Каким должно быть напряжение бортовой сети автомобиля, как его повысить самому?

Какая зарядка должна идти на аккумулятор с генератора

Традиционно считается, что 13,5—14,5В должен выдавать генератор на АКБ и этого совершенно хватает для восполнения затрат аккумуляторной батареи.

Стоит учитывать, что использование на автомобиле батареи большей мощности, чем рекомендует изготовитель, требует и установки более производительного генерирующего устройства.

Необходимо учесть ту нагрузку, которую должен выдерживать генератор — она высчитывается по максимальным показателям всех электроприборов и систем авто.

Не стоит забывать, что зарядный ток от устройства, генерирующего энергию, позволит завести машину в холодное время года. Для того чтобы не возникало проблем с заводом автомобиля, мы рекомендуем приобретать генерирующее оборудование, ток заряда которого будет составлять примерно 10% от ёмкости источника питания. То есть для аккумулятора в 100 А/ч необходим генератор, который сможет выдать 10А

Обратите внимание, для многих машин оборудование в 100 ампер будет работать на пределе своих возможностей, потому что энергопотребление автомобильной системы в районе 80 ампер. Поэтому выбор источника, генерирующего энергию, должен учитывать и ёмкость АКБ, и потребление в сети

Другие причины низкого напряжения

Не всегда малая разность потенциалов в системе связана с поломкой генератора или плохим аккумулятором

Если диагностика этих элементов не выявила никаких неполадок, то стоит обратить своё внимание на следующее:

• состояние клемм аккумулятора — плотность примыкания и оксидация;
• проблемы электропроводки — окисление, нарушение её целостности;
• выходные контакты к электроприборам;
• правильно подобранные энергопотребители.

Каждый контакт должен быть плотно примыкающим и целостным, то есть необходимо отсутствие образований (например, сульфации), которые будут нарушать прохождение тока. Неправильное соединение контактов приводит к ускоренному разряду батареи даже на незаведенной машине.

Чтобы улучшить примыкание элементов электросистемы автомобиля, необходимо зачистить все контакты и восстановить целостность проводов с помощью их замены или соединения и обмотки изоляционной лентой.

В заключение хотелось бы повторить, что устойчивая работа автомобиля требует постоянного контроля всех элементов, а особое внимание должен привлекать генератор. Аккумулятор заряжается от него и обеспечивает электричеством целую автомобильную систему

Обращайте внимание на все элементы: щётки генератора, контактные кольца, регулятор напряжения, обмотку оборудования.

Самые корректные замеры следует осуществлять при полной заряженности батареи и в различных режимах. Помните, что производитель привязывает характеристики генератора к количеству оборотов двигателя — именно они помогают вырабатывать определённый ток.

Подробное видео, как проверить генератор:

Куда же и каким образом ставится диод в цепь РН на генераторе, чтобы поднять напряжение в сети автомобиля и лучше заряжать аккумулятор ? Вот предлагаю простое решение, поднятие бортового напряжения, практически не куда не залезая в машине и ее схемы. Поискал в своих архивах и не нашел того материала, откуда я вычитал это решение. «Конструктивно регуляторы напряжения имеют верхнюю планку в 13.6В. Это обуславливается «старой» схемой подключения, с которой была скопирована новая и «благополучно усовершенствована». В ней необходимое напряжение бортовой сети, подаваемое на регулятор для сравнения, проходило через цепочку проводов. На них то оно и падало до нормы. По новой схеме мы имеем хронический недозаряд аккумулятора. Что с приходом зимы делает довольно-таки проблематичным запуск двигателя на морозе. А вот если поставить предпусковой подогреватель, запустить движок будет намного проще.

Также необходимо отметить, что аккумулятор начинает поглощать энергию (заряжаться) только при плюсовой температуре его самого. Поэтому зимой, если вы совершаете малые пробеги, и аккумулятор не успевает прогреваться под капотом хотя бы до нуля (плюс время заряда), он будет постоянно разряжаться. И скоро погибнет… Считается, что после пуска двигателя, чтобы аккумулятор восстановился, нужно проехать не менее 20 минут. Именно ехать, а не стоять в пробке! Как же поднять напряжение в сети?

Внедрение диода Соблюдайте полярность. Криминала тут никакого нет, просто при несоблюдении полярности зарядки не будет. Диод должен быть рассчитан на ток не менее 5 А. Кстати, он будет сильно греться, поэтому лучше его установить на радиатор. Что нужно учитывать при подборе типа диода? Падение напряжения на диодах: германиевых — 0.3…0,7 B, кремниевых — 0,8…1,2 В. Т.е. это то напряжение, на которое повысится ваша бортовая сеть. Поэтому, путем подбора можно добиться «нужного» напряжения в нашей сети.»

На генераторе На второй картинке видно как стоит диод, но с такой длиной проводка это не очень удобно — все внатяг. Лучше сделать длину провода примерно 2см от диода — так на мой взгляд будет проще вставлять в разъем РН генератора. Насколько я помню, у меня стоит диод К223 , т.е. он кремниевый. Поднимает напряжение примерно на 1,3 В. Поправлю сам себя — проверил по справочным данным в Интернете что из себя представляет диод К223 — должен сказать, что сильно ошибся, указав именно такое название. На самом деле есть диоды КД223 и Д223, но у них корпуса совсем другие. Однако на приведенных мной фотках скорее всего в изоленту замотаны диоды Д214 или Д242 (могут быть разные буквы после цифр), вот такой корпус(резьба М6) :

Диод 242 Кратко приведу параметры тут : обратное напряжение : от 50 до 100 В или выше прямой ток от 5 до 10А, при перепаде напряжения на диоде от 1 до 1,5 В.

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.

Провода, неродные подключения, некачественные приборы

Вопрос некачественного подключения потребителей бортовой сети стоит рассмотреть подробнее. Если вы сами устанавливали магнитолу в авто, взяв питание с неположенного места, проблема просадки аккумулятора и нагрузки на все жизненно важные органы будет очень актуальной. Кустарное вмешательство в систему электрического питания лучше исключить и вовсе. Если что-то нужно поставить, обратитесь на станцию и сделайте это качественно. Возможны такие проблемы повышенной нагрузки на систему:

• один из потребителей тянет на себя все напряжение, понижая его в сети до невероятных показателей, это может быть сабвуфер или мощные динамики, которые не предусмотрены в авто;
• вы дополнительно установили мощное оборудование и подключили его через прикуриватель и другие элементы электрической сети, которые для этого не предназначены;
• в подключении использованы некачественные провода, также проблема с проводами может быть в машине с завода, это можно устранить только заменой проводки на более дорогую;
• сбой в одном из важных элементов электросети, наличие повышенного расхода электричества и значительное затягивание ресурсов машины на себя, что негативно влияет на сеть;
• проблемы с неправильно установленными реле и предохранителями, которые нарушают нормальную работу органов автомобиля, но определить это можно только после профессиональной диагностики.

Фактически все такие детали исследуются только на профессиональной станции, иначе получить ответ на вопрос будет невозможно. Если вы дружите с электричеством, то с помощью тестера можете и сами определить, в каком именно месте идет просадка. После этого можно путем проб и ошибок отыскать элемент, который ответственен за просадку. Но учтите, что эксперименты в этой сфере могут закончиться не очень хорошо для вашего автомобиля.

Как замерять вольтаж правильно

Для того, чтобы правильно заряжать аккумулятор автотранспортного средства, следует замерять вольтаж согласно правилам:

Мультиметр

• измерять напряжение исключительно нагрузочной вилкой;
• перед тем, как замерять показатель на клеммах, агрегат стоит отключить от зажигания не позже, чем за восемь часов;
• автомобиль должен выстоятся, чтобы сбросить лишние Вольты, накопленные конденсатором автомобильных приборов;
• категорически запрещено замерять вольтаж, если температура опустилась ниже нуля градусов, поскольку точность падает за один сниженный градус на 1%;
• производить замеры нужно при комнатной температуре воздуха.

Автомобилисты должны запомнить, на скольких вольтах заряжать аккумулятор, поскольку этот параметр не превышает 10.5 Вольт. Для одной ячейки аккумулятора нормальным считается показатель в 2 В, а при напряжении в 1.7 и менее агрегат считается неисправным.

Предотвращение ускоренной электрической эрозии

Немаловажный момент — строение самого аккумулятора. Если его разобрать, то можно увидеть 6 отдельно взятых батарей, каждая из которых выдаёт мощность в 2В. Все эти батареи соединены параллельно. В результате и получается нужные нам 12В. Напоминаем, что менее мощные аккумуляторы просто не смогут прокрутить современный мотор, поэтому уход в меньшую мощность мы не рассматриваем.

Но почему именно 12В, а не, допустим, 15В или 50В. Такое решение связано с предотвращением ускоренной электрической эрозии, которая может возникнуть вследствие увеличения мощности заряда. Перезаряд батареи может привести к быстрому испарению электролита. Так на напряжении 14.5В его уровень может значительно понизиться буквально за несколько дней. При повышении напряжения до 15В и выше, может произойти оголение верхних краёв сепараторов и пластин, что часто приводит к взрыву батареи.

То есть, данное решение продиктовано из соображений безопасности, а также из-за химических и физических особенностей строения аккумулятора.

Напряжение разряженной АКБ

Полностью неработоспособной (разряженной) считается батарея, напряжение на клеммах которой менее 11,6 вольт. В такой ситуации эксплуатация автомобильного источника энергии невозможна: электрооборудование авто перестанет функционировать. То есть требуется зарядка батареи.

Полный разряд серьёзно влияет на состояние свинцовых батарей, которые особенно чувствительны к этой неприятности. Чтобы такая АКБ потеряла более половины своей ёмкости, достаточно всего лишь одного глубокого разряда. Батареи, в составе которых имеется сурьма, более стойко переносят сильный разряд. То же самое можно сказать о гелевых и AGM-изделиях. Рекомендуется не допускать полного разряда АКБ, что отрицательно сказывается на её эксплуатационном ресурсе.

Зимний период стоит упомянуть отдельно. В это время из-за замедления химических реакций активность электролита падает, что чревато его замерзанием. Для недопущения подобного казуса рекомендуется поддерживать напряжение заряженного автомобильного аккумулятора и не допускать его падения ниже 12,5 В.

Типы, модели и характеристики генераторов КАМАЗ

На автомобилях КАМАЗ используются традиционные синхронные трехфазные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением (и самовозбуждением). Генераторы имеют привод от коленчатого вала дизеля. Все генераторы вырабатывают ток напряжением 27-30 В (в сеть подается 24 В, часть тока теряется на выпрямителе и регуляторе), которое регулируется в зависимости от климатических условий эксплуатации автомобиля.

В настоящее время существует довольно большое разнообразие генераторов КАМАЗ, которые отличаются по конструкции, способу охлаждения, типу привода и применимости.

По конструкции выделяют два типа агрегатов:

– Генератор — к этой категории относятся генераторы, оборудованные только выпрямительным блоком, а регулятор выполнен в виде отдельного узла; – Генераторная установка — к этой категории относятся генераторы, в которых помимо выпрямительного блока встроен и регулятор напряжения.

В настоящее время используются преимущественно генераторные установки, а простые генераторы ставились на ранние модели грузовиков. Хотя и сейчас обычные генераторы находят широкое применение, так как в ходу еще много старых КАМАЗов, да и их ремонт проще.

По типу привода генераторы делятся на две группы:

– С приводом клиновым ремнем — генераторы данного типа оборудуются сдвоенным шкивом для установки двух клиновых ремней (привод от шкива коленвала); – С приводом поликлиновым ремнем — генераторы этого типа имеют шкив для поликлинового ремня (обычно 10-ручейкового).

Классический клиноременный привод используется на ранних и на многих актуальных моделях грузовиков с двигателями КАМАЗ-740. Поликлиновые ремни используются на наиболее современных моделях грузовиков с отечественными и зарубежными двигателями (Cummins) экологических классов выше «Евро-2».

Все генераторы имеют воздушное прямоточное охлаждение, однако они делятся на два типа по месту установки крыльчатки:

– Внешняя установка — крыльчатка находится на валу перед передней крышкой корпуса генератора; – Внутренняя установка — крыльчатка находится на валу внутри генератора, перед ротором или непосредственно на переднем полюсном наконечнике ротора.

Внешняя крыльчатка — это традиционное решение, которое используется и на многих современных генераторах. Однако сегодня все чаще используется внутренняя крыльчатка, которая при высокой эффективности более безопасна, она защищена от внешних воздействий, поэтому не может заклинить или сломаться.

В настоящее время рынок предлагает большое число моделей генераторов КАМАЗ, но следует обратить внимание на несколько базовых моделей и групп генераторов. С 1970-х годов (с самого начала выпуска грузовиков КАМАЗ) устанавливались генераторы Г-288 и генераторные установки Г-273-А

С 1985 года стали применяться модифицированные генераторы Г-288Е, а с 1990-х – 2000-х годов на КАМАЗы стали устанавливаться десятки различных моделей генераторов, в том числе усовершенствованные Г-273-В1 и множество агрегатов зарубежного производства (в том числе Bosch).

Все генераторы КАМАЗ имеют принципиально одинаковую конструкцию, и отличаются только несущественными деталями.

Возможные проблемы

Аккумулятор автомобиля не заряжается от генератора, хотя машина используется регулярно? Поводов для этого немало. Рассмотрим подробнее те из них, с которыми наиболее часто сталкиваются автомобилисты.

Генератор работает, но не заряжает аккумулятор

Значок аккумулятора, светящийся красным цветом на приборной доске при движении автомобиля, сигнализирует о том, что из-за стечения каких-то обстоятельств АКБ перестала получать энергию от генерирующего устройства. То есть генератор работает, но почему-то не заряжает аккумулятор. Первопричина может прятаться как в самом генерирующем устройстве, так и в АКБ. Изначально следует определить повод для утечки тока, а вдобавок измерить напряжение на клеммах, проверить уровень и плотность электролита, что в большинстве своём позволит установить виновника неисправности. Обычно причина заключается в следующем:

1. Сгоревший предохранитель. Когда это происходит в цепи АКБ, то зарядка не пойдёт непосредственно на батарею, остальные электропотребители авто будут действовать в штатном режиме. Кроме того, вольтметр покажет наличие напряжения в бортовой сети.
2. Обрыв ремня генератора или ослабление его натяжки. В такой ситуации под нагрузкой генерирующее устройство будет «пробуксовывать»: ремень проскальзывает на шкиве, издавая свистящие звуки. При включении фар индикатор на панели, сигнализирующий о разряде аккумулятора, будет гореть. Устраняют причину неисправности заменой ремня, отрегулировав его натяжку.
3. Повреждение контактов или проводки. Окислившиеся контактные клеммы АКБ способствуют утечке тока и не позволяют принимать заряд от генератора. Состояние контактов следует проверить не только на самой батарее, но и на генерирующем устройстве, а также на массе автомобиля. Окись удаляют путём чистки или специальным смазывающим составом. Генератор связан с аккумулятором напрямую толстым проводом. При его повреждении или наличии заводских дефектов заряд на батарею поступать не будет.

«Прыгает» зарядка

Иногда величина тока зарядки генератора может колебаться в широком диапазоне. Это отражается не только на полноценном поступлении энергии к АКБ, но и на других потребителях: тусклый свет фар, мигает лампочка освещения салона, магнитола работает с перебоями. Основные причины нестабильности величины поступающей зарядки:

1. Регулятор генератора неисправен. Прибор, представляющий собой реле, должен обеспечить величину напряжения бортовой сети в допустимых пределах независимо от нагрузки, температурного режима, частоты вращения вала. Устройство датчика – это не что иное, как обычная электронная схема, имеющая выходы к графитным щеткам. Причиной неисправности оборудования может послужить:
   • слабый контакт между проводами или обрыв в электрической цепи;
   • некорректная регулировка;
   • замыкание между контактами;
   • спекание контактов, поломка пружины якоря. Повреждения прибора обычно проявляются в регулярном недостатке заряда аккумулятора или, наоборот, его переизбытке. Проверить устройство на работоспособность можно, используя тестер, переведённый в режим вольтметра.
2. Выход из строя диодного моста. Конструктивный элемент генератора выполняет функции коллектора, придя ему на смену. Мостовая схема необходима для выравнивания пульсаций переменного тока и преобразования его в постоянный. Основные факторы, приводящие к поломке:
   • неполадки с АКБ – низкая плотность электролита или замыкание между собой его банок;
   • неверно выполненное «прикуривание» от другого авто;
   • грязь или влага, проникшие внутрь корпуса генератора.

Признаки неисправности:

• мгновенная разрядка полностью заряженного аккумулятора;
• появление свистящих звуков из-под капота при запуске двигателя или во время движения;
• на табло высвечивается неисправность рулевого управления, перестаёт действовать усилитель руля;
• быстро тускнеют фары при движении;
• выключаются автомагнитола и кондиционер.

Кроме того, есть несколько ситуаций, когда АКБ будет разряжаться интенсивно, но это не связано с неисправностями в системе генератор – аккумулятор:

1. Срок эксплуатации батареи, установленный заводом-изготовителем, подходит к концу.
2. Редкие поездки на небольшие расстояния при полной электронагрузке – включено максимальное количество потребителей: фары, магнитола, кондиционер и так далее.
3. Простаивание в многочасовых пробках при работающем двигателе.

Что делать, если разность потенциалов ниже 12,6 В

Следует понимать, что в процессе эксплуатации плотность электролита падает естественным образом: чем больше количество холодных пусков, особенно в минусовую температуру, тем чаще происходит быстрый разряд батареи. Новые АКБ способны давать нормальное напряжение в экстремальных условиях до — 40°С даже после долгого простоя на морозе. Критическое падение разности потенциалов до значения в 9 Вольт может быть вызвано неправильным обслуживанием. Для восстановления корректируют состояние электролита методом десульфатации, либо заряжают несколько раз подряд слабым током:

• Десульфатацию проводят специальным устройством. Во время работы на пластинах образуется сульфат свинца в виде белого налёта, в результате чего плотность падает до 1,03 – 1,05 г/см3. Прибор подключают к клеммам аккумулятора на 20-40 часов. Ток подаётся разными амплитудами, удаляя сульфат и очищая пластины.
• Самостоятельно в гаражных условиях выполнить эту операцию можно на зарядном устройстве, в котором есть функция подачи реверсивного тока. АКБ разряжают до нулевой отметки и заряжают в течение продолжительного времени слабым током, повторяя этот процесс циклично несколько раз, пока нормальное напряжение не восстановится.

Стоит отметить, что способы корректировки или восстановления аккумулятора подходят только для старых типов (сурьмянистые, щелочные, кальциевые АКБ).

Генератор и его окружение – источники просадок электричества

Просадки в сети зачастую связаны с генератором и его работой. Теоретически после включения силового агрегата аккумулятор отправляется отдыхать и даже подзаряжается от генератора. Все задачи по обеспечению электропитанием берет на себя именно это небольшое устройство. Существует определенный ряд неполадок, который стоит всегда учитывать при наличии таких проблем. Вопрос нерабочего генератора решается с помощью устранения таких неполадок:

• щетки генератора приходится менять довольно часто на отечественных авто (элемент называется в народе «шоколадкой»), но на качественных машинах они редко выходят из строя;
• часто причиной проблем является реле генератора, которое не выдает нужного напряжения в силу внутренних поломок, его можно просто заменить для нормальной работы;
• также проблемы возникают с диодным мостом, из-за поломки одного из диодов напряжение в сети может скакать или быть постоянно на очень низком уровне, это стоит устранить;
• проблема с неисправностями физической части генератора реже бывает причиной, но ее также стоит проверить, вполне возможно, что речь идет о необходимой замене вала и подшипников;
• масса и качество проводов до основных модулей – крайне хитрой проблемой является отсутствие хорошей массы, достаточно подергать и почистить контакты, чтобы решить проблему.

Но это лишь предполагаемый список проблем с генератором. Последствием такой проблемы будет постоянно загруженный аккумулятор. Также при отсутствии тока в 14.1 Вольт от генератора аккумулятор не сможет заряжаться. Поэтому следует промерять все напряжения в сети с помощью обычного тестера, чтобы выяснить реальное положение вещей. Даже в самой дорогой и элитной машине такая поломка способна свести владельца с ума различными проявлениями проблем.