Система электроснабжения автомобилей и тракторов состоит из электрического генератора, регулятора напряжения и элементов их защиты от возможных аварийных режимов, а также контроля работоспособности. Генератор с регулятором напряжения образуют генераторную установку. Генераторные установки выпускаются на номинальные напряжения 14 и 28 В. Напряжение 28 В характерно для автомобилей с дизелем. Однако на дизельных автомобилях, например на автомобилях ЗИЛ 5301 ( Бычок), ЗИЛ 4331, ЗИЛ 133ГЛ, возможна и двухуровневая система: напряжение 14В непосредственно на генераторе для электроснабжения основных потребителей, а 28 В на выходе трансфор-маторно-выпрямительного блока для подзарядки аккумуляторной батареи, используемой при пуске двигателя.
Система электроснабжения автомобиля автономна. Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах ( пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых.
Система электроснабжения автомобиля обеспечивает электроэнергией потребители при работе их в широких скоростных и нагрузочных диапазонах.
| Схемы расчета надежности [ IMAGE ] Схема расчета надежности. |
Система электроснабжения автомобиля состоит из генератора и аккумуляторной батареи. Без аккумуляторной батареи езда на автомобиле невозможна, так как нельзя запустить двигатель.
В систему электроснабжения автомобиля входит генератор и защитное, регулирующее устройство к нему — реле-регулятор. При установке генератора переменного тока часто вместо реле-регулятора применяется только регулятор напряжения без каких-либо защитных реле. Регулятор поддерживает заданный уровень напряжения генератора при значительных изменениях нагрузки и частоты вращения ротора генератора. В отличие от стационарных систем электроснабжения частота вращения ротора автомобильного генератора изменяется в чрезвычайно широких пределах: от 750 — 1000 об / мин в режиме холостого хода до 8000 — 11000 об / мин на легковых и 4000 — 6000 об / мин на грузовых автомобилях при максимальной скорости движения. Любая частота вращения генератора может сочетаться с любым значением нагрузки от минимума до максимума.
| Некоторые параметры цепей СЭ и значения сопротивления. |
В системах электроснабжения автомобилей продолжительность проводящих интервалов выпрямителя в режиме микроциклирования практически не зависит от значений сопротивления аккумуляторных батарей и нагрузки — продолжительность проводящего интервала всецело определяется отношением между ЭДС аккумуляторных батарей и ЭДС генераторной установки.
Положительные качества генератора как элемента системы электроснабжения автомобиля в полной мере проявляются лишь тогда, когда все другие элементы этой системы, в частности регу — лятор напряжения, отличаются надежностью, стабильностью работы, экономичностью и другими качествами. Поэтому разработке регуляторов напряжения уделяется большое внимание. Внедрены в производство контактно-транзисторные и бесконтактные транзисторные, а главное, интегральные ( рис. 47) регуляторы напряжения. Последние имеют меньшие размеры и массу, чем другие видь регуляторов, более высокую допустимую рабочую температуру, что-позволяет встраивать их в генераторы, а значит, упростить электрическую схему, увеличить максимальный ток возбуждения генератора, стабильность и точность регулирования напряжения. Немаловажно и то обстоятельство, что переход на встроенные регуляторы напряжения дает значительную экономию металлов, в том числе дефицитных.
Для борьбы с указанными выше неполадками в системе электроснабжения автомобилей были предложены и внедреньи регуляторы тока и регуляторы.
Система электроснабжения автомобиля автономна. Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах ( пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых.
При сочетании всех этих обстоятельств создается наиболее неблагоприятный режим работы системы электроснабжения. При этом режиме отношение продолжительности периода, в течение которого батарея разряжается, к общей продолжительности работы автомобиля достигает максимума и поэтому труднее всего обеспечить положительный зарядный баланс. Именно поэтому при проектировании системы электроснабжения автомобиля производится расчет зарядного баланса в наиболее тяжелом режиме.