Нормальное напряжение бортовой сети автомобиля: Каким в норме должно быть напряжение аккумулятора автомобиля |Интернет-магазин аккумуляторов Колеса Даром

Сколько вольт должен выдавать генератор на аккумулятор

Содержание

1. Сколько вольт должен выдавать исправный генератор
2. Как проверить работу генератора
3. Распространенные причины поломки

Источником питания бортовой сети автомобиля служит генератор. При полной исправности он выдает напряжение с требуемыми параметрами во всем диапазоне допустимых нагрузок и обеспечивает правильную работу электрооборудования. Один из критериев работоспособности автомобильного генератора – соответствие выдаваемого уровня установленным пределам.

Сколько вольт должен выдавать исправный генератор

Норма выходного напряжения определяется задачами, которые выполняет источник энергии в автомобиле:

1. Питание светосигнального оборудования и прочих потребителей машины.
2. Возобновление энергии аккумулятора, потраченной на запуск двигателя и на питание нагрузки при заглушенном моторе.

Для первой задачи вполне достаточно 12 вольт – подавляющему числу приборов, включая осветительные, этого хватит для нормальной работы. Второй порог снизу определяется напряжением полностью заряженного аккумулятора – оно составляет 12,6 вольт. И должен быть запас для обеспечения нормального зарядного тока в несколько ампер (чем выше напряжение, тем больше ток, а в общем он зависит от степени разряженности АКБ). Если ток будет слишком маленький, то батарея не будет восстанавливать запас энергии даже при длительных поездках.

Сверху нормальное напряжение автомобильного генератора лимитировано двумя пределами:

• ограничение максимального зарядного тока — чтобы для полностью разряженного аккумулятора (до 10,5 вольт) не превысить наибольший ток и избежать разрушения пластин, а также чтобы не перегрузить генератор;
• отсутствие излишка напряжения для полностью заряженной батареи, чтобы избежать «кипения» электролита.

Также при повышенном напряжении резко сократится срок службы ламп фар, поворотников и других элементов светосигнального оборудования. На основании всех указанных доводов, напряжение генератора в различных режимах должно лежать в пределах 13,5. .14,2 вольт.

Измерение напряжения бортовой сети на клеммах АКБ.

Как проверить работу генератора

Первое, что надо сделать для диагностики генератора – проверить напряжение в бортсети при нагрузке, близкой к номинальной. Для этого надо запустить двигатель и включить как можно большее число потребителей (светосигнальное оборудование, аудиосистему и т.д.).

Шильдик с характеристиками генератора.

Можно приблизительно посчитать мощность всех включенных потребителей, чем ближе она к максимуму для генератора, тем лучше. Если предельная мощность источника питания явно не указана, она вычисляется, как произведение тока в амперах на напряжение в вольтах (на шильдике). Если есть возможность замерить общий ток, отдаваемый в бортсеть, надо это сделать. После этого надо замерить напряжение на клеммах генератора.

Напряжение не должно быть выше 14,2 вольта и не ниже 13,5 вольт. Обычно значение ближе к верхнему пределу бывает на холостом ходу (при отключенных потребителях и полностью заряженном генераторе), а нижний порог наблюдается при полной нагрузке.

Читайте также

Что делать если в машине сел аккумулятор

 

При подозрениях на неисправность генератора также можно вызвонить обмотки ротора и статора. Надо иметь в виду, что нормальные значения (несколько ом для ротора и несколько десятых ом для статора) измерить тестером с достоверной точностью не получится. Неточность прибора плюс сопротивление измерительных проводов дадут ошибку, сравнимую с искомыми значениями. Поэтому так обнаружить можно только явный обрыв или замыкание на корпус.

Распространенные причины поломки

Внутренняя схема генератора и его типовое подключение.

Одна из самых распространенных причин поломки (но и самая простая в устранении) – неисправность регулятора напряжения. Вышедший из строя регулирующий элемент может быть в обрыве, и тогда возбуждение всегда отключено. Генератор перестает выдавать напряжение, бортсеть автомобиля запитывается от аккумулятора. Внешне эта проблема может проявляться так:

• при включенном зажигании горит индикатор отсутствия возбуждения;
• тусклое свечение фар и другого светосигнального оборудования – и чем дольше поездка, тем меньше интенсивность света (аккумулятор постепенно разряжается).

Рекомендуем: Почему генератор не заряжает аккумулятор

Если неисправность реле напряжения состоит в замыкании регулирующего элемента, то ток возбуждения всегда будет максимальным, напряжение в бортсети будет повышенным. Первоначально определить это можно по следующим внешним признакам:

• частое перегорание ламп;
• периодическое «закипание» аккумулятора, появление белого налета на клеммах и около пробок.

Другая частая неисправность – выход из строя одного или нескольких диодов выпрямителя. Если вентили в обрыве, напряжение на клеммах источника питания снижается, заряд АКБ не производится, потребители запитываются пониженным уровнем. Определить это проще всего также по неяркому свечению фар, а также по постороннему шуму со стороны генератора, характер которого, обычно, изменяется при изменении оборотов двигателя. Бывает так, что диод выходит из строя, замкнувшись накоротко («спекается»). В этом случае переменная составляющая напряжения попадает в бортовую сеть. Заметно это чаще всего по мерцанию фар, а последствием может стать неправильная работа или даже выход из строя бортового электронного оборудования.

Расположение платы диодного моста.

Еще одной потенциальной проблемой может стать неисправность щеточного узла, через который подается ток возбуждения в обмотку ротора. Графитовые щетки через определенный срок стираются и перестают обеспечивать надежный контакт. Это проявляется в отсутствии выходного напряжения (сначала прерывистом, потом постоянном) по причине отсутствия возбуждения. Щетки надо заменить. В большинстве автомобилей щеточный узел совмещен с регулятором напряжения, и менять надо весь узел.

Изношенные (слева) и новые (справа) щетки.

Другой вариант проблемы – истирание токосъемных колец коллектора. В этом случае ремонт гораздо более сложный, чаще всего неисправность устраняется заменой ротора или всего генератора.

Изношенные токосъемные кольца ротора.

Из более сложных (но зато реже встречающихся) неисправностей надо отметить:

1. Обрыв обмотки ротора или статора.
2. Межвитковое замыкание в обмотке ротора или статора.
3. Замыкание на корпус одной из обмоток.

Диагностика и локализация этих проблем выполняется с помощью мультиметра, за исключением межвиткового замыкания (его прозвонкой обнаружить невозможно). При малом количестве замкнувшихся витков проблему выявляют по локальному нагреву корпуса. Все эти неисправности требуют серьезного ремонта источника питания или его замены.

Из механических неисправностей чаще всего встречается заклинивание подшипников. Один из признаков такой проблемы – характерный свист ремня генератора, который проскальзывает по застрявшему шкиву. Вал ротора при этом не вращается или вращается прерывисто. Электроэнергия не вырабатывается, бортсеть запитывается от аккумулятора со всеми вытекающими последствиями. Почти то же самое происходит при недостаточном натяжении ремня генератора – свист и пониженный уровень на выходе источника питания.

Исправность генератора надо постоянно контролировать. Этому поможет знание признаков проблем электросети автомобиля. Пренебрегать явными симптомами неисправности, откладывая диагностику на потом, не стоит – проблемы сами собой не исчезнут.

Новинки – Термокейс

Индикаторы напряжения бортовой сети автомобиля ИН-ТК и ИНАЗУ-ТК

Каждому автовладельцу знакомо тревожное чувство перед запуском автомобиля в мороз. Многие из нас хотели бы знать, а жив ли аккумулятор? В каком состоянии он находится и способен ли прокрутить вязко-замёрзшее масло?

Компания ЭПИК предлагает устройство, при помощи которого можно диагностировать состояние аккумуляторной батареи и избежать неудачного пуска двигателя. Данное устройство представлено 2-мя разновидностями моделей с разным набором опций (функционалом).

ИН-ТК – индикатор напряжения “Термокейс” используется только для диагностики напряжения бортовой сети

ИНАЗУ -ТК (4 в 1) – это многофункциональный мультметр и USB – адаптер (индикатор напряжения, тока, температуры + автомобильное зарядное устройство) “Термокейс”. Данное многофункциональное устройство позволяет одновременно отслеживать напряжение бортовой сети, температуру салона в режиме реального времени и силу тока при подключении потребителей через USB. Одновременно данное устройство является адаптером и зарядным устройством на два USB выхода с возможностью быстрой зарядки потребителей током до 3,1 А. При этом устройство оснащено автоматическим предохранителем от криитического превышения мощности потребления, который спустя некоторе время после отключения, восстанавливает работу устройства.

Индикатор напряжения присутствует в обоих устройствах и предназначен для визуального контроля напряжения бортовой сети автомобиля. Позволяет оценить состояние аккумуляторной батареи перед запуском двигателя и контролировать работу реле-регулятора напряжения при работающем двигателе. Индикатор работает от гнезда прикуривателя, что делает удобной и простой диагностику для автовладельца.

Регламент работы устройств при замере напряжения.

1. 1. Напряжение на индикаторе перед запуском двигателя

	Напряжение в борт.сети	Пояснения и рекомендации.
	Менее 11,7 Вольт	Аккумуляторная батарея сильно разряжена. Для запуска рекомендуется воспользоваться донором (прикуривателем) или снять АКБ и отнести в тёплое место. Возможна сльфатация пластин, низкая плотность и/или уровень электролита.
	11,8…12,2 Вольт	Аккумуляторная батарея разряжена, но удачный старт возможен. Если запуск мотора с трёх коротких прокруток стартера не удался, то для 100% уверенности необходимо воспользоваться донором (прикурить).
	12,3..12,8 В	Аккумуляторная батарея полностью заряжена.

1. 1. Индикация при работающем двигателе.

	Напряжение в борт.сети	Пояснения
	до 12,4 В	Зарядка АКБ отсутствует (пониженный заряд). Это губительно сказывается на аккумуляторе и не гарантирует успешный запуск двигателя. Необходима диагностика электрика.
	13 Вольт 13,4..13,8 В	Слабый заряд АКБ, такое возможно при повышенной нагрузке в бортовой сети, большое количество подключенных приборов (видеорегистратор, печка, обогрев зеркал, дальний свет, подогрев сидений, навигатор, музыка, сабвуфер и прочие эл. приборы..)
	13,8 Вольт 14,1..14,3 В	Нормальное напряжение в бортовой сети.
	14,5 Вольт	Повышенное напряжение в бортовой сети, стоит обратить внимание и прибегнуть к консультации. (кроме современных автомобилей с системой Start-stop).
	Более 14,8 вольт	Идёт перезаряд аккумуляторной батареи (возможно выкипание электролита и быстрый выход из строя АКБ). Необходимо срочно обратиться к автоэлектрику.

Порядок проведения диагностики.

1. Вставить индикатор в гнездо прикуривателя.
2. Повернуть ключ на старт 1/2 оборота (активировать гнездо прикуривателя), но не запускать двигатель!
3. Оценить состояние батареи и в случае разряженной батареи прибегнуть к помощи донора (прикуривателя).
4. После запуска наблюдать за напряжением в бортовой сети на протяжении некоторого количества времени (по ходу движения) подключая один за другим максимальное количество электроприборов (видеорегистратор, печка, кондиционер, обогрев зеркал, обогрев стёкол, дальний свет, подогрев сидений, навигатор, музыка, сабвуфер и прочие эл. приборы..)
5. Если напряжение ниже13,8 В или выше 14,8 (15,2) В, обратитесь в специализированный сервис по обслуживанию АКБ или к автоэлектрику.
6. Если напряжение в сети в норме, удачи и спокойствия Вам и Вашим близким!

Автотепло для ног.

Предназначено данное устройство для направленного обогрева ног водителей и пассажиров. Устройство обладает высокой скоростью нагрева и эффективностью разогрева. Используется под штатными или дополнительными (резиновыми) ковриками, которые на практике в любую погоду остаются сухими и создают комфортные условия для ног. Особенно полезно применение данного устройства в автомобилях с дизельным двигателем, прогрев которого значительно хуже, чем прогрев бензинового ДВС.

Состоит данное устройство из 2-х инфракрасных нагревательных элементов (пластин), максимальная потребляемая мощность которых 30 Вт каждая (30 Вт * 2 = 60 Вт), максимальная температура нагрева пластин составляет 70 градусов. Рабочее напряжение 12-16 В., питание производится от прикуривателя.

Эволюция электрификации транспортных средств Сети платы напряжения – Автомобилестроение – Технические статьи

Потребность в электроэнергии внутри автомобиля растет с распространением автоматизированных функций вождения и популярностью функций комфорта, удобства и информационно-развлекательных функций. Современные автомобили оснащены все большим количеством датчиков, исполнительных механизмов и электронных блоков управления (ЭБУ), которые считывают показания датчиков и управляют исполнительными механизмами. В то же время растущий спрос на гибридные и электрические транспортные средства делает энергоэффективность важной целью проектирования. В конце концов, повышение эффективности увеличивает запас хода автомобиля.

Чтобы повысить энергоэффективность, инженеры-конструкторы автомобилей внедряют в автомобили бортовые сети с более высоким напряжением. Использование бортовых сетей с более высоким напряжением не только помогает снизить общий вес автомобиля (например, за счет уменьшения веса жгута проводов), но также устраняет необходимость в преобразовании уровня напряжения, поскольку более высокое напряжение может напрямую питать привод.

Хотя может показаться, что лучше всего использовать одну высоковольтную бортовую сеть, в действительности различные требования к питанию различных исполнительных механизмов и ЭБУ вынуждают разработчиков автомобильных систем внедрять в автомобили от двух до трех высоковольтных бортовых сетей.

В этой статье мы обсудим сети платы напряжения, которые автомобильные дизайнеры рассматривают в архитектуре автомобилей следующего поколения. Мы также предоставим вам информацию о семействах продуктов и ресурсах, чтобы помочь вам решить различные технические проблемы, связанные с различными платами.

На рис. 1 показаны различные возможности бортовой сети напряжения в транспортных средствах в зависимости от типа транспортного средства.

 

Рис. 1. Сети щита напряжения в транспортных средствах

Питание модулей управления с бортовыми сетями на 12 В

Традиционная бортовая сеть на 12 В имеет широкий диапазон напряжений в соответствии со стандартами Международной организации по стандартизации (ISO) 7637-2 и ISO 16750-2. Хотя эти требования вряд ли изменятся для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, использование 12 В в гибридных и электрических транспортных средствах может привести к более низкому максимальному напряжению, особенно если на 12-вольтовой шине нет генератора, т. е. если вся мощность необходимого для бортовой сети 12 В, получают от высокоэффективного преобразователя постоянного тока в постоянный, который используется для понижения напряжения с высокого до 12 В. В этом случае для реализации решений по управлению питанием можно использовать регуляторы напряжения с более низким входным напряжением. в ЭБУ.

Разработчики имеют возможность решать различные технические задачи в модулях управления, питаемых от сети питания 12 В, с рядом продуктов, предназначенных для автомобилей, таких как управление питанием, усилители, приемопередатчики, драйверы двигателей и интеллектуальные переключатели питания.

Решение проблем в сетях платы 48 В

Сеть платы 48 В обычно используется для питания нагрузок, требующих более высокой мощности. Конкретные нагрузки, которые питаются от сети 48 В, зависят от типа автомобиля. Независимо от типа модуля, модулям управления, подключенным к бортовой сети 48 В, потребуются устройства управления питанием, которые являются эффективными, имеют высокую удельную мощность и способны выдерживать требования к рабочему напряжению, указанные в ISO 21780. Модули также нуждаются в функциональной изоляции, если ЭБУ также подключен к бортовой сети 12 В. Эффективные многофазные драйверы затворов на 48 В с функциональной безопасностью для привода приводов на 48 В, таких как генератор с ременным пуском или модуль компрессора переменного тока HVAC. Потребность в функциональной безопасности требует дополнительных диагностических цепей, таких как измерение тока нагрузки. Развертывание сети платы питания на 48 В также потребует эффективного и точного управления состоянием заряда и работоспособности в системах управления батареями на 48 В.

Для повышения эффективности, увеличения удельной мощности и обеспечения функциональной безопасности систем бортовых сетей 48 В разработчики могут использовать такие продукты, как понижающие стабилизаторы, драйверы трехфазных затворов и системы управления батареями, а также широкий ассортимент усилителей измерения тока и напряжения.

Максимальное использование высоковольтной бортовой сети

Электромобили имеют аккумуляторные системы, которые генерируют гораздо более высокое напряжение. Нагрузки высокой мощности, такие как тяговый инвертор и модуль компрессора переменного тока HVAC, питаются напрямую от сети высоковольтного щита. Это означает, что силовые каскады, которые используются для приведения в действие этих высоковольтных нагрузок, должны выдерживать высокие рабочие напряжения и требовать высокой устойчивости к синфазным переходным процессам (CMTI). Кроме того, для реализации компактных решений требуются драйверы затворов и силовые каскады с высокой удельной мощностью. Использование нескольких сетей платы питания также требует изоляции в модуле управления между доменами низкого и высокого напряжения для обеспечения правильной работы. Использование высокого напряжения может потребовать разработки, которые не только отвечают требованиям электробезопасности, но и удовлетворяют требованиям функциональной безопасности. Последние требования требуют реализации диагностических функций, что приводит к дополнительным решениям для измерения тока, напряжения и температуры в этих системах. Кроме того, также необходимы эффективные системы управления высоковольтными батареями, которые обеспечивают точное управление состоянием заряда и работоспособности и поддерживают лучшую однородность элементов.

Высоковольтные драйверы затворов, системы управления батареями, изоляторы питания и сигналов, а также высокоскоростные усилители относятся к широкому ассортименту продуктов, которые разработчики могут использовать для оптимизации и решения задач, связанных с эффективностью, удельной мощностью, функциональной безопасностью и надежностью в условиях высоких модули контроля напряжения.

Проектирование от низкого до высокого напряжения

Инженеры-конструкторы автомобилей могут выбирать из широкого спектра аналоговых и встраиваемых полупроводниковых устройств для 12-В, 48-В и высоковольтных бортовых сетей. Эти продукты обеспечивают гибкость при проектировании архитектур транспортных средств с эффективными электронными блоками управления и помогают достичь ваших целей проектирования по удельной мощности, надежности и функциональной безопасности.

Дополнительные ресурсы:

Ознакомьтесь с нашими продуктами для электрификации автомобилей и ресурсами для проектирования.

Аккумуляторы автомобильные: виды и характеристики

Аккумулятор автомобильный (кислотный аккумулятор) вещь сезонная, хотя и используется круглый год. Ведь легко провернуть коленвал в теплое время года. Но как только похолодает, тут же встает полномасштабный вопрос о «непростой судьбе» стартера. Это тот, который пытается превратиться в чисто активное сопротивление, потребляя много тока. В результате аккумулятор пытается выйти из строя. Если он неисправен, запустить двигатель автомобиля в штатном режиме не получится. Как не допустить «умирания» аккумулятора, как выбрать хороший и работоспособный — об этом в статье.

Для чего нужны аккумуляторы в автомобилях?

Назначение аккумулятора – запуск двигателя, а также выполнение функций источника питания в бортовой сети автомобиля при выключенном двигателе. Автомобильный аккумулятор также действует как регулятор напряжения в бортовой сети автомобиля.

Наиболее распространены аккумуляторы с номинальным напряжением 12 вольт. Их можно найти в легковых автомобилях, фургонах, легких и средних грузовиках. На мотоциклах используются аккумуляторы с напряжением 6 В. А аккумуляторы с напряжением 24 В эксплуатируются на большегрузных автомобилях, специальной и военной технике.

Для запуска двигателя необходима его прокрутка, которая обеспечивается стартером. А стартер питается от аккумуляторной батареи. Поэтому их часто называют стартерными батареями. В этот момент стартер потребляет большой ток (несколько сотен ампер), разряжая автомобильный аккумулятор. После запуска автомобиля генератор обеспечивает выработку электроэнергии в бортовой сети. Схема устроена так, что при поездке на автомобиле аккумулятор подзаряжается и восполняет заряд, отданный при запуске двигателя.

Принцип действия аккумулятора

Принцип действия свинцово-кислотного аккумулятора основан на электрохимических реакциях Pb и PbO2 в электролите. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты. В автомобильном аккумуляторе происходят десятки различных реакций, но мы рассмотрим только основные. При приложении к выводам аккумулятора внешней нагрузки начинается электрохимический процесс взаимодействия электролита с оксидом свинца. В результате этой реакции металлический Pb окисляется до PbSO4. При разрядке аккумулятора PbO2 восстанавливается на аноде, а Pb окисляется на катоде. Процесс зарядки автомобильного аккумулятора обратный. При расходовании сульфата свинца начинается процесс электролиза воды. В ходе этого процесса на катоде и аноде выделяются водород и кислород соответственно. В результате выделения водорода и кислорода создается впечатление, что электролит закипает. Лучше этого процесса избегать, так как расходуется вода, увеличивается плотность электролита, а из-за взрывоопасной смеси (водород+кислород) возрастает и опасность взрыва.

Для поддержания необходимого уровня электролита в элементы аккумуляторной батареи при необходимости доливается дистиллированная вода.

Характеристика автомобильного аккумулятора

Накопительная емкость характеризует количество электроэнергии, отдаваемой при разряде до минимально допустимого напряжения. Единицей измерения емкости являются ампер-часы.

CCA (ток холодного пуска) также называют пусковым током. По ГОСТ заявленный пусковой ток проверяют после охлаждения аккумулятора до -18 градусов Цельсия. Автомобильный аккумулятор разряжается пусковым током за 30 секунд. После этого его напряжение должно быть не менее 8,4 вольта. В случае разряда продолжительностью 150 секунд напряжение должно быть не менее 6 вольт.

Электродвижущая сила батареи (ЭДС) — параметр, указывающий напряжение на выводах батареи, не нагруженной извне, и не имеющей утечек. ЭДС можно измерить вольтметром или мультиметром.

Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи транспортного средства включает сопротивление сепараторов, электродов, электролита, выводов и других элементов аккумуляторной батареи.

Уровень заряда зависит от многих факторов, и измерить точный показатель сложно. Но примерный уровень заряда измеряется ЭДС и плотностью электролита.

Саморазряд батареи – это процесс уменьшения емкости батареи. Это обусловлено окислительно-восстановительными процессами на электродах.

Кроме того, важно учитывать срок годности батареи. Аккумулятор может некоторое время храниться в сухозаряженном состоянии, прежде чем он попадет к потребителю. Также важно знать срок службы и конструктивные особенности аккумулятора (вес, размер).

Типы автомобильных аккумуляторов

 

Антимониальные аккумуляторы больше не используются в автомобилях. Электроды этих батарей содержат более пяти процентов сурьмы. С низким содержанием сурьмы: пластины с низким содержанием сурьмы использовались для уменьшения разложения воды на кислород и водород. Но проблема их обслуживания по-прежнему актуальна. На сегодняшний день это один из самых распространенных типов аккумуляторов.