7 способов повысить НАПРЯЖЕНИЕ БОРТОВОЙ СЕТИ
Повысить напряжение бортовой сети автомобиля до необходимого уровня можно несколькими способами. Некоторые из них абсолютно бесплатные (только время придется потратить). Для реализации других придется кое-что прикупить. В этой статье рассказано, какое должно быть напряжение бортовой сети легкового автомобиля, когда и зачем его надо повышать, как это сделать в теории и на практике.
Когда и зачем нужно повышать напряжение бортовой сети?
Чтобы ответить на эти вопросы, сначала надо выяснить, какое напряжение бортовой сети должно быть вообще. Что считается нормой, и чем грозит отклонение от нее? А для этого надо вспомнить, на что влияет это самое напряжение.
Самое главное в данном случае то, что от напряжения бортовой сети зависит, насколько полноценно будет заряжаться аккумуляторная батарея от генератора. Чтобы начался процесс заряда, в теории достаточно подать на АКБ напряжение, которое превышает ее собственное. За счет этого через нее потечет ток, благодаря которому будет протекать электрохимическая реакция, и заряд начнет накапливаться на свинцовых пластинах. Однако это условие достаточное только лишь для начала процесса заряда.
Чтобы аккумулятор накопил как можно больше электрической энергии, на него должно подаваться определенное напряжение. В случае с автомобильными 12-вольтовыми АКБ оно должно быть 14,4 В. Если такое напряжение подавать на клеммы батареи достаточно долго, то она накопит максимальное количество энергии. Показателями этого состояния является плотность в районе 1,26 единиц, и стремящийся к нулю ток заряда.
Что будет, если указанное выше напряжение подавать на клеммы АКБ после того, как она полностью зарядилась? Начнется реакция электролиза воды, содержащейся в электролите. Она будет разлагаться на составные компоненты и безвозвратно испаряться. В таких случаях говорят, что аккумулятор кипит, после чего возникает необходимость доливать в него дистиллированную воду.
Отсюда следует, что постоянное напряжение бортовой сети автомобиля 14,4 В при достаточно долгой езде неминуемо приведет к кипению батареи. Если напряжение будет удерживаться еще более высоким, то процесс электролиза начнется гораздо быстрее, то есть при более кратковременной поездке.
С другой стороны, если на батарею будет подаваться более низкое напряжение, то она не сможет полностью зарядиться, даже если вы будете ездить на автомобиле бесконечно долго. Заряжаться она, конечно же, будет, но не на 100 %. В таких случаях автомобилисты применяют словосочетание – недозаряд аккумулятора. Это тоже нехорошо. В результате регулярного недозаряда снижется ресурс АКБ, а также повышается риск не запустить двигатель после длительного простоя.
Соответственно, чтобы аккумуляторная батарея автомобиля «чувствовала себя хорошо», в бортовой сети необходимо поддерживать такое напряжение, при котором она будет максимально полноценно заряжаться, и не закипать, при этом, никогда. То есть, нужна некая золотая середина. И является ею напряжение бортовой сети 14,2 В. При таких условиях АКБ будет заряжаться почти до конца, но до кипячения доводиться не будет.
Следует также отметить, что напряжение бортовой сети автомобиля 14,2 В считается нормальным только при определенных температурных условиях. А именно при температуре в диапазоне от 0°C до +20°C. Если на улице, например, мороз, то для нормальной зарядки АКБ есть смысл подавать на нее большее напряжение – 14,5-14,7 В. Во время летней жары, наоборот, будет лучше, если напряжение заряда не превышает 14 В.
По итогу мы получили ответы на поставленные в начале вопросы. Напряжение бортовой сети нужно повышать тогда, когда оно ниже, чем нужно для полноценной зарядки аккумулятора. Делать это нужно для того, чтобы не эксплуатировать АКБ в режиме хронического недозаряда. Как правило, с подобными проблемами чаще сталкиваются владельцы машин отечественного автопрома, а также иномарок «солидного возраста».
Как в теории можно повысить напряжение в бортовой сети?
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо кое-что знать об этой самой бортовой сети. Как она работает, от чего зависит напряжение в ней? Чтобы это выяснить, изучать всю бортовую сеть нет надобности. Достаточно рассмотреть узел, который отвечает за выработку электроэнергии и ее стабилизацию.
«Занимается» этим генератор. Он генерирует электроэнергию для питания потребителей и зарядки АКБ, а также обеспечивает стабильное напряжение независимо от скорости вращения.
Если простыми словами, то работает это так. Чтобы генератор вырабатывал электроэнергию, в нем принудительно создается электромагнитное поле. От силы этого поля зависит выходное напряжение (которое идет на АКБ и потребители). Электромагнитное поле создается в роторе генератора, к которому через щеточный узел подается постоянное напряжение. От величины этого напряжения зависит сила электромагнитного поля и, соответственно, напряжение бортовой сети.
То есть, чтобы в сети было нужное напряжение, на щеточный узел генератора необходимо подавать управляющее напряжение. За это отвечает реле-регулятор напряжения. В упрощенном виде это устройство, которое «мониторит» то, что выдает генератор, и «решает», какое управляющее напряжение подавать для возбуждения электромагнитного поля. В итоге получается, что с какой бы скоростью не вращался генератор, он всегда выдает в сеть одно и то же напряжение.
Соответственно, чтобы повысить напряжение бортовой сети, надо чтобы регулятор напряжения подавал на щеточный узел генератора более высокое напряжение. Сделать это можно несколькими способами, которые описаны ниже.
Здесь стоит добавить, что бортовое напряжение зависит не только от генератора и реле-регулятора. Ведь помимо того, что электроэнергию надо выработать, ее надо еще доставить до потребителей, к числу которых относится и АКБ. Соответственно, если на пути доставки есть потери, то до потребителей будет доходить не все сгенерированное напряжение. Потому повышать бортовое напряжение следует начинать именно с этого.
Способ №1. Минимизация потерь
На пути электрического тока от генератора до потребителей самые большие потери происходят в местах плохих контактов. Речь идет о клеммах и пятачках, с помощью которых подсоединяются провода. Если в таких местах из-за окисла или другой грязи контакт ухудшился, то это означает, что поперечное сечение здесь уменьшилось. А при уменьшении сечения проводника прямо пропорционально увеличивается его электрическое сопротивление.
Через такие контакты ток течет «хуже», соответственно, падает и напряжение (работает закон Ома для участка цепи). Если, например, на пути от генератора к аккумуляторной батарее все соединяющие контакты находятся в плачевном состоянии, то заниженное напряжение в бортовой сети обеспечено.
Получается, чтобы повысить это самое напряжение, иногда достаточно просто привести в порядок хотя бы ключевые соединения. Убрать окислы, ржавчину, нагар, пыль, грязь. Надежно затянуть крепежи. Делать это нужно регулярно, так как наличие в проводника электрического тока, а на его поверхности влаги с солями – ускоряет его коррозию.
Помимо мест соединения проводников с автомобильным оборудованием следует также помнить и о самих проводниках. Они должны иметь достаточное для своего участка цепи сечение. В противном случае на проводах тоже будут потери, которые по закону Джоуля-Ленца будут уходить на их нагрев.
Как уменьшить сопротивление проводов? На это влияет их длина и сечение. Материал рассматривать не будем, так как сегодня все провода – медные. Если в проводке автомобиля делался ремонт с заменой, необходимо проверить, нет ли бесполезно длинных проводов, которые легко можно укоротить. Что касается сечения, то о нем далеко не всегда можно судить по толщине. И вот почему.
Дело в том, что провода автомобильной бортовой сети сделаны многожильными. Каждый из них состоит из множества тоненьких жилок, скрученных в один проводник. Делается так для того, чтобы провод имел большее сечение и, при этом, оставался гибким. В процессе длительной эксплуатации медные жилки могут переламываться, из-за чего сечение уменьшается, а сопротивление с потерями на этом участке – растет. Чаще всего переломы можно заметить на концах проводников, где с них снята защитная изоляция (перед клеммами).
Как показывает практика, все описанные в этом подразделе факторы в совокупности способны уменьшать бортовое напряжение вплоть до 1 вольта. Соответственно, если подобного рода недостатки устранить, то на вольтметре вместо вялых 13,2 В можно увидеть оптимальные 14,2 В. Такое повышение будет наблюдаться, если случай совсем запущенный. А так, можно рассчитывать на повышение напряжения бортовой сети на несколько долей вольта (которых часто и не хватает).
Однако это еще не все. Помимо снижения напряжения, из-за описанных проблем оно сильно падает при больших нагрузках. Например, когда все выключено, вольтметр показывает 14,2 В (порядок). А после включения освещения, фар, печки и музыки – показания падают до 13 В. Так вот, достаточно часто после минимизации потерь такая просадка уменьшалась вдвое, а то и втрое.
Способ №2. Замена штатного реле-регулятора
Средняя стоимость реле-регулятора варьируется в районе 200 рублей. Это гораздо дешевле, чем новая АКБ, которую придется покупать из-за хронического недозаряда имеющейся. Как правило, эти устройства со временем начинают некорректно работать, подавая на ротор генератора неправильное управляющее напряжение. Замена реле во многих случаях помогает повысить напряжение бортовой сети до оптимального.
Следует также учесть, что в состав реле-регулятора входят графитные щетки, по которым управляющее напряжение передается на ротор генератора. А щетки имеют свойство истираться. Потому в некоторых случаях проблему с низким напряжением решают путем подпайки к имеющемуся реле новых щеток.
Способ №3. Запитывание регулятора от АКБ
На большинстве легковых автомобилей реле-регулятор «мониторит» напряжение бортовой сети непосредственно на генераторе. А как уже было доказано выше, до потребителей доходит далеко не все. Потому вполне разумно «дать понять» реле-регулятору, что на ту же АКБ приходит далеко не то напряжение, которое выходит из генератора. Для этого плюсовой провод регулятора подключается напрямую к аккумулятору. И это тоже помогает.
Способ №4. Диод
Народный метод, который заключается в «обмане» реле-регулятора. Диод подключается в разрыв плюсового провода непосредственно перед реле. Он свободно пропускает ток в одном направлении, но на нем всегда присутствует стабильное падение напряжения. За счет этого на реле приходит меньшее напряжение, чем оно есть на выходе из генератора, и «обманутый» регулятор повышает управляющее напряжение, заставляя генератор вырабатывать больше.
Способ №5. Выносной трехуровневый регулятор напряжения
Устанавливается вместо штатного. Состоит из щеточного узла и выносного реле, которое крепится в любом удобном месте под капотом (или даже в салоне). На регуляторе имеется трехпозиционный тумблер, переключая который, можно влиять на выдаваемое генератором напряжение. В результате его установки можно устанавливать напряжение бортовой сети 14,7 В, 14,2 В и 13,8 В. Средний режим считается нормальным, первый – для зимы, последний – для лета. Девайс очень даже годный, если не забывать своевременно переключать тумблер в подходящее положение. Стоит на момент написания статьи порядка 300-400 рублей.
Способ №6. Выносной термооптимизированный регулятор напряжения
Как и предыдущий вариант, устанавливается вместо штатного реле. В данном случае никаких ручных регулировок не предусмотрено, однако, есть термопара, которая прикручивается к клемме АКБ. Благодаря этому реле-регулятор при корректировке напряжения учитывает температуру аккумулятора. Соответственно, он в автоматическом режиме повышает его зимой, и занижает летом.
Способ №7. Генератор
Если генератор не способен выдавать желаемые 14,2 В без значительных просадок под нагрузкой, то никакие из вышеописанных способов исправить ситуацию не помогут. К сожалению, в гаражных условиях проверять этот агрегат довольно затруднительно, потому это дело стоит доверить специалистам.
Если, все же, сильно хочется попробовать своими руками, то можно измерить сопротивления всех обмоток статора и ротора. При исправном генераторе в показаниях прибора не должно быть заметного разброса. Если он есть, или сопротивление какой-либо из обмоток стремится к нулю (или есть разрыв), то генератору пришел конец. Пытаться получить с него желаемое напряжение бесполезно.
Напряжение бортовой сети является очень важным параметром автомобиля. Если оно ниже нормы, АКБ будет постоянно недозаряжаться, свет – тускло светить, магнитола – выключаться под нагрузкой, и так далее. Повысить напряжение можно несколькими способами. Все они проверены на практике и прекрасно работают.
Источник
Зимняя доработка генератора . Повышаем напряжение до 14.5-14.7 Вольт.
Сегодня мы поговорим о таком лайфхаке, как увеличение напряжения на генераторе с помощью диода.
Что такое генератор автомобиля?
И так генератор. По сути это эдакий «не правильный» электродвигатель, который не переводит электрическую энергию в механическую, а наоборот.
Генератор приводится в движение приводом от двигателя. Чем больше быстрее вращение, тем большее напряжение переменного тока он выробатывает.
Так, стоп. Как это больше напряжение, да ещё и переменный ток?
А вот так. Сам генератор может выработать и 20 и даже 30 вольт и это действительно будет переменный ток как в разетке.
Далее в работу вступает диодный мост. Вот он то как раз и «превращает» переменный ток в постоянный. Но . Напряжение так и останется еще слишком большим для электросети вашего автомобиля.
Поэтому там и предусмотрен Регулятор напряжения или по простому «Таблетка». Именно он и выравнивает напряжение в сети до 14 вольт постоянного тока. То есть будет двигатель работать на 800 оборотах или на 6000, напряжение существенно меняться не будет. Максимальное изменение напряжения не должно привышать 1 вольт (при включении потребителей).
Но как правило генераторы на отечественных авто не вырабатывают даже положенных 14-ти вольт. Это чаще всего связано с их износом самого гениратора, но иногда это зависит от качества самого регулятора напряжения.И как не странно,от натяжки ремня.
Однако зимой, при не продолжительных поездках напряжение в 14 вольт (+- 0.2В) не хватает для восстановления ёмкости АКБ после запуска. Ведь и АКБ теряет емкость на холоде и стартер берет больше на холодном старте из-за густого масла.
Диод по сути выполняет роль обманки. Из-за него регулятор напряжения начинает «думать», что напряжения на выходе слишком мало и повышает его. И тут главное не переборщить с наминалом диода. Так как, чем выше сопративление «обманки», тем выше будет напряжение на выходе, но если оно превысит 15 вольт вас будет ждать серьезная проблема в виде выгоревшего блока управления двигателем, а возможно и ещё какие. Так что во всем нужно знать меру.
Тут нет ничего сложного. Все что потребуется это :
Источник