טיפים ומדריכים
תיאור קצר של המבנה ועקרון הפעולה של מערכת טעינת הרכב
28 ביולי, 2021
לַחֲלוֹק:
מבנה המערכת
רכיבים עיקריים
מה כוללת מערכת טעינת הרכב
- גֵנֵרָטוֹר.הגנרטור הוא מקור הכוח העיקרי לציוד החשמלי של המכונית. במהלך פעולה רגילה, הוא מספק חשמל לציוד חשמלי למעט המתנע וטוען את הסוללה.
- סוֹלְלָה.המצבר הוא הציוד החשמלי הגדול ביותר ברכב. תפקידו העיקרי הוא להפעיל את המתנע, מערכת ההצתה וציוד חשמלי עיקרי אחר במהלך התנעת המנוע, ולספק חשמל לציוד כאשר המנוע אינו פועל או פועל במהירות נמוכה.
- ווסת מתח.ווסת המתח מתאים את מתח המוצא של הגנרטור כך שמתח המוצא שלו יישמר בין 13.8-14.4 וולט.
- מערכת מחוון טעינה.מערכת מחוון הטעינה מתייחסת בעיקר למד המתח או מחוון הטעינה בלוח המחוונים. היא מציינת האם מצב העבודה של הגנרטור תקין.
גנרטור וסוללה
תפקידי ספק כוח
אחריות הגנרטור והסוללה
כאשר המנוע פועל כרגיל, כמעט כל החשמל ברכב מסופק על ידי הגנרטור. כאשר נותר חשמל, הגנרטור טוען את הסוללה. ההספק של גנרטור כללי לרכב הוא כ-0.8-1.5 קילוואט, שיכול לענות על צריכת החשמל של המכונית ברוב המקרים, והסוללה משלימה אותו כאשר ייצור החשמל אינו מספיק.
במנועים מסוימים בעלי נפח קטן, כאשר הגנרטור מייצר יותר כוח ויוצר עומס גבוה יותר, המנוע עלול לרעוד עקב העומס המוגבר. המנוע יגביר אוטומטית את המהירות כדי לשפר את כוח המנוע.
רוב גנרטורי הרכב הם אלטרנטורים תלת פאזיים מסיליקון, המשתמשים בדיודות סיליקון כמיישרים להמרת זרם חילופין לזרם ישר. המבנה העיקרי כולל את הרוטור, הסטטור, מנגנון המברשת והטבעת, מיישר גשר תלת פאזי, מיסבים, מאוורר, ומכסי קצה קדמיים ואחוריים. הרוטור מייצר שדה מגנטי, הסטטור שולח זרם, והמיישר ממיר זרם חילופין תלת פאזי למתח פועם ישר. ייצור הספק הגנרטור עולה עם מהירות המנוע.
הסוללה גם מייצבת את המתח של מערכת אספקת החשמל. היא שקולה לקבל גדול, הסופג מתח יתר מיידי במעגל כדי להגן על ציוד חשמלי. כאשר המנוע פועל כרגיל, מתח המוצא של הגנרטור גבוה ממתח סוללת המכונית, כך שהגנרטור מספק חשמל לכל הציוד החשמלי מלבד המתנע וטוען את הסוללה. הסוללה משתמשת באנרגיה הפנימית המאוחסנת שלה כדי להניע את המתנע בעיקר כאשר המנוע מונע.
עקרון העבודה
עירור ותיקון
כיצד פועלת מערכת טעינת הרכב
כאשר אנו מדליקים את מתג ההצתה, הסוללה מספקת זרם עירור לרוטור של הגנרטור, והרוטור מייצר שדה מגנטי. לאחר מכן המנוע מופעל ומניע את הגנרטור לפעול. סליל הסטטור חותך את הקווים המגנטיים של סליל הרוטור, ומייצר זרם AC תלת פאזי, אשר הופך למתח ישר לאחר יישור סיליקון ומוצא החוצה.
בשלב זה, מכיוון שמהירות הגנרטור נמוכה, זרם העירור שלו מסופק על ידי הסוללה. ככל שמהירות הגנרטור עולה ויותר, ייצור החשמל גדל ויותר, וזרם סליל הרוטור מסופק על ידי הזרם של הגנרטור עצמו. זה נקרא "עירור עצמי".
כאשר המנוע פועל כרגיל, הגנרטור פועל גם הוא במהירות גבוהה יחד עם המנוע, ושולח אנרגיה חשמלית לציוד החשמלי של המכונית, ועודפי חשמל משמשים לטעינת הסוללה. כאשר הסוללה מלאה, ווסת המתח מנתק את זרם העירור של הרוטור והגנרטור מפסיק לייצר חשמל. כאשר מתח הסוללה יורד לערך מסוים, ווסת המתח מחבר מחדש את זרם העירור והגנרטור ממשיך לייצר חשמל.
תהליך זה חוזר על עצמו כדי להבטיח את פעולתו התקינה של הציוד החשמלי של המכונית ולשמור על טעינת הסוללה במלואה. כדי להבטיח שהמכונית תוכל לייצר חשמל גם במהירות נמוכה, מהירות הגנרטור הכללית היא פי 2.5-3 ממהירות המנוע, כך שגם כאשר המנוע במצב סרק, הגנרטור יכול לייצר חשמל כרגיל.
תקלות ותחזוקה
מחוון טעינה ובדיקה יומית
כשלים ובדיקות נפוצים במערכת טעינה
אם מחוון הטעינה נדלק, או שמחואי מד המתח נמוך מ-24 וולט כאשר המכונית פועלת, פירוש הדבר שהגנרטור אינו נטען או שכמות הטעינה נמוכה מדי, ויש צורך לשפץ את מערכת הטעינה.
כשלים נפוצים במערכות טעינה לרכב כוללים אי טעינה, טעינת יתר וטעינת חסר. הגורמים לכשלים הם בעיקר מגע לקוי בקו החשמל וכשל בגנרטור. באופן כללי, גנרטורים מודרניים משולבים מאוד ולא ניתן לפרק ולתקן אותם בתנאים רגילים; ניתן להחליף אותם רק בשלמותם.
במהלך השימוש, אין להשתמש בשיטת הארקה מיידית של פלט הגנרטור כדי לקבוע אם הגנרטור מייצר חשמל, ואין להסיר את הסוללה או ציוד חשמלי עיקרי אחר כאשר הגנרטור פועל במהירות גבוהה. אחרת, נחשול מתח עלול לגרום לנזק לרכיבים אלקטרוניים מדויקים.
בתחזוקה היומית, יש לבדוק לעתים קרובות את החיבור בין הגנרטור לסוללה כדי לוודא שהחיבור יציב ואמין, ללא חלודה בחיבורים. כמו כן, יש לבדוק את מתח רצועת הגנרטור. אם הרצועה רופפת מדי, מהירות הגנרטור עלולה להיות נמוכה מדי לייצור חשמל. אם הרצועה הדוקה מדי, היא עלולה לגרום נזק בקלות לרצועה ולמיסבי הגנרטור.
