11 Приведите структурную схему системы электроснабжения и определите назначение ее функциональных узлов
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Система электроснабжения обеспечивает электрической энергией всех потребителей, размещённых на автомобиле. Источниками электрической энергии являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные параллельно.
Когда ДВС не работает, функции источника выполняет аккумуляторная батарея. Она же должна обеспечить надёжный пуск двигателя. После пуска двигателя роль источника переходит к генератору. Теперь он должен обеспечивать электроснабжение всех потребителей и заряд аккумуляторной батареи.
Автомобильные генераторы работают в режиме переменных частот вращения и нагрузок, изменяющихся в широких пределах. Чтобы поддерживать напряжение генератора на заданном уровне, в состав системы электроснабжения включён регулятор напряжения. Совокупность генератора и регулятора напряжения называют генераторной установкой. Структурная схема системы электроснабжения приведена на рис. 3.1.
В системе рис. 3.1 питание потребителей обеспечивает генератор, если Uг ≥ Еб. Даже на холостом ходу двигателя генератор должен развивать мощность, достаточную для электроснабжения наиболее важных потребителей. Стабильность напряжения, в широком диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала ДВС и нагрузок, обеспечивается регулятором.
Превышение напряжения сверх допустимых пределов является причиной перезаряда аккумуляторной батареи с последующим выходом её из строя. Кроме того, увеличение напряжения на 10% сверх номинального снижает срок службы ламп примерно на 50%. Пониженное напряжение вызывает недозаряд батареи.
Генераторные установки рассчитаны на номинальное напряжение 14 и 28 В. Напряжение 28 В характерно для автомобилей с дизелем. Однако на дизельных автомобилях, например, на автомобиле ЗИЛ 5301 («Бычок») возможна и двухуровневая система: 14 В непосредственно на генераторе для электроснабжения основных потребителей, 28 В – на выходе трансформаторно-выпрямительного блока, необходимого для подзарядки аккумуляторной батареи.
12 Почему вентильные генераторы вытесняли генераторы постоянного тока
Генераторные установки выполняются по однопроводной схеме, в которой с корпусом соединен отрицательный полюс системы. Питание бортовой сети осуществляется постоянным током. Поэтому до 60-х годов в качестве источника электрической энергии применяли генераторы постоянного тока. В настоящее время применяются генераторы переменного тока, снабженные полупроводниковым выпрямителем. Такие генераторы получили название вентильных. Использование вентильных генераторов позволяет при равной мощности повысить надёжность, уменьшить в 1,8 ÷ 2,5 раза массу и размеры, примерно в 3 раза – расход меди.
Для питания отдельных вспомогательных устройств, например, реле блокировки стартера, трансформаторно-выпрямительного блока систем на два уровня, тахометра и др. используется переменный ток генератора. В последнее время наблюдается тенденция использовать переменный ток и для управления работой регулятора напряжения самой генераторной установки.