Некоторые знания об автомобильном генераторе и аккумуляторе.

Проблемы с зарядкой автомобильного аккумулятора можно резюмировать следующим образом: после их понимания вы получите общее представление о выработке энергии автомобиля, зарядке аккумулятора и энергопотреблении.

1. Двигатель приводит в движение генератор для выработки электроэнергии.

Двигатель автомобиля используется не только для привода автомобиля, но и для питания многих систем автомобиля. Коленчатый вал двигателя имеет два конца, один конец соединен с маховиком, который необходимо соединить с коробкой передач для движения автомобиля. Другой конец выводится шкивом коленчатого вала для привода некоторого вспомогательного оборудования. Например, шкив коленчатого вала на рисунке выше приводит в движение генератор, компрессор, насос гидроусилителя рулевого управления, насос охлаждающей воды и другие детали через ремень, обеспечивая для них мощность. Таким образом, пока двигатель работает, генератор может вырабатывать электроэнергию и заряжать аккумулятор.

2. Автомобильный генератор может регулировать выработку электроэнергии.

Все мы знаем, что принцип работы генератора заключается в том, что катушка разрезает линию магнитной индукции, чтобы генерировать ток, и чем выше скорость катушки, тем больше ток и напряжение. А частота вращения двигателя на холостом ходу от нескольких сотен до нескольких тысяч об/мин, диапазон очень велик, поэтому на генераторе имеется регулирующее устройство, обеспечивающее выдачу стабильного напряжения на разных скоростях, которое представляет собой регулятор напряжения. В автомобильном генераторе нет постоянного магнита. Это зависит от катушки, генерирующей магнитное поле. Ротор генератора представляет собой катушку, генерирующую магнитное поле. Когда генератор работает, батарея сначала электризует катушку ротора (так называемый ток возбуждения), создавая магнитное поле, а затем, когда ротор вращается, она генерирует вращающееся магнитное поле и генерирует индукционное электричество в катушке статора. При увеличении частоты вращения двигателя и повышении напряжения регулятор напряжения отключает ток ротора, благодаря чему магнитное поле ротора постепенно ослабевает и напряжение не повышается.

3. Автомобили используют топливо так же, как и электричество.

Некоторые думают, что автомобильный генератор работает вместе с двигателем, поэтому он всегда вырабатывает электроэнергию, поэтому не стоит использовать его попусту. На самом деле эта идея ошибочна. Автомобильный генератор постоянно вращается вместе с двигателем, но выработку электроэнергии можно регулировать. Если потребляемая мощность меньше, генератор будет генерировать меньшую мощность. В это время рабочее сопротивление генератора невелико, а расход топлива невелик. Когда потребляемая мощность велика, генератору необходимо увеличить выработку электроэнергии. В это время магнитное поле катушки усиливается, выходной ток увеличивается, а также увеличивается сопротивление вращению двигателя. Конечно, он будет потреблять больше топлива. Самый простой пример – включение фар на холостом ходу. По сути, частота вращения двигателя будет незначительно колебаться. Это связано с тем, что включение фар увеличит энергопотребление, что увеличит выработку мощности генератора, что увеличит нагрузку на двигатель, в результате чего скорость будет колебаться.

4. Электричество от генератора используется в работе автомобиля.

У многих возникает вопрос: мощность, потребляемая автомобилем при работе от аккумулятора или генератора? На самом деле, ответ очень прост. Пока электрическая система вашего автомобиля не была модифицирована, мощность генератора используется в работе автомобиля. Поскольку выходное напряжение генератора значительно превышает напряжение аккумулятора, другие электроприборы в автомобиле и аккумулятор относятся к нагрузке. Аккумулятор не может разрядиться, даже если он хочет разрядиться. Даже если аккумулятор полностью заряжен, он эквивалентен большому. Это просто емкость. Конечно, система управления генератором некоторых автомобилей является относительно продвинутой и определяет, используется ли мощность генератора или аккумулятора в зависимости от ситуации. Например, когда аккумулятор полностью заряжен, генератор перестанет работать и будет использовать энергию аккумулятора, что позволит сэкономить топливо. Когда мощность аккумулятора падает до определенной степени или задействуется тормоз или моторный тормоз, генератор начинает заряжать аккумулятор.

5. Напряжение аккумулятора

Бытовые автомобили в основном имеют электрическую систему на 12 В. Батарея 12 В, но выходное напряжение генератора около 14,5 В. Согласно национальному стандарту, выходное напряжение генератора 12 В должно составлять 14,5 В ± 0,25 В. Это связано с тем, что генератору необходимо заряжать аккумулятор, поэтому напряжение должно быть высоким. Если выходное напряжение генератора составляет 12 В, аккумулятор нельзя заряжать. Поэтому нормально измерять напряжение аккумуляторной батареи на уровне 14,5 В ± 0,25 В, когда автомобиль работает на холостом ходу. Если напряжение ниже, это означает, что производительность генератора снизится и аккумулятор может пострадать от потери мощности. Если оно слишком высокое, это может привести к сгоранию электроприборов. Чтобы обеспечить хорошие пусковые характеристики, напряжение автомобильного аккумулятора в выключенном состоянии не должно быть ниже 12,5 В. Если напряжение ниже этого значения, это может привести к затруднению запуска. В это время это означает, что заряд аккумулятора недостаточен и его необходимо вовремя зарядить. Если после зарядки напряжение по-прежнему не соответствует требованиям, это означает, что аккумулятор больше не работает.

6. Как долго может работать автомобиль, чтобы зарядить аккумулятор?

Не думаю, что эта тема имеет практическое значение, ведь автомобильный аккумулятор не нужно заряжать полностью в любой момент, лишь бы это не мешало запуску и чрезмерной разрядке. Поскольку автомобиль потребляет заряд аккумулятора только в момент запуска двигателя, он будет заряжаться все время во время движения, а мощность, израсходованную в момент запуска, можно восполнить за пять минут, а остальное заработать. То есть, если вы не ездите на короткие расстояния всего на несколько минут каждый день, вам не нужно беспокоиться о неудовлетворенности зарядом аккумулятора. По моему опыту, пока аккумулятор не сломается, ничего не произойдет. Это проблема, которую не решить полчасика на холостом ходу. Конечно, получить точные данные невозможно. Например, при работе генератора автомобиля на холостом ходу выходной ток равен 10А, а емкость аккумулятора 60 А. Если фактический ток зарядки 6А, время зарядки составит 60/6*1,2=12 часов. Умножая на 1,2, следует учитывать, что зарядный ток аккумулятора невозможно зафиксировать при изменении напряжения. Но этот метод дает лишь приблизительный результат.