Каким должно быть напряжение бортовой сети автомобиля, как его повысить самому?

Каким должно быть напряжение бортовой сети автомобиля, как его повысить самому?

Как повысить заряд генератора с помощью дополнительного диода

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

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

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.

Опытные автомобилисты рекомендуют зимой проезжать не меньше 20-30 минут, чтобы восстановить АКБ.

Итак, как же решается проблема? Очевидно, что наилучший вариант – повысить напряжение в бортовой сети, а как это сделать? Необходимо заставить таблетку «поверить», что якобы в сети низкое напряжение. Тем самым, мы добьемся того, что ген будет выдавать недостающий вольтаж.

Низкое напряжение в бортовой сети автомобиля может быть вызвано наличием большого количества потребителей. Например, если используется мощная акустическая система с сабвуфером и усилителем, спады напряжения неизбежны.

Вместо диода использовать можно также специальные регуляторы, которые выдают три значения вольтажа, в зависимости от температуры воздуха: 13.2, 13.9 и 14.5 вольт. Получается три режима: летний, весна/осень и зима.

Рекомендуем к просмотру таблицу, где приведены данные о нормальном заряде АКБ и стандартной работе генератора.

Степень заряженности АКБ Заряжать АКБ зарядным устройством Работа генератора
12,72 вольт — 100% Если ЭДС– меньше 12,6 В норма – от 13,6 В — до 14,4 В
12,50 вольт — 75% Uнагрузки –меньше 9 В ( нагрузочная вилка) меньше 13,6 В – недозаряд(плохо)
12,35 вольт — 50% Плотность электролита– меньше 1,25г/см больше 14,4 В – перезаряд. (тоже плохо)
12,10 вольт — 25%

Эффективность диода, повышающего напряжение в бортовой сети, не подлежит сомнениям. Так делают почти все опытные автомобилисты, владельцы отечественных моделей. После этого, машина будет легко запускаться не только летом, но и зимой. Высокий ток – четкая зарядка.

Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка – Глушилка камер ГИБДД, скрывает ваши номера от камер, которые стоят по всем городам. Подробнее по ссылке.

  • Абсолютно легально (статья 12.2);
  • Скрывает от фото-видеофиксации;
  • Подходит для всех автомобилей;
  • Работает через разъем прикуривателя;
  • Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Напряжение генератора автомобиля, норма на холостом ходу и под нагрузкой

Из статьи вы узнаете какое напряжение генератора считается нормой на холостом ходу и под нагрузкой, как влияет данный параметр на срок службы аккумуляторной батареи.

Важные моменты

Напряжение (U) и емкость АКБ автомобиля — главные параметры, на которые необходимо уделять внимание при выборе и проверке источника питания.

Главным назначением аккумулятора является пуск двигателя в период, когда генератор машины еще не подключился к работе, а АКБ является единственным источником питания.

Чтобы исключить проблемы в эксплуатации, автовладелец должен знать следующие моменты:

  • От чего зависит ресурс аккумуляторной батареи;
  • Каким должно быть напряжение (в обычном режиме, после пуска двигателя и под нагрузкой);
  • Чем вызвано снижение емкости в холодное время года и прочие моменты.

Рассмотрим эти вопросы подробно.

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.

Какое напряжение генератора считается нормой?

Чтобы проверить напряжение генератора, необходимо завести мотор и отключить всю нагрузку. В этом случае мультиметр должен показывать 14.3 -15,5 Вольт (смотрите видео в конце статьи). Допускается отклонение на 0,1 Вольта в одну и другую сторону.

После этого необходимо поочередно подключать потребителей и проверять напряжение генератора.

В идеале оно должно «подсесть» где-то на 0,2 Вольта при включении каждой новой нагрузки. При этом общее U не должно опуститься ниже уровня 12,8 Вольт. В противном случае АКБ разрядится.

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.

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.

Напряжение генератора на ХХ

Для проверки работоспособности генератора необходимо завести двигатель и измерить напряжение на клеммах АКБ. Нормальное U составляет 13,5-14 В.

Если этот параметр возрастает выше 14,2 В, можно сделать вывод о снижении заряда батареи и переходе генератора в усиленный режим заряда.

Такая ситуация возникает в редких случаях, когда аккумулятор разрядился из-за длительного простоя на холоде или подключенной нагрузки.

Возможны ситуации, когда электроника автомобиля не допускает повышения напряжения генератора, опираясь на температуру окружающего воздуха.

Повышение уровня U, которое поступает на АКБ от генератора, не критично. Если электрооборудование машины исправно, уже через 5-10 минут напряжение заряда снизится до необходимого уровня в 13,5-14,0 Вольт.

В случае, когда U не снижается, необходимо приступать к ремонту цепи питания или генератора. В противном случае дело закончится выкипевшим электролитом.

Если при работающем моторе на ХХ генератор выдает напряжение 13,0-13,4 В, это свидетельствует о проблемах с АКБ (последний не берет часть заряда).

В такой ситуации стоит выполнить проверку генератора при включении всех потребителей — фар, музыки, кондиционера и прочих. Об этом поговорим ниже.

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.

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.

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.

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.

Уменьшение напряжения зимой: чем это вызвано?

Иногда автовладельцы сталкиваются с ситуацией, когда в холодное время года параметры АКБ ухудшаются, а автомобиль не удается завести.

Чтобы избежать проблем, предусмотрительные водители снимают источник питания и относят его в тепло.

На самом деле, суть проблем в следующем. При снижении температуры ниже «нуля» плотность электролита также меняется. Следовательно, корректируется и уровень напряжения (как отмечалось выше).

Даже при нормальной зарядке батареи плотность электролита растет, из-за чего увеличивается и U. Следовательно, если АКБ нормально заряжена, бояться ей нечего.

Хуже обстоит ситуация, если бросить на холоде разряженный аккумулятор. В этом случае плотность будет падать и появятся проблемы с пуском мотора. В ряде случаев жидкость может замерзнуть.

Что касается проблем, связанных с пуском АКБ в холодное время года, они возникают из-за торможения химических процессов внутри устройства при снижении температуры ниже нуля.

Это значит, что при нормальном заряде плотность и напряжение АКБ будут достаточными, чтобы пустить двигатель даже зимой.

Зная, какое напряжение должно быть на генераторе автомобиля, можно избежать преждевременного выхода из строя или разряда АКБ, а также своевременно диагностировать неисправность самого генератора.

Копеечный способ повысить мощность генератора от СТОшника

В зимнее время года многие владельцы машин сталкиваются с понижением напряжения в сети. Чаще всего ответственность за это несет генератор, который не может работать на полную мощность.

Как решить эту проблему, не навредив общей электрической системе авто, интересует автомобилистов. Самый простой и безопасный способ – это установка диода с тумблером. Данная операция под силу практически каждому автолюбителю. Несмотря на свою простоту, этот надежный метод является результативным и надежным.

Особенности работы автомобильного генератора

После поворота ключа зажигания ток проходит в обмотку возбуждения. Здесь им управляет стабилизатор напряжения, который питается от секции выпрямителя.

Автомобильный генератор вырабатывает переменный ток, который после выпрямления диодным мостом становится постоянным. Таким образом, такой агрегат относится к группе вентильных генераторов постоянного тока.

Его отличительной чертой является поддержание напряжения в узком диапазоне значений. За напряжение генератора отвечает специальный регулятор, который в народе называют «таблетка», «шоколадка», «щетки».

Данные устройства повышают напряжение до 13,6 Вольт.

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.

Таким образом, главной задачей данного электрического узла является зарядка АКБ, питание всех потребителей авто стабилизированным напряжением.

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.

Повышаем мощность своими руками

Регулятор напряжения не должен допускать понижения значений меньше 13,8 Вольт. Достичь таких показателей можно с помощью дополнительного диода, который включается в электрическую цепь. Этот элемент при нормальных значениях в бортовой сети не задействуется.

Если же электричества недостаточно, то для активизации диода достаточно включить тумблер. С помощью такой манипуляции происходит обман регулятора напряжения.

При выборе и установке диода нужно учитывать следующие важные моменты:

  • устройство должно выдавать не меньше 5 Ампер;
  • строго соблюдать полярность при подключении;
  • данный элемент нужно размещать за пределами генератора для предотвращения его перегревания;
  • лучше выбирать кремниевый вариант диода.

Для выполнения работ понадобятся:

  • клеммы с проводами типа «папа-мама»;
  • термоусадочная изоляция;
  • диод.

Вначале к диодным концам присоединить клеммы. К минусовому выводу (катоду) с полоской на корпусе припаять клемму «мама», а к плюсовому (аноду) – клемму «папа».

Поместить полученную конструкцию внутрь термоусадочной трубки.

Подключить устройство в электрическую цепь. Отрицательную клемму «мама» присоединить к реле-регулятору, а положительный провод с клеммой «папа» вставить в разъем диодного моста.

Выполнив перечисленные действия, нужно собрать схему до конца, проверить электрические параметры при работе генератора. Как показывает практика, данный метод на фоне своей простоты отличается надежностью и безотказностью.

Просадки напряжения ВАЗ и на других автомобилях

Значительные просадки бортового напряжения влекут за собой целый спектр проблем, с которыми сталкивались многие автолюбители. Сюда относится и недозаряд аккумуляторной батареи, и помехи при работе аудиосистемы, и тусклое освещение, и даже мигание приборки в такт пиковым нагрузкам. Причин для столь заметных даже невооруженным глазом просадок напряжения бывает несколько. Наиболее часто встречающиеся из них рассмотрены в данном материале.

Первичные признаки просадки бортового напряжения

В самых запущенных случаях падение бортового напряжения можно заметить без каких-либо измерительных приборов. К первичным признакам этого дефекта относятся следующие симптомы:

  • хронический недозаряд аккумуляторной батареи;
  • клиппинг звука аудиосистемы;
  • тусклый свет фар головного освещения;
  • мигание приборной панели при пиковых нагрузках;
  • плавающие обороты двигателя.

Для нормальной зарядки АКБ от генератора во время движения в бортовой сети должно поддерживаться напряжение около 14.4 В. Если из-за просадок оно меньше, то батарея никогда полноценно не заряжается, может подвести при холодном запуске мотора, а также портится в результате сульфатации свинцовых пластин.

Клиппинг – это такой вид искажения звука, который возникает, когда выходное напряжение усилителя превышает питающее напряжение. Чаще всего проявляется в виде хрипения динамиков при добавлении громкости.

Тусклое освещение или мигание света указывает на то, что лампам просто не хватает напряжения для того, чтобы работать в полную мощность.

Что касается плавающих оборотов двигателя, то такое чаще наблюдается на автомобилях с многочисленной электроникой и различными датчиками. На работу всего этого не хватает напряжения, и система управления двигателем дает сбои при значительных просадках в бортовой сети.

Возможные причины просадки бортового напряжения и их устранение

К сожалению, нет единственной причины просадки бортового напряжения. Их бывает достаточно много. А потому поиск проблемы и ее устранение следует выполнять пошагово – проверяя поочередно всех потенциальных виновников. Рассмотрим основные места, в которых впустую «теряется» бортовое напряжение.

Провода

Электропроводка автомобиля – это практически всегда первый подозреваемый в просадках напряжения. Чтобы понять, как это происходит, не будем спешить лезть под капот, а рассмотрим сначала следующие простые и наглядные схемы.

На этой схеме мы видим 12-вольтовый источник питания и такого же номинала лампочку. Представим, что источником питания на рисунке является АКБ вашего автомобиля. Лампочка же условно будет обозначать любую нагрузку. Это может быть не только освещение, но и стартер, печка, автомагнитола, усилитель и так далее.

Плюсовой разъем нашей нагрузки подсоединен к АКБ проводом напрямую, а минус мы берем с массы автомобиля, предварительно подав его на корпус с минусовой клеммы АКБ. Это очень упрощенная схема того, как подключено все электрооборудование в автомобилях. Не хватает предохранителей, выключателей и реле.

Теперь добавим в нашу схему два мультиметра, включенные в режим измерения постоянного напряжения. Один прибор подсоединяем непосредственно к клеммам АКБ, а второй на разъемы нашего потребителя. На рисунке мы можем видеть, что аккумулятор выдает напряжение в сеть 12 В. Естественную просадку напряжения на клеммах аккумулятора, с подключенной к нему нагрузкой, пока что не берем в расчет. Также представим, что провода и контакты, через которые по цепи течет ток, не имеют никакого сопротивления.

В результате мы видим, что на нашу нагрузку приходят все 12 В, которые выдает АКБ. То есть, просадки напряжения нет. Лампа (или другой потребитель) работает в полную мощность, и потерь электроэнергии в этой системе нет.

К сожалению, такой идеальной картины не бывает. На практике мы имеем что-то похожее.

В схему на плюсовой провод, через который ток от АКБ течет к нагрузке, мы добавили резистор. Он нужен для того, чтобы наглядно отобразить сопротивление провода, которое есть всегда. У любых проводов есть свое собственное сопротивление. Плюс к этому провод подсоединяется к нагрузке и АКБ через контакты, которые тоже создают сопротивление электрическому току. Все эти факторы имитирует в данном случае наш резистор.

Теперь обратим внимание на вольтметр, который измеряет напряжение на нашей нагрузке. Он показывает уже не 12 В, а заметно меньше. Это означает, что условная лампочка теперь получает меньше напряжения, в результате чего работает она не в полную мощность. Данный эффект принято называть падением напряжения на участке цепи. То есть, на плюсовом проводе, который теперь имеет некое сопротивление, падает напряжение, подаваемое с АКБ. Это падение легко можно измерить по следующей схеме.

На рисунке появился еще один вольтметр, подключенный к началу нашего условного провода, и к его концу. Прибор, подсоединенный к участку цепи таким образом, и будет показывать величину падения напряжения. Это напряжение в случае с автомобилем теряется без пользы, и тратится на нагрев провода.

Аналогичной будет ситуация, если не идеальным сделать провод, соединяющий минусовую клемму АКБ с массой автомобиля.

Из всего этого следует, что чем большим будет сопротивление проводов в бортовой сети автомобиля, тем большей будет просадка напряжения. Проверить наличие этого дефекта под капотом очень просто – надо при помощи мультиметра измерить падение напряжения на том или ином проводнике. Если проверка показывает большое падение напряжения (стремиться надо к тому, чтобы вольтметр вообще ничего не показывал), то необходимо уменьшать сопротивление данного участка.

В случае с проводами сделать это можно несколькими способами:

  1. Если увеличить поперечное сечение (толщину) провода, то его сопротивление уменьшится. Особенно это актуально для силовых проводов, через которые подключены наиболее мощные потребители в машине – стартер, мощный усилитель звука, саббуфер, инвертор и так далее. Сечение проводов, идущих от генератора к АКБ, тоже имеет большое значение.
  2. Если в месте подсоединения провода имеется плохой контакт, то сопротивление в этом месте будет большим. Соответственно, чтобы улучшить ситуацию, необходимо обеспечить надежный контакт – удалить окислы и прочно присоединить провод.
  3. На сопротивление проводов влияет их целостность. В автомобиле каждый кабель состоит из многочисленных тоненьких жилок, которые в процессе длительной эксплуатации могут переламываться. В результате сечение провода уменьшается, а его сопротивление и падение напряжение на нем – растет.

Не следует забывать, что в случае с автомобильной проводкой все плюсовые провода идут к потребителям через предохранители. Как правило, большинство из них помещено в специальном блоке. Достаточно часто контакты в этом блоке окисляются, и становятся причиной заметных просадок напряжения.

Выше мы говорили о том, что пока не берем в расчет естественную просадку напряжения на клеммах АКБ, когда к ней подключена нагрузка. На практике такого тоже не бывает. Даже если батарея абсолютно новая, ее мощность далеко не безгранична. А потому при подключении к ней мощных потребителей – стартера, «валящего» саббуфера, инвертора и прочего – просадка напряжения неминуема.

Со временем новая АКБ теряет свою емкость и потенциальную мощность, и тогда говорят, что она плохо или хуже держит нагрузку. Этот вид износа аккумулятора определяется несколькими способами. Самый наглядный и простой – тест аккумулятора при помощи нагрузочной вилки. Этот прибор показывает, как АКБ держит нагрузку, и насколько под ней просаживается напряжение.

Примерно то же самое, но с меньшей точностью и наглядностью, можно узнать при помощи мультиметра. Подсоедините его к клеммам АКБ в режиме измерения постоянного напряжения, и попросите помощника запустить двигатель. Во время работы стартера, потребляющего просто огромную в масштабах автомобиля мощность, вы увидите просадку напряжения. Если при исправном стартере напряжение падает, например, с 12.6 В до 12.0 В, то батарея неплохо держит нагрузку. Если же наблюдается падение напряжения до 9-10 В, то АКБ, скорее всего (если только это не стартер берет на себя), уже «подуставшая».

При проверке аккумулятора описанным способом не забывайте и о проводах, которые идут к стартеру и к массе автомобиля. Их сопротивление также влияет на просадку, что и было изображено на схемах выше.

Генератор и реле-регулятор напряжения

Когда работает двигатель, напряжением бортовую сеть и потребители обеспечивает генератор. На должном уровне это напряжение удерживает реле-регулятор. Соответственно, если генератор не вырабатывает достаточной для питания всех включенных приборов мощности, наблюдаются просадки напряжения. К сожалению, сам генератор без его демонтажа и разборки проверить почти невозможно, потому в этом направлении в первую очередь надо диагностировать реле-регулятор.

Этот прибор, как правило, установлен на самом генераторе (или вынесен отдельно). Его задачей является стабилизация напряжения бортовой сети независимо от скорости вращения ротора генератора (зависит от того, давите ли вы на педаль газа или нет). Результатом его работы является стабильное напряжение в районе 14.2-14.5 В.

Измерить напряжение (и его просадку), которое дает генератор в паре с регулятором, можно по следующему алгоритму:

  1. При запущенном двигателе и отключенных потребителях (свет, музыка, печка) измерьте напряжение вольтметром на клеммах АКБ.
  2. Нормой считается показатель в районе 14.4 В.
  3. Включите потребители – освещение, печку, музыку.
  4. Измерьте напряжение в таком режиме.
  5. Если наблюдается большая просадка, то генератор или реле-регулятор со своей работой не справляются.

Чаще всего с просадками подобного рода помогает справится замена реле-регулятора. Когда он исправен, то напряжение при включении потребителей не проседает более, чем на 0.3-0.5 В.

Потребители

Бывает и так, что в просадках напряжения бортовой сети автомобиля не виноваты ни провода, ни АКБ, ни генератор с регулятором. Виноваты сами потребители. Так, например, если стартер берет на себя много тока (из-за загрязнения, износа, замыкания в обмотках), то будут наблюдаться значительные просадки напряжения при запуске мотора.

Если в машине установлены какие-то внештатные мощные потребители (как правило, музыка или инвертор), то просадка может быть из-за того, что выдаваемой АКБ (при выключенном двигателе) или генератором (при запущенном двигателе) мощности для питания этих приборов просто не хватает. Решаются подобные проблемы путем установки дополнительной АКБ, либо заменой генератора на более мощный.

Почему в автомобилях применяется напряжение 12 вольт

Любой автомобилист знает, что бортовая сеть машины работает на напряжении 12В. Но почему это значение нельзя повысить? Ведь домашние приборы работают от сети 220В. Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понимать строение отдельных узлов авто.

Исторически сложившаяся традиция

В мире глобального автопроизводства есть такое понятие как «унификация». Оно обозначает, что большая часть расходных деталей и компонентов в машине должны легко и просто заменяться. Но это не должно сказываться на работе всего автомобиля. Напряжение в 12 вольт как раз и является одним из принципов унификации в автомобиле. Этот параметр тесно связан с аккумуляторной батареей автомобиля.

Аккумуляторные батареи появились в конце 19 века. Одним из первых авто с системой зажигания, работающей от аккумулятора и свечи, стала машина Benz Patent-Motorwagen. Её придумал и сконструировал Карл Бенц. Тогда на моторы ставили батареи мощностью 6В. Такого напряжения хватало, чтобы обеспечить работу малосильного двигателя.

Но всё изменилось с ходом Второй мировой войны. Военные требовали более мощных моторов, которые не могли полноценно работать на 6В. Так и была повышена мощность до 12В. До сих пор этой мощности хватает для пуска ДВС, а также работы всех внутренних приборов автомобиля. Аккумуляторы мощностью 6В сегодня можно встретить, только на старой мотоциклетной технике.

Электробезопасность

Вторая причина, по которой аккумуляторы имеют напряжение 12В — это электрическая безопасность. Действительно, от 12В очень сложно получить сильный удар током. Также такая мощность проще «переваривается» мелкой электроникой, работающей на низком напряжении.

Лампочки, электронные платы, прочая электрика в авто работает как слаботочная система. Для неё не нужно толстых проводов или кабелей питания, а также преобразователей напряжения.

Генератору автомобиля проще зарядить аккумулятор ёмкостью 12В. Увеличение мощности батареи привело бы к изменению строения самого генератора. Его бы пришлось видоизменять, дополнительно защищать, и, возможно, увеличивать в размере. А это сказалось бы на размещении его в подкапотном пространстве. Что было бы невыгодно и неэффективно.

Предотвращение ускоренной электрической эрозии

Немаловажный момент — строение самого аккумулятора. Если его разобрать, то можно увидеть 6 отдельно взятых батарей, каждая из которых выдаёт мощность в 2В. Все эти батареи соединены параллельно. В результате и получается нужные нам 12В. Напоминаем, что менее мощные аккумуляторы просто не смогут прокрутить современный мотор, поэтому уход в меньшую мощность мы не рассматриваем.

Но почему именно 12В, а не, допустим, 15В или 50В. Такое решение связано с предотвращением ускоренной электрической эрозии, которая может возникнуть вследствие увеличения мощности заряда. Перезаряд батареи может привести к быстрому испарению электролита. Так на напряжении 14.5В его уровень может значительно понизиться буквально за несколько дней. При повышении напряжения до 15В и выше, может произойти оголение верхних краёв сепараторов и пластин, что часто приводит к взрыву батареи.

То есть, данное решение продиктовано из соображений безопасности, а также из-за химических и физических особенностей строения аккумулятора.

Почему в некоторых грузовиках используется 24 вольта

Обычно на мощной грузовой технике стоят более требовательные моторы. Такое решение можно встретить на больших 8-и цилиндровых дизельных ДВС. Чтобы запустить подобный двигатель, нужно иметь большую пусковую мощность АКБ. Именно поэтому на таких машинах ставят 24В аккумуляторы в связке с производительным генератором.

Кстати, такие батареи можно встретить и на крупной агропромышленной технике или на военных машинах.

Возможные изменения в будущем

Рассматривая перспективы изменения конструкции аккумуляторов, нужно брать в учёт развитие технологий электротранспорта. Каждый год тысячи инженеров изучают новые материалы, которые смогут заменить привычные нам компоненты в стандартном АКБ.

Электрические моторы также требуют более мощные батареи, чтобы автомобиль мог быстро набирать скорость. Всё это может привести к тому, что в ближайшем будущем начнут появляться АКБ с повышенной мощностью и производительностью.

Читать еще:  Рамки переходные для автомагнитол: типы панелей, решение проблемы с нестандартным корпусом
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector