За счет чего заряжается аккумулятор автомобиля

Возможна ли зарядка аккумулятора на холостом ходу двигателя?

Напряжение зарядки на холостом ходу зависит от характеристик мощности и исправности генератора, а также от общего потребления всеми включенными электрическими приборами. Давайте разберемся, заряжается ли аккумулятор на холостых оборотах, а также как влияет степень разряженности АКБ на уровень заряда.

Для полного понимания материала перед прочтением статьи ознакомимся с принципом работы генератора и терминами: электрическое напряжение, сила тока, электрическая мощность.

Зависимость мощности генератора от оборотов двигателя

В автомобильном генераторе вращение ротора реализовано через ременной привод от шкива коленчатого вала. Величина передающегося крутящего момента будет зависеть от скорости вращения двигателя и от соотношения диаметра шкива генератора к диаметру шкива коленчатого вала. На большинстве автомобилей это соотношение равняется 2:1. При 800 об/мин коленчатого вала ротор генератора будет вращаться со скоростью 1600 об/мин.

Эффективность работы автомобильного генератора характеризирует его КПД. Чем выше коэффициент полезного действия, тем меньшая механическая нагрузка возлагается на двигатель, что уменьшает расход топлива и повышает мощность ДВС. Но борьба за механические потери достигается и усовершенствованием конструкции, и правильно подобранной токоскоростной характеристикой генераторной установки (ТСХ).

Режим холостого хода зачастую занимает лишь небольшую долю в общем времени работы двигателя. Поэтому на холостых оборотах автомобильные генераторы рассчитаны покрывать аппетит минимального количества электрических потребителей. Это позволяет уменьшить нагрузку на двигатель и снизить холостые обороты (повышается акустический комфорт в салоне и уменьшает расход топлива).

Основные характеристики автомобильного генератора

На фото графическое изображение токоскоростной характеристики автомобильного генератора. Параметры на координатах:

• n0 – частота вращения ротора, при которой генератор начинает вырабатывать ток (нагрузка отсутствует);
• Iхд – ток, который генератор выдает на оборотах холостого хода двигателя;
• Idm – максимальный генерируемый агрегатом ток на оборотах, при которых в силу факторов самоограничения сила тока не возрастает при увеличении оборотов ротора. Часто на графиках такое свойство вентильного генератора называют полкой самоограничения. Величина Idm на большинстве авто достигается при 5000 об/мин (на некоторых авто при 6000 об/мин).

На графике мы видим, что при увеличении нагрузки и поднятии оборотов ток, выдаваемый генератором, стремительно растет. По мере увеличения роста кривая становится плавной и в конце достигает полки самоограничения. На оборотах холостого хода автомобильный генератор способен выдать лишь 40-60% своей максимальной мощности.

Легковые автомобили оборудуются генераторными установками мощностью 80-140 ампер. Тип генератора просчитывается на этапе проектирования и зависит от количества электрических потребителей в бортовой сети автомобиля. Характеристики генераторной установки часто указаны на этикетке (наклеена на корпус или пластиковую крышку реле-регулятора).

Заряжается ли АКБ на холостом ходу?

Аккумулятор подзаряжается на холостом в том случае, если вырабатываемый генератором ток превышает суммарное потребление включенных электроприборов, АКБ. Напряжение с клемм генератора, которое подается к бортовой сети, превышает фактическое напряжение на выводах АКБ до запуска двигателя – аккумулятор заряжается.

Когда система зарядки на автомобиле полностью исправна, генератор даже на холостых оборотах способен покрыть основные эксплуатационные потребности: свет фар, обогрев стекла/зеркал/сиденья, вентилятор отопителя, мультимедия и т.д.

Если большое количество потребителей включены на авто с разряженным аккумулятором, суммарное потребление тока превысит Iхд, вследствие чего аккумулятор не будет заряжаться, а напряжение сети может снизиться. Посаженная АКБ до момента полной зарядки – один из мощнейших потребителей бортовой сети, что нужно учитывать при проверке генератора.

Какое напряжение считают нормой?

Чтобы измерить зарядку аккумулятора на холостых оборотах, вам потребуется простейший мультиметр. Нормальное напряжение бортовой сети колеблется в пределах 14-14,5 В. Показатели ниже 14 В при отключенной нагрузке (свет, вентилятор печки и прочие потребители выключены) считаются неудовлетворительными, поскольку при увеличении нагрузки аккумулятор будет недозаряжаться. В случае исправной системы зарядки при совместном включении мощных потребителей напряжение на выводах АКБ не должно опуститься ниже 13,8 В.

Заряд на холостом ходу стоит замерять с полностью заряженным аккумулятором (12,7 В). Если АКБ за время стоянки авто саморязряжается либо утечка тока на авто превышает норму, напряжение бортовой сети может просесть по причине высокого потребления тока разряженным аккумулятором. В случае подобных проблем для объективной диагностики перед замерами необходимо зарядить аккумулятор автомобиля.

Чтобы исключить влияние паразитного сопротивления в цепи питания генератора, все замеры стоить проводить как на выводах АКБ, так и на силовой клемме генератора.

Почему зарядка есть на оборотах и нет на холостых?

Если на холостом ходу уровень заряда ниже нормы, но при поднятии оборотов напряжение повышается, в системе зарядки имеется неисправность. Возможные причины:

• отсутствует питание обмотки возбуждения при включении зажигания. Ток на выводах обмотки ротора обеспечивает первоначальное возбуждение генератора. Возбуждающее напряжение подается через электронный блок управления либо обычную лампочку накаливания, установленную в приборной панели (индикатор низкого заряда АКБ). Напряжение на обмотках необходимо для создания магнитного поля вокруг ротора, что при запуске двигателя позволит сразу снимать электрический ток с обмоток статора. Если первичное напряжение на обмотке отсутствует, генератор сможет вырабатывать ток лишь по достижении эффекта самовозбуждения. Магнитное поле вокруг ротора создается за счет остаточного магнитного потока, образованного стальными частями магнитопровода;

Самовозбуждение возникает на высоких частотах вращения ротора. В случае этой неисправности на холостом ходу не будет зарядки, но при повышении оборотов до определенного уровня за счет самовозбуждения генератор начнет вырабатывать ток.

Заряжается ли аккумулятор на холостых оборотах. Например зимой при прогреве двигателя. Правда + видео

Некоторые автомобилисты уверены, что генератор начинает отдавать для АКБ достаточный заряд уже на холостых оборотах. Другая часть автовладельцев с таким утверждением не соглашается. Разберёмся далее, заряжается ли аккумулятор на холостом ходу и благодаря каким факторам удастся повысить эффективность процесса.

Принцип работы генератора автомобиля

Утверждение, касающееся того, что заряд автомобильной батареи происходит исключительно во время движения транспортного средства, является ложным. Поступление электропитания не зависит от вращения колёс машины. Фактически тогда получается, что во время длительного стояния в пробках с включенным мотором АКБ вовсе не получает на клеммы входящий ток, но это не соответствует действительности.

Процедура генерирования энергии в ДВС имеет свои особенности. Для запуска двигателя внутреннего сгорания включается от аккумулятора электромотор (стартер). Он обеспечивает первоначальное вращение коленвала, который крутящий момент передаёт через несколько посредников на колёса. Во многих моделях автомобилей на свободную хвостовую часть коленчатого вала вешают различные ременные передачи. Таким образом небольшая часть крутящего момента задействуется для вращения вала автомобильного генератора тока.

Коленвал двигателя и ротор генератора вращаются синхронно.

В генераторе имеется ротор с обмоткой (вращающаяся часть) и статор (неподвижная часть) с обмоткой. При вращении механическая энергия преобразуется в электрическую в магнитном поле. Получаемый ток передается на АКБ для заряда батареи. Из подобной схемы очевидно, идёт ли зарядка аккумулятора на холостом ходу. Для процесса не обязательно вращение колёс машины или её движение по дороге, достаточно получить вращение коленчатого вала.

В каком случае аккумулятор не будет заряжаться

Если в обычных условиях аккумулятор будет плохо заряжаться при небольшой частоте вращения коленвала либо этот процесс вовсе не будет осуществляться, то при использовании незначительных «доработкок» можно полностью восстановить АКБ даже при работе двигателя на холостом ходу. Самым простым способом это сделать является повышение минимального значения оборотов.

В карбюраторных двигателях увеличить значение оборотов очень просто. Для этого достаточно подкрутить специальный винт или подсос у руля.

Подсос для карбюраторных автомобилей

Если автомобиль оснащается инжекторным двигателем, то для увеличения значений минимальной частоты потребуется регулировать электронику. В любом случае, если необходимо достичь результата, при котором заряд батареи должен осуществляться во время стоянки машины, то вышеописанные действия позволят полностью решить эту задачу.

Если генератор сообщается с коленвалом посредством ременной передачи, то установка на вал устройства меньшего по диаметру шкива, позволит увеличить его мощность без увеличения оборотов двигателя.

При такой переделке, возможно, потребуется и заменить ремень на более короткое изделие (при условии, что используя стандартное регулирующее устройство, невозможно будет обеспечить необходимый уровень натяжения).

Всегда ли хватает вырабатываемой генератором энергии

По маркировке на корпусе токогенерирующего оборудования легко узнать производительность аппаратуры. Новые агрегаты будут производить столько энергии, на сколько рассчитана система, включая заряд батареи и расход основных потребителей.

Водитель всегда проинформирован о состоянии и степени заряда батареи. Для этого на приборную панель выведен световой индикатор в виде красной стилизованной прямоугольной иконки с «+» и «-». Во время старта мотора она загорается и светится непродолжительное время (несколько секунд после старта или все время до старта ДВС). Если индикатор горит длительное время, то это свидетельство отсутствия восполнения энергии основного бортового электроприбора. Необходимо провести тщательную диагностику для восстановления работоспособности электрической системы.

Показатель исправности генератора — работа двигателя со снятыми клеммами аккумулятора

Это практикуют, как правило, совсем уж матерые «зубры», заставшие времена, когда из электроники в автомобилях были только часы и магнитола (последнее редко), и даже транзисторного зажигания еще не было. На современных авто сдергивание клемм с аккумулятора во время работы двигателя — скорее, показатель бесшабашности владельца автомобиля. Как минимум, это может «убить» регулятор напряжения в генераторе. Кроме того, в этой ситуации возможен скачок бортового напряжения, пагубно влияющий и на другие элементы системы. Причем в отличие от многих других процессов, этот процесс носит настолько случайный характер, что довольно сложно предсказать последствия. Говорят, бывали случаи даже выхода из строя блока управления двигателем.

В любом случае, подобный эксперимент мы категорически не рекомендуем. А работоспособность генератора лучше проверять с помощью мультиметра.

Особенности зарядки от холостого хода для АКБ зимой

Для автомобилей «холостыми» принято называть обороты, во время которых на ДВС не оказывается нагрузка (автомобиль стоит). В это время происходят такие процессы:

• поддержка мотора в рабочем состоянии;
• разогреваются основные жидкости до рабочих температур;
• все системы приходят к работоспособному состоянию.

Производители устанавливают для различных марок машин свои значения «холостого хода». Если какие-то показатели в реальности оказываются ниже, тогда это признак разбалансировки систем и процессов.

Стоит учитывать, что процесс передачи заряда на АКБ не зависит от времен года. Этот принцип соблюдается при различных температурных показателях. Особенностью процесса в холодное время года является то, что во время холодов батарея начинает хуже брать заряд. Процесс заметно стабилизируется, как только мотор под капотом хорошо прогреет окружающий объём.

Основной причиной плохого старта АКБ в зимний период являются частые короткие поездки. За такие отрезки пути не происходит получения тока в достаточном количестве, что постепенно приводит к полной разрядке.

Сколько в среднем энергии потребляет оборудование

Причиной того, что батарея разряжается при работе двигателя на холостом ходу, являются многочисленные устройства, потребляющие электрический ток. Если генератор будет находиться в неисправном состоянии, то проработать автомобиль на одной зарядке батареи сможет всего лишь около 2 часов.

Это время может быть увеличено, если на машину установлена новая, находящаяся в полностью исправном состоянии батарея, эксплуатация которой осуществляется в летнее время. Зимой, во время сильных морозов, запаса электроэнергии может не хватить и на 1 час работы мотора.

Самым «прожорливым» агрегатом автомобиля является стартер, но это устройство работает непродолжительное время при запуске двигателя. К системам, без которых работа ДВС не была бы возможна, относятся приборы, применяемые для воспламенения горючей смеси, впрыска топлива и регулировки этих процессов.

Подсветка приборов, дежурный режим акустической системы и навигации, также способны «поглотить» заметное количество электричества. Устройства, без которых невозможна работа двигателя, потребляют суммарно не менее 12 А электрического тока.

Спустя непродолжительное время работы двигателя может активироваться система принудительного электробдува радиатора, которая потребляет электричества не меньше. Если к перечисленным потребителям будет добавлены дополнительные устройства (освещение, стеклоочистители, обогрев сидений, стёкол и зеркал), то батарея садится ещё быстрее.

Значения потребления энергии разным оборудованием

Когда зарядка вашего аккумулятора на так называемом «холостом ходу» не даёт должного результата, то виновниками могут оказаться некоторые потребители, включенные в бортовую сеть. Такие электроприборы, в зависимости от марки машины или модели электрооборудования, способны оттягивать на себя до четверти киловатта. Рассмотрим таблицу популярных «пожирателей» энергии в машине.

Внутренняя подсветка салона и габариты	40-45 Вт
Ближний/дальний плюс противотуманки	200-250 Вт
Вентилятор обогревателя max	200-220 Вт
Заднее стекло (обогрев)	100-150 Вт
Топливный насос	75-80 Вт
Аудиосистема	>100 Вт

Суммарная потребляемая мощность оказывается достаточно весомой, чтобы выдержать одному генератору без помощи АКБ. При наступлении определённых значений связанная проводкой система обязательно для снижения перегруза будет переключаться на частичный отъём энергии от батареи.

Генератор: а как работает он?

Ничего сложного в его устройстве нет, принцип работы этого незамысловатого узла будет понятен всем. Вращательное усилие от мотора передаётся на генератор, где благодаря электромагниту – медная обмотка плюс угольные щётки – оно преобразуется в электричество. Вот и всё.

Но не стоит считать, что вся электрика автомобиля, а именно:

• свечи зажигания;
• работа топливного насоса;
• передние и задние фары;
• кондиционер в частности или климатическая система в целом;
• подогрев зеркал, кресел, стёкол;
• дворники-омыватели;
• различные электрорегулировки;
• магнитола, а если есть, то и усилитель;
• зарядка, прикуриватель и прочее

работают исключительно от аккумулятора, а генератор только и делает, что его подзаряжает. Вовсе нет, система работает с точностью до наоборот. Это генератор «отдувается» за электропитание автомобиля, а АКБ исполняет вспомогательную функцию, например, когда питания не хватает или мотор авто не вращается вовсе.

О мощности генераторов в разных машинах

Рассчитать предельное значение мощности сможет каждый школьник, учивший по физике раздел электричества. Достаточно работу перемножить со временем, в течение которого она проводилась. Сама работа рассчитывается, исходя из текущих значений напряжения и силы тока. В большинстве легковушек бортовая система рассчитывается на то, что потребители будут отбирать в среднем порядка 1000 Вт.

В том случае, когда у вас в авто увеличивается количество электрических потребителей, то следует подумать не только о поднятии емкости аккумулятора, но и о замене генератора на более мощный. Это позволит заряжаться АКБ даже на холостых оборотах двигателя.

Принцип работы автомобильного генератора

Электрический генератор представляет собой миниатюрную электростанцию, преобразующую кинетическую энергию в электричество. Источником этой энергии является двигатель транспортного средства, коленвал которого посредством ременной передачи вращает вал генератора. На валу закреплены магниты, которые при взаимодействии с внешней обмоткой генерируют электрическое поле, которое и используется для питания потребителей электроэнергии автомашины. Одним из таких потребителей является аккумулятор, использующий полученный заряд для накопления химической энергии, используемой при пуске силового агрегата.

Бытует мнение, что пока двигатель работает, аккумулятор постоянно заряжается. Это не так – по мере накопления заряда характеристики батареи (напряжение на клеммах, плотность электролита) изменяются, и при достижении некоего критического значения зарядка прекращается. Отвечает за этот процесс реле-регулятор, относящийся к генераторному блоку. Не будь такого ограничения, АКБ получала бы лишний заряд, который бы тратился на разогрев электролита. Жидкость бы выкипала, пластины оголялись, и такой сценарий привёл бы к быстрой кончине аккумулятора.

Но, оказывается, батарея на работающем двигателе может не только принимать заряд, но и отдавать его, если генератор не справляется с обеспечением электроэнергией всех электрических приборов и оборудования.

Так что процесс взаимодействия АКБ и генератора – довольно сложный и слаженный. В противном случае проблемы неизбежны.

Подзарядится ли аккумулятор на холостом ходу

Когда работает мотор, то основным источником питания электрооборудования становится генератор. Вопрос о том, заряжается ли ваш аккумулятор на минимальных или холостых оборотах, зависит от разных факторов. Например, если в машине не включены основные электроприборы, такие как внешнее освещение, подсветка салона, аудио, кондиционер или печка, обогрев стекла или подогрев кресел, то избыток вырабатываемой энергии поступает на АКБ.

С подзарядкой возникнут сложности, если большинство потребителей станет оттягивать энергию на себя. Также будут трудности зимой, ведь батарея принимает ток в холод хуже.

Так что же, заряжается без остановки?

Сейчас многие могут подумать — что АКБ заряжается без остановки, то есть пока работает мотор, идет генерация тока. Не совсем так – батарея забирает именно столько заряда, сколько она потратила (скажем на пуск) и дальше отключается. Если заряжать АКБ всегда, то он попросту закипит и может взорваться, это даже опасно, поэтому в цепи генератор – аккумулятор, есть специальное реле-регулятора, которое видит «наполняемость» батареи, и отключает подачу тока в нужный момент (кстати, может сломаться, но его реально проверить своими руками).

Зарядка на холостых в зимнее время

Еще один интересный вопрос от людей гласит так: «Заряжается ли батарея во время простоя в зимний сезон?». Разумеется, заряжается. Ведь все происходит точно так, как и весной, летом, осенью – без каких-либо изменений.

Но при этом для многих большой сложностью является 1-ый запуск, потому что машина и все ее составляющие замерзают. В том числе и аккумулятор. Но когда удается успешно запустить двигатель, остальную работу на себя берут генератор и реле-регулятор. Помните, что они в обязательном порядке должны исправно работать.

ЗА счет чего работает генератор?

Некоторые начинающие водители, думают — что АКБ начинает заряжаться только тогда – когда машина тронулась и поехала, то есть накопление энергии идет за счет движения колес. Но это в корне не верно! Подумайте сами, если бы такое строение было, заряда бы не хватило даже на пару дней, ведь в мегаполисах зачастую пробки – в холодный день долго нужно прогревать двигатель, чтобы масло стало жидкое, получается отдача энергии огромная, а вот восполнения нет! При таких затратах ваша батарея, умерла бы от глубоких разрядов уже через месяц.

Происходит ли заряд аккумулятора при холостых оборотах двигателя

Как известно, автомобильный аккумулятор предназначен в основном для запуска двигателя. Потому эти АКБ называют стартерными.

Помимо пуска двигателя, путём прокрутки стартера и дальнейшего вращения коленчатого вала, аккумулятор отвечает за питание всех электропотребителей, пока не запущен мотор. В этом случае вся нагрузка передаётся на генератор.

Параллельно сам генератор во время работы генерирует электроэнергию, часть из которой передаётся на аккумулятор для подзарядки. То есть с помощью генератора удаётся компенсировать заряд, потраченный на запуск двигателя.

В теории генератор должен полностью заряжать АКБ за время поездки. Но в современных условиях эксплуатации основную часть времени водители проводят в пробках, на светофорах, совершают короткие поездки с частыми остановками. На дистанции 50–100 км без остановок удаётся выехать не так часто. А ведь именно при таких условиях генератор сможет восстановить заряд АКБ практически на 100%.

Отсюда возникает закономерный вопрос о том, будет ли АКБ заряжаться от генератора, если двигатель работает на холостом ходу. То есть при прогреве мотора, во время остановки на светофоре, либо же при нахождении в большой пробке.

Чтобы понять, заряжается ли аккумулятор на холостом ходу при работе двигателя, необходимо ответить на несколько важных вопросов.

Как работает генератор

Двигатель и генератор связаны ременным или цепным приводом. С его помощью обороты ДВС передаются от двигателя к шкиву генератора. Генератор является преобразователем. То есть при вращении преобразует механическую энергию в электрическую. На валу генератора зафиксированы магниты и медная обмотка, что и позволяет создавать электрическое поле. Передавая заряд от ДВС к генератору, последний часть энергии отдаёт на подзарядку АКБ.

Восстановление ёмкости АКБ не происходит постоянно. Батарея забирает столько энергии, сколько ей нужно для работы.

Чтобы генератор не питал постоянно батарею, в конструкции узла предусмотрено наличие регулятора напряжения. Если же АКБ заряжалась бы постоянно, это бы привело к закипанию электролита и быстрому выходу из строя всей электросистемы авто.

Достаточно ли энергии, которую вырабатывает генератор

Ещё один популярный вопрос касается только, хватит ли энергии, которую вырабатывает генератор, чтобы питать всех потребителей.

Производительность и прочие характеристики узла закладываются изготовителем. Вся соответствующая информация указана на корпусе, а также дублируется в технической документации.

Расчёт производительности генератора делается таким образом, чтобы он мог вырабатывать количество энергии, которое необходимо для полноценного функционирования всего автомобиля и его систем, с небольшим запасом.

Параметры холостого хода (ХХ) также индивидуальны для каждого авто. Соответствующие характеристики заложены производителем. Некоторые машины на холостом ходу выдают всего 500 оборотов за минуту. У других эти цифры возрастают до 1500 об/мин.

То, сколько вращений будет совершать коленчатый вал за единицу времени, зависит от нескольких факторов. В их числе:

• используемая система впрыска;
• объём мотора;
• температура окружающей среды;
• тип применяемого впрыска топлива;
• мощность ДВС;
• общее техническое состояние авто и пр.

В зависимости от количества оборотов коленвала на холостом ходу генератор вырабатывает определённый объём электроэнергии.

Чем выше обороты, тем активнее вращается вал, и тем больше преобразуется электрической энергии из механической.

В чём особенности зарядки АКБ на ХХ зимой

Как известно, холостым ходом называют режим работы двигателя без нагрузки. При этом напряжение электросистемы расходует ресурсы лишь на то, чтобы поддерживать все необходимые протекающие процессы в двигателе.

Холостой ход используют, чтобы прогреть все рабочие жидкости и сам мотор, обеспечив оптимальные условия для последующего движения.

У каждого автомобиля есть свои характерные показатели по числу оборотов при работе в режиме ХХ. Если параметры оказываются выше или ниже установленной номы, это говорит о нарушениях в работе и настройках двигателя.

Закономерно спросить, будет ли АКБ получать заряд в зимний период, при работе ДВС на ХХ.

Принцип работы генератора остаётся неизменным вне зависимости от того, какое сейчас время года или какая температура воздуха. При запуске ДВС генератор будет вырабатывать одно и то же количество энергии.

Это позволяет с уверенностью говорить о том, что даже зимой АКБ будет получать заряд от генератора.

Но тут важно акцентировать внимание на том, что при низких температурах стартерная батарея значительно хуже принимает заряд. Как только ДВС достигнет рабочей температуры, прогреется, передача заряда от генератора к батарее снова будет происходить на нормальном уровне.

Сколько энергии потребляет автомобильное оборудование

С зарядкой аккумуляторов на холостом ходу удалось частично определиться. Да, АКБ действительно может в таком режиме компенсировать утраченный заряд за счёт вращения генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Подзарядка АКБ нужна не только из-за того, что был запущен мотор. Зарядка становится необходимой также и после отдачи части мощности различным автомобильным системам, которые работают при незапущенном ДВС, а также после запуска двигателя. В плане объёмов потребляемой энергии можно выделить такие цифры:

• при включении габаритов и подсветки в автомобиле от бортовой электросети потребуется около 40 Ватт мощности;
• при работе головной оптики (фар) и противотуманок у авто будет отбираться около 250 Ватт;
• если включить обогрев салона на максимальной скорости, тогда от сети потребуется примерно 200 Ватт;
• при непродолжительной работе вентилятора охлаждения нужно ещё 250 Ватт;
• на прогрев заднего стекла у электросистемы отнимется 150 Ватт;
• система управления двигателем и топливный насос суммарно отбирают до 80 Ватт;
• при прослушивании музыки в машине на среднем уровне громкости нужно 100 Ватт.

В сумме получается 1000–1100 Ватт. Если перевести Ватты в Амперы, разделив это значение на 12, получается порядка 90 А.

Это довольно много даже для генератора. Когда ему самостоятельно не удаётся справиться с такой нагрузкой, в работу вступает и сам аккумулятор. В итоге получается, что иногда батарея не заряжается, и даже отдаёт часть своего заряда, хотя при этом мотор уже работает.

Вот почему грамотный расчёт мощности и производительности АКБ и генератора играет такую большую роль при проектировании любого автомобиля.

Параметры мощности генератора

Мощностью генератора называют соотношение между выполняемой работой узла и временем, в течение которого он осуществляет свои задачи.

Чтобы подзарядить АКБ, генератор должен обеспечивать необходимое напряжение и ток в течение определённого отрезка времени.

На большинстве легковых автомобилей используются генераторы, мощность которых составляет около 1 кВт.

Но ситуации бывают разными. Помимо производительности, огромную роль играет то, сколько потребителей и насколько они мощные предусмотрены на конкретном автотранспортном средстве.

Ведь на одной машине могут стоять обычная печка и простейшая аудиосистема с радио. На других авто имеются климат-контроль, мультимедийный комплекс, аудиосистема с сабвуфером и усилителем. Получается, что в первом случае потребителей минимум, а потому генератор даже на ХХ без проблем сможет отдавать нужное напряжение для подзарядки АКБ. Во втором случае генератор может не справиться с нагрузкой. Тогда батарея не заряжается, либо даже отдаёт часть своего заряда, чтобы помочь генератору.

Потому характеристики АКБ и генератора подбираются индивидуально под каждую машину, исходя из её мощности, потребителей и пр. Даже в рамках одной модели могут применяться разные сочетания генератора и АКБ.

Чтобы генератор мог работать стабильно и эффективно, удовлетворяя все запросы имеющихся потребителей, он должен обладать определённым запасом по мощности.

Если поставить на машину дополнительное оборудование, на работу которого штатный генератор и АКБ не рассчитаны, это может привести к серьёзным проблемам. Системе банально не хватит ресурсов, чтобы питать всех потребителей.

Теперь конкретно к вопросу о том, заряжается ли автомобильный аккумулятор от двигателя, то есть от генератора, при холостых оборотах.

Возможна ли зарядка АКБ на ХХ

Ходит огромное количество споров и разговоров о том, заряжается ли автомобильный аккумулятор на холостых оборотах.

На этот счёт мнения расходятся, тут есть 2 позиции:

• одни уверены, что зарядка происходит только при условии вращения колёс;
• позиция других основана на том, что подзарядка на ХХ будет обязательно происходить.

Отталкиваясь от всех предыдущих данных, можно ответить, идёт ли зарядка аккумулятора при работе двигателя на холостых оборотах.

Да. При работе мотора в режиме ХХ зарядка аккумуляторной батареи происходит.

Это обусловлено тем, что генератор непосредственно связан с коленвалом. Они функционируют вместе с работающим двигателем. При этом не имеет значения, будет это ХХ, либо активная поездка с вращением колёс. В любом случае происходит выработка механической энергии, которая преобразуется генератором в электрическую. А дальше уже энергия передаётся к потребителям. Если в АКБ наблюдается дефицит ёмкости, что определяется специальными датчиками, реле напряжения открывает передачу зарядки на батарею, и часть генерируемой энергии идёт на восстановление характеристик аккумулятора.

Другой вопрос в том, сколько по времени заряжается автомобильный аккумулятор на холостом ходу.

Ответить на этот вопрос точно не получится. Это связано с тем, что на разных авто используются различные генераторы и машины отличаются по числу и параметрам самих потребителей.

Потенциально можно рассчитать, сколько заряжается конкретный аккумулятор определённого автомобиля при работе мотора на холостом ходу.

Если АКБ разряжена не сильно, и дополнительные потребители не включены, дозарядка будет происходить достаточно быстро. Но если это сильный разряд, и параллельно генератор питает другие системы, на подзарядку аккумулятора уйдёт значительно больше времени.

С тем, идёт ли подзарядка автомобильного аккумулятора при работе ДВС на холостом ходу, уже определились. АКБ действительно может компенсировать утраченный заряд. Но это требует разного количества времени, в зависимости от конкретной ситуации.

В идеальных условиях можно рассчитать время зарядка, разделив требуемый объём энергии (Ач) на свободный ток (А).

Свободным называют ток, который не расходуется на питание дополнительных потребителей (фары, обогрев, отопление, кондиционер и пр.). Чем больше свободного тока, тем меньше времени будет затрачено на подзарядку.

Но здесь не учитываются поправки на температуру, конкретные обороты ДВС и пр. Из-за большого количества неизвестных сделать точные расчёты невозможно.

Чтобы ускорить зарядку АКБ, требуется при холостых оборотах отключить максимально возможное количество потребителей.

Разумеется, если отключить все дополнительные системы и проехать некоторую дистанцию, это позволит намного быстрее зарядить АКБ, нежели при работе двигателя в режиме холостых оборотов. Ведь чем выше обороты коленвала, тем больше механической энергии вырабатывается, и тем больше электроэнергии может преобразовать генератор.

Особенности зарядки аккумулятора автомобиля. Рекомендации по эксплуатации

В процессе движения транспортного средства, для питания бортовой сети служит генератор. Однако при остановке работы двигателя, вся нагрузка переходит на другое устройство, именуемое как аккумулятор (АКБ). И чтобы такой источник электрической энергии прослужил как можно дольше, необходима правильная зарядка аккумулятора автомобиля.

В рамках данной статьи разберем такие моменты как: необходимость правильной зарядки аккумулятора, какие его виды существуют, а также затронем, собственно, сами правила зарядки.

Немножко теории не помешает

Автомобильный аккумулятор служит основным источником энергии для запуска стартера, который, в свою очередь, «включает» двигатель. Также он поддерживает работоспособность бортовой сети при неработающем генераторе.

В летнее время запуск силового агрегата возможен и с заряженным на 50% АКБ. Однако зимой емкость батареи вдвое ниже в силу того, что смазка загустевает, а это приводит к возрастанию пусковых токов.

Поэтому такая аккумуляторная батарея вряд ли способна запустить двигатель, разве что воспользоваться методом прикуривания от другого транспортного средства. По этой причине зарядка аккумулятора автомобиля зарядным устройством должна производиться до того, как наступят холода. Но чем, собственно, обусловлена необходимость в правильной зарядке? Об этом далее и пойдет речь.

В чем необходимость правильной зарядки АКБ?

Аккумулятор при исправном автомобиле может прослужить 2 или 3 года, что обычно составляет от 70 до 100 тыс. км пробега. Поддерживая АКБ в заряженном состоянии, можно повысить срок его службы. При этом заряжать батарею рекомендуется, когда она разряжена наполовину или более.

Стоит помнить, что аккумуляторная батарея сама по себе не вырабатывает электрическую энергию, а накапливает ее и впоследствии питает бортовую сеть автомобиля. Во время движения транспортного средства заряд восстанавливается, а источником для подзаряда АКБ служит генератор, приводимый во вращение коленчатым валом двигателя.

Слишком частые циклы разрядки и зарядки аккумулятора автомобиля отрицательным образом сказываются на его техническом состоянии. Не только понижается уровень заряда, но и АКБ постепенно разряжается. И с течением времени этой зарядки уже недостаточно для запуска двигателя. Тогда и возникает необходимость зарядки батареи, благодаря чему работоспособность источника питания восстанавливается. Для этого применяется зарядное устройство (ЗУ).

Однако перед тем, как перейти к ознакомлению со всеми тонкостями, стоит изучить, какие виды АКБ существуют, какие главные характеристики они имеют, в чем особенность и работа зарядных устройств. Также коснемся некоторых не менее важных моментов и того, чего делать не рекомендуется.

Разновидности АКБ

В настоящее время выпускаются следующие аккумуляторы:

• Щелочные.
• Кислотные.
• Гелевые.

При этом каждому из них присущи свои особенности зарядки аккумулятора автомобиля. У щелочных устройств она заключается в использовании тандема никель-железо либо никель-кадмий, что идет на производство пластин. Полость корпуса АКБ заполняет едкий калий. Но в силу более низкой силы тока, такие батареи практически не используются, в отличие от других аналогов.

Электроды кислотных аккумуляторов изготавливаются из свинца и ряда примесей. Такое решение имеет под собой веский повод – данный металл может выдавать больший ток в течение малого промежутка времени. К тому же, у него отличная энергоемкость. Электролитом здесь выступает раствор кислоты. Как показывает практика, такие аккумуляторы популярны среди большого количества владельцев транспортных средств.

Гелевые АКБ можно считать своего рода инновацией. Если по сути, то это тот же самый кислотный вариант, только электролит тут находится в желеобразном состоянии. И по сути, зарядка аккумулятора автомобиля в домашних условиях подобного типа практически ничем не отличается от процедуры с кислотными аналогами.

Такое ноу-хау автомобильной промышленности обладает куда большими перспективами. В то же время его широкое применение ограничено рядом факторов. И главным образом это обусловлено технологическими особенностями. К тому же, не каждому автолюбителю по нраву их стоимость, которая слишком высока для большинства потребителей.

Обслуживаемые и необслуживаемые АКБ

Помимо этого, аккумуляторные батареи разделяются еще на два вида:

• Необслуживаемые – к ним относятся АКБ закрытого типа, а их корпуса отличаются полной герметичностью. В силу этого, доступа к внутренним частям нет: что-либо выкрутить или просто посмотреть не получится. В то же время, если в ходе эксплуатации или при зарядке аккумулятора автомобиля в домашних условиях случайно перевернуть его, электролит не вытечет из него. Как правило, это гелевые АКБ.
• Обслуживаемые – как можно уже догадаться, это те батареи, у которых есть доступ к содержимому банок. Для этого у каждой из них имеется откручивающаяся пробка. В эту категорию входят кислотные аккумуляторы.

С того времени, как появился самый первый АКБ, прошло уже более века (около 140 лет), и в нашем современном мире невозможно себе представить, как обойтись без подобных источников питания. Ведь помимо автомобилей, подобного вида батареи питают самые разные устройства: от телефонов и гаджетов до сложных систем в самых различных сферах человеческой деятельности, включая и космос.

Кое-что о зарядном устройстве

Какая зарядка аккумулятора автомобиля? Когда перед нами встает необходимость в покупке зарядного устройства для мобильного телефона, такого вопроса у нас обычно не возникает. Казалось бы, с автомобильными аналогами то же самое, и проблемы выбора как таковой просто не существует. Однако это было актуально 2 десятилетия назад. Тогда зарядники отличались друг от друга разве что брендом и корпусом.

Теперь же все иначе, и различия современных устройств более выражены. И первое, что хочется отметить, — это способ зарядки автомобильного аккумулятора. Согласно этому признаку, АКБ могут быть:

• С ручной регулировкой.
• Автоматические.

Несмотря на тот факт, что ручные зарядные устройства — это уже классика, многие автолюбители все же отдают им предпочтение. В этом случае всегда есть возможность контролировать весь процесс и при необходимости вмешаться, корректируя ток, исходя из состояния АКБ. Но, помимо зарядки аккумулятора автомобиля зарядным устройством, есть возможность выполнить восстановление от сульфатации.

Про автоматические зарядные устройства и так все должно быть понятно. Восстановление емкости АКБ происходит без участия человека. Самые простые и, соответственно, недорогие зарядники даже лишены измерительных приборов, а об окончании процедуры сигнализирует светодиод. Для тех владельцев автомобилей, которые предпочитают редко заглядывать под капот, это лучшее решение. Но тут стоит понимать, что работая в соответствии с заданным алгоритмом, состояние АКБ не учитывается. К тому же, стоимость таких устройств может быть не всем по карману.

Также зарядники могут разделяться в зависимости от конструкции:

• Трансформаторные – изготовлены на базе привычного трансформатора напряжения с минимальным количеством активных элементов. Это позволило достичь высокой надежности и увеличения габаритов.
• Импульсные – за счет переменного тока зарядки аккумулятора автомобиля с высокой частотой стало возможно существенно уменьшить габариты устройств. С одной стороны, это несомненное достоинство, но с другой – высокая стоимость и сложность всей конструкции.

Простейшее зарядное устройство состоит из понижающегося трансформатора и диодного моста. Понять принцип действия не составит труда: первичная обмотка принимает на себя переменное напряжение номиналом 220 В, после этого оно понижается (преобразуется) и направляет на диодный мост.

На выходе получаем необходимые 14-16 Вольт, что достаточно для зарядки АКБ.

Элементарные, но важные правила

Чтобы зарядка аккумулятора автомобиля увенчалась успехом, необходимо всегда помнить о важных моментах:

• В целях определения уровня зарядного тока можно руководствоваться емкостью аккумулятора. Как правило, хватает 10% от номинального параметра батареи. К примеру, если емкость АКБ составляет 55 А·ч, следовательно, 5,5 Ампер – зарядка аккумулятора автомобиля.
• На полноценную зарядку батареи уходит определенное количество времени. Однако не стоит прибегать к быстрым вариантам с использованием тока номиналом 20-30 Ампер. В конечном счете, это приводит лишь к разрушению АКБ.
• Для гелевых аккумуляторов предел – это 14,2 Вольта, крайне не рекомендуется его превышать.
• Перед подключением ЗУ оно должно быть отключено.
• При подключении соблюдать полярность (плюс к плюсу, минус к минусу), в противном случае оба устройства (аккумулятор и ЗУ) могут выйти из строя.

Также необходимо следить за тем, чтобы на клеммах ЗУ напряжение превышало номинал АКБ на 10%. Для лучшего понимания приведем пример: если у вывода батареи напряжение составляет 12,8 Вольт, то поддерживать его нужно в пределах 14,08 В, что и составляет эти 10% (12,8+ 1,28).

Зная эти элементарные правила, можно избежать многих ошибок в ходе зарядки аккумулятора автомобиля в домашних условиях. Не стоит также забывать про технику безопасности, ведь данное мероприятие представляет собой химический процесс, в ходе которого выделяется взрывоопасная смесь газов (водород и кислород). В связи с этим необходимо быть осторожным.

Проверка батареи

Прежде чем переходить к зарядке аккумуляторной батареи, нужно убедиться в том, что она полностью разряжена. Для этого существует несколько способов. В большинстве аккумуляторов присутствует специальный индикатор, который, по сути, является ареометром. Он самостоятельно замеряет плотность электролита и, в зависимости от этого, всплывает тот или иной шарик. Его-то мы и видим, ошибочно принимая за лампочку. И когда все в норме, виден зеленый «свет», в противном случае будет красный.

Еще один способ проверить батарею перед зарядкой аккумулятора автомобиля – это воспользоваться мультиметром. У полностью заряженной батареи напряжение на клеммах порядка 12,6 Вольт и больше. Другие значения соответствуют:

• 12,5 – 90%;
• 12,42 – 80%;
• 12,32 – 70%.
• 12,2 – 60%;
• 12,06 – 50%.
• 11,9 – 40%;
• 11,75 – 30%.
• 11,58 – 20%;
• 11,31 – 10%.
• 10,5 – 0%.

Но более надежный метод – это нагрузочная вилка, которая покажет падение напряжения под воздействием нагрузки. Иными словами, можно увидеть реальный показатель уровня заряда АКБ.

Прибор этот найдется у каждого автоэлектрика, либо в любом магазине, торгующим аккумуляторами. Скорее всего, такую проверку могут сделать за спасибо, не более того.

От теории к практике или подготовка аккумулятора к зарядке

После того, как была определена полная разрядка АКБ, стоит переходить непосредственно к практике. Но перед этим нужен небольшой подготовительный этап. Первым делом аккумулятор стоит снять с автомобиля, но если времени на зарядку аккумулятора автомобиля не так много, тогда следует отключить его от бортовой сети.

Заодно можно провести его диагностику, хорошо осматривая его состояние, попутно очищая его от пыли и прочих загрязнений. При этом стоит обратить внимание, есть ли трещины и течь электролита. Если таковые имеются, дальнейшая эксплуатация такого АКБ крайне не рекомендована.

Если все в норме, стоит почистить клеммы для обеспечения хорошего контакта. Также можно протереть корпус батареи тряпкой, смоченной в растворе нашатырного спирта (10%) либо кальцинированной соды. После этого нужно открутить пробки либо снять заглушки. Пары электролита будут беспрепятственно выходить наружу, что позволит избежать избыточного давления.

Далее стоит проверить уровень электролита и, при необходимости, добавить дистиллированную воду, чтобы она полностью закрыла пластины. Вот теперь можно переходить непосредственно к зарядке АКБ.

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля

В самой процедуре зарядки аккумулятора нет ничего сложного, однако не каждый знает, как это делается правильным образом. Проводить ее желательно в помещении с хорошей вентиляцией вдали от открытого огня.

При этом можно пойти двумя путями:

• Постоянное напряжение (14-16 Вольт) с переменным током. Сначала его величина составляет 25-30 Ампер, но впоследствии постепенно снижается, по мере заряда АКБ.
• Меняется напряжение, а ток остается неизменным. Только такой подход довольно-таки сложен, ведь тут важна точность.

Первый способ очень легок в реализации и все, что нужно – это выставить необходимое значение тока, что составляет 10% от емкости аккумулятора. Как правило, данный параметр указан в паспорте либо в табличке на корпусе. По мере того как батарея будет заряжаться, ток станет понижаться. В среднем, время зарядки аккумулятора автомобиля в полном объеме составляет от 10 до 13 часов.

Второй способ уже сложнее, и необходимо четко понимать, как все делается. Первым делом задается значение тока (10% от емкости аккумулятора). Его стоит придерживаться, пока напряжение не достигнет 14 Вольт. При достижении этого, следует уменьшить ток вдвое, пока не будет уже 15 Вольт. А как только установится и это напряжение, ток нужно снизить раза в три. О полной зарядке аккумулятора будет свидетельствовать неизменный уровень напряжения на индикаторе.

По завершении процедуры желательно проверить АКБ нагрузочной вилкой. При ее отсутствии убедиться в работоспособности батареи можно, установив ее на место и подключив к бортовой сети. Успехом будет запуск двигателя.

Вопросы обслуживания и ухода

Чтобы аккумулятор служил долгое время, его не только необходимо правильно заряжать, еще важен бережный уход за ним. А для этого нужно регулярное обслуживание. Первым делом стоит уяснить один проверенный факт: в летнее время жидкость из банок испаряется интенсивнее. И если корпус аккумулятора полупрозрачный, то понижение уровня электролита ниже пределов нормы будет хорошо заметно. Конечно, если водитель заинтересован не только в том, каким должно быть напряжение зарядки аккумулятора автомобиля, но и хоть изредка заглядывает под капот.

Как правило, на автомобильном аккумуляторе есть специальные метки: «MIN» и «MAX», которые позволяют контролировать количество жидкости. Однако есть батареи, где их нет, либо по каким-нибудь причинам невозможно определить визуально уровень электролита. Тогда стоит воспользоваться простым способом:

• Вывернуть пробки с каждой банки и по очереди в каждую из них опустить стеклянную трубку. Ее длина должна составлять не менее 10 см.
• После того, как трубка упрется в сетку, стоит зажать ее конец пальцем и вынуть наружу.
• Замерить получившееся расстояние. В норме оно должно составлять от 10 до 15 мм. Если оно меньше — значит, нужно добавить дистиллированную воду до нужного уровня.

Помимо этого, следует замерить плотность электролита, для чего используется ареометр. Прибор этот выглядит как большая пипетка с делениями. Внутри находится поплавок, который может свободно перемещаться. На одном из ее концов закреплена резиновая груша.

Для замера плотности электролита нужно, для начала, сжать грушу – из нее удалится весь воздух. Другой конец погружается в банку с жидкостью, после чего грушу можно отпускать не торопясь. Начнет всплывать поплавок, и то деление, на котором он остановится, и будет значением искомой плотности. Помимо этой, существуют и прочие конструкции ареометра.

Теперь что касается непосредственно значений плотности электролита. Для каждой климатической зоны оно свое. В летнее время для центральных регионов оптимальное значение плотности должно находиться в пределах 1,27-1,19 г/см 3 . Для южных и северных – 1,25-1,17 г/см 3 и 1,2-1,21 г/см 3 соответственно. Меньшие значения плотности указывают на необходимость зарядить аккумулятор автомобиля зарядкой. Если же они выше — значит, нужно добавить дистиллированную воду.