full screen background image

Расчет мощности генератора на авто

58

Содержание

Расчет мощности генератора на авто

Многие автомобилисты считают нормальным регулярно, каждые 1 – 2 года, приобретать для своих машин новые аккумуляторы. Жалуясь на низкое качество продукции, выпускаемой под малоизвестными и раскрученными брендами, они отправляются в магазины, чтобы оставить там честно заработанные деньги, которые, как известно, лишними не бывают.

Между тем велика вероятность, что дело совсем не в источнике питания. Чтобы убедиться в этом, следует произвести несколько простых проверок, начав с генератора.

Как правильно подобрать автомобильный генератор?

Для нормальной работы авто должно получать стабильное напряжение 14 В. Для того, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне, в каждом генераторе есть регулятор.

Генератор СтартВОЛЬТ с оригинальной упаковкой

Генератор состоит из следующих основных узлов:

— передняя и задняя крышки; — статорная обмотка; — ротор с обмоткой возбуждения; — диодный мост; — конденсатор; — крышка защитная; — подшипники; — шкив.

Схема генератора в сборе

Как проверить исправность генератора?

Если есть сомнения, можно поехать в автосервис и провести диагностику. Проще и быстрее купить мультиметр и сделать диагностику самостоятельно. Переведите мультиметр в режим замера напряжения и постоянном токе и коснитесь клемм проводов АКБ. Нормальные показатели напряжения находятся в диапазоне от 13,8 до 14,8 В. Если цифра меньше нижней границы, то с генератором могут быть проблемы.

на холостых оборотах; с обогревом сидений и стекол; с включенным кондиционером; при увеличении количество оборотов двигателя. Полностью исправный генератор должен выдавать одинаковые показатели тока вне зависимости от условий.

Замеры напряжения на клеммах АКБ

Подготовительные работы

Прежде чем приступить непосредственно к процессу подпитки батареи, приготовьте все необходимое. Во-первых, определилась, будете ли вы демонтировать устройство с автомобиля или нет. Если будете снимать, то это приведет к сбросу всех настроек электроники. С другой стороны, вы сможете его спокойно забрать домой и выполнить процедуру там.

Если же у вас есть гараж или другое место, где можно хранить автомобиль под защитой, то можно оставить аккумулятор на месте. Такой вариант, помимо всего прочего, позволит сохранить все настройки

Однако здесь нужно с осторожностью отнестись к оборудованию и не вывести из строя элементы проведения тока

Во-вторых, подготовьте само устройство. Оставьте его в теплом помещении, чтобы он достиг приблизительно комнатной температуры. Если автомобиль хранится в отапливаемом гараже, то проблем не будет, а если же на улице – то позаботьтесь о температурных условиях. Также вам потребуется специальное оборудование для зарядки автомобиля, которое должно иметь функцию контроля тока и подачи определенного напряжения.

На что обратить внимание при выборе?

Есть ряд деталей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой генератора. В первую очередь смотрите на упаковку:

Проверяйте комплектность товара до его покупки. В коробке должны быть:

Упаковка генератора «СтартВОЛЬТ» с документами

Достаньте генератор из коробки и проведите визуальный осмотр:

Преимущества генераторов «СтартВОЛЬТ»:

Ознакомиться со всем ассортиментом генераторов и другой автоэлектрики от «СтартВОЛЬТ» вы можете здесь.

Мощность генератора автомобиля. Как ее узнать (определить) и от чего она зависит

Мощностью генератора автомобиля интересуется очень много автомобилистов. Ведь сейчас очень много электрических устройств (например — инверторы), которые могут сделать из вашего авто, практически электростанцию для загородного дома. Многие цепляют нагрузку в 1000 – 1500 и даже 2000 Вт! Много это или мало? Может ли работающий автомобиль выдать такое? Одни пишут что – НЕТ! Другие что – ДА! Но зачастую в головах у них «каша», часто встречаю на форумах такие высказывания мощность не больше 300 – 600 Вт. Откуда берутся эти цифры, видно с «потолка». Давайте же правильно определим мощность, а также узнаем, от чего она зависит …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

В этой статье я представлю вам приблизительную мощность вашего автомобильного генератора, это физика 7 класс. Будем учитывать, что у нас постоянный, а не переменный ток.

Про строение генератора

Любой генерирующее устройство примерно состоит из одинаковых частей, есть утрировать это – ротор, статор, шкив, корпус, и электрическая составляющая (электрические щетки, реле-регулятор напряжения). Ротор соединен с коленчатым валом двигателя ременной передачей. Если вращается коленчатый вал, то вращается и ротор, тем самым вырабатывая электрический ток.

Стоит отметить, что даже большие генераторы на гидроэлектростанциях, работают по одинаковому принципу. Однако там ротор раскручивается набегающим потоком воды. НО суть одинаковая.

Собственно напряжение в автомобиле зачастую составляет 13 – 14 Вольт, что достаточно для подзарядки автомобильного аккумулятора.

Распространенная причина — окисление клемм

Когда вся электроника машины, а также ее генератор со стартером работают нормально, а АКБ все равно не держит заряд и быстро его теряет, самая вероятная причина этого — окисление клемм. При окислении клемм машины на них образуется плотный белый слой, который мешает току полноценно питать батарею, и автомобильный аккумулятор не может полноценно брать электрическую энергию для накопления внутри себя.

Для предотвращения таких ситуаций нужно регулярно проверять состояние клемм и обязательно чистить их, а также обрабатывать специальным составом, препятствующим возникновению окисления. Эконом-вариантом в данном случае является солидол, но со временем он тоже сильно ухудшает электропроводимость. Поэтому лучше использовать смазки, купленные в специализированных магазинах.

Если кислота «проела» клеммы основательно, их следует немедленно заменить. Из этого следует, что нельзя допускать плохого или небрежного ухода за автомобилем и всеми его составляющими.

Питание бортовой сети

После пуска практически все бортовые приборы питаются именно от генерирующего элемента, он несет на себе основную нагрузку. Подзаряжает аккумулятор, восполняет его потраченную энергию на пуск, а также дает энергию для освещения, системы зажигания, подачи топлива, развлекательный комплекс (аудио, видео), всевозможные подогревы (сидений, стекол, зеркал).

Стоит отметить, что если генерирующее устройство не справляется, то часть энергии ему может дать АКБ, это происходит в моменты максимальной нагрузки, например — ночью в мороз, когда включены многие электрические приборы. Если какой-то источник отключается, и энергии только одного генератора становится достаточно, то он автоматически подзаряжает АКБ. Так цикл повторяется.

Мощность генератора

Ребят вопрос то элементарный, достаточно вспомнить школьную формулу: P = I * U (мощность = сила тока умножить на напряжение).

Теперь вспоминаем напряжение в бортовой сети автомобиля, зачастую оно равняется 13,8 – 14,2В.

Также не трудно найти марку своего генератора, и узнать его характеристики, а именно силу тока которую он может выдавать. Зачастую на современных машинах, она колеблется от 80 до 140 Ампер.

Для примера возьмем среднюю величину в 100Ампер.

Тогда получается 13,8В Х 100А = 1380Ватт или 1,38 Квт, это и будет являться мощностью вашего генератора.

Этот показатель является пиковым для вашего автомобиля!

Однако стоит помнить еще об одном — об оборотах двигателя. Генератор вырабатывает свою пиковую мощность только при определенных оборотах шкива (который связан с двигателем).

«Пиковое значение» (в нашем случае в 1,38КВт) зачастую проявляется только от 2500 оборотов и выше. НА ХОЛОСТЫХ ОБОРОТАХ мощность куда ниже. Так на 800 – 1000 оборотах она будет примерно 75% от максимальной. Если ее определить в нашем случае, то 1380 Х 75% = 1035Ватт.

Запомните, для определения электрической мощности вашего генератора, нужно помнить про напряжение (оно почти на всех машинах около 13,8В) и про силу тока вашего генератора (колеблется от 80 до 140Ампер при определенных оборотах двигателя).

Все эти характеристики указывает производитель чуть ли не в инструкции к автомобилю.

Нормальное напряжение АКБ

Нормальным напряжением батареи считается то, которое достигается при ее полной зарядке. В АКБ этот показатель равняется 12,65 В. Он может превышаться и стремится вплоть до 14,5 В, что все еще считается нормой. Это свидетельствует об исправности аккумулятора и его нормальном функционировании.

Если показатель падает меньше 12,65 В, тогда это говорит о проблемах с уровнем заряда. Чем ниже напряжение, тем ниже уровень заряда в устройстве. При падении зачастую наблюдается ухудшение свойств АКБ без возможности их восстановления.

Важно! Падение уровня заряда до 11,9 В считается безопасным. При этом технические характеристики устройства не пострадают, ухудшения свойств также не наблюдается

При низком уровне напряжения возникают проблемы в автомобиле. Затрудняется работа стартера, все электроприборы в салоне также работают с перебоями. Это существенно влияет на их дальнейшую работоспособность, поэтому ездить при неисправном аккумуляторе нельзя.

Расчет мощности генератора на авто

1. Как лучше подобрать генератор по мощности (току) под конкретное бортовое оборудование (мощная аудиоустановка, компьютерная система, светотехника)?

2. Какова связь между емкостью АКБ и необходимой токовой отдачей генератора?

3. Как проверить составляющие элементы генератора и определить неисправный элемент ?

4. Как проанализировать энергетический баланс на автомобиле ?

— габариты и подсветка номеров, приборов и салона 6х5вт+5х2вт= 40вт — фары+противотуманки сзади и спереди 2х65вт+2х45вт+2х21вт= 250вт — вентилятор отопителя на максимальном режиме ток до 18 ампер или 200вт. — вентилятор радиатора кратковременно (2-3 минуты) примерно 250 вт. — обогрев заднего стекла порядка 150 вт. — бензонасос и система управления двигателя порядка 70-100 вт. — магнитола в среднем режиме громкости 100 вт.

14 вольт Х 50 ампер = 700 ватт при КПД=65% (для усилителя это близко к идеалу)

будем иметь полезной мощности около 400 ватт. Конечно, слушать музыку при таком уровне громкости опасно для слуха, но объяснять это бесполезно. Каждый должен наступить на персональные грабли сам! Это оценивают позже, когда на медкомиссии не в состоянии услышать хоть что-то из того, что шепчет «ушник» проверяя слух.

На радиорынке или в магазине радиодеталей они стОят 3-5 рублей, можно использовать импортные 1N54**, где **может быть от 01 и до 12, что характеризует обратное напряжение в сотнях вольт, нам годятся любые, можно отечественные КД226* где *- буква, тоже годятся с любой буквой. Белый поясок на корпусе это анод или если смотреть по схеме это «палка», а вывод без пояска – «стрелка» или катод. При замене не путать полярность!

Рассчитать энергетический баланс бортовой сети автомобиля несложно, практически мы это сделали еще в первом разделе. Итак, мы имеем все паспортные мощности или рабочие токи потребителей, и исходные данные бортовой сети автомобиля 14 вольт напряжение сети, 55-75 А-часов емкость АКБ, и 80 Ампер паспортный ток генератора. Вот, исходя из этих исходных данных и мощности, потребляемой всеми дополнительными устройствами установленными на автомобиле, можно прикинуть, насколько хватит запасённой в АКБ электроэнергии, и справится ли генератор с пополнением энергии для обеспечения нормальной эксплуатации. Мощность генератора составляет 14в Х 80а=1120 вт. Вот столько мы и можем себе позволить, ну, в крайнем случае, 1200-1300 ватт, но в этом случае АКБ утром может подвести. Хорошо иметь представление, насколько нагружен генератор в экономичном режиме (максимально ограничиваем потребление) и при работе без ограничений.

Бензонасос и система управления двигателя = 80-120 ватт; Вентилятор отопителя 1-2-3 = 20-40-70 ватт; Габариты плюс фары 120(200) ватт; Противотуманные фары+ задние 90+40 ватт; Обогрев заднего стекла 150-200 ватт; Стеклоочиститель + омыватель 30-80 ватт; Подогрев сидений 50-70Х1(2) ватт; Вентилятор радиатора 150-200 ватт; Магнитола обычная от 50 до 150 ватт; Усилитель аудио, мощность по паспорту ; Аккумулятор после запуска двигателя до50-70а (700-1000ватт), и менее 3-5а (40-70ватт) в стационарном режиме.

Итого набирается от 1 50 ватт и до 2400 ватт (без усилителя)

Статья написана Шамилем Саубановым (aka denkisan на форуме).

Как зарядить кальциевый аккумулятор

Кальциевые аккумуляторы (имеют также обозначение Ca-Ca) являются практически необслуживаемыми, и являются относительно новыми устройствами на рынке автомобильных товаров. Они имеют много преимуществ (большие токи запуска, значительная емкость, электролит из них не испаряется), однако есть у них и недостатки. Одним из них является то, что если их неправильно заряжать, то через 3…4 цикла глубокой разрядки емкость у них уменьшается в разы. Соответственно, процесс зарядки для них критически важен.

Поскольку кальциевые аккумуляторы изготавливают по особой технологии, то и процесс заряжания у них особый. Так, для этого необходимо использовать зарядные устройства, способные выдавать постоянный электрический ток с диапазоном напряжение 16,1…16,5 Вольта. Соответственно, если какой-либо блок питания выдает максимальное значение напряжения, равное 14,8 Вольта, а дальше его «отсекает» электроника, то в таком случае батарея зарядится на 45…50% своей емкости. Если же аналогичное значение будет равным 15,5 Вольта, то зарядка произойдет на 70…80% емкости. Соответственно, до нормального 100% заряда так не дойти никогда (отличное зарядное устройство для зарядки кальциевых аккумуляторов — «Орион Вымпел-55» с программируемым циклом).

Интересно, что электрические генераторы современных легковых автомобилей не в состоянии выдать столь высокое напряжение. Обычно оно не превышает значения в 15 Вольт. Соответственно, кальциевый аккумулятор не может зарядиться, будучи установленным в машине. Генератор просто не позволяет ему разрядиться. Однако учитывая суровые отечественные зимы, холод и тяжелые условия эксплуатации могут сделать свое «черное» дело, и разрядить кальциевую АКБ. Поэтому ее нужно периодически подзаряжать (приблизительно раз в месяц)! Однако для этого нужно иметь зарядное устройство с программируемыми режимами. Делать подзарядку нужно по такому алгоритму:

Автомобильный генератор. Виды и устройство. Работа и особенности

Любой автомобиль имеет свою электрическую сеть, выполняющую несколько функций: запуск двигателя стартером, обеспечение стабильного образования разряда искр для воспламенения бензиновой смеси, звуковой и световой сигнализации, а также освещения и создания комфортных условий в салоне.

Для обеспечения электрической энергией потребителей автомобильной электрической сети предусмотрены два источника питания: генератор и аккумуляторная батарея, которая питает энергией бортовую сеть до момента запуска двигателя. Ее особенностью является неспособность выработки электрического тока, а только его удержания внутри себя, и отдачи потребителям при необходимости. Поэтому аккумуляторная батарея не сможет одна долго обеспечивать электроэнергией сеть автомобиля, так как быстро разрядится, отдав всю энергию. Чем чаще запускается двигатель, и используются мощные потребители тока, тем быстрее произойдет ее разряд.

Для восстановления заряда батареи и обеспечения электричеством остальных потребителей автомобиля применяется автомобильный генератор, который постоянно вырабатывает электроэнергию во время работы двигателя.

Виды автогенераторов

Автомобильный генератор существует двух видов:

  1. Генератор постоянного тока на современных автомобилях не используется. Для его работы не требуется выпрямление тока. Ранее применялся на автомобилях Победа, ГАЗ-51 и некоторых других марках, выпущенных до 1960 года.
  2. Генератор переменного тока широко применяется на автомобилях в настоящее время. Первые такие генераторы были разработаны в Америке в 1946 году. Это более надежная и современная конструкция. На выходе генератора встроен полупроводниковый выпрямитель.

Устройство и работа

Оба вида генераторов служат для выработки электрического тока, необходимого для эксплуатации автомобиля. Их устройство и принцип работы имеют отличительные особенности, так как они вырабатывают разные виды тока. Рассмотрим конструктивные особенности и принцип действия, которые имеет автомобильный генератор каждого вида.

Автомобильный генератор постоянного тока

Avtogenerator postoiannogo toka

Такой автомобильный генератор имеет много недостатков:
  • Малая эффективность работы.
  • Недостаточная мощность.
  • Несовершенная схема подключения.
  • Необходим постоянный контроль.
  • Частое техническое обслуживание.
  • Малый срок службы.

Аналогичные конструкции, включающие в себя коллектор, могут одновременно функционировать в режиме генератора или двигателя. В гибридных автомобилях они нашли широкое применение.

Их отличием от автогенераторов переменного тока является то, что создающие магнитное поле электромагниты абсолютно неподвижны. Электродвижущая сила находится во вращающихся обмотках ротора. Электрический ток снимается с полуколец, изолированных между собой. На каждой щетке имеется напряжение одной полярности.

Автомобильный генератор переменного тока

Это популярная модель современных автогенераторов. Любая конструкция автогенератора включает в себя обмотку, расположенную в неподвижном статоре, который зафиксирован между двумя крышками: задней и передней. Со стороны задней крышки находятся контактные кольца ротора. Со стороны передней крышки находится привод со шкивом. Автомобильный генератор расположен впереди двигателя и крепится с помощью болтового соединения на специальные кронштейны. Натяжная проушина и крепежные лапы расположены на крышках генератора.

Avtogenerator peremennogo toka ustroistvo

Крышки генератора изготовлены литьем из алюминиевых сплавов. Они имеют окна для вентиляции корпуса генератора. В разных конструкциях такие окна могут выполняться как в торцевой части генератора, так и на цилиндрической части над обмотками статора.

На задней крышке закреплен щеточный узел, объединенный с регулятором напряжения, а также блок выпрямителя. Крышки генератора стягиваются длинными винтами, зажимая между собой корпус статора с обмотками.

Статор автогенератора состоит:

Avtogenerator stator

Статор изготавливается из листовой стали толщиной 1 мм. Для экономии металла конструкторы создали статор, состоящий из отдельных сегментов в виде подковы. Листы статора скреплены между собой в одну конструкцию с помощью заклепок или сварки. Все основные виды конструкций статора содержат 36 пазов, в которых находится обмотка. Пазы статора изолированы эпоксидным компаундом или специальной пленкой.

Ротор генератора состоит:

Avtomobilnyi generator rotor

Автомобильный генератор имеет особенный вид системы полюсов ротора , состоящей из двух половин, имеющих выступы в виде клюва. На каждой половине имеется шесть полюсов, которые изготавливаются методом штамповки. Полюсные половины напрессовываются на вал. Между ними устанавливается втулка, на которой расположена обмотка возбуждения. Вал ротора обычно изготавливается из автоматной стали низкой твердости. Но при использовании роликового подшипника, который работает на конце вала со стороны задней крышки, вал изготавливают из твердой легированной стали, при этом цапфу вала подвергают закалке. Конец вала имеет резьбу, шпоночный паз для фиксации шкива.

В современных генераторах шпонка не применяется. Шкив фиксируется на валу усилием затяжки гайки. Для облегчения разборки на валу имеется шестигранный выступ для ключа, или углубление.

Щетки автогенератора расположены в щеточном узле и прижимаются к кольцам с помощью пружин.

Автомобильный генератор может оснащаться двумя типами щеток:
  1. Меднографитовые.
  2. Электрографитовые.

Второй тип обладает значительной потерей напряжения при контакте с кольцом. Это отрицательно влияет на выходные параметры генератора. Положительным моментом является длительный срок службы колец и щеток.

Узел выпрямления используется двух типов:
  1. Теплоотводящие пластины, в которые запрессованы силовые диоды выпрямителя.
  2. Конструкция с большими ребрами охлаждения, на которые припаиваются таблеточные диоды.

Вспомогательный выпрямитель включает в себя диоды в пластиковом корпусе формой в виде горошины или цилиндра, а также могут изготавливаться отдельным герметичным блоком, подключаемым к схеме специальными шинами.

Avtomobilnyi generator vypriamitel

Большую опасность для автогенератора может вызвать короткое замыкание теплоотводящих пластин положительного и отрицательного полюса. Это может произойти из-за случайного попадания металлического предмета или токопроводящей грязи. При этом в цепи аккумулятора возникает замыкание, которое может привести к пожару. Чтобы этого не произошло, многие токопроводящие элементы выпрямителя покрывают слоем изоляции.

В генераторе используются шариковые радиальные подшипники с заложенной в них разовой смазкой и уплотнением. Роликовые подшипники иногда применяются на импортных генераторах.

Охлаждение автогенератора происходит за счет закрепленных на валу лопастей вентилятора. Воздух засасывается в отверстия задней крышки. Существуют и другие способы охлаждения.

На автомобилях, у которых подкапотное пространство слишком плотное, и имеющее большую температуру, используют генераторы с особым кожухом, по которому отдельно поступает прохладный воздух для охлаждения.

Регулятор напряжения

Служит для поддержания напряжения автогенератора в необходимом диапазоне для нормальной работы электрооборудования автомобиля.

Avtomobilnyi generator reguliator

Такие регуляторы работают на основе полупроводниковых элементов. Их конструктивное исполнение может быть различным, но принцип их действия не отличается.

Регуляторы напряжения имеют свойство термокомпенсации. Это способность изменять величину напряжения в зависимости от температуры рабочего пространства для наилучшей зарядки аккумулятора. Чем прохладнее воздух, тем выше должно быть подводимое к аккумулятору напряжение.

Работа генератора

При запуске двигателя автомобиля главным потребителем электричества является стартер. При этом сила тока может достичь нескольких сотен ампер. В таком режиме электрооборудование работает только от аккумулятора, который подвержен сильному разряду. После запуска мотора автомобильный генератор является основным источником питания.

Во время работы двигателя происходит непрерывная дозарядка аккумулятора и обеспечивается работа электрических потребителей, подключенных к бортовой сети автомобиля. Если генератор выйдет из строя, то аккумуляторная батарея быстро разрядится. После зарядки напряжение аккумулятора и генератора отличается незначительно, поэтому зарядный ток уменьшается.

При работе мощных электроприборов автомобиля и низких оборотах двигателя, общий ток потребления становится выше способности генератора, поэтому реле напряжения переключает питание на аккумулятор.

Крепление и привод

Генератор приводится в действие с помощью шкива двигателя через ременную передачу. Обороты вращения генератора зависят от диаметра шкива генератора и шкива коленвала двигателя.

Современные автомобили оснащены поликлиновым ремнем, так как он обладает большей гибкостью и может приводить в действие шкивы небольшого диаметра. Это позволяет получить большие обороты генератора. Ремень может натягиваться разными способами, в зависимости от марки автомобиля и конструкции натяжителя. Чаще всего в качестве натяжителя используют специальные ролики.

Неисправности
Автогенераторы представляют собой надежное устройство, однако у них также случаются некоторые неисправности, которые делятся на два вида:
  1. Механические неисправности чаще всего возникают вследствие износа деталей: шкива, приводного ремня, подшипников качения, меднографитных щеток. Такие неисправности легко обнаруживаются, так как возникают посторонние шумы, стуки со стороны генератора. Эти поломки устраняют путем замены изношенных деталей, так как восстановлению они не подлежат.
  2. Электрические неисправности возникают гораздо чаще. Они могут выражаться в замыкании обмоток статора или ротора, поломке регулятора напряжения, пробое выпрямителя и т.д. До выявления неисправностей такие поломки могут отрицательно повлиять на аккумуляторную батарею. Например, пробитый регулятор напряжения будет постоянно перезаряжать батарею. При этом нет особых внешних признаков. Это выявляется только с помощью замеров напряжения выхода генератора.

Электрические неисправности также устраняются путем замены неисправных деталей новыми. Замыкание в обмотках требует их перемотки, что значительно повышает стоимость ремонта. В торговой сети можно найти запчасти к генераторам, в том числе и корпус статора с обмотками.

Источник https://vmyatynnet.ru/obuchenie/avtomobilnyj-generator-moshchnost.html

Источник https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/jelektropitanie/avtomobilnyi-generator/

Источник

Источник


TAG


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *