Если перегорел предохранитель — замените его, повторное перегорание того же предохранителя служит сигналом для немедленного обращения в автосервис.
Чтобы облегчить поиск неисправностей, приобретите схему электрооборудования вашего автомобиля.
Если перегорел предохранитель — замените его, повторное перегорание того же предохранителя служит сигналом для немедленного обращения в автосервис.
Чтобы облегчить поиск неисправностей, приобретите схему электрооборудования вашего автомобиля.
Когда-то ШРУСов владельцы авто боялись как огня. Сегодня к ним привыкли, но что это такое, понятно далеко не всем.
В автомобилях классической заднеприводной компоновки для передачи крутящего момента на колеса традиционно использовали карданные шарниры. Но с массовым переходом на передний привод использование такой передачи стало практически невозможным. Крестовины с четырьмя игольчатыми подшипниками могут работать только в паре (по два па каждый вал), поскольку карданная передача не обеспечивает равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов. Это заметно усложняет конструкцию и делает ее более громоздкой, но даже при такой схеме процесс передачи крутящего момента сопровождается его пульсацией, которая возрастает с ростом угла между осями и валом.
В ногу со временем
Словом, жизнь заставила изобрести новую передачу с использованием шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов).
Изначально в ШРУСах заложен достаточно большой ресурс, сравнимый с ресурсом автомобиля, однако на практике выяснилось, что беда обычно приходит не изнутри, а снаружи. Защитить такую передачу оказалось сложно: нужен пыльник из гибкого, влаго- и морозостойкого материала. Такая «мягкотелая» деталь в самом неблагоприятном с точки зрения влияния внешних воздействий месте по определению не может служить долго. Виной тому постоянные деформации, большое количество абразива и влаги, которая обладает свойством увеличиваться в объеме при замерзании… К тому же на дороге есть вероятность прямого повреждения пыльника (о бордюр, неровности покрытия) или при ремонте (соскочил ключ или зубило). Стоит только появиться трещине на защитной «резинке», как шарнир окажется приговорен к замене. Аналогичный диагноз будет вынесен специалистами при повреждении вала, ведущего к ШРУСу (он же «лом», «палка»), что часто происходит при серьезных ДТП. Дефект обычно незаметен для невооруженного глаза, но нормальная работа узла с кривым валом невозможна.
От целостности защитного чехла срок службы ШРУСа зависит едва ли не в большей степени, чем от его качества изготовления
Впрочем, не все так грустно. Радует, к примеру, то что ШРУС никогда не выходит из строя мгновенно. Перед своей «кончиной» он будет достаточно долго предупреждать о необходимости замены похрустыванием, особенно при вывернутых колесах. Менять следует весь шарнир (или. как его еще называют, «фанату»), Пытаться собрать из двух неисправных узлов один или использовать другие весьма популярные у нас способы ремонта не стоит: узел этот прецизионный. При подборе всех его компонентов учитывают даже отклонения от заданных размеров, несмотря на то, что все они в пределах допуска.
Также бесполезно отдельно менять пыльник на новый. Таким образом просто удается прекратить доступ влаги и абразива извне, но тс частицы, что успели попасть к контактирующим деталям через трещины или разрывы, будут по-прежнему «работать» в парах трения. Чтобы этого не произошло, шарнир после демонтажа обязательно надо разобрать и промыть, а при сборке — заполнить новой смазкой.
Нажмите на картинку для увеличения схемы. Все подписи ниже под схемой.
Схема электрооборудования автомобиля ВАЗ-21043 (с генератором типа Г-222): 1 — блок-фары; 2 — боковые указатели поворота; 3 — аккумуляторная батарея; 4 — реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи (устанавливалось до 1985 г.); 5 _ электропневмоклапан карбюратора; 6 — датчик верхней мертвой точки 1-го цилиндра; 7 — микровыключатель карбюратора; 8 — генератор Г-222; 9 — моторедукторы очистителей фар*; 10 — электродвигатель вентилятора системы охлаждения двигателя*; 11 _ датчик включения электродвигателя вентилятора*; 12 — звуковые сигналы; 13 — распределитель зажигания; 14 — свечи зажигания; 15 — стартер; 16 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 17 — подкапотная лампа; 18 — датчик контрольной лампы давления масла; 19 — катушка зажигания; 20 — датчик уровня тормозной жидкости; 21 — моторедуктор очистителя ветрового стекла; 22 — блок управления электропневмоклапаном карбюратора; 23 — электродвигатель насоса омывателя фар*; 24 — электродвигатель насоса омывателя ветрового стекла; 25 — колодка диагностики; 26 — выключатель стоп-сигнала; 27 — реле-прерыватель очистителя ветрового стекла; 28 — реле-прерыватель аварийной сигнализации и указателей поворота; 29 — выключатель света заднего хода; 30 — штепсельная розетка для переносной лампы; 31 — прикуриватель; 32 — лампа освещения вещевого ящика; 33 — монтажный блок (вместо реле КЗ установлена перемычка); 34 — выключатели плафонов на стойках передних дверей; 35 — выключатели плафонов на стойках задних дверей; 36 — плафоны; 37 — выключатель контрольной лампы стояночного тормоза; 38 — переключатель очистителя и омывателя заднего стекла*; 39 — выключатель аварийной сигнализации; 40 — трехрычажный переключатель;
41 — выключатель зажигания; 42 — выключатель освещения приборов; 43 — выключатель наружного освещения; 44 — выключатель заднего противотуманного света; 45 — контрольная лампа давления масла; 46 — комбинация приборов; 47 — контрольная лампа резерва топлива; 48 — указатель уровня топлива; 49 — плафон освещения задней части салона; 50 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи; 51 — указатель температуры охлаждающей жидкости; 52 — реле-прерыватель контрольной лампы стояночного тормоза; 53 — блок контрольных ламп; 54 — контрольная лампа уровня тормозной жидкости; 55 — контрольная лампа заднего противотуманного света; 56 — контрольная лампа стояночного тормоза; 57 — вольтметр; 58 — спидометр; 59 — контрольная лампа наружного освещения; 60 — контрольная лампа указателей поворота; 61 — контрольная лампа дальнего света фар; 62 — переключатель вентилятора отопителя; 63 — выключатель обогрева заднего стекла с контрольной лампой включения*; 64 — электродвигатель вентилятора отопителя; 65 — дополнительный резистор электродвигателя отопителя; 66 — электродвигатель насоса омывателя заднего стекла; 67 — задние фонари; 68 — моторедуктор очистителя заднего стекла*; 69 — колодки для подключения к элементу обогрева заднего стекла; 70 — фонари освещения номерного знака; 71 — датчик указателя уровня и резерва топлива. Порядок условной нумерации штекеров в колодках: а — блок-фар, очистителей фар и заднего стекла, реле-прерывателя очистителя ветрового стекла, блока управления электропневмоклапаном карбюратора; б — монтажного блока и трехрычажного переключателя; в — задних фонарей (нумерация выводов по порядку сверху вниз); г — реле-прерывателя аварийной сигнализации и указателей поворота.
источник: http://www.semerka.info/
Тахометр — прибор, который информирует владельцев автомобилей, сколько раз коленвал успевает обернуться за минуту. Нужна такая информация прежде всего водителю автомобиля с форсированным мотором. Такой двигатель требует к себе очень трепетного внимания и жесткий контроль оборотов – это один из аспектов этого внимания. Тахометр помогает определить, так сказать, момент наибольшего крутящего момента, то есть диапазон самой эффективной работы двигателя без бесмысленных перекруток самого мотора, которые не идут ему на пользу, но при этом еще и сжигается больше топлива. Хочется сразу отметить инженеров из Мюнхена (BMW) которые придумали тахометр с «блуждающей» в зависимости от прогрева красной зоной.
Работа тахометров основана на разных принципах. Механический привод – это простой гибкий вал (тросик), такой же, как в приводе простейшего спидометра, правда он давно устарел. По способу подсчета оборотов, на сегоднешний день, тахометры совершенно другие, чем были ранее. Один из самых распространенных – подсчет импульсов зажигания. Такой прибор устанавливается на карбюраторные автомобили. Он преобразует частоту импульсов сигнала в пропорциональное ей електро-магнитное поле, движущее стрелку.
Например, на четырехцилиндровых четырехтактных моторах каждому обороту коленвала соответствуют два импульса. На дизельных двигателях частоту вращения коленвала тахометр оценивает по частоте синусоидального сигнала с одной из фаз генератора. А их (фаз) у генератора три, как у дизельного так и у бензинового, так что его вполне можно устанавливать и на бензиновые двигатели. Конечно обороты не будут совпадать но в таких тахометрах применяют подстроечный потенциометр (здесь имеется в виду несоспадение шкивов от которых будут разные показания). Он позволит вам отрегулировать величину напряжения, которая будет соответствовать номинальным оборотам вашего двигателя, будь то «Жигули» с четырехцилиндровым двигателем или «Вольво» — с пятицилиндровым. Количество цилиндров в таком тахометре не имеет значения — был бы только рабочий трехфазный генератор. Они применяются, как уже сказано, на дизелях, современных «Волгах» и УАЗах.
А вот, например, тахометр инжекторных ВАЗ 2110 хоть и импульсного принципа, но подключается не к зажиганию, а к контроллеру ЭСУД – и в этом примере считывание количества импульсов ведется непосредственно с контроллера. Последний же получает сигнал от датчика положения коленчатого вала. Импульсы от контроллера не те, что от катушки зажигания, потому для этого и понадобился свой вывод на контроллере.
Схема подключения тахометра на автомобилях ВАЗ-2106, 2107.
1 – тахометр
2 – катушка зажигания
3 – распределитель зажигания.
Схема включения «генераторного» тахометра на современной «Волге».
1 – тахометр
2 – контрольная лампа генератора
3 – генератор ф – фазовый вывод (на тахометр).
Схема подключения тахометра на автомобилях ВАЗ-2110 с инжектором.
1 – тахометр
2 – бортовой компьютер
3 – контроллер ЭСУД
4 – датчик положения коленчатого вала
5 – модуль зажигания.
Ближний или противотуманки, нестандартные лампочки или дополнительные фары, установленные над или под бампером – c чем лучше ездить днем?
Парадоксальная ситуация: правила ужесточили, а возможностей стало больше. Новые ПДД требуют, чтобы фары днем теперь включали не только на загородных трассах, но и в городах (большинство автолюбителей так и поступало). Зато у ближнего света появилась легальная альтернатива – более экономичные дневные ходовые огни (DRL, Day Running Light).
Причем для автомобилей, которым такие фары не достались на конвейере, сторонние производители предложат различные варианты универсальных светильников. Соблюдая нехитрые правила, их вполне законно можно установить на любое авто. Впрочем, существуют и другие способы оборудовать машины дневными ходовыми огнями. Мы попробовали почти все варианты.
Кстати, проверить штрафы, быть в курсе новостей автомобильного мира и владеть всей информацией, так необходимой сегодня водителю можно, если быть постоянным читателем сайта: http://avtoudostoverenie.ru/
Нестандартные лампочки и дополнительные фары всегда были в числе самых прибыльных аксессуаров. Нововведения еще больше подогрели интерес автолюбителей, а шустрые продавцы быстро выучили термин «дневной свет». Правда, под этой биркой сплавляют обычные противотуманные фары.
Габаритный огонь,зажженный светодиодной лампой, и штатный ближний свет. Сравнение, безусловно, в пользу штатного варианта (справа). С незаконными светодиодными светильниками автомобиль не только не пройдет гостехосмотр, но и потенциально опасен для окружающих.
Самая яркая отличительная черта: у дневных огней потребляемая мощность ниже на порядок (5–6 против 55 Вт). Столь существенную экономию дают в первую очередь светодиодные лампы. При десятикратной разнице в мощности световой поток полупроводниковых источников лишь немного слабее, чем у галогенных, но субъективно они воспринимаются чуть ли не ярче.
Такой эффект дает более резкий холодный цвет и иной рефлектор, иначе формирующий световой пучок. Ведь задача дневных огней, в отличие от ближнего света или противотуманок, не бить на несколько десятков метров, освещая дорогу, а сделать автомобиль заметнее.
Для теста мы выбрали два комплекта дневных ходовых огней именитых производителей – Hella и Philips. На рынках и в магазинах предлагают и более дешевые варианты дополнительных фар на светодиодах. Только перед покупкой посмотрите технические требования, чтобы потом не завернули на техосмотре.
Для испытаний дневных ходовых огней изготовили универсальный кронштейн. Три пары дополнительных фар по очереди сравнивали с ближним светом и противотуманками. Philips выглядит немного ярче штатной светотехники, Hella (на фото) выделяется большой «горящей» поверхностью, Sirius проигрывает по всем параметрам.
Еще один бюджетный вариант выпущен в Тайване под названием Sirius. Любопытная деталь: внутри фары не светодиоды, а лампы накаливания. На упаковке маленькая наклейка с пояснениями на русском языке, в том числе предупреждение: «Применять на дорогах не выше третьей категории». Интересно, чем они опасны для более серьезных трасс?
Ради эксперимента, хотя Правила и запрещают, заменили штатные лампы в габаритных огнях и противотуманных фарах светодиодными. В магазинах их найти трудно, зато на рынках – в избытке. Причем для современных штатных противотуманок под галогенную лампу Н11 предлагают два варианта по схожим, но совсем не низким ценам. Первый светильник ощетинился со всех сторон двумя десятками излучающих огонь квадратиков, у второго, с виду более серьезного и эстетичного, световой поток фокусирует линза. Но долой предвзятость – вдруг такие лампы работают лучше штатных галогенных?
Сначала разберемся с парой ближний свет – противотуманный. Только в этом случае сравниваем не яркость фар (невооруженным взглядом разница незаметна), а расположение источников света – над или под бампером. Миллиметры по высоте при установке на автомобиль могут вылиться в метры пройденного на дороге пути.
В зависимости от крутизны подъема и скорости встречного автомобиля разница во времени, когда станут видны автомобили с ближним и противотуманным светом, может растянуться до нескольких секунд. В некоторых ситуациях они дадут хорошую фору.
А этот запас никогда не бывает лишним. Вывод: если на автомобиле нет дневных ходовых огней, то лучше включайте днем ближний свет, а не противотуманные фары. И вспомните этот совет, когда будете выбирать место для установки дневных фар.
Теперь берем штатный свет за эталон и по очереди сравниваем с ним три комплекта ходовых огней. Оценка экспертов показала, что светодиодные Hella и Philips в яркости не уступают более мощным галогенным противотуманкам. Хотя по замерам люксметром галогенка светит в 2–2,5 раза лучше полупроводниковых огней. Вероятно, последние кажутся ярче из-за иного распределения светового потока или более высокой цветовой температуры, придающей лучам холодный оттенок. Итак, вполне достойная замена.
Слева направо: автомобиль с выключенными фарами, с включенным ближним светом, с дневными ходовыми огнями Philips. На первом фото он при беглом взгляде почти незаметен, на двух следующих – ближний свет и ходовые огни обозначили автомобиль. Кстати, машину в центре видно лучше из-за большой светящейся площади штатных фар.
Sirius, лампы накаливания, дающие теплый свет, показались экспертам бледнее штатной и дополнительной светотехники. Беспристрастный прибор подтвердил: освещенность почти в четыре раза слабее, чем у ближнего света. Хуже штатных галогенок и светодиодных ходовых огней вышеупомянутых производителей, но лучше, чем вообще без фар.
Закончив с дополнительными фарами, экспериментируем с установкой светодиодных ламп в штатную светотехнику.
Для замеров освещенности штатных и дополнительных фар использовали люксметр Ю-116. Параметры фиксировали на расстоянии 60 мм от источников света.
Первая рокировка – габаритные огни. Они стали чуть ярче, по рефлекторам растекся нежный голубоватый свет. Вполне сгодятся как ночники, а не дневные фары. Кроме того, синеватый оттенок разбавляет желтый цвет, когда включаешь ближний. Возможно, некоторые ценители найдут такую картину привлекательной, мы же называем ее неприемлемой и потенциально опасной. Однозначный вывод: это не альтернатива ближнему свету.
Остались две пары светодиодных светильников для штатных противотуманок. Добротная с виду лампа с линзой на деле оказалась не столь хороша – светит откровенно слабее, чем 55-ваттная галогенка, при этом неродная деталь болтается в патроне, из-за чего пучок в движении дрожит. Испытания другой пары светодиодных ламп вовсе закончились провалом – платы с полупроводниками при установке в фару прокручивались в корпусе. Из-за этого к сумме, отданной за товар, прибавилась стоимость двух сгоревших предохранителей. А ведь хотели сэкономить… на бензине!
1. LED Daylight4, производитель – «Филипс», тип – светодиодная лампа, суммарная потребляемая мощность – 12 Вт, стоимость комплекта – 5500 руб. Примечание: компактные, легко встроить в решетку радиатора, просто подключить к штатной проводке (блок управления измеряет напряжение бортовой сети и сам включает фары при заведенном двигателе).
2. LED Tagfahrleuchten 2РТ 009 599-801, производитель – «Хелла», тип – светодиодная лампа, суммарная потребляемая мощность – 11 Вт, стоимость комплекта – 8000 руб. Примечание: можно устанавливать и над бампером, и под ним, из-за оригинального расположения светодиодов в фаре автомобиль хорошо различим не только четко в фас, но и сбоку.
3. Sirius NS-31, сделано в Тайване, тип – лампа накаливания, суммарная потребляемая мощность – 32 Вт, стоимость комплекта – 1000 руб. Примечание: бюджетный вариант, без проводки и электрической схемы.
4. Нештатные лампы для габаритных огней и противотуманных фар, производитель неизвестен, тип – светодиодная лампа, потребляемая мощность неизвестна, стоимость комплекта (2 шт.) – от 300 до 1000 рублей. Примечание: не соответствуют никаким техническим требованиям, плохое качество изготовления, отсутствует информация о производителе и основных параметрах.
Кстати, потраченные на светодиодные лампочки деньги отбились бы примерно через… 40 тыс. км. Нетрудно прикинуть, на каком пробеге начнут экономить финансы дополнительные ходовые огни, которые в несколько раз дороже. Хорошо, когда дневной свет встроен в штатную заводскую светотехнику. А коли решите устанавливать такие фары дополнительно, не тешьте себя надеждой, что выиграете в деньгах – начальный взнос очень большой. Хотя преимущество от дневного света, безусловно, есть: например, он слегка разгрузит генератор, что актуально для многих подержанных автомобилей. Кроме того, некоторые автолюбители устанавливают ходовые огни, исходя из простого принципа: «Красиво, да?».
Пожалуйста, покупайте, ставьте, только в рамках Правил. Игры с огнем опасны даже для взрослых.
В Европе уже с этого года на всех автомобилях, сходящих с конвейера, должны быть дневные ходовые огни. В России это требование вступит в силу через пять лет, но ездить в светлое время с дневным светом можно уже сейчас.
Причем пункт 3.13 Приложения № 7 к Техническому регламенту о безопасности колесных транспортных средств разрешает устанавливать такую светотехнику дополнительно. Но чтобы не возникло проблем при прохождении гостехосмотра, соблюдайте при выборе и монтаже немудреные требования Правил ЕЭК ООН № 48 и № 87: площадь светящихся элементов должна лежать в пределах от 250 до 2000 мм², сила света – от 400 до 1200 кд (для России – до 800 кд), а устанавливать фары нужно в соответствии со схемой:
Дневные ходовые огни должны загораться при пуске двигателя, а гаснуть – при включении ближнего света.
Особенности
Штатный аккумулятор автомобиля ВАЗ-2109 батарея 6СТ-55А состоит из шести последовательно соединенных элементов напряжением 2 В каждый. Они размещены в общем полупрозрачном корпусе из полипропилена, разделенном перегородками на шесть секций. Крышка корпуса также изготовлена из полипропилена и приварена к корпусу, образуя вместе с ним неразборный моноблок.
Решетки пластин аккумуляторной батареи 6СТ-55А отлиты из свинцового сплава с малым содержанием сурьмы. Это позволило уменьшить саморазряд батареи в эксплуатации и замедлить процесс испарения воды из электролита. В результате увеличился пробег автомобиля между очередными обслуживаниями батареи.
При покупке иной аккумуляторной батареи (далее АКБ) прежде всего следует обратить внимание на ее емкость, разрядный ток в стартерном режиме и долговечность. Все легковые автомобили имеют бортовую сеть напряжением 12 В, следовательно, этот параметр обсуждать излишне.
При формальном отношении к делу выбор АКБ представляет собой простую задачу. Величины напряжения батареи, емкости и разрядного тока обязательно указываются на этикетке. Напряжение выражается в вольтах (В или V), емкость в ампер-часах (А/ч или A/h), разрядный ток в амперах (А). Например, на наиболее популярной АКБ этикетка выглядит так: 12 В 55 А/ч 255 А (производство СНГ). Основное содержание маркировки аккумуляторных батарей также дает информацию об основных характеристиках. Например, 6СТ-55. Цифра 6 означает, что аккумуляторная батарея состоит из шести стандартных аккумуляторов; буквы СТ указывают, что она относится к стартерному типу, число 55 соответствует номинальной емкости 55 А/ч.
АКБ зарубежного производства часто маркируются по системе DIN, которая содержит пять цифр, например, 55548. Первая цифра «5» означает, что номинальное напряжение батареи 12В, две следующие цифры — емкость при 20-часовом разряде (в данном случае 55 А/ч); последние две цифры характеризуют конструктивное исполнение батареи. На импортных батареях могут быть непосредственно нанесены параметры, например, 12 V, 55 A/h, 255 А — батарея 6СТ-55. Дата выпуска может быть определена по штриховому коду или по маркеру фирмы. Например, «TOPLA» дает четырехзначное число, первые две цифры которого обозначают номер недели, вторые две — год выпуска. «TUDOR» дает два ряда цифр. Первый от «1» до «12» — месяц, второй от «О» до «9» — год. В инструкциях и паспортах на батареях также указывают дату изготовления.
Выбор АКБ
Если вы решили купить аккумулятор, тут же встает вопрос: где и какой? Лучше всего пойти в солидную фирму, где вам быстро подберут то, что нужно. Наши рекомендации помогут вам не попасть впросак.
Престиж и известность марки аккумуляторов имеют решающее значение при покупке, но следует учитывать и некоторые технические моменты. Химический состав пластин или технология их изготовления вряд ли известны продавцу. Да и нужно ли это покупателю? Лучше обратить внимание на то, что можно увидеть самому. Например, на пакетированные пластины (каждая пластина упакована в микропористый конверт-сепаратор), которые предотвращают короткое замыкание между ними вследствие осыпания активной массы и соответственно продлевают срок «жизни» аккумулятора. Такие пакеты хорошо видны, если открыть заливную пробку. Обратите внимание и на пробки. Известно, что при зарядке аккумулятора вода из электролита выпаривается и при электролизе разлагается на водород и кислород.
Чтобы аккумулятор не взорвался, в пробках сбоку или сверху делают небольшое отверстие для выхода газов. В самых простых (и самых дешевых) аккумуляторах делают просто маленькое отверстие, которое быстро забивается грязью. В более дорогих пробки изготавливают наподобие клапана, который не дает электролиту выплескиваться, с полостью для конденсации паров. Лучше всего, если пробки не имеют отверстий, в крышке батареи есть система полостей для конденсации воды, а также единый газоотводный канал, как в необслуживаемых аккумуляторах.
Малообслуживаемые аккумуляторы производители поставляют сухозаряженными (как большинство обслуживаемых) или залитыми электролитом на заводе. Если вы покупаете аккумулятор впрок, лучше купите сухозаряженный: у него большой срок хранения. Для того чтобы привести их в рабочее состояние, нужно залить электролит. Залитые на заводе аккумуляторы готовы к работе. Электролит для них специалисты готовят из высококачественных составляющих. Он содержит много (иногда более двадцати) добавок, препятствующих сульфатации, осыпанию активной массы и др. Необходимо отметить, что в продаже появились специальные модификаторы, якобы содержащие такие добавки, недоверия они не вызывают. У залитых аккумуляторов есть еще одно преимущество. Прежде чем попасть в торговую сеть, их подвергают специальной зарядке с контролем параметров на специальной аппаратуре. При этом выявить некачественные батареи значительно легче.
Наверное, самое важное, на что должен обратить внимание покупатель, это характеристики аккумулятора. Их три.
• Первая — номинальное напряжение, которое у всех батарей одинаковое, и ошибиться здесь невозможно. При покупке желательно проверить аккумулятор нагрузочной вилкой.
• Вторая —емкость, измеряемая в ампер/часах (A/h), означает, грубо говоря, количество электроэнергии, хранящееся в аккумуляторе. От емкости зависит, сколько нужно сделать попыток, чтобы запустить двигатель. Цена аккумулятора практически прямо пропорциональна его емкости. • Третья характеристика — пусковой ток, который измеряется в амперах (А), т.е. ток, подаваемый на стартер во время пуска. На аккумуляторах он может быть указан по четырем разным системам: ГОСТ (на отечественных), EN (стандарт единой Европы), SAE (американский стандарт) и DIN. * Пусковой ток является одной из важных характеристик аккумулятора наряду с напряжением и емкостью. Он показывает, какой величины ток может дать батарея при запуске двигателя. Сила пускового тока зависит от площади поверхности активного материала (пластины), которая реагирует с серной кислотой, содержащейся в электролите. Сила пускового тока измеряется при быстром разряде АКБ при температуре 18° С.
Существует несколько основных стандартов (и способов) измерения пускового тока:
1) немецкий DIN (Deutsche Industrie Norm); во время испытаний аккумулятор разряжают при 18 °С в течение 30 с до напряжения не ниже 9,0 В;
2) международный IEC (International Electrotechnical Commission) обычно используется в Европе; аккумулятор разряжают при 18 °С в течение 60 с до напряжения не ниже 8,4 В;
3) американский стандарт SAE; аккумулятор разряжают при 18 °С в течение 30 с до напряжения не ниже 7,2В;
4) европейский стандарт EN (Europa Norm); аккумулятор разряжают при температуре 18 °С в течение 10 с до напряжения не ниже 7,5В.
Каждый автомобилист понимает, что чем выше пусковой ток аккумулятора, тем быстрее можно запустить двигатель, что особенно важно зимой, а также для дизельных автомобилей. Однако при выборе АКБ некоторые покупатели рискуют попасть впросак. Покупая аккумулятор, необходимо убедиться, по какой системе измерения представлен его пусковой ток. Измеренный по разным системам пусковой ток одного и того же аккумулятора имеет различные значения.
Некоторые фирмы, рекламируя свои аккумуляторы, утверждают, что их АКБ при равной емкости имеют пусковой ток выше, чем у аналогов. При этом они забывают указать, что пусковой ток их батарей измерен, к примеру, по американскому стандарту SAE, а пусковой ток аналогов — по немецкому DIN. Чтобы не попасться на эту удочку, нужно внимательно изучить аккумулятор. Обычно аккумуляторы, изготовленные солидными фирмами, содержат на этикетках информацию о пусковом токе с указанием стандарта измерения. При необходимости их можно перевести в привычный для нас DIN по следующим формулам:
DIN = IECx 0,85,
DIN = (SAE-40)x 0,75,
DIN = ENxO,51.
Следует отметить, что не всегда аккумуляторы большей емкости имеют больший пусковой ток. Обычно в подгруппе аккумуляторов примерно равной емкости выпускаются аккумуляторы с обычным и повышенным пусковым током. Это достигается увеличением площади контакта электролита с активной массой: число пластин в аккумуляторе увеличивается за счет уменьшения их толщины. При этом емкость аккумулятора незначительно снижается. В основном эти аккумуляторы предназначены для дизельных автомобилей. Например, стандартный аккумулятор емкостью 55 А в час имеет пусковой ток (DIN) 255 А, а у его дизельного «собрата» емкостью 5* А в час пусковой ток равен 300 А. Аналогично для емкости 90 А в час пусковой ток равен 350 А, а для 88 А в час — 395 А и т.д.
Выбирая аккумулятор, сопоставляйте такие факторы, как емкость аккумулятора, пусковой ток, габаритные размеры, а также полярность и вид клемм.
Немецкий стандарт наиболее близок к нашему ГОСТУ и на большинстве европейских батарей ставится «по умолчанию», т.е. когда система стандарта не указана. Чем он больше, тем быстрее и с большей силой стартер провернет двигатель. Значения тока, необходимого для проворачивания маховика холодного двигателя, различаются у разных автомобилей. Ток зависит от хода поршня и его диаметра, количества цилиндров, соотношения прокручивания двигатель/стартер, сопротивления цепи, температуры, вязкости масла двигателя и нагрузки вспомогательных устройств. Для четырехцилиндрового двигателя может понадобиться такая же величина тока запуска, как и для восьмицилиндрового с большим рабочим объемом. Когда оригинальное аккумуляторное оборудование подбирают к автомобилю, учитывают все эти факторы.
Следующим назначением аккумуляторной батареи является восполнение нагрузочных требований автомобиля, когда они превышают возможность зарядной системы по снабжению энергией. Зарядная система выдерживает электрическую нагрузку при нормальных условиях движения. Тем не менее, если двигатель находится на холостом ходу, батарея может восполнить часть энергии для вспомогательных устройств. Это имеет место во время езды по городу при постоянных остановках и возобновлении движения при нормальной нагрузке вспомогательных устройств. Аккумуляторная батарея должна восполнить электрическую нагрузку автомобиля при отказе зарядной системы.
Аккумуляторная батарея действует и в качестве стабилизатора напряжения в зарядной системе. Время от времени в электрической системе вырабатываются очень высокие переходные напряжения, например, при замыкании или размыкании цепи и т.п. Аккумуляторная батарея частично поглощает и значительно сглаживает эти пиковые напряжения и препятствует выходу из строя полупроводниковых компонентов.
Лучше, если вы купите аккумулятор с теми характеристиками, которые указаны в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля: так он прослужит дольше при минимальных расходах. Можно сэкономить и купить аккумулятор меньшей емкости, но служить он будет меньше обычного срока и плохо справится с зимним запуском. Купив батарею несколько большей емкости, вы не увеличите срок ее службы, так как постоянный недоразряд аккумулятора приведет к сульфатации пластин, и вы проиграете в деньгах. Увлекаться повышенным пусковым током также не следует — сожжете стартер. Лучше смените масло в двигателе, и проблем с запуском не будет.
Последнее время рынок страны переполнен некачественными товарами и подделками. Аккумуляторы не являются исключением. Есть несколько признаков, по которым можно довольно точно отличить оригинал от подделки.
• Первое: на аккумуляторе обязательно должны быть указаны страна-изготовитель и выпускающий завод, лучше с адресом.
• Второе: должна быть указана дата изготовления, что очень важно, если аккумулятор залитый. К каждой батарее должен быть приложен технический паспорт, а наличие инструкции необязательно. Это связано с тем, что на Западе аккумуляторы почти не продают в розницу, их устанавливают специалисты на станциях автосервиса.
• Третье: качественный аккумулятор немыслим без качественного корпуса, хороших пробок и гладких выводных клемм, нередко смазанных технической защитной смазкой от окисления и накрытых сверху цветными пластмассовыми колпачками.
• Ниже приведена таблица типичных нагрузок на аккумулятор пассажирского автотранспорта (в амперах) Стоп-сигналы 8
В случае покупки подержанного автомобиля заглянуть в инструкцию по эксплуатации и узнать, АКБ какой емкости рекомендуется для вашего автомобиля, необходимо еще и потому, что подержанные автомобили часто комплектуются аккумуляторами, не соответствующими литражу двигателей, без учета климатических условий, а короче говоря, не соответствующими инструкциям.
Необходимо определить размеры установочного гнезда под АКБ, т.е. длину, ширину и допустимую высоту, а также разобраться в механизме крепления батареи. Теперь по техническим вопросам вы готовы к покупке АКБ. Однако остается еще одна важная проблема — качество АКБ, которое напрямую связывается автолюбителями со сроком службы (долговечностью) батареи. Безусловно это так, но необходимо отметить, что долговечность АКБ в неменьшей степени зависит от эксплуатационного режима и качества технического обслуживания. Первоклассные АКБ для легковых автомобилей производят многие представленные в СНГ фирмы США, ФРГ, Швеции, Канады, Финляндии (Bosch, Varta, GNB, Nokia, Champion, Salama); хорошее качество обеспечивают Baren, Tudor, Ataka, AFA, FAAM. Качество среднего уровня обеспечивают Perion, Искра, Topla, Mutlu, изготовители в России (Саратов, Тюмень, Подольск, Курск).
Опытные специалисты СТО обычно не рекомендуют покупать сравнительно дешевые АКБ производства Кореи, КНР.
Основы эксплуатации АКБ
Этот раздел предназначен для тех автолюбителей, которые стремятся техническое обслуживание автомобиля максимально выполнять своими силами. АКБ как раз относится к тем узлам, с которыми легко можно справиться собственными силами. Для контроля АКБ автолюбитель должен иметь ареометр для измерения плотности электролита и вольтметр для измерения электрического напряжения.
Приведение сухозаряженной батареи в рабочее состояние
Для ввода сухозаряженной батареи в эксплуатацию необходимо залить в нее электролит. В продаже можно приобрести готовые электролиты с плотностью 1,4 г/см3 или 1,27 г/см3, а также компоненты — концентрированную серную кислоту и дистиллированную воду для аккумуляторов. Плотность электролита, заливаемого в батарею, должна соответствовать климатической зоне.
Заливать электролит в аккумулятор нужно небольшой струей до тех пор, пока уровень его не поднимется на 10—15 мм выше предохранительного щитка или до касания нижнего конца тубуса горловины. Далее выдержать батарею от 20 мин до 2 ч, чтобы пластины и сепараторы пропитались электролитом, затем проверить напряжение батареи без нагрузки и плотность электролита.
Плотность электролита после пропитки может несколько понизиться, как и его уровень, в результате взаимодействия электролита с активной массой пластин. Если плотность понизилась не более чем на 0,03 г/см3 и напряжение батареи стало более 12 В, то батарея готова к работе. Понизившийся уровень нужно восстановить до нормы, доливая электролит той же плотности, что и в начале заливки.
При понижении плотности электролита более чем на 0,03 г/см3 и напряжении до 10—12 В батарею нужно подзарядить зарядным током, численно равным 0,1 емкости соответствующей батареи в течение 5 ч с начальной температурой электролита не выше 27° С. Если в конце заряда плотность электролита отличается от нормальной, то ее необходимо довести до нормы.
• Заряжать батарею после заливки электролита нужно обязательно в следующих случаях:
• если батарея не использовалась в течение 24 ч после заливки;
• первоначальная эксплуатация батареи будет проходить в тяжелых условиях (частые пуски двигателя, холодная погода и т.п.);
• новая батарея хранилась более 12 месяцев с даты выпуска.
Продолжительность заряда сухозаряженной батареи от 4 до 5ч.
• Если батарея будет эксплуатироваться при температуре ниже 0° С, то после заливки электролита ее рекомендуется подзарядить током 15 А в течение 15 минут.
Приготовление электролита
Для приготовления электролита необходимо иметь следующее оборудование:
• сосуд, стойкий к действию серной кислоты, емкостью 4—5л;
• ареометр с заборной трубкой;
• термометр с диапазоном от 0 до 50°С;
• резиновые груши (большая и малая) с кислотостойкими наконечниками;
• мензурки на 1 л и на 0,1 —0,2 л с мелкими делениями;
• стеклянную или эбонитовую палочку для размешивания раствора;
• стеклянную воронку.
• Компонентами электролита являются кислота серная аккумуляторная (ГОСТ 667—73) и дистиллированная вода, специально предназначенная для аккумуляторов.
Плотность изготавливаемого электролита должна соответствовать климатической зоне.
Во время приготовления электролита необходимо строго выполнять меры безопасности при обслуживании и эксплуатации аккумуляторных батарей. Серная кислота обычно хранится в стеклянных бутылях с притертыми стеклянными пробками. Выливать кислоту нужно только с помощью приспособлений, не допуская ее проливания. Рядом обязательно должен быть готовый 10% раствор питьевой соды на случай нейтрализации пролившейся кислоты.
В начале целесообразно приготовить электролит плотностью 1,4 г/см3. Кислота заливается в дистиллированную воду тонкой струей при непрерывном помешивании раствора стеклянной или эбонитовой палочкой. После приготовления электролита плотностью 1,4 г/см3 его надо остудить до температуры +25°С, проверить еще раз плотность электролита и только после этого приступить к составлению электролита необходимой плотности. Количество серной кислоты и дистиллированной воды, потребных для приготовления электролита плотностью 1,40 г/см3 с последующей доводкой до 1,26 г/см3 или другой плотности, определяется согласно таблице климатической зоны.
Правила пользования
Изготовленному электролиту желательно дать отстояться в закрытой посуде 15—20 ч для образования осадка механических примесей. При заливке электролита попадания осадка в аккумулятор не допускается.
Учитывая влияние на расчетные данные округления десятых и сотых долей цифр, возможны колебания величины плотности получаемого электролита. Поэтому в конце приготовления раствора, не долив 30—20 см электролита плотностью 1,4 г/см3 или 10 см3 серной кислоты плотностью 1,83 г/см3, после тщательного перемешивания, проверьте ареометром плотность получившегося электролита и, убедившись в необходимости, добавьте оставшееся количество компонента.
Для приведения к исходной расчетной плотности электролита (25°С) следует учитывать, что при повышении температуры электролита на ГС плотность электролита уменьшается на 0,0007 г/см3, а при понижении температуры электролита на ГС увеличивается на 0,0007 г/см3.
Температура электролита, заливаемого в аккумулятор, должна быть не выше 25°С (в жаркой климатической зоне не выше 30° С) и не ниже 15 оС.
Приготовленный электролит следует оставить на 15—20 ч в закрытом сосуде (серная кислота хорошо впитывает влагу из окружающего воздуха), чтобы он остыл и на дно выпал осадок.
Заряд аккумуляторных батарей
Необходимы: зарядное устройство с амперметром и вольтметр.
Присоедините положительный вывод батареи к « + » клемме зарядного устройства, а отрицательный к «—» клемме.
Включите батарею на заряд током величиной 1/10 от номинальной емкости при температуре электролита не выше 30°С в условиях холодного и умеренного климата и не выше 35°С в условиях жаркого и теплого климата,
Подзарядка батареи ведется до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех аккумуляторах (аккумуляторы «кипят») и в течение 2 ч напряжение и плотность электролита останутся постоянными.
Во время подзарядки периодически через каждые 2 ч нужно проверять напряжение, плотность и температуру электролита и следить, чтобы температура не поднималась выше 45 °С (в жаркой и тепловлажной зоне до 50°С). В этом случае нужно уменьшить вдвое зарядный ток на время, необходимое для снижения температуры до 30—35° С, или временно отключить зарядное устройство для охлаждения электролита до 30°С.
Степень заряженности аккумулятора определяется измерением величины плотности электролита. Плотность электролита измеряется ареометром. При замере плотности к показаниям ареометра следует прибавить или отнять температурную поправку, которая равна 0,01 г/см3 на каждые 15 °С, для уточнения реального состояния электролита по отношению к положенному согласно плотностям по климатическим зонам.
В конце подзарядки, если плотность электролита с учетом температурной поправки будет отличаться от нормы для данной климатической зоны, проводится корректировка плотности электролита доливкой дистиллированной воды при плотности выше нормы и доливкой кислоты плотностью 1,4 г/см3, когда она ниже нормы. После корректировки заряд нужно продлить на 30 мин для полного перемешивания электролита.
Окончательно замер уровня электролита проводится через 30 мин после конца подзарядки. Если уровень ниже нормы, то в аккумулятор добавляют электролит такой же плотности, которая должна быть при полностью заряженном аккумуляторе, при избытке излишек отбирается резиновой грушей.
Почему нельзя длительно перезаряжать аккумуляторную батарею?
При длительном перезаряде батареи происходит электролиз воды электролита на кислород и водород. Кислород сильно окисляет решетки положительных пластин и этим вызывает их разрушение. Одновременно при перезарядке в порах активной массы пластин накапливается большое количество газов кислорода и водорода, которые увеличивают давление в порах, это вызывает разрыхление и выкрашивание активной массы. Разрушение пластин вызывает уменьшение емкости батареи и короткое замыкание разноименных пластин. Характерным признаком перезарядки является сильное газовыделение (кипение) из электролита и быстрое уменьшение его уровня.
Корректировка плотности электролита
Корректировку плотности проводят в конце подзарядки, когда происходит хорошее смешение электролита из-за бурного газовыделения. Корректировку проводите в следующей последовательности:
• в конце подзарядки замерьте температуру и плотность электролита: уровень электролита должен быть нормальным, не превышать верхний край сепараторов или предохранительного щитка на 10—15мм;
• полученную плотность пересчитайте к 25°С;
• если плотность оказалась выше требуемой, то предварительно отобрав из аккумулятора электролит, необходимо долить дистиллированную воду: если ниже требуемой, то долить раствор серной кислоты плотностью 1,40 г/см3.
После проведения всех операций по отбору-доливке и надежного перемешивания плотность электролита должна отличаться от требуемой с точностью ±0,07 г/см3.
Контроль батареи
У любых автомобилей отсоединять провода от выводов батареи допускается только при выключенном зажигании.
При несоблюдении этого правила могут выйти из строя: выпрямительные и регулирующие блоки электрооборудования, блок управления впрыском и др. электронное оборудование. Помните, что при отсоединении батареи обесточивается бортовая ЭВМ, если она есть (возможно стирание части памяти) и могут возникнуть проблемы с использованием закодированного оборудования, например, радиоприемника.
Перед отсоединением батареи изучите соответствующий раздел инструкции по эксплуатации автомобиля. Первым отсоединяйте провод массы, «минус».
Установите для себя периодичность осмотра батареи, например, раз в две недели. При этом:
• очистите поверхность батареи от пыли и грязи и протрите ее чистой ветошью;
• осмотрите выводы и наконечники. При обнаружении следов коррозии зачистите и смажьте их твердой смазкой, например, техническим вазелином;
• проверьте надежность контактов наконечников;
• проверьте вентиляционные отверстия и при необходимости прочистите их.
Нельзя допускать снижения уровня электролита ниже минимальной отметки. Поэтому, если у вас батарея не первой молодости, проверяйте уровень как можно чаще.
Проверьте напряжение на клеммах батареи при работающем двигателе. Его величина должна быть в пределах 14,0—14,7В.
Не закорачивайте полюса аккумуляторной батареи. При коротком замыкании может произойти коробление пластин, разрушение поверхности клемм, при длительном замыкании батарея разогревается и может происходить разрушение корпуса. Не освещайте батарею открытым пламенем из-за опасности взрыва смеси выделяющегося из нее водорода и кислорода.
Проверка уровня электролита
Уровень электролита должен находиться между метками «MIN» и «МАХ», нанесенными на полупрозрачный корпус аккумуляторной батареи. При эксплуатации батареи уровень электролита постепенно понижается, так как испаряется вода, входящая в его состав. Поэтому надо через каждые 4 месяца проверять его уровень. Не допускается эксплуатация аккумуляторной батареи с уровнем электролита ниже метки «MIN». Для восстановления уровня электролита необходимо доливать только дистиллированную воду.
Если точно установлено, что причиной низкого уровня является выплескивание, то доливать необходимо электролит той же плотности, что и оставшийся в элементе батареи. Если уровень выше нормы, то электролит необходимо отобрать резиновой грушей.
Проверка степени разряженности батареи
Для определения степени разряженности при отказе батареи, а также через каждые несколько месяцев измеряют автомобильным ареометром плотность электролита.
Если батарея разряжена более чем на 25% зимой и на 50% летом, то ее следует снять с автомобиля и подзарядить.
Во время измерения плотности следят за тем, чтобы на поверхность батареи, кузов и на другие детали не попал электролит, вызывающий коррозию, утечку тока и т. п.
Плотность электролита зависит от температуры. С ее изменением на каждые 15 °С плотность изменяется приблизительно на 0,01 г/см3. Поэтому, если температура электролита отличается от 25 °С, то к показаниям ареометра следует прибавить или отнять температурную поправку.
Чтобы не получить ошибочных результатов, не следует замерять плотность электролита в следующих случаях:
• если уровень его не соответствует норме;
• когда электролит слишком горячий или холодный. Оптимальная температура электролита при измерении плотности 15—25 °С;
• сразу после доливки дистиллированной воды.
Следует выждать, пока электролит перемешается. Если батарея разряжена, то для этого может потребоваться даже несколько часов;
• после нескольких включений стартера. Следует выждать, пока установится равномерная плотность электролита в элементах батареи:
• при «кипящем» электролите. Следует выждать, пока пузырьки в электролите, набранном в пипетку ареометра, поднимутся на поверхность.
Если при измерении плотности электролита обнаружится, что она чрезмерно высокая (1,3 г/см3 и выше), то необходимо отобрать часть электролита из элемента, долить взамен дистиллированной воды, выждать, пока электролит перемешается, и снова замерить плотность.
Если плотность электролита низкая, то после отбора его из элемента долить электролит плотностью 1,40 г/см3.
Срок службы аккумуляторной батареи
Эксплуатационных норм на сроки службы АКБ фактически нет. Гарантийные сроки эксплуатации, выдаваемые изготовителями или продавцами, колеблются от 1 до 3 лет и более.
На долговечность АКБ первостепенное значение оказывают: конструкция, технология и качество изготовления аккумуляторов; условия и интенсивность эксплуатации; качество технического обслуживания.
Окончанием срока службы АКБ считается снижение емкости до 35—40% от номинальной или уменьшение продолжительности стартерного разряда при 25°С до 1,5 мин. Признаками выработки ресурса АКБ или возникновения серьезных дефектов являются следующие: ускоренный полный саморазряд АКБ за 17 суток, разброс плотности электролита после зарядки по отдельным аккумуляторам более 0,02—0,03 г/см без каких-либо видимых причин, падение свободного напряжения на клеммах АКБ и быстрое нарастание плотности электролита при зарядке.
Хранение аккумуляторной батареи
При хранении АКБ необходимо:
1. Снять батарею с автомобиля.
2. Полностью зарядить АКБ.
3. Тщательно протереть поверхность АКБ раствором соды (особенно крышку), затем вытереть насухо.
4. Хранить батарею в сухом месте (деревянный ящик, шкаф), исключающем «выпадение росы», вне утепленного помещения (чем ниже температура, тем медленнее вдет саморазряд).
5. Контролировать АКБ при хранении:
• раз в 20—30 дней измерять плотность;
• если батарея проработала три года и более, проверять плотность чаще с периодичностью, соответствующей падению плотности на 0,03—0,05 г/см;
• при падении плотности более 0,03 г/см производить подзарядку.
6. В случае разрядки батареи и замерзания электролита внимательно осмотреть корпус. Если трещины и разрывы отсутствуют, перенести АКБ в помещение с температурой не более 10° С.
После оттаивания поставить АКБ на зарядку. Исследуйте ее электрические параметры и сделайте вывод о целесообразности дальнейшей эксплуатации АКБ.
По окончании хранения АКБ необходимо:
• проверить плотность электролита;
• зарядить АКБ, если плотность снизилась на 0,02 г/см и более:
• если плотность в норме, то перед установкой на автомобиль после длительного хранения АКБ дать кратковременную подзарядку, 20—30 мин, током, значение которого составляет число в Амперах, равное 0,1 числа, выражающего емкость АКБ в А • ч.
Рекомендации по продлению ресурса АКБ
Для продления ресурса выполняйте следующее:
1. Выполняйте регулярно техническое обслуживание АКБ.
2. Не допускайте перезарядки АКБ на автомобиле (напряжение в сети не более 14.6 В).
3. Не допускайте недозаряда АКБ на автомобиле. Следите за натяжением ремня генератора, не перегружайте бортовую сеть дополнительными потребителями электроэнергии.
4. Старайтесь не использовать ускоренные методы зарядки.
5. Не допускайте попадания в электролит грязи, бензина, масла и т.п.
6. Помните, что при прочих равных условиях ресурс АКБ определяет-ся количеством циклов «разряд—заряд» и глубиной разрядки.
7. Поддерживайте в хорошем состоянии системы двигателя, определяющие легкость пуска («заводится с полуоборота»).
8. После двух подряд сравнительно длительных попыток завести двигатель (более 8—9 сек) дайте АКБ «отдохнуть» 20—30 с.
9. Заводите двигатель с выключенным (выжатым) сцеплением.
10. При температуре ниже 10° С перед включением стартера предварительно прогрейте АКБ путем включения фар на 15—20 с. Зимой используйте в двигателе соответствующие моторные масла.
Оглавление
1. Простой способ включения трехфазного двигателя
1.1. Выбор трехфазного двигателя для подключения в однофазную сеть
1.2.Расчет параметров и элементов электродвигателя
1.3. Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей
1.3.1.Детали универсального блока
2. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей
2.1. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов
3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть
3.1. Доработка трехфазного двигателя
3.1.1.Детали
1. Простой способ включения трехфазного двигателя.
1.1. Выбор трехфазного двигателя для подключения в однофазную сеть.
Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть, наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность развиваемая двигателем в этом случае составляет 50…60% от его мощности в трехфазном включении. Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА. В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.
Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.
1.2. Расчет параметров и элементов электродвигателя.
Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1
Рис. 1 Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В:
С р — рабочий конденсатор;
С п — пусковой конденсатор;
П1 — пакетный выключатель
После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку «Разгон». После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.
Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в «треугольник» определяется по формуле:,
где Ср — емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I — потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В
А в случае соединения обмоток двигателя в «звезду» определяется по формуле:,
где Ср — емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I — потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В
Потребляемый электродвигателем ток в выше приведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:,
где Р — мощность двигателя в Вт, указанная в его паспорте;
h — кпд;
cos j — коэффициент мощности;
U -напряжение в сети, В
Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2..2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети. Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В. Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)
Рис. 2 Принципиальная схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.
Общая емкость соединенных конденсаторов составит (С1+С2)/2.
На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя по табл. 1
Таблица 1. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.
Мощность трехфазного
двигателя, кВт 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2
Минимальная емкость рабочего
конденсатора Ср, мкФ 40 60 80 100 150 230
Минимальная емкость пускового
конденсатора Ср, мкФ 80 120 160 200 250 300
Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, то в этом случае емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.
Емкость пускового конденсатора Сп можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об/мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой — 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.
1.3. Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В.
Для запуска электродвигателей различных серий, мощностью около 0,5 кВт, от однофазной сети без реверсирования, можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3)
Рис. 3 Принципиальная схема переносного универсального блока для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.
При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1 к сети 220 В. Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1. После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1. Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.
1.3.1. Детали.
В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об/мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 — спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 — проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.
Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4)
Рис. 4 Внешний вид пускового устройства и чертеж панели поз.7.
1- корпус 2 — ручка для переноски 3 — сигнальная лампа 4 — тумблер отключения
пускового конденсатора
5 -кнопки
«Пуск» и «Стоп» 6 — доработанная
электровилка 7- панель с гнездами
разъема
На верхней панели корпуса расположены кнопки «Пуск» и «Стоп» — сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.
Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5)
Рис. 5 Принципиальная схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.
При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 — пусковой конденсатор Сп. Магнитный пускатель КМ1 самоблокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети. Кнопку «Пуск» держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме. Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку «Стоп». В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5, можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.
2. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей.
При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки. Схема эквивалентной замены обычного бумажного дана на рис. 6
Рис. 6 Принципиальная схема замены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).
Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. Например, если в схеме для однофазно сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене, по вышеприведенной схеме, можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.
2.1. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов.
Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.
Рис. 7 Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов.
В приведенной схеме, SA1 — переключатель направления вращения двигателя, SB1 — кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 — во время работы.
Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добивается равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током, или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.
Следует обратить ВНИМАНИЕ на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.
3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть.
Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности эликтрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например, с мощностью 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой» и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода. Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.
3.1. Доработка трехфазного двигателя.
Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки. Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.
Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.
Рис. 8 Принципиальная схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазную сеть.
Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об/мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке и показала свою эффективность.
3.1.1. Детали.
В схеме коммутации обмоток электродвигателя, в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например, переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.
Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа» и продолжают дальнейшую работу.
О чем думает автомобилист, выбирая свечи зажигания? Наверное, о том же, о чем думает любой практичный человек — как долго он сможет нормально ездить с одним комплектом свечей без замены и насколько оправданы затраты на приобретение новых, более дорогих свечей зажигания, которых предостаточно в фирменных каталогах Bosch, Champion, Brisk и др.А каково мнение специалистов по этому поводу? Прежде всего напомним: электроискровая свеча зажигания должна давать искру, то есть обеспечивать надежный поджиг бензино-воздушной смеси независимо от режимов и условий ее работы. А они, — эти условия, самые разные: от нормальной работы на прогретом двигателе (когда свечи и все системы исправно работают в установившемся расчетном режиме) до переходного режима (когда двигатель набирает обороты, давление топливной смеси в камере сгорания резко повышается, и требуется больше энергии для пробоя искрового зазора).
Возникают проблемы и при запуске зимой, когда карбюратор не совсем справляется с подготовкой смеси; стартер, с трудом проворачивая двигатель с загустевшим маслом, забирает львиную долю электроэнергии “замерзшего” аккумулятора, а системе зажигания не хватает напряжения для создания мощной искры. Самым же тяжелым испытанием для свечей является изношенный двигатель, который “гонит” масло, керамика и электроды быстро покрываются токопроводящим нагаром, искра уходит в прямом и переносном смысле в “землю”, а хозяину приходится менять свечи как перчатки.
Спасти положение поможет электронная тиристорная система зажигания с мощным и коротким разрядом, который в состоянии пробить нагар. Выпускаются также самоочищающиеся свечи с разрядом по поверхности керамики (как в авиации), но
они дорого стоят и требуют большой мощности от системы зажигания.
В принципе, пока свечи новые и двигатель в порядке, большой разницы между различными производителями традиционных электроискровых свечей нет. Главное, чтобы качество сборки было соответствующим, а сама свеча подходила двигателю по калильному числу. Различия в качестве свечей проявляются позже, когда изолятор начинает покрываться нагаром, а электроды обгорают, увеличивая искровой зазор. При этом учащаются пропуски зажигания (практически незаметные без специальной аппаратуры), из-за которых двигатель теряет мощность. В выигрышном положении оказываются свечи, в которых предусмотрены различные усовершенствования (например, медный сердечник электродов отводит лишнее тепло, и они меньше обгорают). Хорошо зарекомендовали себя также многоэлектродные свечи. И все же производители традиционных свечей настоятельно рекомендуют замену всего комплекта через каждые 15-25 тыс. километров пробега из-за образования нагара на керамике изолятора.
Но какими великолепными ни были бы свечи, качество работы любого двигателя зависит прежде всего от полноты и скорости сгорания топливной смеси в цилиндре. Улучшить же сгорание, а значит, качество работы ДВС можно, применяя нетрадиционные системы зажигания — такие, как форкамерное и плазменное зажигание.
Лет 15-20 назад, после повышения цен на АИ-92, народные умельцы стали делать для своих автомобилей форкамеру (футорку) в виде стаканчика с отверстиями в донышке. Такая форкамера ввинчивалась между двигателем и обычной свечой и позволяла “Жигулям” ездить на более дешевом АИ-76 без особых проблем. Естественно, как и все, что снижало доходы государства от монопольной продажи дорогого бензина, эта конструкция официально критиковалась всеми доступными средствами — тут и перегрев двигателя, и прогар поршней с клапанами, и многое другое. Это, конечно, теоретически может иметь место, но все-таки форкамеры устраняли самый главный недуг работы двигателя — детонацию. Через отверстия форкамеры в основную камеру сгорания с высокой скоростью впрыскивалась горящая топливная смесь, что настолько улучшало и ускоряло горение основного заряда, что (по непроверенным слухам) карбюраторный двигатель мог работать чуть ли не на керосине! Но были, конечно же, и недостатки — стальная форкамера перегревалась вместе с ввинченной сверху обычной свечой, и возникало калильное зажигание. Футорки из теплопроводной, но мягкой меди или латуни зачастую при работе двигателя разрушались от высокого давления, при этом ввинченная свеча со скоростью пули вылетала из-под капота, грозя увечьями и поломками.
Теперь — о плазме и плазменном зажигании. Первые попытки использовать плазму в двигателях внутреннего сгорания относятся в началу 50-х годов, когда были разработаны системы зажигания с коаксиальным резонатором — генератором плазмы и специальным источником электрической энергии высокой частоты. Такие системы использовались и продолжают работать на некоторых американских и японских автомобилях.
Если сравнить по эффективности поджига плазменную систему зажигания с обычной искровой, получится примерно такое же соотношение, как между паяльной лампой и простой спичкой. Главным препятствием широкого внедрения плазменной системы является высокая сложность и дороговизна электронной системы и коаксиального резонатора; к тому же, установка такой системы требует серьезной переделки электрического оборудования автомобиля.
И вот в конце 80-х специалисты в области космической техники начали работы по разработке принципиально нового поджигающего устройства для тепловых двигателей. В 1990 году изобретатели из Днепропетровска под руководством кандидата технических наук Стаценко И. Н. разработали и запатентовали плазменно-форкамерную свечу зажигания, не имеющую аналогов в мировом автомобилестроении. Электроды такой свечи сконструированы в виде ракетного сопла с форкамерой. При подаче высоковольтного импульса в зазоре между электродами происходит пробой, а образовавшийся плазменный сгусток выталкивается в камеру сгорания. Одновременно происходит поджиг топливной смеси в форкамере свечи, и продукты сгорания через сопло с высокой скоростью впрыскиваются в цилиндр ДВС. При этом обеспечивается объемный, в отличие от точечного у обычных свечей, поджиг основного топливного заряда, увеличиваются скорость, полнота сгорания топлива, повышается мощность двигателя и уменьшается токсичность выхлопных газов.
Конечно же, внедрение любой новинки не обходится без трудностей, опытные партии плазменно-форкамерных свечей в разное время изготавливались несколькими малыми предприятиями. Естественно, все работы проводились без серьезного финансирования, не говоря уже о создании современной производственной и испытательной базы. Изготовление же качественной продукции требует большой совместных усилий специалистов различных отраслей науки и техники, серьезной финансовой поддержки, ведь автомобильная свеча, как и система зажигания в целом, является самым наукоемким и капризным элементом. Например, дополнительные отверстия в донышке корпуса форкамерной свечи (как в футорках), в ходе предварительных испытаний, дали обратный эффект — двигатель потерял мощность из-за возникновения калильного зажигания. Необходимо тщательно рассчитывать и исследовать на специальном стенде каждое изменение в конструкции свечей. Попытки же мелких производителей с “гаражными” технологиями освоить выпуск плазменно-форкамерных свечей “пиратским” способом не в состоянии обеспечить необходимое качество свечей.
В процессе исследований и испытаний нового типа свечи зажигания намечены пути ее дальнейшего совершенствования. Особый интерес представляет возможность экономичной работы двигателей на обедненных топливных смесях без потери мощности, а также увеличение ресурса работы свечи на 50-100 тыс. километров пробега. Такие возможности экспериментально уже подтверждены на свечах, изготовленных даже из обычных материалов.
Переменный ток, электродвигатели, флуоресцентный свет, беспроводная передача энергии, дистанционное управление, лечение высокочастотными токами…
Человек, получивший более 300 патентов на изобретения, без которых наша жизнь сейчас была бы попросту невозможна, лишь вскользь упоминается в учебниках физики.
Одна из самых противоречивых фигур в истории мировой науки – то ли величайший гений 19-20 века, то ли шизофреник и шарлатан, Никола Тесла прожил весьма бурную, и, надо сказать, не слишком счастливую жизнь.
Ученый не гнался за славой и не умел распоряжаться деньгами. Подавляющая часть его открытий не дошла до потомков. Легенды о создаваемых им приборах до сих пор возбуждают любопытство — если хотя бы часть из них является правдой, то человечество потеряло реальную возможность сделать гигантский шаг вперед — шаг, который полностью изменил бы облик нашей планеты и ускорил развитие науки.
Милутин Тесла. Никола Тесла
Фильм Сергея Карпухина «Луч смерти»