Как поднять зарядку генератора ваз 2110, увеличить напряжение при помощи впайки диода
Содержание:
- Как повысить заряд генератора используя дополнительный диод
- Напряжение генератора под нагрузкой
- Выпрямление переменного тока генератора
- Какие методы можно применять для повышения напряжения генератора
- Выбор бензинового генератора
- Как проверить диодный мост Ваз 2110 – пошаговая инструкция
- Пара слов об электролите
- Напряжение на генераторе для зарядки АКБ
- Минимальный параметр напряжения на входе батареи
- Модернизация бензогенераторов
- Минимальный параметр напряжения на входе батареи
- Выпрямление электроэнергии
- От чего зависит срок годности АКБ?
- Особенности работы автомобильного генератора
- Повышаем напряжение — все варианты решения проблемы
Как повысить заряд генератора используя дополнительный диод
Многие автомобилисты сталкивались с таким понятием, как низкое напряжение в сети. Виновником ситуации становился генератор, который выдавал недостаточное количество тока. Можно ли каким-нибудь способом увеличить напряжение, выдаваемое агрегатом? Как увеличить мощность генератора, не повредив цепь и общую систему.
Диод в схему
1 Диод в схему
2 Про регуляторы
Установка диода с тумблером – самый простой способ увеличить напряжение. Тут не нужно заморачиваться, искать много информации в книжках и т.п. Все максимально доступно, никаких особых сложностей.
Этот вариант увеличения напряжения, несмотря на простоту, дает самый надежный результат. Подходит идеально для отечественных, вазовских моделей авто.
Целью данного способа увеличения напряжения в бортовой сети автомобиля является обман регулятора, который находится внутри генератора. Как известно, на старых отечественных моделях авто (копейка, Ваз 2105 и т.д.) просадка напряжения порой доходит до критичных значений – бывает, и до 12.5 вольт опускается. Аккумулятор, понятно, заряжаться при таком напряжении не будет.
Регулятор напряжения – это те же щетки, таблетка, шоколадка – названий много, но это один и тот же элемент, который отвечает за регулирование напряжение в генераторе. На наших отечественных автомобилях, преимущественно старого года выпуска, таблетки стоят плохого качества. Они плохо регулируют вольтаж, и как было сказано выше, порой значение тока просаживается ниже плинтуса.
Итак, что нужно сделать – вставить дополнительный диод в цепь. Этим мы добьемся следующего: насколько на диоде будет понижено напряжение, настолько регулятор будет повышать общий ток в цепи.
Интегрировать диод можно несколькими способами. Один из лучших – дистанционно. Берется простой тумблер, устанавливается где-нибудь в удобном месте.
Очевидно, что тумблер следует провести через провод на генератор. Вставить диод можно в прорезь моста генератора, в том месте, где проходит проводок с обмотки возбуждения на регулятор. Т.е, диод просто врезаем в проводок между мостом и регулятором.
К диоду выводим отдельно тумблер через два провода, как показано на фото ниже.
Когда напряжения в бортовой сети достаточно, например, в летнее время, диод просто установлен, не задействован. Если тока мало, достаточно включить тумблер, активировав диод. Таким способом, мы обманываем регулятор.
Диоды можно использовать следующие.
Подойдут также их аналоги, например, импортные. Они намного компактнее, изготовлены из пластмассы (корпус). Отечественные – металлические.
С помощью диода можно обеспечить падение напряжения в 0.9 или 1.2 вольт. Таким образом, если просадка получается до 13-13.6, то примерно 1 вольт будет регулятором добавляться. Для зимних нагрузок это нормально. Стандартная просадка регулятора должна быть до 13.8 вольт, не ниже. При таком значении аккумулятор может еще заряжаться, но если вольтаж будет меньше – уже нет.
Особенно критично падение вольтажа ниже стандартных значений для современных кальциевых АКБ. Дело в том, что низкая просадка убивает такие батареи, они портятся. Естественно, не рекомендован и повышенный показатель напряжения. Он должен быть не больше 14.6 вольт (подробнее об этом в таблице, в конце статьи).
Установка диода в цепь – это универсальное решение, дающее хороший результат. Однако следует помнить о некоторых важных моментах:
- Соблюдать полярность, подключая дополнительный диод. Если нарушить это правило, то зарядка на АКБ поступать не будет.
- Диод обязан быть подобран так, чтобы выдавать ток не менее 5 А.
- Желательно устанавливать диод вне генератора, так как он будет сильно греться.
- Более эффективными считаются кремниевые диоды. Они способны забирать напряжение в пределах 0.8-1.2. А вот германиевые диоды – не больше 0.7 вольт.
Про регуляторы
Конструктивно таблетки, контролирующие напряжение в генераторе, способны повышать ток до 13.6 вольт. Известно, что существует две схемы подключения регулятора: старая и новая.
Старая схема – это более надежный вариант, не слишком повышающий напряжение, но и не позволяющий ему опускаться до критичных значений. А вот новая – хотя она полностью скопирована со старой, имеет много недостатков.
Хронический недозаряд АКБ – это именно тот самый недостаток новой схемы. Проблематичным становится запуск двигателя в холодное время года. Владельцам приходится ставить предпусковые подогреватели или придумывать что-то еще.
Некачественные регуляторы заставляют АКБ поглощать энергию только летом, т.е, при плюсовой температуре. Зимой же, особенно если совершать короткие пробеги на авто, батарея не успевает прогреваться, хотя бы до 0, и периодически разряжается.
Напряжение генератора под нагрузкой
Чтобы убедиться в работоспособности источника питания, рекомендуется выполнить проверку под нагрузкой.
Для начала вспомним, что напряжение бывает трех видов:
- Номинальным — указывается в инструкции по эксплуатации. Оно составляет 12 Вольт. Этот показатель далек от реального значения U.
- Фактическим. Здесь речь идет о параметре напряжения после установки, подключения и начала пользования АКБ автомобиля. В среднем этот параметр 12.6-13,2 В (об этом упоминалось выше).
- Под нагрузкой. Здесь параметр напряжения, которое выдается генератором, может меняться.
Наличие нагрузки позволяет убедиться в исправности аккумулятора и генератора.
С виду исправная батарея, имеющая на выходе 12 В, может существенно «подсаживаться» после включения потребителей. В процессе проверки применяется дополнительное устройство — нагрузочная вилка, позволяющая обеспечить повышенную нагрузку на АКБ.
Приведем пример.
Если емкость вашего аккумулятора составляет 60 мА*ч, величина нагрузки должна быть равна 120 А. Продолжительность подключения — 3-5 секунд.
Об исправности источника питания можно говорить, если напряжение не опускается ниже 9 Вольт. Если же параметр снизился до 5-6 В, это свидетельствует о полном разряде АКБ. После проверки под нагрузкой напряжение должно вернуться до уровня 12,2-12,4 В.
При обнаружении сильной просадки необходимо проверить АКБ, а после еще раз повторить эксперимент с вилкой. При отсутствии просадки можно говорить об исправности батареи.
Для проверки генератора можно поступить следующим образом — завести машину, включить максимум потребителей, после чего выполнить измерение. Напряжение должно быть 13,5-14 В.
Если оно ниже, это свидетельствует о выходе из строя генератора. Нижним критичным пределом является 13,0 В.
Если напряжение генератора автомобиля сильно низкое, не торопитесь делать выводы — убедитесь, что контакты на АКБ не окислились. Если это так, протрите их с помощью шкурки.
Выпрямление переменного тока генератора
Выпрямитель 1 содержит шесть диодов VD1 — VD6, образующих два плеча: в одном аноды трех диодов VD1 — VD3 соединены с выводом «+» генератора, а в другом катоды диодов VD4 — VD6 – с выводом «-». В принятой на автомобилях однопроводной схеме минусовой вывод соединен с массой. К выпрямителю подведены выводы фазных обмоток статора генератора (на рисунке показано соединение в звезду). Наведенные в обмотках фаз переменные напряжения иф1 — ифз сдвинуты на 1/3 периода, что характерно для трехфазной системы.
Диоды выпрямителя при изменении трехфазного напряжения во времени переходят из закрытого состояния в открытое, в результате ток нагрузки имеет только одно направление — от вывода «+» генератора к выводу «-».
Как видно из рисунке б, в момент времени 0, напряжение в обмотке L1 отсутствует; в обмотке L3 положительное, а в обмотке L2 отрицательное. За положительное напряжение принято направление стрелки к средней точке 0 обмотки статора. Выпрямленный ток поступает к потребителям в направлении стрелок через находящиеся в открытом состоянии диоды VD3 и VD4.
В момент времени t1 напряжение в обмотке L2 отсутствует, в обмотке L1 положительное, а в обмотке L3 отрицательное. Выпрямленный ток поступает к потребителям через диоды VD1 и VD5. В каждом плече выпрямителя в течение приблизительно 1/3 периода открыт один диод.
Линейное напряжение при соединении в звезду в 1,73 раза больше, чем при соединении в треугольник. Поэтому при соединении в треугольник в обмотке статора должно быть больше витков, чем при соединении в звезду. Однако ток фазы при соединении в треугольник в 1,73 раза меньше, чем при соединении в звезду. Соединение обмотки статора в треугольник для генераторов большой мощности позволяет выполнить ее из более тонкого провода.
Выпрямители некоторых генераторов имеют дополнительное плечо, соединенное со средней точкой 0 обмотки статора. Такая схема позволяет увеличить мощность генератора на 15…20% за счет действия третьих гармонических составляющих фазного напряжения.
Выпрямленное напряжение Ud имеет пульсирующий характер. Аккумуляторная батарея GB служит своеобразным фильтром, сглаживающим выпрямленное напряжение генератора, при этом ток батареи получается пульсирующим.
В вентильном генераторе диоды выпрямителя не проводят ток от аккумуляторной батареи к обмотке статора, в связи с чем отсутствует необходимость в реле обратного тока. Это значительно упрощает схему генераторной установки. При длительной стоянке автомобиля возможна разрядка аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения. Поэтому в некоторых моделях автомобильных генераторов обмотку возбуждения подсоединяют к дополнительному выпрямителю 2. Дополнительный выпрямитель выполнен на трех диодах VD7- VD9, аноды которых соединены с выводом Д. На обмотку возбуждения в этом случае подается только напряжение от генератора через дополнительный выпрямитель 2 и плечо выпрямителя 1 с диодами VD4-VD6.
Использование дополнительного выпрямителя имеет и негативную сторону, связанную с самовозбуждением генератора. Генератор может самовозбудиться при наличии в нем остаточного магнитного потока и достаточно низком сопротивлении цепи возбуждения. Поэтому для появления напряжения в рабочем диапазоне частот вращения его ротора в схеме используется контрольная лампа HL обеспечивающая надежное возбуждение генератора.
Существенным недостатком щеточных генераторов, является наличие контактного узла, состоящего из электрических щеток и колец, через который к вращающейся обмотке возбуждения подводится ток. Узел этот подвержен изнашиванию. Пыль, грязь, топливо и масло, попадая на контактный узел, быстро выводят его из строя.
Какие методы можно применять для повышения напряжения генератора
Чтобы самостоятельно исправить напряжение генератора ВАЗ-2110, нужно иметь под рукой:
- Доступную схему устройства.
- Регулятор напряжения от отечественного автомобиля.
- Регулятор напряжения с иномарки.
- Необходимые инструменты, которые могут потребоваться в процессе работы.
Подготовив все необходимое, следует приступать к модернизации генератора самостоятельно, выполняя работу поэтапно:
- с отечественного регулятора снимается защита, которая называется таблеткой. По окончании работы корпус агрегата должен быть голым, на нем должны остаться только щетки;
- используя генератор от иномарки (желательно взять устройство, цикл напряжения которого не менее 15 В), соединить его таблетку с голым корпусом основного компонента. Для соединения вводов используется метод припайки;
- перед соединением нужно убедиться, что оба конца правильно согнуты, иначе их просто не получится расположить под основным корпусом прибора;
- для дополнительной фиксации таблетки к корпусу рекомендуется использовать болт с гайкой соответствующего размера;
- припаивая вводы, обязательно контролируйте плотное прилегание к основанию агрегата, а слой олова должен полностью покрыть таблетку;
- чтобы при движении гайки не раскрутились самостоятельно, их замазывают специальным составом, к примеру, герметиком.
Установив модернизированный агрегат на прежнее место автомобиль будет оснащен обновленным генератором повышенной мощности, который сможет подавать напряжение в 15 В.
Выбор бензинового генератора
Бензиновый генератор — это прибор долгой эксплуатации, а значит выбирать его нужно тщательно, с продумыванием всех необходимых характеристик.
Для правильного подбора генератора важно понимать, что по своей конструкции генератор состоит из двух частей:
- Двигателя;
- Генератора.
Как двигатель, так и генератор имеют свои параметры принципиально важные для правильного выбора устройства.
Так для генератора важны следующие принципиально важные параметры:
- Назначение;
- Тип;
- Мощность;
- Напряжение;
- Наличие защиты.
Для двигателя важны:
- Тип двигателя;
- Объём топливного бака;
- Тип старта двигателя;
- Расход бензина.
Для всей конструкции бензинового генератора важны:
- Уровень шума;
- Вес и габариты.
Разберём каждый из перечисленных параметров подробнее.
Как проверить диодный мост Ваз 2110 – пошаговая инструкция
Лично я знаю несколько способов проверки диодного моста Ваз 2110. С помощью:
- тестера
- лампы
Ниже я опишу каждый способ детально, чтобы у вас была возможность самостоятельной проверки. Не обязательно обращаться в сервис, достаточно наличия мультиметра и умения им пользоваться. Все остальные мы опишем ниже.
- Мультиметр необходимо перевести в режим измерения сопротивления и установить звуковую индикацию.
- Далее щупы измерительного устройства подключаются к каждому выводу диода. Отрицательный вывод – «минус» соединяется с центральной стальной или алюминиевой пластиной, а положительный вывод соединяется с металлической жилой, выполненной в виде луженого оголенного провода, диаметр которого должен быть не менее 1 мм.
- Чтобы проверить каждый диод, нужно вначале одним щупом коснуться жилы или центральной пластины, а другим щупом – противоположного вывода диода. После этого щупы необходимо поменять местами. При исправности диода, мультиметр будет выдавать звуковые сигналы только когда щупы находятся в определенном положении.
Проверка диодного моста Ваз 2110 мультометром измеряем сопротивление
- Если же тестер пищит при всех вариантах подключения, это указывает на то, что диод пробит. Если звуковые сигналы вообще отсутствуют, значит имеет место обрыв диода. Звуковые сигналы должны издаваться прибором, когда проверяется только одна сторона моста.
Еще один способ проверки диодного моста Ваз 2110 при помощи лампочки без демонтажа блока. Для этого:
Снимите защитный кожух генератора. Как проверить диодный мост генератора Ваз 2110 при помощи лампочки шаг 1 Проверьте на работоспособность всю цепь диодов, для этого подключите лампочку (1..5, 12 В) одним концом к минусу на АКБ, вторым – к плюсу клеммы «30». Если лампа загорелась, в цепи есть короткое замыкание, следовательно, один или несколько диодов в ней неисправны, осталось только определиться какие (положительные или отрицательные)
Эта информация подскажет знающему автовладельцу, на что обратить свое внимание, чтобы установленный на место неисправного рабочий диодный мост генератора тоже не сгорел. Итак, первой проверим отрицательную группу, для этого соединим минус лампочки с корпусом генератора, а плюс – с одним из крепежных болтов диодного моста
Если лампочка загорится (постоянно или будет моргать), значит, имеет место короткое замыкание либо вентилей, либо витков обмотки статора. Как проверить диодный мост генератора Ваз 2110 при помощи лампочки шаг 2 Переходим к плюсовым диодам. Соединяем плюс аккумуляторной батареи через нашу лампочку с зажимом генератора «30», а минус подводим к одному из болтов крепления выпрямительного блока. Загоревшаяся лампочка – явный признак присутствия короткого замыкания. Как проверить диодный мост генератора Ваз 2110 при помощи лампочки шаг 3 Последний этап – диагностика дополнительных диодов. Оставляем минус аккумуляторной батареи на одном из болтов крепления моста диодов, а ее плюс через лампу подводим к выводу генератора «61». Излучающая свет лампа опять же свидетельствует о присутствии замыкания в данной группе диодов.
Пара слов об электролите
Одним из главных показателей, по которым можно судить об исправности батареи, является уровень электролита. Именно от него зависит напряжение источника питания при различных режимах работы.
В процессе разрядки аккумулятора происходит расход кислоты, доля которой в общем объеме жидкости составляет третью часть (35-36%).
Результатом является уменьшение плотности жидкости. Когда производится зарядка батареи, происходит обратный процесс.
В такой ситуации вода расходуется, а кислота, наоборот, образовывается. Как результат, плотность электролита увеличивается.
В обычном состоянии, когда напряжение на АКБ равно 12,7 В, плотность составляет 1,27 г/куб.см. При этом все параметры напрямую зависят друг от друга.
Напряжение на генераторе для зарядки АКБ
Не секрет, что при заряде аккумулятора с помощью стационарного ЗУ напряжение на входе должно быть около 18 В.
Одновременно с этим необходимо следить за уровнем напряжения на клеммах АКБ. Как только U перестает расти, можно говорить о полном заряде. Если продолжить процесс, возможно «кипение» электролита.
После пуска двигателя зарядный ток находится на уровне 5-10 Ампер (иногда больше), но через несколько минут он снижается до 1-3 А, что считается оптимальным параметром для АКБ.
Косвенным показателем нормального режима работы генератора считается напряжение на выводах через несколько минут после пуска мотора. Этот показатель должен быть на уровне 13,9-14,2 В.
Его величина во многом зависит от климатических условий, в которых эксплуатируется транспортное средство.
Минимальный параметр напряжения на входе батареи
При проверке параметров генератора стоит брать во внимание характеристики самого АКБ. Многие автовладельцы интересуются, каким должно быть напряжение на выходе аккумулятора для нормального пуска двигателя
Многие автовладельцы интересуются, каким должно быть напряжение на выходе аккумулятора для нормального пуска двигателя.
Точного ответа здесь нет, но средний параметр должен составлять 12,6-12,7 В. В зависимости от условий эксплуатации этот показатель может корректироваться.
Некоторые производители уверяют, что их продукт имеет напряжение 13-13,2 Вольт. Этот параметр реален, но не стоит измерять напряжение сразу после подзарядки генератором или ЗУ.
Перед проведением работы желательно выждать 1-2 часа. В этом случае U должно опуститься до уровня 12,7-13 В.
Если этот параметр начинает «плавать» или опускается ниже 12 В, это говорит о разряде батареи на 50% или неисправности генератора.
Здесь рекомендуется проверка цепи зарядки или применение внешнего зарядного устройства.
Если продолжать эксплуатацию батареи в этом состоянии, возникает сульфатация свинцовых пластин, что уменьшает работоспособность АКБ и уменьшает срок ее службы.
На практике такое снижение напряжение не является критичным, ведь запустить батарею еще можно, а дальше генератор производит подзарядку до необходимого уровня.
Главное — убедиться в исправности цепи заряда и увеличении напряжении на выводах аккумуляторной батареи.
Если U на выходе опустилось ниже 11,6 В, можно говорить о полном разряде источника питания.
Дальнейшее применение батареи в этом случае невозможно — ее необходимо снимать, выполнить проверку исправности и обеспечить заряд от внешнего устройства.
С учетом сказанного выше можно делать вывод, что напряжение на АКБ при исправном генераторе должно составлять (при заглушенном моторе) 12,6-13,2 В. На практике этот параметр немного ниже и составляет 12,3-12,5 В.
Такое напряжение свидетельствует о незначительном недозарядке АКБ. В этом нет ничего страшного. Главное — не допускать уменьшение U ниже 12 В.
Модернизация бензогенераторов
повышение мощности, повышение стабильности оборотов, и другие вопросы
и так начинаю тему. модернизация бензо генераторов. известно что генераторы с безконтактным возбуждением динамо машины и четырех тактным одноцилиндровым двиготелем очень чувствительны к подключению нагрузки, генератор начинает тормозить мотор надрываться и перегазовывать. А почему вопервых у динамо машины нет запаса мощьности тоесть его легко спалить или перегреть, во вторых у моторов нет не опережения зажигания не контроля газа. я предлогаю для начала расмотреть вариант повышения мощности динамо машины схему которой выложу позже но немного опишу в нескольких словах. мы имеем агригат с самонагруженным ротором без возбуждения из вне и три обмотки статора, одна так сказать рабочая с нее снимаемое напряжение подается на розетку через термо предохранитель, вторая обмотка аналогична первой но ненагружена а зашунтирована конденцатором так называемая баластная обмотка нужна для стабилизации частоты путем деления угла оборота ротора, и третья двенадцати вольтовая от которой не жаль отказаться. И так предлогается повысить надежность динамомашины (генератора) увеличением сечения провода основной обмотки что снизит эффект торможения ротора добавив дроссель эквивалентный трети напряжения и равный по максимальной мощности который будет брать часть нагрузки на себя уменьшая на порядок эффект кратковременного замыкания (этот эффект ярко выражен при включении инструмента почти равного мощности генератора) что дополнительно снизит эффект торможения. третью обмотку изменять не нужно, лиш для тех кому необходимо напряжение в 12в можно установить на третью обмотку понижающий трансформатор но по мощности равный половине мощности этой обмотки. тоесть если генератор 1киловат то 500ват транс будет работать без проблемм, я имею в виду что притакой мощности транса тепловой коэффициент обмотки генератора будет более стабилен. удаление обмотки на 12в даст дополнительное место для увеличения сечения основной обмотки. также можно увеличить число оборотов мотора что даст немного мощности и чуть более линейную работу (например не 800обаротов а 1000 обаротов) не так много но значительно, приэтом если вы увеличиваете число оборотов то число витков обмоток статора должно быть уменьшено иначе напряжение будет завышенно. пошитать обмотки относительно оборотов можно так, ставим нужные нам обороты вольтметр на генераторе может зашкалить поэтому никакой нагрузки измерить напряжение цешкой и при разборке пошитать число витков на обмоке далее полученное число витков разделить на измеренное напряжение получим виток на вольт и этот виток на вольт умножить на 230 вольт получем нужное число витков. правдо на прктике это всего на два три витка меньше заводской укладки но эти два три витка дают увеличить сечение на 0.2 мм и это не плохо не забудьте про удаленную обмотку 12в ведь это еше 0.15мм а в сумме 0.35мм тоести если старая обмотка намотана проводом 0.85мм то новая 1.2мм а это на 600ват надежнее тоесть генератор на 1000ват даст вам 1400ват (максимальную мощность рассматривать не будем так как это издивательство над генератором. лишние обороты дадут дополнительную мощность и линейность снизят чувствительность мотора к торможению генератора и снизит безпорядочность перегазовки, если не жадничать на потребление топлтва ведь это примерно 7.5%. схема переделанного генератора не сильно отличается от оригинала. если у кого есть схемы поделитесь для сравнения и обсуждения в теме, возможно они помогут создать оптимально эффективный прибор. также делитесь своими соображениями и полезными ссылками.
Минимальный параметр напряжения на входе батареи
При проверке параметров генератора стоит брать во внимание характеристики самого АКБ. Многие автовладельцы интересуются, каким должно быть напряжение на выходе аккумулятора для нормального пуска двигателя
Многие автовладельцы интересуются, каким должно быть напряжение на выходе аккумулятора для нормального пуска двигателя.
Точного ответа здесь нет, но средний параметр должен составлять 12,6-12,7 В. В зависимости от условий эксплуатации этот показатель может корректироваться.
Некоторые производители уверяют, что их продукт имеет напряжение 13-13,2 Вольт. Этот параметр реален, но не стоит измерять напряжение сразу после подзарядки генератором или ЗУ.
Перед проведением работы желательно выждать 1-2 часа. В этом случае U должно опуститься до уровня 12,7-13 В.
Если этот параметр начинает «плавать» или опускается ниже 12 В, это говорит о разряде батареи на 50% или неисправности генератора.
Здесь рекомендуется проверка цепи зарядки или применение внешнего зарядного устройства.
Если продолжать эксплуатацию батареи в этом состоянии, возникает сульфатация свинцовых пластин, что уменьшает работоспособность АКБ и уменьшает срок ее службы.
На практике такое снижение напряжение не является критичным, ведь запустить батарею еще можно, а дальше генератор производит подзарядку до необходимого уровня.
Главное — убедиться в исправности цепи заряда и увеличении напряжении на выводах аккумуляторной батареи.
Если U на выходе опустилось ниже 11,6 В, можно говорить о полном разряде источника питания.
Дальнейшее применение батареи в этом случае невозможно — ее необходимо снимать, выполнить проверку исправности и обеспечить заряд от внешнего устройства.
С учетом сказанного выше можно делать вывод, что напряжение на АКБ при исправном генераторе должно составлять (при заглушенном моторе) 12,6-13,2 В. На практике этот параметр немного ниже и составляет 12,3-12,5 В.
Такое напряжение свидетельствует о незначительном недозарядке АКБ. В этом нет ничего страшного. Главное — не допускать уменьшение U ниже 12 В.
Выпрямление электроэнергии
До конца XIX века преобразование переменного напряжения в постоянное было проблемой. С изобретением диода — сначала вакуумного, а позже и полупроводникового — ситуация в корне изменилась. Благодаря своим уникальным свойствам, диод отлично различает полярность и позволяет легко сортировать токи с нужным направлением. Сначала для этих целей использовались отдельные диоды, позже появились диодные мосты, обеспечивающие высокое качество выпрямления.
Выпрямитель на одном диоде
Диод проводит ток только в одном направлении, именно поэтому его и называют полупроводниковым прибором. Если к катоду устройства подключить плюс источника напряжения, а к аноду — минус, диод будет вести себя как обычный проводник. Если полярность изменить, то прибор закроется и превратится в диэлектрик. Для ответа на вопрос о том, что это даёт, придется собрать простейшую схему и снова вооружиться осциллографом.
На схеме изображена работа полупроводникового диода в цепи переменного тока. Осциллограмма слева показывает картину на выходе трансформатора — обычный переменный ток. После диода всё существенно меняется — на графике исчезает отрицательная полуволна переменного напряжения. Ток еще не стал постоянным, но он уже не переменный — движения электрического заряда в обратном направлении нет. Такой род тока принято называть пульсирующим. Им еще нельзя питать электронику, но изменения налицо. Остаётся сгладить пики импульсов. Это делают с помощью конденсаторов.
На схеме представлен однополупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Во время положительного импульса напряжение не только питает нагрузку, но и одновременно заряжает конденсатор. Когда импульс заканчивается, конденсатор отдает накопленную энергию, сглаживая скачки напряжения.
Двухполупериодный прибор
Несмотря на значительные успехи, достигнутые в преобразовании переменного тока в постоянный предыдущим экспериментом, результат ещё далек от идеала. Дело в том, что частота переменного тока довольно низкая (50 Гц), а навешивание сглаживающих конденсаторов имеет свои ограничения. Для того чтобы существенно улучшить форму выходного сигнала, нужно увеличить частоту.
Однако в розетках она строго фиксирована и не зависит от внешних факторов. Отрицательная полуволна напряжения срезается диодом. Поменять её полярность совсем несложно — достаточно лишь добавить несколько диодов, собрав мостовую схему. На рисунке представлен двухполупериодный выпрямитель на четырёх диодах, объясняющий то, как работает диодный мост:
При появлении положительной полуволны диоды VD2, VD3 окажутся включенными в прямом направлении и будут открыты. VD1, VD2 — закрыты. Полуволна свободно проходит к выходу выпрямителя. Когда напряжение сменит полярность, пары диодов поменяются местами — VD1 и VD4 откроются, VD2 и VD3 закроются. Отрицательная полуволна тоже пройдет к выходу, но поменяет полярность. В результате получится все то же импульсное однополярное напряжение, но частота его увеличится вдвое. Останется добавить сглаживающий конденсатор и посмотреть, что получится.
Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором на изображении показывает, что поставленная задача решена: переменное напряжение преобразовано в постоянное. Конечно, постоянство неидеально — имеются пульсации, однако с ними можно бороться с помощью фильтров. К тому же любая электроника допускает ту или иную величину пульсаций.
Такая схема, состоящая из четырех диодов, стала классической и получила название диодного или выпрямительного моста. Существует отдельная категория электронных приборов — выпрямительные мосты. Они состоят из четырех диодов, соединенных между собой соответствующим образом. В качестве примера можно посмотреть на выпрямительный мост КЦ402Г и его электрическую схему.
От чего зависит срок годности АКБ?
Каждый производитель после изготовления батареи устанавливает гарантийный срок ее эксплуатации.
Кроме этого параметра, существует и фактический период, зависящий от многих факторов — своевременности обслуживания, соблюдения правил эксплуатации, состояния электропроводки и прочих моментов.
Из-за того, что условия обслуживания АКБ отличаются, различается и срок годности изделия.
У автовладельцев, которые эксплуатируют машину только в теплое время года, аккумулятор живет дольше всего. Другое дело, когда автомобиль нужен круглый год, вне зависимости от температуры на улице.
В такой ситуации срок годности АКБ снижается. Это вызвано и тем, что во втором случае водитель может накатать больший километраж.
Также на ресурс аккумулятора влияет:
- Исправность и правильность работы генератора и регулятора напряжения.
- Подключение к электропроводке автомобиля дополнительного оборудования, имеющего большой номинальный ток.
- Режим эксплуатации. Меньше всего «живут» аккумуляторные батареи на такси, которые прохаживают большой километраж в течение года. Кроме того, такие автомобили работают в режиме частого пуска двигателя, что создает нагрузку на АКБ и генератор. При активном применении транспортного средства срок службы источника питания не превышает 1,5 лет.
При обычном режиме эксплуатации, когда автовладелец регулярно проверяет аккумулятор и проводит ТО, ресурс батареи составляет 4-5 лет при общем пробеге за этот период в 60-80 тысяч километров.
Чтобы избежать проблем, желательно периодически проверять напряжение генератора и аккумулятора.
Но упомянутый срок службы не наивысший, ведь при аккуратном обслуживании АКБ может проработать до восьми лет.
Но стоит знать, что рано или поздно замена аккумулятора потребуется, ведь с момента начала эксплуатации рабочие пластины постепенно изнашиваются. Чем больше циклов заряда и разрядки проходит батарея, тем быстрее она выходит из строя.
Практика показывает, что ключевую роль играет генератор, его исправность и текущее напряжение
Вот почему этому аспекту необходимо уделять ключевое внимание
Особенности работы автомобильного генератора
После поворота ключа зажигания ток проходит в обмотку возбуждения. Здесь им управляет стабилизатор напряжения, который питается от секции выпрямителя.
На сегодняшний день их подключают по двум основным схемам. Более старый вариант отличается надежностью, работает стабильно, поддерживая напряжение примерно на постоянном уровне. Обновленная схема имеет множество недостатков.
Уникальностью именно автомобильного агрегата является то, что он вырабатывает электричество, преобразовывая механическую энергию вращающегося моторного коленчатого вала, который связан со шкивом генератора ремнем. При этом частота вращения двигателя – это величина непостоянная.
При этом независимо от оборотов мотора, напряжение всегда должно оставаться в рамках примерно 14 Вольт. В противном случае это негативно скажется как на аккумуляторе, так и на электрической цепи. Перезаряд и недостаточный заряд пагубно скажется на батарее.
Принцип работы электронной стабилизации оборотов основан на зависимости сопротивления конденсатора от частоты тока. На схеме показана стабилизирующая обмотка (L3), нагруженная на конденсатор (С1). При работе на номинальную нагрузку выходное напряжение составляет 220 В с частотой 50 Гц. Поскольку частота выходного напряжения напрямую зависит от количества оборотов в секунду, то изменение скорости вращения ротора генератора вызывает однозначное изменение частоты напряжения на всех обмотках генератора.
Сопротивление конденсатора зависит от частоты приложенного напряжения. Чем больше частота, тем меньше сопротивление. В результате, ток через стабилизирующую обмотку изменяется в зависимости от нагрузки на генератор. При уменьшении нагрузки число оборотов возрастает, соответственно, растет частота и уменьшается сопротивление конденсатора.
Электрическая стабилизация работает в небольшом диапазоне изменений, поэтому основная функция регулировки возлагается на механический регулятор. Здесь диапазон регулировок гораздо шире, но в ущерб быстроты реакции. Двигатель внутреннего сгорания обладает инерционностью, и изменение количества его оборотов немного запаздывает при регулировке дроссельной заслонкой (такая характеристика работы двигателя называется приемистостью). Резкие скачки нагрузки могут вызвать колебательный процесс системы регулировки.
Подобную систему регулирования трудно сделать самостоятельно, а электронная требует переделки генератора. Достоинство подобной схемы управления – получение синусоидального напряжения с минимальными искажениями формы сигнала.
Инверторный бензиновый генератор
Переменное напряжение генератора поступает на выпрямитель, а затем на транзисторный преобразователь, на выходе которого получается стабилизированное напряжение необходимой величины. Наличие выпрямителя снимает ограничения по стабильности частоты генератора, а транзисторный преобразователь формирует напряжения вне зависимости от величины нагрузки. Недостатком инверторных генераторов является их высокая стоимость и искажение формы выходного напряжения.
Повышаем напряжение — все варианты решения проблемы
Итак, многие автомобилисты могут решить, что выходом из подобной ситуации может стать установка генератора большой мощности, но при этом придётся заменить и аккумуляторную батарею на более ёмкостную. Это делается для того, чтобы не «убить» АКБ, который установлен на автомобиле, поскольку перегруз напряжения приведет к разрушению внутренних сот. Этот вариант не подходит, поскольку он слишком дорогой.
Вторым вариантом становится установка дополнительного диода из другого диодного моста или с маркировкой КД202В. Это намного дешевле, чем менять генератор и аккумулятор, но придётся немного повозиться.
Для начала рекомендуется изучить автомобильные электросхемы и устройство работы генератора, а также зарядной цепи.