Источники тока в автомобиле

Источники тока в автомобиле

Как и в быту роль электричества в автомобиле неоценима. Необходимо знать, какие источники тока в автомобиле. Позади то время, когда заводная рукоятка была единственным средством пуска двигателя. Сейчас стоит повернуть ключ зажигания и двигатель ожил. С ярким светом фар вам не страшна темная ночь. Забыли спички – не беда, и об этом позаботились конструкторы, придумав прикуриватель. Щелкнул выключатель – и в салоне светло, уютно. В машине можно отдохнуть, послушать хорошую музыку или последние известия, а любители футбола могут поболеть за свою команду.

Благодаря источникам тока на автомобиле, в поездке можно посмотреть телепередачу, воспользоваться электрохолодильником и даже побриться электробритвой, а если нужно, то и завулканизировать камеру. Да разве перечесть все те услуги, которые оказывает автомобильная электростанция. Источниками тока в автомобиле используется генератор и аккумуляторная батарея. С помощью генератора происходит питание всех потребителей электрического тока в автомобиле, а также происходит заряд аккумуляторной батареи при работе двигателя на средних и больших оборотах. В свою очередь аккумуляторная батарея питает потребители электрического тока, когда двигатель совсем не работает или же работает на малых оборотах холостого хода.

Аккумулятор – накопитель электрической энергии. На автомобилях применяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, состоящие в основном из 6 аккумуляторов, соединенных последовательно.

Аккумуляторная батарея (рис.1) состоит из эбонитового моноблока 7, в котором установлены аккумуляторы.


Рис.1. Кислотная аккумуляторная батарея:
1 – отрицательная пластина, 2 – сепаратор, 3 – положительная пластина, 4 – защитная сетка, 5, 6 – штыри, 7 – эбонитовый моноблок, 8 – пробка, 9 – крышка, 10 – межэлементная перемычка, 11 – вентиляционное отверстие.

Каждый аккумулятор состоит из блока отрицательных и положительных пластин (отрицательных на одну больше), Пластины изготовлены из сплава свинца с сурьмой в виде решеток, заполненных активной массой, принимающей участие в химических процессах аккумулятора. Активной массой служит свинцовый сурик (Pb2O2) и свинцовый глет (PbO).

Для предотвращения короткого замыкания между положительными и отрицательными пластинами установлены сепараторы из пористой пластмассы, стекловаты или дерева. Сверху пластины закрыты защитной сеткой 4. Через отверстие в крышке 9, закрытое пробкой 8, заливается электролит. Электролитом служит раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Плотность электролита, которая, в зависимости от климатического пояса, для северных районов должна равняться 1,290, для центральных – 1,270 и для южных – 1,250, определяется после зарядки с помощью ареометра. Уровень электролита должен быть на 10-15 мм выше защитной сетки.

Аккумуляторы в батарее соединены посредством межэлементных перемычек 10, приваренных к выводным штырям. Вентиляционные отверстия сообщают аккумуляторную батарею с атмосферой. Напряжение на клеммах одного аккумулятора в заряженном состоянии равно 2 В. При проверке напряжения нагрузочной вилкой показание шкалы в конце пятой секунды должно быть в пределах 1,7-1,8.

Каждая аккумуляторная батарея имеет определенную маркировку. Аккумуляторная батарея 6-СТ-42 ЭМ устанавливается на автомобиле «Москвич-412».

Первая цифра обозначает число аккумуляторов в батарее, буквы СТ – что батарея стартерная, число, стоящее за СТ, указывает на емкость батареи в ампер-часах, первая буква после цифр означает материал банки. В нашем примере «Э» – эбонит и «М» – материал сепаратора (мипласт).

Генератор (от латинского – производитель) – машина для превращения механической энергии в электрическую. Различают генераторы постоянного и переменного тока. В настоящее время на автомобилях устанавливают в основном генераторы переменного тока, так как они имеют ряд преимуществ перед генераторами постоянного тока.

Генератор (рис.2) состоит из статора 1, представляющего собой пакет пластин из электротехнической стали. В пазах статора уложена трехфазная обмотка 3, состоящая из шести намотанных катушек, образующих одну фазу. Фазы соединяются с тремя изолированными от массы клеммами 2.


Рис.2. Генератор переменного тока:
1 – статор, 2 – клеммы, 3 – обмотка статора, 4 – вал ротора, 5 – контактное кольцо, 6 – шарикоподшипник, 7, 8 – клинообразные полюсные наконечники, 9 – крышка, 10 – вентилятор, 11 – обмотки возбуждения, 12 – графитовая щетка, 13 – щеткодержатель.

Ротор генератора включает в себя электромагнит, имеющий два штампованных клинообразных полюсных наконечника 7 и 8, напрессованных на вал 4, и два контактных кольца, изолированных от вала, к которым припаяны оба конца обмотки возбуждения. Ротор вращается в двух шарикоподшипниках 6, установленных в крышках генератора (на рисунке видна только передняя крышка 9). На задней крышке расположены щеткодержатели с двумя графитовыми щетками 12 и блок-выпрямитель, состоящий из шести диодов. Передняя и задняя крышки стянуты тремя шпильками. На валу ротора на шпонке закрепляется шкив с вентилятором 10.

Генератор работает так: при вращении ротора магнитное поле, созданное его электомагнитами (полюсные наконечники 7 и 8), пересекает обмотки статора 1, в которых индуктируется переменный электрический ток. Переменный ток выпрямляется в постоянный блоком выпрямителей и поступает в сеть.

Так как привод генератора осуществляется от шкива коленчатого вала двигатели, у которого обороты меняются в очень широких пределах, то соответственно меняются и обороты ротора, а это приводит к изменению напряжения на зажимах генератора, что очень нежелательно. Для поддержания постоянного напряжения генератора, независимо от числа оборотов коленчатого вала двигателя, служит электромагнитный регулятор напряжения.

Регулятор напряжения монтируется в общем корпусе с полупроводниковым транзистором и реле защиты транзистора от коротких замыканий в цепи возбуждения генератора, образуя прибор – реле-регулятор.