки автомобиля. Контроль неисправностей, ремонт.
Системы запуска и зарядки автомобиля – наиболее консервативные с точки зрения схемотехнического исполнения узлы автомобиля. Принцип работы стартера и генератора для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания остается неизменным вот уже полвека.

Читайте также:  Внешний осмотр лкп автомобиля

Система запуска двигателя

На стартере обычно расположены три клеммы: клемма 1 – сильнотоковая клемма от аккумулятора, часто через нее идет подключение к генератору. Клемма 2 – сигнальная клемма управления включения стартера на запуск. Клемма 3 – плюсовой вывод электропривода (в некоторых моделях отсутствует, это усложняет поиск неисправностей стартера). В качестве минусовой клеммы используется металлический корпус стартера. Принцип действия стартера прост. На управляющую клемму стартера приходит напряжение +12 В. Срабатывает электромагнитный клапан Кл, который выполняет две функции. Он тянет вилку бендикса (муфта опережения), который вводит в зацепление вал электропривода с маховиком двигателя. Одновременно замыкает пятак включения электропривода М. Такое техническое решение придумано более 70 лет назад и оказалось настолько удачным, что дожило до наших дней.

Стартер, особенно в зимнее время, подвергается ужасным нагрузкам, поэтому система запуска часто отказывает. Здесь возможны следующие варианты:

  • Во время поворота ключа зажигания в крайнее положение (на запуск) слышен сильный щелчок из области стартера, но электропривод не крутится (нет бжик-бжик двигателя). Возможно, просто не хватает напряжения аккумулятора для срабатывания пятака (пятак в простонародии круглый медный контакт, который замыкает цепь электропривода). Иногда напряжение меньше семи вольт во время запуска и не хватает энергии для прокрутки двигателя. Достаточно измерить напряжение на аккумуляторе в момент запуска, и если меньше 9 вольт, искать донора на прикуривание.
  • Во время поворота ключа зажигания на запуск не слышно ничего. Здесь вариантов больше. Во-первых, надо сперва проверить напряжение на аккумуляторе. Второе, попробовать добраться до тонкого провода на стартере (управляющего). Можно на него подать с плюсовой клеммы аккумулятора напряжение, При исправном стартере двигатель запустится. ТОЛЬКО – снимайте с передачи. В-третьих, если по-прежнему ничего не слышно, а ехать хочется, можно постучать чем-то металлическим по стартеру, но не сильно. Возможно, залипли щетки электропривода, и не срабатывает электромагнитный клапан. Щетки потом придется менять.
  • Более худший вариант, когда во время поворота ключа на зажигание слышен посторонний механический шум. Вероятнее всего, полетела вилка, в современных автомобилях она сделана из композиционных сплавов, например жигулевская, рис.2

Если механический шум не прекращается после запуска двигателя, возможно, разрушена шестеренка сцепления с маховиком. Бендикс подлежит замене.

  • Отказ системы запуска часто не связан с неисправностью стартера. Необходимо проверить реле стартера (в некоторых автомобилях его нет). Контроль реле проще всего выполняется установкой перемычки силовых контактов реле. Следующий этап – проверка контактной группы замка зажигания. По этому вопросу можно получить консультацию у угонщиков автотранспорта, на крайний случай воспользоваться электросхемой. В новых автомобилях обычная прозвонка контактной группы может не помочь, например в VW контакты замка выполнены из металлизированной резины подобно пультам дистанционного управления. Запуск двигателя может не производиться, если некорректно работает рычаг АКПП (сигнал запуска стартера блокируется блоком управления трансмиссией). Наконец, в некоторых марках автомобилей система может блокироваться иммобилайзером. Особенно часто это случается в сильные морозы, при отключении аккумулятора. Тогда без помощи специалиста точно не обойтись.

Система зарядки аккумулятора

Генератор состоит из возбуждающей обмотки и обмоток статора, выполненных по трехфазной схеме. Переменный сигнал выпрямляется мощными диодами и поступает по клемме В+ на зарядку аккумулятора. Напряжение регулируется током возбуждающей обмотки G посредством реле-регулятора (часто его называют таблеткой или шоколадкой из-за геометрического сходства). На генератор обычно приходит три провода (В+ силовой провод на аккумулятор, 1 — сигнал на контрольную лампу приборной панели, 2 – шина 15 с замка зажигания). Иногда сигнал на тахометр также снимается с генератора.

Неисправность системы зарядки, как правило, контролируют по лампочке на приборной панели, однако хотя бы раз в полгода не мешает проверять напряжение на аккумуляторе на заведенном двигателе. Первой ласточкой неисправности может служить изменение яркости осветительных приборов при различных оборотах двигателя.

Источник статьи: http://autoburum.com/blog/79-sistemy-zapuska-i-zaradki-avtomobila-kontrol-neispravnostej-remont

Сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля? — без вреда и на 100%

В зимний период особенно актуальны темы, связанные с аккумуляторами автомобиля, ведь холодный пуск его быстро разряжает. Многие меняют старые батареи, сдавая их скупщикам, покупают новые. Однако большинство водителей стараются подзарядить АКБ и использовать дальше. Благо современные батареи ходят достаточно долго : порядка 4 – 5 лет, но данный срок эксплуатации может быть намного уменьшен! Если вы неправильно подадите ток и ошибетесь при расчётах времени заряда, то аккумулятор, вероятно, быстро выйдет из строя . Поэтому сегодня ответим на следующий вопрос: сколько времени нужно проводить зарядку АКБ?

Сразу хочу оговориться: заряжать аккумулятор автомобиля мы будем дома специальным зарядным устройством, при примерной температуре в 25 градусов Цельсия — это важно, ведь если температура превышает 35 градусов, то процесс лучше не начинать (зависимость температуры электролита и окружающего воздуха)! Дело в том, что электролит имеет различную плотность при различной температуре.

В первую очередь я предлагаю вспомнить принципы заряда и разряда.

Принцип работы аккумулятора

Для того, чтобы заряжать свою батарею, необходимо понимать основные принципы работы. Нет, я сейчас не буду разбирать его на различные составляющие, все и так знают, что внутри свинцовые пластины в специальном растворе серной кислоты. Нам нужно понять, что такое, например, 55 Ампер-час и 12 Вольт.

  • Ампер-часемкость аккумулятора измеряется в Ампер-часах, то есть, если ваш АКБ (аккумуляторная батарея) 60 А*ч, следовательно, полностью заряженный он отдает 60 Ампер в течение одного часа. В случае падения нагрузки, например, до 30 А тоже количество Ампер будет вырабатываться уже два часа и так далее. Думаю, здесь все понятно.
  • Напряжение – принято считать, что напряжение батареи равно 12 Вольт, хотя это не совсем правильно: нормальное напряжение рабочей АКБ— 12,6 – 12,7 В (возможно больше).

Если напряжение составляет 12 В, то разряд батареи, примерно, 40 – 50%, однако с такими показателями ездить можно, но при условии, что генератор дает необходимый заряд ( напряжение быстро восстановится ).

Хочется отметить, что показатель в 11,5 – 11,6 В свидетельствует о глубоком разряде . Начинается процесс сульфации свинцовых пластин внутри, что просто уменьшает емкость АКБ.

Итог: рабочие показатели в 12,7 В (заряжен), именно с таким напряжением будет отдаваться 60 Ампер в течение часа, а дальше оно упадет до 11,6 В (разряжен). Потом зарядка и повторная эксплуатация.

Два строения аккумуляторов

Также важная строчка, так как заряжать каждый из типов нужно по-разному, точнее готовиться к процессу заряда:

1. Первый тип – это так называемые необслуживаемые батареи , у которых электролит запаян внутри. Если он превращается в пар, то дальше конденсируется на стенках и повторно выпадает в основной электролит. Самый беспроблемный вид. Не нужно забивать голову с пополнением уровня, плотностью и т.д.

2. Второй тип – обслуживаемый . У него отсутствует герметичный корпус, поэтому электролит (а точнее вода из него) испаряется, тем самым понижая уровень. Этот вариант один из самых проблемных : за ним нужно уметь ухаживать и заряжать! Например, если понижен уровень — зарядка не должна производиться! В таком случае потребуется правильная подготовка .

Именно о ней поговорим далее.

Подготовка аккумулятора

Прежде, чем заряжать батарею, ее стоит правильно проверить и при необходимости подготовить. Как я писал сверху, речь пойдет об обслуживаемом аккумуляторе.

  1. В первую очередь, удаляем весь конденсат, окись и грязь с поверхности и контактов . Для этого берем обычную тряпку, мочим ее в растворе соды и протираем верхнюю часть – контакты. Таким образом мы добиваемся чистоты – это важно! Если ваш аккумулятор имеет откручивающиеся крышки сверху, то в них при демонтаже может попасть грязь, что крайне нежелательно! Так как она является причиной выхода из строя батареи, просто перемкнув банки.
  2. Откручиваем крышки и проверяем уровень электролита , если он крайне низок – не закрывает пластины, то обязательно добавляем дистиллированной воды, иначе просто испортите свою батарею. Свинцовые пластины нагреются и осыпятся.
  3. В идеале — замерить плотность электролита . Напомню, для рабочего аккумулятора она составляет – 1,26 – 1,30 г/см3.

После подготовительных работ переходим к зарядке. Она бывает двух типов: при помощи постоянного тока и постоянного напряжения, время заряда сильно разнится от этих параметров.

Время заряда постоянным током

Думаю, не стоит объяснять, что минусовую клемму аккумулятора вы подсоединяете к минусу зарядного устройства, с плюсом точно также.

Многие придерживаются именно этого варианта (заряд с постоянным током), так как ампрераж , который мы подаем на АКБ, очень важный параметр и его ни в коем случае нельзя превышать, а если сильно занизить, то батарея будет долго заряжаться.

Напряжение должно быть больше номинального, то есть от зарядного устройства получаем около 13,8 — 14 В, примерно столько же дает автомобильный генератор. Только тогда пойдет заряд. Если напряжение будет меньше, чем 12 В (а тем более 11 В), то ничего не произойдет, а, скорее всего, еще более усугубит разряд .

Оптимальным считается сила тока в 10% от общей емкости батареи, например, АКБ 75 А*ч заряжать нужно с током в 7,5 А.

Таким образом, если ваша батарея полностью разряжена (напряжение менее 11,7 В), то она должна зарядиться за 10 часов! Впрочем, время может сократиться от уровня разряда.

С обслуживаемой батареей определить это достаточно легко: как только пойдут пузырьки с поверхности электролита в банках, значит, заряд полностью состоялся.

В далекие времена (лет так 20 назад) мой отец очень часто заряжал АКБ дома, особенно зимой. На аккумулятор емкостью 60 А*ч он ставил ток в 2 А на ночь. Батарея брала нужное количество энергии из этого малого тока. Разряд был тогда неглубоким. Поэтому, если хотите просто подпитать свой АКБ (например, напряжение на контактах ровно 12 В), поставьте его на ток в 1 – 2 А на ночь!

Существует еще один способ, который требует также минимум вмешательства человека.

Время заряда постоянным напряжением

Указанный вариант набирает все большую популярность, так как именно этот принцип реализован на многих китайских устройствах , где практически нет индикаторов вольтажа и ампеража, а есть только лампочки или шкала заряда . Такое устройство разработано специально для необслуживаемых аккумуляторов, ведь вы не сможете смотреть за кипением электролита и выделением из него газа — все герметично. Здесь автоматически регулируется напряжение и ампераж .

Напряжение может плавать в пределах от 13,8 до 14,5 В: чем оно больше, тем быстрее идет заряд.

В первый час батарея может впитать в себя от 50 до 60% номинальной емкости. Например: АКБ 60 А, следовательно, 60Х60%=36 А.

Во второй час напряжение падает, и заряд происходит медленнее, около 15 – 20%.

Третий час – еще ниже, около 7 – 8%.

Четвертый – почти полная емкость в 90 – 96%.

В последующие часы сила тока может упасть до 0,2 А, зарядка до 100% займет почти те же 10 часов.

Этот вариант удобен тем, что вам не нужно напрягаться и настраивать устройство – оно все сделает за вас.

👉 ПОДРОБНОЕ ВИДЕО — ОБЯЗАТЕЛЬНО К ПРОСМОТРУ! 👈

Резюме

Как вы поняли, все достаточно индивидуально, смотря какое устройство используете. Также необходимо понять – полностью разряжен аккумулятор или нет.

Если утрировать и представить полный разряд любой из батарей, то:

В случае с силой тока в 10% от номинала — 10 часов до полного заряда. В случае с регулируемым напряжением – 4 – 5 часов до 90 – 95% (что вполне достаточно) и опять же 8 – 10 часов до полного заряда. Если разряд частичный — время корректируется.

На этом все, думаю, информация была для вас полезной. Читайте наш АВТОБЛОГ.

Спасибо за прочтение статьи!

Если было интересно, предлагаю подписаться на канал и поставить палец вверх!

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/deutsche_autoindustrie/skolko-vremeni-zariajat-akkumuliator-avtomobilia-bez-vreda-i-na-100-5ffc759a7cd87011f0a5b662