Особенности работы автомобильного генератора

Особенности работы автомобильного генератора

В составе электрооборудования любого транспортного средства есть генератор, который с регулятором напряжения образует генераторную установку автомобиля. Современная техника оборудована множеством электроприборов, предназначенных как для облегчения управления транспортным средством так и для комфорта водителя.

Эти потребители требует дополнительного питания, которое иногда превышает вырабатываемую генератором энергию. Чтобы не испортить оборудование и агрегаты машины, следует знать нормальные параметры их работы и принцип взаимодействия.

Роль генератора в системе автоэлектрики


С помощью генератора в транспортном средстве электропитание получают все потребители.

Средняя мощность устройства для легковой машины составляет примерно 1 кВт. Надежность агрегата является довольно высокой, поскольку требуется постоянная подпитка множества автомобильных приборов, что обусловливает высокие требования к их техническим характеристикам.

ВАЖНО: Нельзя допускать замыкание соединенных с «+» выводов и «массой» пластин теплопроводов агрегата, поскольку это очень опасно для генератора. Чаще всего такое происходит в результате попадания загрязнений и металлических предметов, становящихся проводящими мостиками.

После запуска агрегата небольшой постоянный ток начинает проходить через обмотку возбуждения, который на уровне 14 В поддерживает управляющий блок. Большинство автомобильных генераторов работает на скорости от 3 тыс. об./мин, вырабатывая при этом токи силой свыше 45 А. Для безопасной эксплуатации в таких режимах прибор покрывается полностью или частично изоляционным слоем.

Характеристики и нормальные показатели при работе

Главными характеристиками агрегата считается способность на разных режимах функционирования обеспечивать стабильным питанием своих потребителей. Определение этих режимов и показателей выдаваемых токов генератором называется токоскоростной характеристикой. В технической документации, которой комплектуется оборудование производителем, указываются такие характерные параметры:

  • n – частота вращения без нагрузки в оборудовании ротора, при которой генератором начинается отдача тока;
  • Iхд – сила тока отдачи, вырабатываемого генератором на холостом ходу при минимальных устойчивых оборотах. Для современного оборудования показатель составляет от 40 до 50% от указанного производителем номинального значения;
  • Idm – для современного агрегата измеряется на частоте вращения в минуту ротора 5-6 тыс. оборотов, является максимальным значением силы номинального тока отдачи;

Определенние токоскоростных характеристик:

  • В нагретом состоянии;
  • В холодном состоянии – в процессе вращения в приборе вырабатывается тепло, поэтому холодным генератор считается с температурным режимом до 25-35 °С;
  • С отключенным регулятором напряжения для агрегата;
  • С включенным регулятором напряжения в схему генераторной установки;
  • С независимым возбуждением, когда от постороннего источника производится питание цепи обмотки возбуждения;
  • С питанием от собственного агрегата цепи обмотки возбуждения в состоянии самовозбуждения.
Читайте также:  Как сделать батарейку из картошки?

Техническая документация чаще всего содержит несколько из вышеперечисленных характеристик. На щитке генератора должны указываться его главные параметры:

  • Номинальное напряжение (в зависимости от этого показателя электрооборудования автомобиля значение может быть 28 или 14 В);
  • Номинальный ток (равный максимальному току отдачи агрегата);
  • Марка и тип оборудования.

Для определения нормальных показателей при работе генератора следует рассмотреть его функционирование на разных режимах:

  1. Пуск. Силы тока, требуемые стартером, достигают сотен ампер, вызывая на клеммах АКБ существенное снижение напряжения. Это приводит к питанию потребителей автомобиля от аккумулятора, интенсивно его разряжая;
  2. Стабильная работа без нагрузки потребителями. Во время движения машины генератор начинает снабжать электроприборы и батарею аккумулятора электроэнергией. После того, как АКБ перезарядится, разность напряжения на агрегате и батарее станет минимальной, что снижает зарядный ток. Генератор выступает в роли источника питания, а аккумулятор используется для сглаживания пульсаций напряжения;
  3. Стабильная работа с нагрузкой мощными потребителями. Включение отопления, фар, акустики и других мощных систем на малых оборотах мотора потребует большего расхода электроэнергии, чем способен отдавать генератор. Это переводит нагрузку на АКБ, разряжая его.

ВАЖНО: Если в автомобиль монтируется более мощная батарея, то одновременно следует поменять генерирующее устройство на более производительное. Агрегат должен выдерживать суммарную нагрузку всех систем и электроприборов машины по их максимальным показателям мощности.

Потребление энергии системами автомобиля


Нагрузки, которые приходятся на автомобильный генератор, делятся на три категории:

  1. Кратковременные;
  2. Длительные;
  3. Постоянные.

Чтобы узнать потребляемую мощность установленных в автомобиле потребителей, достаточно прибавить к требуемой для зарядки АКБ мощности суммарное значение максимальных показателей мощности всех иных систем.

Обычно эти данные указаны в технической документации к каждому прибору или системе отдельно, в ПТС машины. В современном автомобиле при множестве разнообразных условий с высокими требованиями должна полностью справляться система зарядки.

Потребление при пуске

В момент запуска автомобиля на аккумуляторе происходит потеря емкости примерно на 0,5-1 Аh, поскольку потребляемый стартером ток холодной прокрутки достигает 450 А и больше. Разрядка на питание электрооборудования происходит до тех пор, пока транспортным средством не достигается нужная скорость, что позволяет перенять на себя нагрузку генератору.

Читайте также:  Рекомендации как пользоваться нагрузочной вилкой для аккумулятора

В зависимости от модели установленного на ТС агрегата, системы могут получать ток в диапазоне 80-150 А с напряжением 14 В при оборотах двигателя от 2,5-3 тыс. в минуту.

В режиме пробок или медленной езды генератором выдается всего 40-50 % мощности, что снова переводит потребителей на аккумуляторное питание. Чтобы в дороге автомобиль не разрядился окончательно, следует регулировать количество одновременно включенных потребителей, мощность генератора, емкость АКБ.

ВАЖНО: При сильной разрядке аккумулятора его параметры не будут соответствовать заявленным производителем характеристикам. Снижение заряда более, чем наполовину ухудшит свойства батареи навсегда.

Потребление при работе

В процессе езды с нужной скоростью автомобиля питание оборудования производится от генератора. Но это при условии, что суммарная мощность всех потребителей не превышает мощность генерирующего устройства.

Для того, чтобы рассчитать максимальное потребление имеющимся оборудованием, следует учитывать постоянные, продолжительные и кратковременные нагрузки. Их примерная величина приведена в таблицах.

Постоянные нагрузки

Мощность, Вт Сила тока при 14 В, A Сила тока при 28 В, А
Панель приборов

10

1

0,5

Топливный насос

70

5

2,5

Топливные инжекторы

70

5

2,5

Зажигание

30

2

1

Всего

180

13

6,5

Продолжительные нагрузки

Мощность, Вт Сила тока при 14 В, A Сила тока при 28 В, А
CD/Магнитофон/Приемник

15/30

1,0/2,0

0,5/1,0

Приборная подсветка

25

2

1

Ближний свет

160

12

6

Дальний свет

200

15

7

Подсветка номера

10

1

0,5

Задние и габаритные огни 30

2

1

Всего (средняя нагрузка)

260-270

20

10

Кратковременные нагрузки

Мощность, Вт Сила тока при 14 В, A Сила тока при 28 В, А
Электропривод зеркал

10

1

0,5

Мотопривод люка на крыше

150

11

5,5

Подогрев сидения 200

14

7

Регулирование сидения

150

11

5,5

Очиститель фар

100

7

3,5

Прикуриватель

100

7

3,5

Лампы дополнительные

110

8

4

Фары заднего хода

40

3

1,5

Фары противотуманные задние

40

3

1,5

Сигналы звуковые

40

3

1,5

Лампы освещения внутренние

10

1

0,5

Обогреватель стекла

120

9

4,5

Вентилятор салонного обогрева

80

6

3

Вентилятор радиаторного охлаждения

150

11

5,5

Электростеклоподъемники

150

11

5,5

Стеклоочистители задние

50

3,5

2

Стеклоочистители передние

80

6

3

Стоп-сигналы

40

3

1,5

Индикаторы

50

3,5

2

Нагреватель

50

3,5

2

Итого

1,7 кВт

125,5

63,5

Читайте также:  Что такое десульфатация аккумулятора и как произвести её в домашних условиях

Появление кратковременных нагрузок отличается низкой частотой, а для определенных потребителей устанавливается реле времени. Чтобы все вычисления упростились, следует полученное значение умножить на 0,1, что составляет используемую автомобилем при нормальном движении мощность. Для приведеного расчета мощность при кратковременных нагрузках составит:

1,7 кВт * 0,1 = 170 (Вт)

Потребители от генератора требуют удовлетворения всех энергетических мощностей при кратковременных, длительных и постоянных нагрузках, что вычисляется как:

170 + 270 + 180 = 620 (Вт)

При напряжении 14 В, значение требуемой силы тока рассчитывается как:

620 / 14 = 44 (А)

Это значительные требования, которые должны еще учитывать потребляемый ток для подзарядки аккумулятора.

Взаимодействие с аккумулятором


Аккумуляторная батарея и генератор в транспортном средстве работают совместно при параллельном подключении. В зависимости от испытываемой нагрузки на элементы питания агрегаты друг друга дополняют. Работа этой системы возможна в следующих комбинациях:

  • При развитой машиной скорости все потребители и АКБ в том числе питаются от генерирующего устройства;
  • Выключенный двигатель и неработающий генератор вынуждает электросистемы автомобиля питаться от аккумулятора;
  • В режиме превышения мощности агрегата даже при нужной скорости транспорта, повышенное потребление переводится на батарею в параллельной работе с генератором.

Поэтому следует внимательно следить за тем, чтобы не допускалось питание потребителей от емкости или делать это в минимальном объеме. Существенный разряд испортит характеристики аккумулятора безвозвратно.

Заключение


Чтобы автомобиль и все его системы, устройства и агрегаты прослужил много лет, необходимо следить за работой генератора и батареи. Для этого следует осуществлять проверку:

  • надежности и чистоты контактов, соединений и проводки;
  • при применении для ремонта кузова электросварки заблаговременно отсоединять от АКБ и генерирующего устройства все провода;
  • натяжения ремня генератора;
  • при загорании индикаторной лампы генератора причину выяснять немедленно;
  • при подозрении на неполадки в выпрямителе агрегата автомобиль с подключенной батареей не оставлять;
  • генератора на работоспособность, посредством замыкания между собой «массы» и выводов;
  • работоспособности генерирующего оборудования при отключенной емкости с работающим двигателем транспорта;
  • защиты генератора от электролита, других жидкостей.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector