Система электроснабжения.

Электрическая энергия на автомобилях используется для зажигания рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя, пуска двигателя стартером, питания приборов освещения, световой и звуковой сигнализации, контрольно-измерительных, радиоприемных и электронных устройств, а также для питания до­полнительного электрооборудования. Для питания электрической энергией перечисленных потребителей тока в сети электрооборудования автомобиля смонтирована система электроснабжения. Она состоит из источников тока — аккумуляторной батареи и генераторной установки, соединенных параллельно с потребителями тока и между собой.

Аккумуляторная батарея предназначена для питания стартера и приборов системы зажигания при пуске двигателя, питания потребителей тока при неработающем двигателе или при малой частоте вращения якоря генератора, поддержания постоянства напряжения в сети электроснабжения при изменении нагрузки на генератор. На автомобилях устанавливают свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, так как они выдерживают разрядные токи большой силы (200...600 А) при пуске двигателя (поэтому их называют стартерными).

Генераторная установка является основным источником тока в системе электроснабжения автомобиля, обеспечивающим питание всех потребителей и заряд аккумуляторной батареи при работе двигателя с малой, средней и высокой частотами вращения коленчатого вала. В генераторную установку входят генератор и устройства, служащие для поддержания необходимых напряжения и силы тока.

На современных автомобилях применяются генераторы переменного тока при однопроводной системе электроснабжения с номинальным напряжением 12 или 24 В.

Система электроснабжения предназначена для питания электрической энергией всех потребителей и поддержания постоянства напряжения в бортовой сети электрооборудования автомобиля. Источниками электрической энергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные параллельно друг другу. Регулирование напряжения генератора в заданных пределах осуществляется регулятором напряжения.К надежности работы и качеству электрической энергии в системе источников электрической энергии предъявляются высокие требования. Отклонение напряжения в бортовой сети автомобиля от расчетного не должно превышать ±3 %. Колебание напряжения в пределах ±5 % от расчетного значения приводит к изменению светового потока на ±20 %, и срок службы ламп уменьшается в 2 раза. Повышение регулируемого напряжения на 10 12 % приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи в 2...2,5 раза. Надежность работы системы электроснабжения оказывает значительное влияние на экономичность работы автомобиля в эксплуатации. На автомобилях, выпускаемых в настоящее время, устанавливают генераторы переменного тока. Примерно 20 % автомобилей, находящихся в эксплуатации, оснащены генераторами постоянного тока. Генераторы переменного тока обладают свойствами самоограничения максимальной силы тока, а встроенные выпрямители препятствуют протеканию тока от аккумуляторной батареи по обмоткам статора. Поэтому с генераторами переменного тока работает только регулятор напряжения.При поиске неисправностей систему электроснабжения можно разделить на генератор, регулятор напряжения (реле-регулятор), цепь заряда и цепь возбуждения. Визуальным симптомом неисправностей являются показания амперметра автомобиля. Весьма полезна при диагностировании информация водителя, так как ряд признаков при эксплуатации автомобиля прямо указывает на уровень регулируемого напряжения. Например, при повышенном напряжении сила зарядного тока более 10 А не снижается в течение 4...6 ч непрерывной езды днем; часто перегорают лампы, разбрызгивается электролит аккумулятора и появляется белый налет на металлической рамке крепления батареи. При заниженном напряжении происходит быстрый разряд аккумуляторной батареи.

Система электроснабжения состоит:

из генератора, регулятора напряжения и аккумуляторной батареи. При совместной работе этих устройств обеспечивается питание таких потребителей электроэнергии, как зажигание, фары, радиоприемник и др. На автомобилях установлены генераторы переменного тока. При установке дополнительного электрооборудования проверьте, чтобы мощности генератора было достаточно для питания этого оборудования. Основные элементы генератора – ротор, статор, выпрямитель, щетки коллектора, электронный регулятор напряжения, подшипники и шкив ремня. Привод генератора осуществляется ремнем от коленчатого вала двигателя.

Генератор представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямитель на диодах. Напряжение регулируется встроенным электронным регулятором напряжения. При работе генератора электрический ток, протекающий по обмотке возбуждения, создает вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора оказывается то южный, то северный полюс ротора; рабочий магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по величине и напряжению. Этот переменный магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клиновая форма полюсных наконечников ротора подобрана таким образом, что позволяет получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной. При высокой частоте вращения ротора генератора, когда напряжение последнего становится больше 13,6–14,6 В, регулятор напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения не проходит. Напряжение генератора падает, – регулятор отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения. Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния регулятора, следовательно, тем сильнее снижается напряжение на выходе генератора. Процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой, поэтому колебания напряжения на выходе генератора не заметны и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,6–14,6 В.и При проверках генератора и эксплуатации автомобиля необходимо соблюдать ряд правил, чтобы не вывести генератор из строя:

– не допускать работу генератора с отсоединенной от его зажима аккумуляторной батареей. Без аккумуляторной батареи в бортовой сети автомобиля возникают опасные импульсы перенапряжения при отключении каких-либо потребителей электроэнергии. Они могут вывести из строя электронное оборудование автомобиля, в том числе регулятор напряжения и диоды выпрямительного блока генератора;

– не проверять работоспособность генератора «на искру» даже кратковременным соединением «плюсового» зажима генератора с «массой», так как в этом случае через диоды протекает значительный ток, и они повреждаются. Контролировать напряжение генератора можно только вольтметром;

– отрицательная клемма аккумуляторной батареи должна всегда соединяться с «массой» автомобиля, а положительная – с зажимом генератора. Ошибочное (обратное) включение батареи немедленно вызовет прохождение повышенного тока через диоды генератора, и они выйдут из строя;

– не проверять диоды напряжением более 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для диодов напряжение, и при проверке они будут пробиты (произойдет короткое замыкание). При проверке изоляции электропроводки мегомметром необходимо отсоединять все провода от генератора;

– необходимо отсоединять все провода от генератора и аккумуляторной батареи при электросварке каких-либо деталей кузова;

Система электроснабжения автомобиля 1 – генератор переменного тока; 2 – стартер.

Контрольные вопросы:

1.Сколько опор имеет вал якорь стартера?

2.Как извлекают щетки из щеткодержателей стартера?

3.Какие регулировки имеет стартер?