Бортовая система заряда АКБ

[dovlad]

 Бортовая система заряда АКБ

 

 

 

Подобно тому, как отсутствие контроля за вашей чековой книжкой рано или поздно приведет Вас к финансовому краху, неработающая система заряда рано или поздно сделает электрические компоненты Вашего автомобиля мертвыми железками. А ведь и нужно-то совсем немного - в большинстве случаев достаточно простого тестера или вольтметра.

 

 

Система заряда - одна из важнейших систем в современном автомобиле. Никто не задумывается, что она делает до тех пор, пока она исправно выполняет свою функцию. И "запускают" случаи - хуже некуда. Вы когда-нибудь меняли генератор и/или регулятор для того, чтобы, в конце концов, беспомощно развести руками? Нет? Тогда хорошо. А если да, то нижеописанное должно помочь Вам избежать типичных для этого случая ошибок.

 

Самая рядовая бортовая система заряда состоит из генератора, приводного ремня, аккумуляторной батареи, регулятора напряжения, и соединительных проводов. Она, так же как и пусковая система, соединена в параллель к аккумуляторной батарее. После того как двигатель стартует, генератор начинает вращаться и становится источником электрической энергии в бортовой цепи. АКБ начинает ее кушать (надеюсь для Вас это не секрет). Так как современный автомобиль имеет большое количество потребителей, то сохранение этой энергии становится одним из важнейших принципов. Регулятор напряжения отслеживает выходное напряжение генератора, и следит за тем, чтобы оно не выходило за требуемые батарее 13,8 ... 14,6 вольт, и поддерживалось постоянным при разных режимах работы двигателя.

 

За исключением случаев неправильной установки, современные генераторы имеют большой срок службы - как правило, они остаются исправными до 200-250 тыс. км. Наиболее часто выходящим из строя узлом генератора являются щетки. В сильной степени срок службы генератора зависит от условий эксплуатации автомобиля, от натяжения приводного ремня, от соседних устройств, присоединенных к генератору механически и электрически. В число мощных потребителей, подключенных почти постоянно к генератору, входят бортовые огни, магнитола, радио, CD-чейнджер, отопитель, и многие другие. Увеличение количества потребителей приводит к увеличению среднего времени работы генератора на режиме максимальной выходной мощности. А это приводит в свою очередь к нагреву. А к чему приводит нагрев электронных устройств никому, надеюсь объяснять не надо. Вообще говоря, Вы всегда должны быть уверены, что Ваш генератор в силах питать Вашу нагрузку и при этом иметь запас, иначе отказ неизбежен, возможно, уже в ближайшем будущем.

 

Итак, вы должны быть уверены, что выход генератора является максимальным и соответствует паспортной мощности. Если это так, то значит все хорошо и дальше можно не читать. Однако если это не так, то не спешите заказывать в магазине новый реле-регулятор или даже генератор. Выполните несколько простых тестов и это поможет Вам разбить одну большую глобальную проблему на несколько небольших, локальных. Момент первый: Двумя важнейшими частями системы заряда являются соединительные провода и приводной генераторный ремень. Проверьте отсутствие коррозии, окисления в проводах и контактах, приводящее к увеличению сопротивления участка проводов и потере на них части напряжения. Особое внимание на чистоту клемм аккумулятора и разъемов. Неисправные, окислившиеся соединения следует почистить или заменить.

 

Как известно из теории построения генераторов, на выходе оного образуется переменное напряжение, которое совсем несовместимо с бортовой сетью, для которой требуется постоянное. Переменным напряжением не зарядить и аккумулятор. Эту проблему решают с помощью установки выпрямительного блока, состоящего из шести диодов - трех положительных и трех отрицательных (по одному на каждую полюсную обмотку). Принцип работы диодного моста заключается в пропускании положительной полуволны переменного напряжения положительными диодами и обрезании отрицательной полуволны отрицательными диодами. Таким образом, на выходе выпрямительного блока образуется немного пульсирующее положительное напряжение с постоянной величиной. Величина этого напряжения регулируется специальным регулятором и обычно поддерживается на уровне, необходимом для питания бортовых потребителей и заряда аккумулятора с учетом времени года. Величина этого выходного напряжения может быть измерена с помощью обыкновенного цифрового мультиметра. Подсоедините черный провод мультиметра (земля) рядом с генератором - на массу. Подсоедините красный провод (сигнальный) к выходной клемме, к которой присоединена батарея. Помните, что при работе двигателя именно генератор служит источником энергии в бортовой системе, а аккумулятор для него служит нагрузкой, а значит, будет потреблять от него энергию - в зависимости от степени своей заряженности. Включите несколько потребителей (свет, обогрев, печка или фары) Измерьте напряжение на выходе генератора на оборотах двигателя не менее 2500 об/мин. Оно должно лежать в пределах 13,8 В ± 0,5 В. Если напряжение явно меньше указанной величины, то это однозначно указывает на неисправность выпрямительного блока (или регулятора) генератора. Если напряжение более 15,5 В, то неисправен регулятор. Кроме того, вы можете вставить в разрыв между выходной клеммой и силовым проводом хороший амперметр, потом включить всю нагрузку на автомобиле и запустить двигатель на оборотах примерно 2000-2500 об/мин. На этом уровне генератор должен выдавать ток, близкий к своему номинальному значению (написано на самом генераторе). Допускается отклонения в меньшую сторону, но не более 10%. Если генератор не выдает положенного - его следует заменить.

 

Момент второй: Очень многое зависит от состояния ремня привода. Если ремень уже старый и его состояние никто давно не контролировал, то вполне вероятно, что ремень вытянулся, что приводит к ослаблению его натяга и проскальзыванию по шкивам. Если это так, то необходимо подтянуть приводной ремень таким образом, чтобы в самой середине своей свободной части его провисание под усилием пальца составило не более 1 см. Заодно необходимо проверить ремень на наличие трещин, разрывов, расслоений и т.п. В случае обнаружения - ремень необходимо заменить во избежание неприятностей. Особое внимание следует уделить чистоте ремня, отсутствия попадания на него масел и технологических жидкостей, т.к. мокрый ремень выходит из строя очень скоро (мокрый не из-за воды). Не следует так же перетягивать ремень, так как это чревато выходом из строя подшипников генератора и ускоренным износом самого ремня. Проверьте места присоединения клемм к батарее на отсутствие повышенного сопротивления. Используя вольтметр с хорошей чувствительностью промеряйте падение напряжения на участке проводов от "+" клеммы АКБ до клеммы генератора и на участке от "-" клеммы АКБ до корпуса. Не должно быть падения напряжения вообще. Но если падение есть и не превышает 0,1 В, то ситуация не особо критична. Но... если падение напряжения гораздо больше, то очистите все клеммы и соединения средней зернистости наждачкой и смажьте техническим вазелином. Запомните эту процедуру и выполняйте ее время от времени с некоторой периодичностью. Это позволит Вам всегда быть в курсе дела, что у Вас творится в бортовой сети автомобиля.

 

 Проверка АКБ.

 

 

Один из наиболее действенных способов проверки батареи является проверка степени заряженности. Этот тест следует производить в самом начале, до проведения остальных тестов, т.к. по его результатам, возможно, придется подзарядить батарею. Использовать нужно измеритель плотности или DVOM. Первый метод - метод с использованием плотномера. Большинство батарей являются необслуживаемыми и не могут быть проверены с использованием плотномера, но если у Вас попалась обслуживаемая батарея, то, набрав определенное количество электролита, вы можете увидеть по плотности степень заряда батареи. Некоторые необслуживаемые батареи имеют встроенный плотномер. Он может показывать в своем "глазке" следующие положения:

 

- "зеленый глазок": Батарея заряжена. Степень 75-100%.

 

- "черный глазок": Батарея недозаряжена (0-75%) и должна быть поставлена на зарядку.

 

- "желтый или светлый глазок": уровень электролита в батарее слишком мал. Требуется доливка дистиллированной воды (там, где это возможно).

 

Необслуживаемую батарею, с пониженным уровнем электролита, вероятно, придется заменить, т.к. доливать в нее воду обычно нет возможности. Низкий уровень электролита, как правило, является следствием перезаряда батареи. И не пытайтесь заряжать батарею с низким уровнем электролита - это может привести к взрыву или серьезному повреждению батареи. Кроме плотномера для оценки степени заряженности батареи можно использовать мультиметр. Для этого следует выключить все потребители, присоединить выводы мультиметра к клеммам батареи и измерить напряжение АКБ. При этом следует измерять напряжение не сразу после окончания поездки, а хотя бы через несколько часов и температура батареи при этом желательно должна быть комнатной. В зависимости от того, что покажет вольтметр - можно делать выводы. Если степень заряженности батареи 75% (12.4V) и более, Вы можете продолжать ее использование. Если же степень менее 75%, батарею следует подзарядить. После окончания цикла заряда следует выждать некоторое время и повторить цикл измерений.

 

 Напряжение на клеммах, В

 

 Степень заряженности, %

 

 12,6  -  100%

 

 12,4  -  75%

 

 12,2  -  50%

 

 12,0  -  25%

 

 11,8  -  батарея разряжена

 

 Симптомы недозаряда:

Они типичны - невозможность пуска двигателя штатным стартером, низкие показания вольтметра при измерении напряжения, погасание контрольных ламп на панели приборов при включении зажигания.

 

Причин недозаряда может быть несколько: неисправность регулятора напряжения в генераторе, обрыв или отсутствие приводного ремня, короткое замыкание (или обрыв) одной из электрических цепей в системе заряда, неисправная АКБ (или одна из ее банок). Если Вы вдруг обнаружили отсутствие ремня привода генератора, то прежде чем поставить новый обратите внимание на целость и легкость вращения деталей всего механизма - шкивов, ручьев, натяжных роликов. Проверьте так же соосность вращающихся частей. В противном случае новый ремень выйдет из строя довольно быстро. Если что-то не так - замените неисправные узлы и только после этого устанавливайте новый ремень. Обратите внимание на то, чтобы ремень был положенной длины, т.к. в современных моторах легко ошибиться в многообразии ремней.

 

Далее, проверьте Вашу батарею на отсутствие паразитных утечек. Если они на Вашем автомобиле присутствуют, то это снижает общую степень заряженности батареи. Заметить это можно по ухудшенному утреннему пуску двигателя по сравнению с полностью заряженным аккумулятором. Проверить наличие паразитных утечек можно при помощи тестера или небольшого амперметра, подсоединив его в разрыв между минусовой клеммой и минусовым выводом АКБ. При этом необходимо выключить как можно большее количество бортовых электропотребителей.

 

 ВАЖНО:

Не пытайтесь таким способом измерить пусковой ток, отдаваемый батареей при пуске двигателя. Ваш прибор может не выдержать и сгореть, а Вы можете получить хороший удар током.

 

Паразитные токи утечек вызываются приборами или устройствами, которые остаются включенными после выключения зажигания. Например, это могут быть часы в магнитоле, сигнализация или любой другой электронный блок. Не существует стандартных величин, в которые должны укладываться паразитные токи, т.к. их величина разная в автомобилях разных производителей и в автомобилях разных модельных годов. Однако общее правило таково - чем они меньше - тем лучше. Некоторые современные автомобили имеют токи утечек до 50-75 мА, и это накладывает определенные ограничения на эксплуатацию таких автомобилей. А именно - такие автомобили нельзя хранить с длительными перерывами между поездками. Если Вы оставляете свою машину более чем на 20-30 дней - отключите батарею или Вы рискуете в следующий раз найти своего коня не подающим признаков жизни.

 

 ВАЖНО:  

Перед отключением аккумулятора при хранении автомобиля уточните - имеется ли в Вашем автомобиле аппаратура, имеющая электронную кодировку доступа (магнитола и пр.) и если да, то имеются ли необходимые коды, позволяющие раскодировать устройство после снятия напряжения питания. Если код нет - отключать АКБ от бортовой сети категорически не рекомендуется во избежание отказа устройств.

 

Если токи утечек обнаружены, то, прежде всего, осмотрите, не горит ли какая лампа в салоне, багажнике или под капотом. Если нет, то попробуйте последовательно вынимать предохранители из блока и проверять утечку. Если при вынутом предохранителе ток утечки пропадает, то берите книжку, смотрите, какие потребители запитаны через этот предохранитель и ищите паразита. Не забудьте закрыть все двери и крышку багажника. Найти злостного потребителя электроэнергии можно последовательным отключением всех приборов, подключенных к этому предохранителю.

 

На холостом ходу потребление электроэнергии может выйти за пределы, которые может "отдать" генератор. В таком случае просадку напряжения будет компенсировать резервная емкость АКБ. Через некоторое время степень заряда батареи снизится, и напряжение на ней упадет. Этот эффект наиболее сильно сказывается при низких температурах. Поэтому в современных генераторах применяют специальные цепи температурной коррекции, повышающие выходное напряжение на генераторе в холодное время года для ускорения подзарядки батареи.

 

После проверки батареи и бортовой сети на токи утечки, проверьте падение напряжения на участке между выходом генератора и плюсовой клеммой аккумулятора. Должно быть нулевым. Если напряжение ненулевое, то необходимо проверить плотность контактов и окисление наконечников проводов. Точно такие же измерения нужно провести и с "массовыми" проводами. На плохом массовом проводе может падать значительная часть напряжения при пуске мотора и при дальнейшей его работе.

 

Одной из причин паразитных утечек может стать подкапотная лампа. Дело в том, что на большинстве моделей автомобилей подкапотная лампа включена, когда открыт капот. При этом на некоторых моделях сигнализатором открытия капота является специальный выключатель, расположенный на открытом месте. Этому узлу стоит уделять повышенное внимание – бывает, от грязи контакт закисает и лампа работает постоянно.

 

 Симптомы перезаряда:  

 

Мы все слышали о случаях, когда если чего-то очень много, то это может убить. Точно такая же ситуация и с бортовым напряжением. Когда его слишком много - это может убить аккумулятор. Если система заряда перезаряжает батарею - из электролита батареи начинает выкипать вода, уровень понижается, и батарея рано или поздно выходит из строя, т.к. без электролита становятся невозможными электрохимические реакции внутри банок, дающие электричество.

 

Общий признак перезаряда - повышенное напряжение на клеммах аккумулятора - можно обнаружить с помощью того же набора инструментов: тестера или вольтметра. Косвенным признаком является наличие жидкости (воды, электролита) на верхней крышке батареи, что говорит о кипении батареи. Причиной повышенного напряжения в бортовой сети всегда является неисправность реле-регулятора. В большинстве случаев наиболее легкий способ ремонта - это замена реле-регулятора.

 

Регулятор может быть установлен внутри генератора или снаружи. Большинство внутренних регуляторов могут быть демонтированы снаружи без снятия генератора с машины. Некоторые фирмы выпускают генераторы с регуляторами, прикрепленными к задней стенке генератора. Это облегчает процедуру замены.

 

Однако сколько бы вы не делали замен - бывают такие моменты, когда вы в сердцах плюете на этого грязного красавца и достаете некоторую сумму денег на покупку нового. Какой выбрать? Вот несколько рекомендаций:

 

1. Лучше всего если у Вас есть возможность купить точно такой же генератор.

 

2. Если в Вашем районе невозможно найти родной генератор, то выбирайте подходящий такой же мощности, какой был у вас.

 

3. Измерьте шкив старого генератора и подбирайте новый с точно таким же. Это необходимо чтобы передаточное число ременной передачи оставалось таким же.

 

4. Желательно чтобы по конструкции старый и новый генератор были схожи - хотя бы по части управляющих проводов. В этом случае вам не придется переделывать схему возбуждения на новом генераторе.

 

В заключение хочется пожелать всем вовремя выполнять положенное техническое обслуживание бортовой электросети и устройств ее питающих. Это позволяет предотвратить большие траты в будущем и обходиться меньшими расходами в настоящем. Проверяйте хотя бы дважды в год весной и осенью чистоту контактов и уровень электролита в аккумуляторной батарее, следите за исправностью аппаратуры и все у вас будут хорошо!