Содержание
Данная статья будет по сути началам статей об автозвуке.
Для примера будет использоваться машина ваз 2114.
В интернете, да и в обыденной жизни бытует мнение, что нельзя ставить акб большей ёмкости, т.к. батарея будет не полностью заряжаться. И связывают цифры на акб и генераторе.
На акб пишут 60а/ч, 75а/ч и тд. А/ч -ампер час! Это цифра значит, сколько часов акб может выдавать ток величиной 1 ампер. Т.е. 60а/ч будет выдавать 60 часов ток величиной 1 ампер, примерно 30 часов ток величиной 2 ампера (почему примерно? потому что эта характеристика не линейная! что это значит? это значит что при токе потребления 60 ампер целый час батарея не продержится). Т.Е получается а/ч на АКБ — это не сколько ампер может выдать АКБ!
Потребление стартера в момент холодного пуска достигает величин свыше 400-500 ампер (опять же, на разных машинах по разному), поэтому если бы АКБ 60 а/ч выдавал 60 ампер, то хер бы вы завели вашу лайбу)
Теперь генератор… На стоковом четырошном генераторе стоят цифры 14в 80а.
Что это значит? Ну 14 в я думаю понятно что выдаваемое напряжение. А вот 80 ампер это максимальный отдаваемый ток при 5000-6000 тысячах оборотов шкива генератора. Переведём на обороты двигателя: передаточное число на двигателях ваз колеблется от 2,04(ваз 2109 карбюратор) до 2,4(ваз 2114 инжектор), т.е грубо говоря к 2500-3000 оборотов двигателя, генератор выходит на свою максимальную токоотдачу.
Надеюсь теперь амперы от а/ч вы отличаете.
Ну и самый пирожок статьи.
В авто не используется принцип заряда по току 1/10 от ёмкости акб как в зарядных устройствах.
В генераторе стоит такая нехитрая штучка, как реле регулятор (они бывают и выносные, примером тому — трёх уровневый регулятор — отличная "весчь"). Задача реле регулятора поддерживать в сети напряжение около 14 вольт(зависит от регулятора и состояния его).
Напряжение в сети полностью исправленного авто колеблется от 13,6 до 14,2, в зависимости, какие потребители включены.
ВНИМАНИЕ! тонкости для настоящих мужиков! Реле регулятор управляет током обмотки возбуждения генератора, а управляя возбуждением он регулирует выходное напряжение, которое поступает на двухполупериодный выпрямитель (подкова это, диодный мост) с обмоток статора. Ну выпрямитель свои дела сделал и на выходе генератора в итоге мы получаем постоянное напряжение. Которое идёт к потребителям, в том числе к акб.
Реле регулятор в душе не знает о существовании акб. Можно сказать грубо: акб сам выбирает себе ток заряда. Когда он высажен глубоко, вольт до 10-11, ток заряда достигает "дохера" ампер (зависит от ёмкости акб и мощности генератора), потом он постепенно падает. Получается что генератору всё равно какой акб заряжать 60 а/ч или 80 а/ч
НО! куда же без подводных камней! Если и 80 и 60 акб высажены в ноль, то для 80 нужен будет больший начальный ток заряда, чем у 60. К тому же 80 акб с нуля будет заряжаться дольше 60, до полной зарядки. И боюсь вашему генератору будет сложно вывозить с нуля 80 акб. Обрадую вас) Вам не придётся заводить машину на полностью высаженном акб, стартер не провернётся, а если машина инжекторная, с "толкача " она не заведётся, не хватит напряжения (тем более если у вас мозги BOSCH, их сложно завести если напряжение упало ближе к 9 вольтам). Единственный вариант — прикуриться. И ещё — на авто АКБ заряжается максимум процентов на 80-90, для 100% зарядки нужно напряжение около 15-16 вольт(опять же в теории). Про использование АКБ придётся отдельную статью написать.
Так же, если вы решили поставить себе акб от камаза на 120 а/ч знайте — если он высадится в 0 и потребует больше 100 ампер для заряда, ваш генератор не вывезет, в самом худшем случае, сгорит (конечно, при долговременной нагрузке).
Ещё момент! Вы заводили машину и на 60 и на 80 акб, допустим, емкость у обоих упала на 5 а/ч. Дак вот время зарядки этих 5 а/ч будет одинаковое, что на 60, что на 80.
Ну вот как то так…
Если вы всё таки решили поставить мощнее акб, для ваз 2114 выбирайте не более 80 а/ч. Зимой будет хорошо заводится машинка, тем более если у вас установлен редукторный стартер.
Самое главное: Правильно обслуживайте АКБ!
С генератором и ёмкостью акб разобрались наконец-то. Фуф…
Ещё есть одно заблуждение: нагрузка на проводку повышается. Ну это совсем ребят бред. Подключаем лампочку к 60 акб, и допустим ест она 1 ампер, НА 80 АКБ ОНА БУДЕТ ЕСТЬ ТОЖЕ 1 АМПЕР! Ток по проводам одинаковый потечёт. Единственное если случится КЗ, провода быстрее пыхнут, но на это есть предохранители…
НУ и всё собственно, что я хотел сказать, если что-то забыл, то потом дополню.
Мощностью генератора автомобиля интересуется очень много автомобилистов. Ведь сейчас очень много электрических устройств (например — инверторы), которые могут сделать из вашего авто, практически электростанцию для загородного дома. Многие цепляют нагрузку в 1000 – 1500 и даже 2000 Вт! Много это или мало? Может ли работающий автомобиль выдать такое? Одни пишут что – НЕТ! Другие что – ДА! Но зачастую в головах у них «каша», часто встречаю на форумах такие высказывания мощность не больше 300 – 600 Вт. Откуда берутся эти цифры, видно с «потолка». Давайте же правильно определим мощность, а также узнаем, от чего она зависит …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
В этой статье я представлю вам приблизительную мощность вашего автомобильного генератора, это физика 7 класс. Будем учитывать, что у нас постоянный, а не переменный ток.
Про строение генератора
Любой генерирующее устройство примерно состоит из одинаковых частей, есть утрировать это – ротор, статор, шкив, корпус, и электрическая составляющая (электрические щетки, реле-регулятор напряжения). Ротор соединен с коленчатым валом двигателя ременной передачей. Если вращается коленчатый вал, то вращается и ротор, тем самым вырабатывая электрический ток.
Стоит отметить, что даже большие генераторы на гидроэлектростанциях, работают по одинаковому принципу. Однако там ротор раскручивается набегающим потоком воды. НО суть одинаковая.
Собственно напряжение в автомобиле зачастую составляет 13 – 14 Вольт, что достаточно для подзарядки автомобильного аккумулятора.
Питание бортовой сети
После пуска практически все бортовые приборы питаются именно от генерирующего элемента, он несет на себе основную нагрузку. Подзаряжает аккумулятор, восполняет его потраченную энергию на пуск, а также дает энергию для освещения, системы зажигания, подачи топлива, развлекательный комплекс (аудио, видео), всевозможные подогревы (сидений, стекол, зеркал).
Стоит отметить, что если генерирующее устройство не справляется, то часть энергии ему может дать АКБ, это происходит в моменты максимальной нагрузки, например — ночью в мороз, когда включены многие электрические приборы. Если какой-то источник отключается, и энергии только одного генератора становится достаточно, то он автоматически подзаряжает АКБ. Так цикл повторяется.
Мощность генератора
Ребят вопрос то элементарный, достаточно вспомнить школьную формулу: P = I * U (мощность = сила тока умножить на напряжение).
Теперь вспоминаем напряжение в бортовой сети автомобиля, зачастую оно равняется 13,8 – 14,2В.
Также не трудно найти марку своего генератора, и узнать его характеристики, а именно силу тока которую он может выдавать. Зачастую на современных машинах, она колеблется от 80 до 140 Ампер.
Для примера возьмем среднюю величину в 100Ампер.
Тогда получается 13,8В Х 100А = 1380Ватт или 1,38 Квт, это и будет являться мощностью вашего генератора.
Этот показатель является пиковым для вашего автомобиля!
Однако стоит помнить еще об одном — об оборотах двигателя. Генератор вырабатывает свою пиковую мощность только при определенных оборотах шкива (который связан с двигателем).
«Пиковое значение» (в нашем случае в 1,38КВт) зачастую проявляется только от 2500 оборотов и выше. НА ХОЛОСТЫХ ОБОРОТАХ мощность куда ниже. Так на 800 – 1000 оборотах она будет примерно 75% от максимальной. Если ее определить в нашем случае, то 1380 Х 75% = 1035Ватт.
Запомните, для определения электрической мощности вашего генератора, нужно помнить про напряжение (оно почти на всех машинах около 13,8В) и про силу тока вашего генератора (колеблется от 80 до 140Ампер при определенных оборотах двигателя).
Все эти характеристики указывает производитель чуть ли не в инструкции к автомобилю.
Подключение энергоемких устройств
А теперь про подключение мощных инверторов. РЕБЯТ стоит включить голову и подумать, а не спалит ли такой девайс вашу бортовую сеть автомобиля?
Вот смотрите — мощность этих инверторов начинается от 300 заканчивается 1500 Ваттами. А в нашем примере пиковая мощность генерируемая автомобилем всего 1380Вт, а на холостом ходу всего около 1000Вт. Если дать 1500Вт он банально не выдержит такой нагрузки!
Ведь ему нужно еще энергии для поддержания работы двигателя, это банально зажигание и прокачка топлива, смело убирайте еще 400 – 500Вт.
То есть, что способен выдать генератор на холостом ходу, чтобы вы могли этим воспользоваться? Ребят это реально инвертор в 300 – 500Вт, можете подключить телевизор, дрель, и не энергоемкие устройства! А вот нагревать ТЭНАМИ воду или отапливаться вряд ли получится.
Сейчас полезная статья, смотрим
Думаю было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ подписывайтесь на обновления в YOUTUBE.
(17 голосов, средний: 4,35 из 5)
Похожие новости
Как проверить генератор на машине, не снимая. Мультиметром и без.
Обгонная муфта генератора. Что это такое и для чего нужна. Важны.
Почему свистит ремень генератора. На холодную или при нагрузке. .
Автомобильный генератор самый доступный генератор, и если планируется делать ветрогенератор, то сразу невольно при поиске генератора вспоминается именно автомобильный генератор. Но без переделки на магниты и перемотки статора он не подходит для ветряка так-как рабочие обороты автомобильных генераторов 1200-6000 об/м.
По-этому чтобы избавится от катушки возбуждения ротор переделывают на неодимовые магниты, и чтобы поднять напряжение перематывают статор более тонким проводом. В итоге получается генератор мощностью при 10 м/с 150-300 ватт без использования мультипликатора (редуктора). Винт ставят на такой переделанный генератор диаметром 1.2-1.8 метра.
Сам автомобильный генератор очень доступен и его можно легко купить Б/У или новый в магазине, стоят они не дорого. Но вот чтобы переделать генератор нужны неодимовые магниты, провод для перемотки, а это ещё дополнительные траты денег. Так-же конечно надо уметь это делать, иначе можно всё испортить и выкинуть в мусор. Без переделки генератор можно использовать если сделать мультипликатор, к примеру если передаточное соотношение сделать 1:10, то при 120 об/м начнётся зарядка аккумулятора 12 вольт. При этом катушка возбуждения (ротор) будет потреблять около 30-40 ватт, а всё что останется пойдёт в аккумулятор.
Но если делать с мультипликатором, то конечно получится мощный и большой ветрогенератор, но при малом ветре катушка возбуждения будет потреблять свои 30-40 ватт и аккумулятору мало что достанется. Нормальная работа будет наверно на ветре от 5 м/с. При этом винт для такого ветряка должен быть диаметром около 3 метра. Получится сложная и тяжёлая конструкция. А самое сложное это найти готовый мультипликатор, подходящий с минимальными переделками, или изготовление самодельного. Мне кажется сделать мультипликатор сложнее и дороже чем переделать генератор на магниты и перемотать статор.
Если авто-генератор использовать без переделки, то он начнёт заряжать АКБ 12 вольт при 1200 об/м. Сам я не проверял при каких оборотах начинается зарядка, но в интернете после долгих поисков нашёл некоторую информацию, которая указывает что при 1200 об/м начинается зарядка АКБ. Есть упоминания что генератор заряжает при 700-800 об/м, но проверить это не представляется возможным. Я по фотографиям статора определил что обмотка статора современных генераторов ВАЗ состоит из 18 катушек, а каждая катушка имеет по 5 витков. Посчитал какое должно получится напряжение по формуле из вот этой статьи Расчёт генератора. В результате у меня как-раз получилось что 14 вольт при 1200 об/м. Конечно генераторы не все одинаковые и я где-то читал про 7 витков в катушках вместо пяти, но в основном 5 витков в катушке, а значит всё-таки 14 вольт достигается при 1200 об/м, от этого будем исходить далее.
Двух-лопастной винт на генератор без переделки
В принципе если на генератор поставить скоростной двух-лопастной винт диаметром 1-1.2 метра, то такие обороты легко достигаются при ветре 7-8м/с. Значит можно сделать ветряк и не переделывая генератор, только работать он будет на ветре от 7м/с. Ниже скриншот с данными двух-лопастного винта. Как видно обороты такого винта при ветре 8м/с составляют 1339 об/м.
Так-как обороты винта растут линейно в зависимости от скорости ветра, то (1339:8*7=1171 об/м) при 7м/с начнётся зарядка АКБ. При 8 м/с ожидаемая мощность опять-же по расчёту должна быть (14:1200*1339=15.6 вольт) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 ампер*13=84.5 ватт). Полезная мощность винта судя по скриншоту 100 ватт, по-этому он свободно потянет генератор и должен недогруженный выдать даже больше оборотов чем указано. В итоге 84 .5 ватт должно быть с генератора при 8 м/с, но катушка возбуждения потребляет около 30-40 ватт, значит в аккумулятор пойдёт всего 40-50 ватт энергии. Совсем мало конечно так-как переделанный на магниты генератор и перемотанный при этом-же ветре на оборотах 500-600 об/м выдаст в три раза больше мощности.
При ветре 10 м/с обороты будут (1339:8*10=1673 об/м), напряжение в холостую (14:1200*1673=19.5 вольт), а под нагрузкой АКБ (19.5-13=6.5:0.4=16.2 ампер*13=210 ватт). В итоге получится 210 ватт мощности минус 40 ватт на катушку и полезной мощности останется 170 ватт. При 12 м/с будет примерно так 2008 об/м, напряжение без нагрузки 23.4 вольта, ток 26 ампер, минус 3 ампер на возбуждение, и того 23 ампер ток зарядки аккумулятора, мощность 300 ватт.
Если сделать винт меньшего диаметра, то обороты ещё возрастут, но тогда винт не потянет генератор когда достигнет порог зарядки акб. Я посчитал разные варианты во время написания этой статьи и дву-лопастной винт оказался самым оптимальным для генератора без переделки.
В принципе если рассчитывать на ветра от 7м/с и выше, то такой ветрогенератор будет хорошо работать и выдавать 300 ватт при 12 м/с. При этом стоимость ветряка будет совсем небольшой, по сути только цена генератора, а винт и остальное можно сделать из того что есть. Только винт нужно делать обязательно по расчётам.
Переделанный правильно генератор начинает давать заряду уже с 4 м/с, при 5 м/с ток зарядки уже 2 ампера, при этом так-как ротор на магнитах, то весь ток идет в АКБ. При 7 м/с ток зарядки 4-5 ампер, а при 10 м/с уже 8-10 ампер. Получается что только при сильном ветре 10-12 м/с генератор без переделки может сравнится с переделанным, но он ничего не даст на ветре меньше 8 м/с.
Самовозбуждение автомобильного генератора
Чтобы генератор самовозбуждался без аккумулятора в ротор нужно поставить пару маленьких магнитиков. Если катушку возбуждения запитать от аккумулятора, то она постоянно и не зависимо от того вырабатывает энергию или нет ветрогенератор, будет потреблять свои 3 ампера и заряжать аккумулятор. Чтобы этого не происходило нужно поставить блокирующий диод, чтобы ток шол только в акб, а обратно не уходил.
Катушку возбуждения можно запитать от самого генератора, минус на от корпуса, а плюс от плюсового болтика. А в зубы ротора нужно поставить пару маленьких магнитиков для самовозбуждения. Для этого можно просверлить сверлом дырочки и на клей посадить маленькие неодимовые магнитики. Если нет неодимовых магнитов то можно вставить обычные ферритовые от динамиков, если маленькие, то просверлится и вставить, или проложить между когтей и залить эпоксидной смолой.
Так-же можно использовать так-называемую таблетку, то-есть реле-регулятор как в автомобиле, который будет отключать возбуждение если напряжение АКБ достигло14.2 вольта, чтобы не перезарядить. Ниже на рисунке схема самовозбуждения генератора. Вообще генератор сам возбуждается так-как ротор имеет остаточную намагниченность, но это происходит на высоких оборотах, лучше для надёжности добавить магниты. В схему включен реле-регулятор, но его можно исключить. Развязывающий диод нужен чтобы аккумулятор не разряжался так-как без диода ток будет течь в обмотку возбуждения (ротор).
Так-как ветрогенератор будет очень маленький с винтом диаметром всего 1 метр, то никакие защиты от сильного ветра не нужны и с ним ничего не случится если будет крепкая мачта и крепкий винт.
Есть генераторы на 28 вольт, но если их использовать для зарядки 12 вольт АКБ, то оборотов нужно в два раза меньше, около 600 об/м. Но так-как напряжение будет не 28 вольт, а 14, то катушка возбуждения будет давать только половину мощности и напряжение генератора будет меньше, по-этому ничего не получится из этого. Можно конечно попробовать в генератор, статор которого намотан на 28 вольт, поставить ротор на 12 вольт, тогда должно быть получше и зарядка начнётся раньше, но тогда нужны два одинаковых генератора чтобы заменить ротор, или искать отдельно ротор или статор.