Мощность генератора автомобиля уаз
Необходим более мощный генератор?
Когда нужно менять исправный генератор на автомобиле? Само собой — когда увеличивается число потребителей электроэнергии. Какой нужен в цифрах?
Генератор подбирается на основе суммарного тока всех потребителей. При этом при суммировании учитывается относительное время работы каждого потребителя в отдельности. Это достигается введением коэффициента времени их работы Кt. Ток каждого потребителя умножается на Кt. Если потребитель работает все время движения, Kt принимается равным 1.
Кt=1, применительно к карбюраторному УАЗу, у потребителей: системы зажигания, фар ближнего света, габаритных огней, фонаря освещения номерного знака, ламп освещения приборов, самих прибов в приборной панели, системы вентиляции и отопления.
Кt=0,7 — электровентиляторы системы охлаждения, радиоприемник, рация, навигация и т.п.
Кt=0,5 — сигнал торможения, дополнительный головной свет (люстра и т.п.), дополнительный рабочий свет, (задние противотуманные фонари).
Кt=0,3 — противотуманные фары.
Кt=0,25 — стеклоочиститель ветрового стекла.
Кt=0,15 — стеклоочиститель заднего стекла.
Кt=0,1 — сигнал поворота.
Кt НЕ учитываем на лебедке — такой генератор просто не влезет под капот. Лебеду питаем, рассчитывая только на запасы энергии в АКБ, а уж генератор потом восполнит потерю.
Суммирование тока производится в 2 этапа:
1. Определяется суммарная сила потребляемого тока постоянно включенными потребителями (Кt=1) — Inn.
2. Определяется суммарная сила потребляемого тока от кратковременно включенных потребителей (Кt меньше 1) — Ink.
Суммарная сила тока In потребителей определяется сложением Inn и Ink.
Исходя из вышеизложенного и посчитав In, выбираем генератор по его отдаче тока. Ток генератора должен быть не менее 1,25 — 1,35 In (например генератор 90А или 110А).
После этого проверяем, может ли генератор обеспечить должный уровень питания электропотребителей на холостом ходу двигателя. При этом используем токоскоростную характеристику генератора (ТСХ), перерасчитав обороты коленчатого вала двигателя на обороты ротора генератора с учетом разности диаметра шкивов. Зачем мы выше считали отдельно Inn? Убеждаемся по ТСХ, что на частоте вращения холостого хода коленчатого вала генератор обеспечивает нужную силу тока. Она должна быть не менее 1,3 Inn.
ТСХ генератора «от Бычка»
Выбор генератора для УАЗа с повышенным энергопотреблением
Перечислим потребители с их токами (возможны допуски и неточности), постараюсь токи брать с запасом:
Кt=1
— система зажигания — 6А
— фары ближнего света — 9А
— габаритные огни — 3А
— фонарь освещения номерного знака — 1А
— лампы освещения приборов и они сами — 3А
— вентилятор отопителя — 7А
Кt=0,7
электровентиляторы системы охлаждения — 2*8=16А
радиоприемник, рация, навигация и т.п. — 6А
Кt=0,5
сигнал торможения — 3А
дополнительный головной свет — 4*50Вт. =15А
дополнительный рабочий свет — 8А
задние противотуманные фонари — 3А
Кt=0,3
противотуманные фары — 5А
Кt=0,25
стеклоочиститель ветрового стекла — 6А
Кt=0,15
стеклоочиститель заднего стекла — 5А
Общая мощность генератора In*1,35=63*1,35=85А
Вывод — 90А генератора — вполне достаточно.
Пригодность генератора «Бычка» для тюнингованного УАЗа
Диаметры шкивов нужно замерять и на основе замеров можно будет более точно посчитать передаточное отношение шкив колена/шкив гены и посмотреть токо-скоростную характеристику на холостом ходу. Примерные замеры — шкив коленвала (волговский) 150 мм, шкив генератора 70 мм, хотя такой «точности» вполне достаточно. В связи с тем, что передача крутящего момента ремнем происходит не по наружной стороне шкивов, а несколько глубже, передаточное отношение составляет 140/60=2,33
Обороты холостого хода УАЗа 700-750. Берем жесткий режим 700 об/мин.
700*2,33=1630 оборотов ротора генератора на холостом ходу двигателя.
Генератор на этих оборотах способен дать 37-38А (по ТСХ).
Inn*1,3=29*1,3=37,7А
Вывод — отдачи Бычковского генератора на холостых оборотах вполне достаточно для электроснабжения автомобиля, с запасом 33% на подзарядку АКБ после запуска двигателя и после включающихся потребителей с Кt
Итог: тока, отдаваемого этим генератором на:
— холостом ходу двигателя — достаточно,
— максимально отдаваемого тока — достаточно.
При эксплуатации автомобиля с данным шкивом коленвала и данным генератором, при условии исправности электропроводки, наличия хороших контактов и исправной АКБ, не может возникнуть недостаточного уровня снабжения электроэнергией.
Два генератора?
Установить на автомобиль — реально. К каждому свой Реле-регулятор (РР), пусть они работают не совсем идентично — проблем не вижу. Влиять друг на друга не будут, поскольку обмотки перекрыты диодами. Особо не вникая, думается что лучше использовать генераторы с дополнительными диодами (питающими через РР обмотку возбуждения генератора) — чтобы не было лишних скачков в сети.
Что могут дать два генератора? Двойной ток.
Поскольку тока в 90А к примеру (а это всего 2000 об/мин двигателя — 4650/2,33=2000) вполне достаточно для питания максимально возможного количества потребителей (в разумных пределах), то 180А с двух генераторов — как бы лишние.
Теперь по холостым оборотам. Мы выяснили, что на холостых оборотах генератор способен дать 38А.
Удваиваем этот ток и получаем 76А. Как к ним относится? С одной стороны — запас пригодится, зарядка будет более активной и т.п. И 76А — они не всегда будут вырабатываться. При исправной электрике и полоностью заряженной АКБ генератор и на 2000 об/мин выдаст ровно столько, сколько потребители берут на себя. Работает только система зажигания, беря ток 6А (остальное все выключено) — генератор выработает ровно 6А, ибо будет компенсировать только просадку напряжения от забираемых 6А. Здесь глюка нет.
Но вот мы заводим двигатель, при этом забираем стартерный (весьма высокий) ток. Причем заводим попытки так с пятой. Двигатель завелся, смотрим на амперметр — зарядка 30А, через десяток секунд 20А, потом подольже 10А и через несколько минут — зарядка =0 (восполнилась потеря на АКБ). Что будет в этой ситуации с двумя генераторами? Трудно ответить — возможно 30А, возможно чуть больше, не думаю что даже близко к 60А. На гражданской машине все более-менее нормально.
А боевая машина, с лебедкой? Высосали АКБ почти полностью, напряжение просело, два РР дают команду двум генераторам производить по максимуму. Пусть не 180А пойдет на зарядку, пусть 90А. Что будет с АКБ?
Пусть АКБ емкостью 90Ач. Нормальный зарядный ток для нее — 1/10 емкости = 9А. Нормальный кратковременный зарядный ток — 1/6 емкости = 15А. Это потолок. При заряде 90А током (1/1 от емкости) батарея закипит, начнет греться, пластины покоробятся, активные вещества из пластин начнут осыпаться. В принципе — 5-10 таких, пусть и кратковременных зарядок, и пластины АКБ будут закорочены и АКБ в помойку.
2 генератора — быть или не быть? Дело лично каждого, мой ответ — нет.
Что делать если хочется систему понадежнее и более энергоемкую, особенно при использовании лебедки? Поставить 2 АКБ емкостью по 90Ач и 1 генератор на 90А. Суммарная емкость батарей будет 180А, допустимый кратковременный зарядный ток 1/6 составит 30А, что и вырабатывает генератор после пуска двигателя (по теории и по практике).
И совет — после длительного использования лебедки с просадкой АКБ при возможности нужно дать АКБ отдохнуть — заглушить машину и подождать 10 минут. Дело в том, что энергия в АКБ получается в результате электрохимической реакции, а любой реакции нужно время. АКБ за 10 минут немного восстановит свои силы и зарядный ток не будет столь убийственно высоким.
Генераторы Г250-Е1 и Г250-П2 на УАЗ-469 и УАЗ-3151, характеристики, устройство и принцип действия.
Питание потребителей электрической энергии в легковых автомобилях УАЗ осуществляется от генераторов Г250-Е1 и Г250-П2 с регулятором напряжения и аккумуляторной батареи. На автомобилях семейства УАЗ-469 устанавливались генераторы Г250-Е1, а после модернизации, на семействе УАЗ-3151 — генераторы Г250-П2.
Кроме того, на автомобилях семейства УАЗ-31512 и автомобилях вагонной компоновки семейства УАЗ-3741, вместо генератора Г250-П2 мог быть установлен генератор 665.3701 со встроенным регулятором напряжения Я112А1.
Генераторы Г250-Е1 и Г250-П2 на УАЗ-469 и УАЗ-3151, устройство.
Генераторы Г250-Е1 и Г250-П2 представляют собой трехфазную синхронную электрическую машину переменного тока с электромагнитным возбуждением и встроенным кремниевым выпрямителем БПВ4-45. Генераторы Г250-Е1 и Г250-П2 отличаются друг от друга размерами приводных шкивов. Кроме того, генератор Г250-П2 имеет не один, а два вывода «Ш».
Конструкция генераторов содержит следующие основные элементы : неподвижный статор, вращающийся ротор, крышку со стороны контактных колец, щеткодержатель, выпрямительный блок, крышку со стороны привода и шкив вентилятора.
Характеристики генераторов Г250-Е1 и Г250-П2.
— Максимальная мощность, Вт : 500
— Номинальное напряжение, В : 12,5
— Максимальная сила тока, А : 40
— Масса генератора, кг : 5,2
— Габаритные размеры, мм : 150х210
— Обмотка статора :
диаметр провода, мм — 1.32
число витков катушки — 12
— Обмотка ротора :
диаметр провода, мм — 0,75
число витков — 510+-5
сопротивление обмотки при 20 градусах, Ом : 3,7+-0,2
— Выпрямительный блок :
тип — БПВ4-45
максимальная сила выпрямленного тока, А — 45
максимальное обратное напряжение, В — 150
сила обратного тока при обратном напряжении, А — 10
число диодов — 6
типы диодов — Д104-20, Д104-20Х
— Щетки :
тип — М1А
размеры, мм — 6×6,5×18
сила давления пружин, гс — 220+-40
— Подшипники :
со стороны привода — 0-180603КС9Ш
со стороны контактных колец — 0-180502К1С9Ш
Электрические схемы генераторов Г250-Е1 и Г250-П2.
Статор набран из отдельных пластин, соединенных в пакет, и имеет 36 пазов, в которых заложены трехфазные обмотки, соединенные в звезду. Ротор генератора состоит из обмотки возбуждения, намотанной на отдельную втулку. К торцам втулки примыкают два клювообразных полюсных наконечника, образующих двенадцатиполюсную магнитную систему. Концы обмотки возбуждения припаяны к двум контактным кольцам.
Втулка, полюсные наконечники и контактные кольца напрессованы на вал. В алюминиевой крышке со стороны контактных колец установлены выпрямительный блок и щеткодержатель. Крышка со стороны привода также изготовлена из алюминия. В обеих крышках имеются вентиляционные окна и лапы для крепления на двигателе. Шкив и вентилятор устанавливаются на вал генератора на шпонке и закрепляются гайкой с пружинной шайбой.
Принцип действия генераторов Г250-Е1 и Г250-П2.
Принцип действия генераторов Г250-Е1 и Г250-П2 основан на явлении магнитной индукции. При пуске двигателя на обмотку ротора от аккумуляторной батареи подается ток, создающий магнитное поле возбуждения. При вращении ротора это магнитное поле пересекает проводники обмоток статора, в результате чего в обмотках статора индуцируется переменная электродвижущая сила.
Поскольку обмотки сдвинуты друг относительно друга, то и их ЭДС также сдвинуты на 120 градусов. Таким образом, на выходе обмоток статора при вращении ротора появляется трехфазный переменный ток. Но все потребители в автомобиле работают на постоянном токе. Чтобы его получить, в генератор встроен выпрямительный блок БПВ4-45, который содержит шесть диодов Д104-20 или Д104-20Х.
Принцип действия выпрямительного блока БПВ4-45 генераторов Г250-Е1 и Г250-П2.
Ток поступающий к потребителю RH, например к лампам фар, проходит в каждый момент времени только через два диода. Действительно, в течение промежутка времени Ot1, наибольшее значение напряжения индуктируется в обмотке 1, а наименьшее — в обмотке 2. В результате ток нагрузки идет по цепи, показанной стрелкой : обмотка 1 генератора, диод 1, нагрузка RH, диод 5, обмотка 2. Таким образом, в промежутке Ot1 работают диоды 1 и 5.
В следующий промежуток времени t1+t2, наибольшее значение напряжения индуцируется в обмотке 3, а наименьшее — в обмотке 2. Теперь ток нагрузки проходит по цепи : обмотка 3, диод 3, нагрузка RH, диод 5, обмотка 2. В этом промежутке времени работают диоды 3 и 5. Эти же диоды работают в промежутке времени t2-t3. В промежутке времени t3-t4 и t4-t5 работают диоды 3 и 4, а в промежутке t5-t6, диоды 2 и 4.
Аналогичным образом происходит чередование работы диодов выпрямительного блока и при дальнейшем изменении напряжений в обмотках статора генератора. Но какие бы пары диодов выпрямителя не работали, направление тока нагрузки остается неизменным, то есть с выхода генератора на потребители поступает постоянный ток.
Для поддержания постоянства вырабатываемого напряжения генераторы Г250-Е1 и Г250-П2 автомобилей УАЗ снабжены выносными бесконтактными регуляторами напряжения РР350 или РР132А. Регуляторы напряжения РР350 и РР132А как и другие регуляторы, применяемые с автомобильными генераторами, поддерживают напряжение постоянным в результате изменения силы тока в обмотке возбуждения.