Напряжение, вырабатываемое автомобильным генератором, поддерживается в определенных пределах регулятором напряжения. Этот элемент зарядной системы бывает встроенным в корпус генератора, а бывает и выносным (самостоятельным изделием). От настройки регулятора напряжения, от режима его работы, технического состояния и схемы включения в систему электрооборудования автомобиля во многом зависит недозаряд или перезаряд автомобильного аккумулятора.
Недозаряд или перезаряд автомобильного аккумулятора, влияние регулятора напряжения, генератора, стартера, проводов и предохранителей.
Неисправность регулятора напряжения автомобильного генератора может создавать:
— Условия чрезмерного перезаряда аккумулятора (высокая температура и интенсивное «кипение» электролита). Это приведет к ускоренному разрушению решеток положительных электродов вследствие электрохимической коррозии и электролитическому разложению воды из электролита.
— Недозаряд аккумулятора до его полного разряда.
Схема бесконтактного выносного регулятора напряжения (в том числе и выполненного по интегральной технологии), встроенного в генератор, включает в себя:
— Управляющую («чувствительную») цепь.
— Выходную цепь, коммутирующую обмотку возбуждения генератора.
Раздельное включение этих цепей позволяет в лучшей степени обеспечивать заряд штатной аккумуляторной батареи.
Схема включения регулятора напряжения Я-112В1.
Например, на генераторе Г222, применяемом на автомобилях ВАЗ-2104 и ВАЗ-2107, управляющая цепь регулятора напряжения Я-112В1 включена непосредственно на силовой «плюсовой» вывод. Выходная цепь и обмотка возбуждения подключаются к положительному выводу автомобильного аккумулятора. Через выключатель зажигания и предохранитель. Вывод «+» генератора соединяется непосредственно с «+» аккумулятора. Поэтому регулятор напряжения отслеживает и поддерживает напряжение непосредственно на ее клеммах.
Недостатком такой схемы является постоянный разряд автомобильного аккумулятора током управляющей цепи регулятора, равным 10-20 мА. Который в принципе сопоставим с током самозаряда и практически не оказывает существенного влияния на состояние аккумулятора при постоянной работе автомобиля или непродолжительных стоянках.
Схема включения регулятора напряжения 17.3702.
Аналогичная схема включения была реализована на генераторной установке 37.3701 с регулятором 17.3702 автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109. Отличие от вышеуказанной схемы заключается в том, что через выключатель зажигания включается только лампа контроля заряда батареи. А питание обмотки возбуждения генератора осуществляется от дополнительного выпрямителя силового выпрямительного блока генератора. Это значительно разгружает контакты выключателя зажигания (с 3,0-4,0 А до 0,1-0,3 А).
Схема включения регулятора напряжения генератор Г221.
На автомобилях ГАЗ-2410, ГАЗ-3102, АЗЛК, ЗАЗ и ВАЗ, где применялся генератор Г221 с выносным бесконтактным регулятором напряжения. Управляющая и выходная цепи регулятора объединены. Они подключены к клеммам автомобильного аккумулятора через предохранитель и контакты выключателя зажигания.
Перезаряд аккумулятора из-за падения напряжения на клеммах выключателя зажигания и предохранителе.
В процессе эксплуатации происходит износ контактов выключателя зажигания, окисляются металлические детали предохранителя. Это способствует увеличению падения напряжения на клеммах выключателя зажигания и предохранителе до 1,5-2,0 В и более.
Однако регулятор измеряет напряжение на собственных клеммах. Поэтому, с учетом упомянутого выше падения напряжения, на клеммах аккумулятора будет поддерживаться напряжение, которое будет больше необходимого на те же 1,5-2,0 В. Это способствует быстрому выкипанию электролита вследствие интенсивного перезаряда автомобильного аккумулятора.
Исправить такой дефект можно:
— Заменой контактной группы замка зажигания.
— Зачисткой и поджимом контактов держателя предохранителя.
— Или включением дополнительного реле.
Обмотка дополнительного реле включается одним выводом на «минус» автомобиля. Другим соединяется с выводом, идущим от замка зажигания к регулятору напряжения. Силовые (нормально разомкнутые) контакты дополнительного реле включаются между клеммами ВЗ (31) регулятора напряжения и «плюсовой» клеммой автомобильного аккумулятора. Через предохранитель, рассчитанный на ток до 6 А.
В случае применения дополнительного реле исключается влияние состояния контактов замка зажигания. И падение напряжения на предохранителе в их цепи на величину зарядного напряжения автомобильного аккумулятора, увеличивая срок его службы.
Занижение величины регулируемого напряжения на генераторах 25.3771, 94.3701.
Применение новых компакт-генераторов повышенной мощности на автомобилях ГАЗ-3110, ВАЗ-2110 и их модификациях имеет тенденцию к занижению величины регулируемого напряжения на клеммах автомобильного аккумулятора. Это связано с тем, что на генераторах типа 25.3771, 94.3701 применяются регуляторы напряжения, выполненные в виде металлостеклянного модуля, совмещенного с щеткодержателем. В нем управляющая и выходная цепи включаются на клемму дополнительного выпрямителя силового выпрямительного блока генератора.
Регулирование напряжения осуществляется на дополнительном выпрямителе. Электрически не связанным с силовым выпрямителем и, следовательно, аккумулятором. За счет повышения пульсаций выпрямленного напряжения на клеммах дополнительного выпрямителя генератора возникает разница с уровнем напряжения на клеммах силового выпрямителя. Она зависит от величины тока нагрузки генератора, затяжки гаек вывода силового выпрямителя и может составлять от 0,2 до 1,0 В и более.
При этом напряжение на клеммах автомобильного аккумулятора будет ниже на указанную величину напряжения, что спровоцирует недозаряд. И как следствие, к плохому пуску двигателя. Особенно в холодную погоду. При выявлении указанного дефекта необходимо зачистить контактные соединения «плюсового» силового вывода генератора. Проверить затяжку гаек его крепления.
При необходимости замены узла щеткодержателя с регулятором напряжения необходимо учитывать, что регулятор напряжения в этом случае должен иметь повышенный уровень настройки (14,4-14,6 В).
Таким образом, не только техническая неисправность регулятора напряжения, но и схемное включение его в значительной мере влияет на состояние заряженности. А в конечном итоге и на безотказность и срок надежной работы автомобильного аккумулятора на автомобиле.
Влияние состояния генератора на степень заряженности автомобильного аккумулятора.
Генератор обеспечивает питание потребителей электроэнергии и полный заряд аккумулятора при исправном состоянии, достаточном времени работы двигателя и движения автомобиля.
Недозаряд либо полный разряд аккумулятора зависит от:
— Износа щеток, коллектора.
— Неисправности выпрямительного блока.
— Ослаблении креплений соединительных проводов.
— Ослаблении натяжения ремня привода генератора.
Влияние состояния стартера на степень заряженности автомобильного аккумулятора.
Стартер потребляет электроэнергию аккумулятора для прокручивания коленчатого вала двигателя при пуске. При наличии неисправности пуск может не осуществляться, стартер не работает (не включается). При замыкании в пусковом реле (силовых контактах) может быть ток «утечки», способствующий разряду аккумулятора (до отказа).
Влияние состояния проводов и промежуточных реле на степень заряженности автомобильного аккумулятора.
Провода и промежуточные реле, соединяющие источники тока и потребители электроэнергии обеспечивают функционирование изделий и подзарядку аккумулятора в заданных режимах. Повреждение изоляции проводов, ослабление точек крепления, окисление в местах присоединения могут создавать аварийные ситуации (возгорание). Снижать состояние заряженности аккумулятора до глубокого (полного) разряда. Повреждение «массового» провода может привести к отказу пуска двигателя при исправных аккумуляторной батарее и стартере.
Влияние состояния предохранителей на степень заряженности автомобильного аккумулятора.
Предохранители обеспечивают питание потребителей электроэнергии в заданном режиме. Неисправности и окисленность в местах контакта нарушают режим работы включенных изделий. Повышенная окисленность предохранителя в цепи заряда аккумулятора провоцирует его недозаряд. Приводит к снижению общей заряженности.
Влияние состояния выключателя зажигания на степень заряженности автомобильного аккумулятора.
Выключатель зажигания обеспечивает работу потребителей электроэнергии. При износе контактной группы возможна самопроизвольная остановка двигателя, отказы в пуске двигателя, повышенный саморазряд аккумулятора.
По материалам справочника «Аккумуляторные батареи».
Курзуков Н. И., Ягнятинский В. М.