קצת ידע על גנרטור וסוללה לרכב

ניתן לסכם את בעיות הטעינת מצבר לרכב באופן הבא, לאחר הבנתם, תהיה לכם הבנה כללית של ייצור החשמל של הרכב, טעינת המצבר וצריכת החשמל.

1. המנוע מניע את הגנרטור לייצור חשמל

מנוע המכונית משמש לא רק להנעת הרכב, אלא גם להפעלת מערכות רבות במכונית. לגל הארכובה של המנוע יש שני קצוות, קצה אחד מחובר לגלגל התנופה, שצריך לחבר אותו עם תיבת ההילוכים כדי להניע את הרכב. הקצה השני מופק על ידי גלגלת גל ארכובה כדי להניע ציוד אביזר כלשהו. לדוגמה, גלגלת גל הארכובה באיור לעיל מניעה את הגנרטור, המדחס, משאבת הגה הכוח, משאבת מי הקירור וחלקים אחרים דרך הרצועה כדי לספק להם כוח. אז כל עוד המנוע פועל, הגנרטור יכול לייצר חשמל ולהטעין את המצבר.

2. מחולל הרכב יכול להתאים את ייצור החשמל

כולנו יודעים שהעיקרון של הגנרטור הוא שהסליל חותך את קו האינדוקציה המגנטי כדי ליצור זרם, וככל שמהירות הסליל גבוהה יותר, כך גדלים הזרם והמתח. ומהירות המנוע ממהירות סרק של כמה מאות עד כמה אלפי סל"ד, הטווח גדול מאוד, ולכן יש מכשיר ויסות על הגנרטור כדי להבטיח שניתן להוציא את המתח היציב במהירויות שונות, שהוא ווסת המתח. אין מגנט קבוע בגנרטור הרכב. זה תלוי בסליל כדי ליצור את השדה המגנטי. הרוטור של הגנרטור הוא הסליל שיוצר את השדה המגנטי. כאשר הגנרטור פועל, הסוללה תחשמל תחילה את סליל הרוטור (הנקרא זרם עירור) ליצירת שדה מגנטי, ולאחר מכן כאשר הרוטור יסתובב, הוא יפיק שדה מגנטי מסתובב וייצר חשמל אינדוקציה בסליל הסטטור. כאשר מהירות המנוע עולה והמתח עולה, ווסת המתח מנתק את זרם הרוטור, כך שהשדה המגנטי של הרוטור נחלש בהדרגה והמתח אינו עולה.

3. מכוניות משתמשות בדלק וגם בחשמל

יש אנשים שחושבים שהגנרטור של הרכב פועל עם המנוע, ולכן הוא תמיד מייצר חשמל, ולכן אין צורך להשתמש בו לשווא. למעשה, הרעיון הזה שגוי. מחולל הרכב אמנם מסתובב עם המנוע כל הזמן, אך ניתן להתאים את ייצור החשמל. אם צריכת החשמל נמוכה יותר, הגנרטור יפיק פחות חשמל. בשלב זה, התנגדות הריצה של הגנרטור קטנה וצריכת הדלק נמוכה. כאשר צריכת החשמל גדולה, הגנרטור צריך להגדיל את ייצור החשמל. בשלב זה, השדה המגנטי של הסליל מתחזק, זרם המוצא גדל, וגם ההתנגדות הסיבובית של המנוע מוגברת. כמובן, זה יצרוך יותר דלק. הדוגמה הפשוטה ביותר היא להדליק את הפנסים במצב סרק. בעיקרון, מהירות המנוע תשתנה מעט. הסיבה לכך היא שהדלקת הפנסים תגביר את צריכת החשמל, מה שיגביר את ייצור החשמל של הגנרטור, מה שיגדיל את עומס המנוע, כך שהמהירות תתנונה.

4. החשמל מהגנרטור משמש בתפעול המכונית

לאנשים רבים יש את השאלה הזו: האם הכוח שצורך המכונית פועל מהסוללה או מהגנרטור? למעשה, התשובה פשוטה מאוד. כל עוד לא שונתה מערכת החשמל של הרכב שלך, הכוח של הגנרטור משמש בתפעול המכונית. מכיוון שמתח המוצא של הגנרטור גבוה בהרבה ממתח המצבר, מכשירים חשמליים אחרים ברכב ובמצבר שייכים לעומס. הסוללה לא יכולה להתרוקן גם אם היא רוצה להתרוקן. גם אם הסוללה טעונה במלואה, היא שווה ערך לסוללה גדולה. זה רק קיבול. כמובן שמערכת בקרת הגנרטור של חלק מהמכוניות מתקדמת יחסית, והיא תשפוט אם הספק של הגנרטור או המצבר מנוצל בהתאם למצב. לדוגמה, כאשר הסוללה טעונה במלואה, הגנרטור יפסיק לפעול וישתמש בכוח הסוללה, מה שיכול לחסוך בדלק. כאשר כוח הסוללה יורד במידה מסוימת או הפעלת הבלם או בלם המנוע, הגנרטור מופעל לטעינת המצבר.

5. מתח סוללה

מכוניות ביתיות הן בעצם מערכת חשמל 12V. הסוללה היא 12V, אך מתח המוצא של הגנרטור הוא כ-14.5V. על פי התקן הלאומי, מתח המוצא של גנרטור 12V צריך להיות 14.5V ± 0.25V. הסיבה לכך היא שהגנרטור צריך לטעון את הסוללה, ולכן המתח צריך להיות גבוה. אם מתח המוצא של הגנרטור הוא 12V, לא ניתן לטעון את הסוללה. לכן, זה נורמלי למדוד את מתח המצבר ב-14.5V ± 0.25V כאשר הרכב פועל במהירות סרק. אם המתח נמוך יותר, זה אומר שביצועי הגנרטור ירדו והסוללה עלולה לסבול מאובדן חשמל. אם הוא גבוה מדי, הוא עלול לשרוף את מכשירי החשמל. על מנת להבטיח ביצועי התנעה טובים, המתח של סוללת הרכב לא צריך להיות נמוך מ-12.5V במצב כבוי אש. אם המתח נמוך מערך זה, זה עלול להוביל לקושי בהתנעה. בשלב זה, זה אומר שהסוללה לא מספיקה ויש להטעין אותה בזמן. אם המתח עדיין לא עומד בדרישות לאחר הטעינה, זה אומר שהסוללה כבר לא עובדת.

6. כמה זמן המכונית יכולה לרוץ כדי למלא את המצבר

אני לא חושב שלנושא זה יש משמעות מעשית, כי מצבר הרכב לא צריך להיות טעון במלואו בכל עת, כל עוד זה לא משפיע על ההתנעה והפריקה המוגזמת. מכיוון שהמכונית צורכת את כוח הסוללה רק ברגע התנעת המנוע, היא תיטען כל הזמן תוך כדי נסיעה, וניתן לחדש את הכוח הנצרך ברגע ההתנעה תוך חמש דקות, והשאר מרוויח. כלומר, כל עוד לא נוסעים למרחק קצר רק לכמה דקות מדי יום, אז אין צורך לדאוג מאי שביעות רצון הטעינה של הסוללה. מניסיוני האישי, כל עוד הסוללה לא תישרט, לא יקרה כלום זו בעיה שלא ניתן לפתור בהפסקה של חצי שעה. כמובן, זה לא בלתי אפשרי לקבל נתונים מדויקים. לדוגמה, כאשר הגנרטור של מכונית במצב סרק, זרם המוצא הוא 10a, וקיבולת הסוללה היא 60 A. אם זרם הטעינה בפועל הוא 6a, זמן הטעינה הוא 60 / 6 * 1.2 = 12 שעות. הכפלה ב-1.2 היא להביא בחשבון שלא ניתן לתקן את זרם הטעינה של הסוללה עם שינוי המתח. אבל שיטה זו היא רק תוצאה גסה.