Porady i samouczki
Krótki opis budowy i zasady działania układu ładowania samochodu
28 lipca, 2021
Udział:
Struktura systemu
Główne składniki
Co obejmuje system ładowania samochodu
- Generator.Generator jest głównym źródłem zasilania instalacji elektrycznej samochodu. Podczas normalnej pracy zasila on wszystkie urządzenia elektryczne z wyjątkiem rozrusznika i ładuje akumulator.
- Bateria.Akumulator to największy element elektryczny w samochodzie. Jego głównym zadaniem jest zasilanie rozrusznika, układu zapłonowego i innych głównych podzespołów elektrycznych podczas uruchamiania silnika, a także zasilanie urządzeń, gdy silnik nie pracuje lub pracuje z niską prędkością obrotową.
- Regulator napięcia.Regulator napięcia reguluje napięcie wyjściowe generatora tak, aby utrzymywało się ono w przedziale 13,8–14,4 V.
- System wskaźnika ładowania.System wskaźnika ładowania odnosi się głównie do woltomierza lub wskaźnika ładowania na desce rozdzielczej. Wskazuje on, czy stan pracy generatora jest prawidłowy.
Generator i akumulator
Role zasilania
Obowiązki związane z generatorem i akumulatorem
Gdy silnik pracuje normalnie, prawie cała energia elektryczna w samochodzie pochodzi z generatora. Gdy brakuje energii, generator ładuje akumulator. Moc typowego generatora samochodowego wynosi około 0,8-1,5 kW, co w większości przypadków wystarcza na pokrycie zapotrzebowania samochodu na energię elektryczną, a akumulator uzupełnia je, gdy generowana moc jest niewystarczająca.
W niektórych silnikach o małej pojemności skokowej, gdy generator generuje większą moc i generuje większe obciążenie, silnik może drgać z powodu zwiększonego obciążenia. Silnik automatycznie zwiększa prędkość obrotową, aby zwiększyć moc.
Większość generatorów samochodowych to trójfazowe alternatory z prostownikiem krzemowym, wykorzystujące diody krzemowe jako prostowniki do przekształcania prądu przemiennego w prąd stały. Główna konstrukcja obejmuje wirnik, stojan, mechanizm szczotkowo-pierścieniowy, trójfazowy mostek prostowniczy, łożyska, wentylator oraz przednie i tylne osłony. Wirnik generuje pole magnetyczne, stojan przesyła prąd, a prostownik przekształca trójfazowy prąd przemienny w pulsujące napięcie stałe. Moc generatora wzrasta wraz z prędkością obrotową silnika.
Akumulator stabilizuje również napięcie w układzie zasilania. Działa jak duży kondensator, absorbując chwilowe przepięcia w obwodzie, chroniąc urządzenia elektryczne. Podczas normalnej pracy silnika napięcie wyjściowe generatora jest wyższe niż napięcie akumulatora samochodowego, dzięki czemu generator zasila wszystkie urządzenia elektryczne z wyjątkiem rozrusznika i ładuje akumulator. Akumulator wykorzystuje zgromadzoną energię wewnętrzną do napędzania rozrusznika, głównie podczas rozruchu silnika.
Zasada działania
Wzbudzenie i prostowanie
Jak działa system ładowania samochodu
Po włączeniu zapłonu akumulator dostarcza prąd wzbudzenia do wirnika generatora, który wytwarza pole magnetyczne. Następnie silnik uruchamia się i napędza generator. Uzwojenie stojana przecina linie magnetyczne uzwojenia wirnika, wytwarzając trójfazowy prąd przemienny, który po wyprostowaniu krzemowym jest przekształcany w prąd stały i wyprowadzany na zewnątrz.
W tym momencie, ponieważ prędkość generatora jest niska, jego prąd wzbudzenia jest dostarczany z akumulatora. Wraz ze wzrostem prędkości generatora, wytwarzana moc staje się coraz większa, a prąd uzwojenia wirnika jest dostarczany z własnego prądu generatora. Nazywa się to „samowzbudzeniem”.
Gdy silnik pracuje normalnie, generator również pracuje z dużą prędkością, przesyłając energię elektryczną do układów elektrycznych samochodu, a nadmiar energii jest wykorzystywany do ładowania akumulatora. Gdy akumulator jest naładowany, regulator napięcia odłącza prąd wzbudzenia wirnika, a generator przestaje wytwarzać energię elektryczną. Gdy napięcie akumulatora spadnie do określonej wartości, regulator napięcia ponownie włącza prąd wzbudzenia, a generator wznawia wytwarzanie energii elektrycznej.
Ten proces jest powtarzany, aby zapewnić prawidłowe działanie układów elektrycznych samochodu i utrzymać akumulator w pełni naładowany. Aby zapewnić, że samochód może generować energię elektryczną nawet przy niskiej prędkości, ogólna prędkość generatora jest 2,5-3 razy większa od prędkości obrotowej silnika, więc nawet na biegu jałowym generator może generować energię elektryczną normalnie.
Usterki i konserwacja
Wskaźnik ładowania i codzienna kontrola
Typowe awarie i kontrole układu ładowania
Jeśli podczas jazdy samochodu zapali się kontrolka ładowania lub wskazówka woltomierza będzie niższa niż 24 V, oznacza to, że generator nie ładuje lub natężenie prądu jest zbyt niskie i układ ładowania wymaga przeglądu.
Do typowych usterek systemów ładowania samochodów należą: brak ładowania, przeładowanie i niedoładowanie. Przyczynami awarii są głównie słabe połączenie z siecią i awaria generatora. Ogólnie rzecz biorąc, nowoczesne generatory są wysoce zintegrowane i nie można ich zdemontować i naprawić w normalnych warunkach; można je wymienić jedynie w całości.
Podczas użytkowania nie należy stosować metody natychmiastowego uziemienia wyjścia generatora w celu ustalenia, czy generator generuje prąd elektryczny, ani odłączać akumulatora ani innych głównych urządzeń elektrycznych, gdy generator pracuje z dużą prędkością. W przeciwnym razie przepięcie może uszkodzić precyzyjne podzespoły elektroniczne.
Podczas codziennej konserwacji należy regularnie sprawdzać połączenie między generatorem a akumulatorem, aby upewnić się, że jest ono solidne i niezawodne, bez rdzy na złączach. Należy również sprawdzić naciąg paska alternatora. Zbyt luźny pasek może powodować zbyt niską prędkość obrotową generatora, uniemożliwiającą generowanie energii. Zbyt napięty pasek może łatwo uszkodzić pasek i łożyska alternatora.
