MotorTalkГенератор и бортовая сеть автомобиля Поиск:

Генератор и бортовая сеть автомобиля

Автор: denkisan
Источник: http://autodevice.ru/forum

Мои размышления о генераторе и бортовой сети автомобиля

Для более полного охвата проблемы и уменьшения объёма статьи  я использовал цифровые ссылки на некоторые статьи и сайты, кому интересна эта проблема, могут подробнее изучить вопрос, просмотрев эти ссылки.

Традиционно генератор - самостоятельное, законченное изделие,  предназначенное для обеспечения потребностей бортового электрооборудования в электроэнергии и восполнения запаса энергии в аккумуляторной батарее, которая  служит для обеспечения  пуска двигателя и питания различных  устройств при неработающем двигателе.
Его конструкция уже сложилась и оптимизировалась  с точки зрения производителя, но пока ещё, не учитывает особенности конструкций различных аккумуляторных  батарей.
 
С точки зрения конструкции, так сложилось: генератор имеет:
а) ротор;
б) щёточный узел;
в) статорную обмотку;
г) диодный мост;  
д) регулятор напряжения.
При этом  разработчики пошли на некоторые компромиссы. Попытки оптимизировать режим зарядки предпринимаются постоянно,  но не всегда реализация удачна.  Очень часто хорошее решение даёт  отрицательный результат из-за неудачной конструктивной проработки реального изделия. Один из примеров -  система электропитания  автомобиля  «Бычок» ЗИЛ 5301, система этого автомобиля, почти единственная  из  серийных автомобилей, имела датчик температуры электролита! (*1). Но, использование бортовой сети на два напряжения, из-за неграмотной реализации свело на нет всё плюсы.
Аккумулятор, как главный потребитель, имеет определённые особенности  в силу того, что является устройством электрохимическим, подчиняющимся законам электрохимии.

Современные кальциевые аккумуляторы при множестве плюсов имеют одну нехорошую особенность, это  некоторые необратимые процессы, которые  происходят при глубокой разрядке АКБ, (ниже напряжения 10 вольт), причём, оставив разряженную батарею на  некоторое время, вы рискуете столкнуться с ситуацией, когда  восстановление практически невозможно, происходят необратимые процессы. Кроме того, напряжение генератора для нормальной зарядки этих батарей, должно быть  на 0,3 вольта выше, т.е. 14,5 вольта при +20 градусах  Цельсия.

Несоблюдение этих законов и  приводит к значительному сокращению ресурса  аккумулятора.  Регулятор напряжения выпускается  производителем с заданным при производстве  значением   напряжения (Set point - это величина, которая не может быть скорректирована в процессе эксплуатации),  обеспечивающим более или менее нормальный режим зарядки, исключающий интенсивное кипение, но не обеспечивающее заряда полной паспортной ёмкости. Не секрет, что стандартные генераторы не могут обеспечить 100% заряд АКБ,(*2) . Ну и, кроме того, есть РН одинаковые по конструкции, но имеющие разные  значения напряжения (set point) 14,0 или 14,5 вольта.  Имеются  двух и трёхуровневые РН, но это уже самостоятельные изделия, выпускаемые не производителями генераторов.
Зарядка АКБ напряжением, без учёта температуры электролита, может приводить, как к интенсивному выкипанию электролита, так и  недостаточному току для обеспечения нормальной регенерации активной массы.  И то и другое сказывается на сроке службы аккумулятора очень отрицательно, происходит разрушение активной массы пластин и их сульфатация с сокращением активной массы. Выкипание и потеря воды, ведёт к повышению плотности электролита, его  потемнению из-за разрушения пластин от перегрева  и интенсивного бурления электролита.
           
Основными параметрами работы генератора является ток, отдаваемый генератором при сохранении напряжения заданного регулятором напряжения. В зависимости от точки, по напряжению на которой и ведётся регулирование отдаваемого генератором напряжения, есть несколько разных подходов к решению  задачи.  
Бош, например(*3) (как и наши последователи в генераторах для ВАЗов)  использует для регулирования, в качестве опорной точки, напряжение, получаемое с дополнительного диодного моста, подключенного к той же обмотке, что и силовой  диодный мост. При этом напряжение с дополнительного диодного моста, используется для питания самого регулятора и обмотки ротора. А  в таком конструктиве, термокомпенсация  возможна только по температуре корпуса генератора, а  это  допущение совершенно ошибочно!
Ведь генератор располагается на двигателе, элементы которого имеют температуру близкую к температуре охлаждающей жидкости (ОЖ), т.е. бОльшую часть времени работы, имеет температуру  близкую к 50-90 градусам, даже с учётом обдува крыльчаткой генератора.  Температура же электролита (основной показатель, определяющий величину необходимого напряжения на выходе генератора), в большинстве случаев значительно ниже температуры корпуса генератора.

Зимой в морозы, даже укутанная разными утеплителями, аккумуляторная батарея имеет температуру, близкую к температуре  воздуха на улице, а в морозы это уже катастрофический разрыв в 80-120 градусов.  Таким  образом, подобные конструкции РН приемлемы в климатических условиях Германии, Италии,  короче говоря, Европы,- с её мягкими зимами.

Российский  автопром известен своим делитантистским  подходом ко многим  проблемам эксплуатации автомобильной техники. Кажется, что почти все разработки серийных изделий  были сделаны студентами-стажёрами, совершенно не знакомыми с проблемами, имеющимися в жизни автомобилей уже не один десяток лет.  Умельцы-единоличники, решающие проблему  для своего личного авто, делают это довольно профессионально, обеспечивая отменные характеристики своим творениям, но не более того. (*4) (*5)  
Заводы клепают «таблетки», автоэлектрики  их успешно заменяют тысячами и десятками тысяч,  гробятся десятки тысяч аккумуляторных батарей, обеспечивая работой  всё большее количество производителей последних. Свинец  расползается по  свалкам,  медленно, но верно отравляя окружающую среду.

Так что же делать???

Компания, в которой я работаю, поставила перед собой задачу, решить проблему электропитания автомобилей наших клиентов, пусть в чём-то  «подрубая сук, на котором сидит».

Получается замкнутый круг, с одной стороны нам, как продавцу аккумуляторов выгодно, чтобы продаваемые  батареи служили чуть больше срока гарантии, т.е. примерно 3 года,  - и сбыт постоянный и стабильность доходов,  зачем напрягаться?
Сервису электрооборудования выгодно, чтобы  проблемы были, это  его «хлеб с маслом», чтобы привлечь к себе новых клиентов, можно продвигать на рынке изделия, позволяющие чем-то улучшить качество работы бортовой электросети.  
И кто же крайний? Это вы, наш уважаемый клиент, владелец  автомобиля, потребитель.  

Переписывать известные  статьи или компоновать выдержки из них – неблагодарный труд, поэтому не буду повторяться, (кому интересно посмотрите по ссылкам)  а изложу свои взгляды на тему  и  опишу наиболее часто встречающиеся проблемы,  а также пути их решения.  Изложу, в порядке важности, на мой взгляд, несколько утверждений, возможно и спорных – ведь не существует истины в последней инстанции.

1. Невозможна нормальная эксплуатация   АКБ  в диапазоне температур без учёта температуры  её электролита.
2. Невозможно  обеспечить  нормальную, без дополнительной подзарядки, эксплуатацию АКБ  при редких (через 0,5-2 часа) коротких (менее 5-20 км) поездках, при наличии активно используемой мощной аудио системы.
3. Бортовая система индикаторов и приборов должна ОБЯЗАТЕЛЬНО иметь  цифровой вольтметр,  позволяющий контролировать состояние АКБ, хотя бы косвенно.

Пока не будет разработана система, позволяющая дистанционно получать на панели приборов информацию о % заряженности АКБ.  А это наверняка будет очень скоро сделано, т.е. измерить температуру и плотность электролита  недорогим устройством, имеющим возможность автономного питания внутри АКБ и передачи информации с помощью радиоизлучения (тот же bluеtooth) для индикации на панели приборов  и управления работой  РН. Ведь не так давно  появился «магический глаз» на необслуживаемых и обычных АКБ. Кажется, они были всегда, а прошло менее 8 лет!

4. Невысокая стоимость современных АКБ  и уменьшающаяся доля их стоимости в цене самого автомобиля, снижает важность заботы о продлении срока её службы.
(Меняются приоритеты!)

А теперь моё личное мнение,  -  как же решить эти проблемы?

Решение первой проблемы,  это разработка (или адаптация уже имеющихся решений, ( например ТОРН)(*6) )нормального  регулятора напряжения,  обеспечивающего оптимальный режим зарядки АКБ,  с точным учётом  её температурного режима.
В реальных фантазиях я бы связал воедино такие устройства, как цифровой термометр, контроллер, обеспечивающий жёсткую зависимость напряжения на выводах АКБ от данных измерителя температуры, это по большому счёту элементарный микроконтроллер,
обеспечивающий  исполнение соотношения  температура/напряжение.
Прошивка и всё! При нынешнем уровне электроники это не представляет никакой сложности!

Решение второй проблемы не очень простое, поскольку требует наличия  электросети  на месте стоянки автомобиля.
Я бы, в зависимости от места стоянки авто, принял решение, которое бы обеспечило восполнение энергии во время  ночной, или дневной стоянки. Такое устройство уже существует довольно давно, это сетевой зарядник для мобильников,  только переработать  схему  с учётом рабочих токов и напряжений. Вполне реальная, хотя и не элементарная задача. Реально существуют готовые автоматические зарядные устройства.(*7) (*8)

Развивая идею можно доверить этому устройству и функцию прогрева двигателя и салона, используя более дешёвую электроэнергию, тем самым, обеспечивая  комфорт  водителю, и  моментальную готовность  к  поездке.  Ведь в Скандинавских странах это практикуется уже давным-давно. А цена реализации этого устройства по сравнению с Вебасто(*9) и Эбершпехером (*10)  в десятки раз ниже. Приходилось наблюдать из окна своего кабинета, как на территории соседнего автобусного парка в лютые морозы водители использовали различные ухищрения для запуска Икарусов. В том числе и с помощью обогревателей, подключая их к розеткам, разведённым по стоянке прямо под открытым небом. Но даже с их применением в 35 градусов мороза оставалось около десятка «отморозков», так и не соизволивших завестись. Промёрзший аккумулятор быстро не зарядить!   Здесь решение одно: -  регулярная автоматическая подзарядка, другого, к сожалению не дано!

В наше время стоит только установить GSM телефон, с модулем сопряжения и вам не нужен никакой таймер, собираешься ехать – позвони своему автомобилю,  реле включит ТЭН, циркуляционный  насос, и буквально через 10-15 минут охлаждающая жидкость вашего авто будет иметь температуру 30-80 градусов. По температуре ОЖ выше +20 можно автоматически включить и вентиляцию салона. Единственное «НО», это наличие электросети. Для обладателей коттеджа или собственного дома это оптимальный вариант, тем более машина на открытой площадке меньше подвержена коррозии.

По третьему утверждению:
Я бы ставил на панели приборов каждого автомобиля цифровой индикатор, позволяющий измерять  с достаточно хорошей точностью несколько величин, например напряжение, температуру ОЖ,  масла в двигателе и КПП, напряжение лямбда-зонда на выходе из катализатора. Одной кнопкой можно переключать эти параметры по кольцу. Современные средства позволяют, не перегружая панель множеством индикаторов  показать водителю наиболее важную информацию, причём оперативно и без дополнительных устройств.

Современному, технически грамотному человеку совершенно элементарно усвоить несколько правил, которые бы обеспечили безбедную жизнь АКБ и соответственно ему самому:
Цена цифрового вольтметра при крупносерийном выпуске  составит менее 5$ , к примеру, мультиметр  DT830-838 стоит сейчас от 80 до 200 рублей,(*11), а это более сложный и многофункциональный прибор! Производители  легковых автомобилей,  стараются  свести индикацию  к уровню сигнальной лампы «да/нет»,  их подход, к сожалению, не изменить.  Только грузовые автомобили получают всё более доступные для водителя, штатные бортовые  компьютерные системы индикации и диагностики. Но это другой класс автомобилей - коммерческий. К великому сожалению, производитель сам решает  всё по-своему! О нас он думает в последнюю очередь, что выпустит – то и купят! Никуда не денутся! А не будут брать, отключим газ! (Шутка.) Решения, внедряемые монополистами, всё сильнее привязывают потребителя к  недешёвому фирменному сервису.  

К таким решениям можно отнести и мультифункциональный  РН  с DMF (*12). Он упрощает диагностику на фирменном сервисе системы зарядки и питания, но  сильно усложняющий   самостоятельное обслуживание в условиях собственного гаража. Здесь необходимо пояснение, вывод DMF на регуляторе напряжения, как раз и служит для связи РН с контроллером системы управления двигателем, по этой линии и осуществляется диагностика исправности элементов генератора и  осуществляется некоторая коррекция его режима работы  в зависимости от нагрузки и режима работы силового агрегата.
Хотя всегда простота и продуманность конструкции – это гарантия надёжности и качества работы.  Но это скорее не немецкая черта, а  японский подход к решению, а это уже Nippon Denso, но не Bosch. Традиции ND не меняются, но немцы со своей имиджевой  политикой, выпуская намного менее качественную продукцию, как ни странно зарабатывают больше чем японцы, выпускающие самые современные и надёжные автомобили на планете.  Кстати наиболее престижные модели Ауди,  имели контроллеры СУД производства Hitachi.  А  на европейских  моделях Тойота Авенсис  ставят уже Бошевское  электрооборудование, надёжность ниже, но зато дешевле! И не нужно везти из Японии!

По четвёртому утверждению: у нас уже  забывается то время, когда покупка нового аккумулятора была событием, и это дефицитное изделие стоило примерно 2% от цены автомобиля. Сейчас стоимость отечественного аккумулятора весьма высокого качества уже составляет менее 1% , а на более дорогих машинах менее 0,5%.  Сейчас  аккумулятор стал стоить около 60-80$.  А  по большому счёту, всё же  стоит  потратить 15-20$  на правильный регулятор напряжения, чтобы батарея служила не 2-3,  а реальные 7-8 лет. Но самое главное, что он избавит от большинства проблем,  особенно зимой.
.
Добавить комментарий к статье
* Ваше имя: * Ваш E-Mail:
Тема сообщения
* Комментарий
* Код с картинки
Поля, отмеченные знаком * - обязательны к заполнению
А для полноценного общения, вам необходимо зарегистрироваться. После регистрации вы получите возможность создавать и править статьи, а так-же общаться в форуме. Сделаем знания о ремонте доступными!
Последние комментарии
Robertfaili
ccgqmcz
skmxsuv
 
http://www.scarpeguccisaldi.it/scarpe-louis-vuitton-prezzo-554.html
http://www.thestar-inn.co.uk/saucony-jazz-89-386.htm
http://www.middlesbroughcyclecentre.co.uk/946-golden-goose-sneakers-london.htm
http://www.occhialidasolevintage.it/791-occhiali-ray-ban-da-sole.php
http://www.occhialidasolevintage.it/942-ray-ban-folding-wayfarer.php
 
Adidas Nmd R1 Black
Air Jordan 23 Retro
Adidas Futbol Sala Amarillas
Yeezy 350 Moonrock
Tenis Under Armour Curry 3
Dennisembex
easy guidelines to follow for those who have malignancy
fokqkfs
 
http://www.hg-fanclub.de/861-woolrich-damen-parka-arctic.php
http://www.carolaros.se/655-barbour-liddesdale-herr.html
http://www.twiceasnicetiara.co.uk/437-belstaff-panther-antique-red.htm
http://www.mariolabrillowska.de/794-ugg-bailey-button-mini-beige.php
http://www.planete-figurines.fr/veste-belstaff-paris-042.html
 
Juliet Parajumpers
Michael Kors Pris
Duvetica Jackets Price
Moncler Green
Ugg Slippers
GordonSes
panic and anxiety signs and symptoms and procedure methods for a person
fvpzxcw
 
http://www.littleartfossano.it/040-giubbotti-peuterey-prezzi.html
http://www.lereve-lingerie.co.uk/623-peuterey-sale.htm
http://www.cj-stone.de/canada-goose-herren-khaki-286.htm
http://www.foxyboutik.fr/doudoune-sans-manche-woolrich-838.html
http://www.modernjazz.be/content.php?id=9
 
Woolrich Vinterjacka Herr
Belstaff Panther Large
Belstaff Hombre Outlet
Moncler Nerium
Moncler Mütze Damen Bommel
JamesBouck
blhdpna
snbbpwz
 
http://www.basketnikeairmaxchaussures.fr/air-max-black-2016air-max-red-2016-979.htm
http://www.mantenimientopuertasdegarajemajadahonda.es/212-carteras-gucci-2016.html
http://www.aziendaagricolaconio.it/009-portafoglio-prada-cerniera.php
http://www.replicas-de-relojes.es/642-rolex-oro-diamantes.html
http://www.dc-fournituren-hobby.nl/rolex-dameshorloge-zilver-493.asp
 
Belt Gucci Women
Reloj Rolex Oyster
Nike Air Max 90 Suede
Fendi Twins Tote Bag
Prada Wallet On Chain
Robertkib
see this helpful self-help guide to demonstrate concerning wines
Generico Cialis Forum
 Usually do not subscribe to college or university when you are uncertain of the items you wish to do after you scholar. Likely to college or university is pricey and also this expense will manage to benefit you if you have a clear thought of what type of occupation you wish to have after you accomplish college.
  Achat Levitra Bayer
 As you may read in the following paragraphs, people have distinct objectives in mind when involves their interior design projects, so several things is going to be ideal for you together with several things will not. What to do now is left is for you select which recommendations you would want to use when developing your house.The Best Way To Successfully Make Use Of The Digital Camera
  Buy Kamagra Oral Jelly
 The work of picking the most effective juice machine to suit your needs could be daunting. You should consider exactly how much juicing you plan to perform. An ordinary unit will probably be excellent when you juice once in a while. A high level device will be a smart idea to decide to liquid every day.
  Kamagra 100mg
Rambler's Top100
Вся информация принадлежит ее авторам, если не указано иное.
По вопросам правообладания обращаться на info@motortalk.ru