Мотоэлектрика - электрооборудование мотоцикла Часть 1 Источники
Мотоэлектрика - электрооборудование мотоцикла Часть 1 Источники
----------------------------------------Дисклеймер---------------------------------------- Эта серия статей - симбиоз пары десятков статей и прочей информации с просторов интернета
Автор сводил для себя в единое целое информацию по электрике, чем и делится
В этих статьях будет кратко рассказано об электрооборудовании мотоцикла Что и для чего устанавливается, как работает Автор не претендует на полное раскрытие темы, предоставляется базис
Будут показано и собрано несколько простых электрических схем
Электрооборудование мотоцикла делится на источники и потребители электроэнергии
Источниками являются аккумулятор и генератор
Потребителями - оброрудование, преобразующее электрическую энергию в любую другую Например фары, стартер, электроподъемник стекла и т.д. -------------------------------------------------------------------------------------------
1. - Аккумулятор
Источником электрического тока является аккумуляторная батарея, гальванический элемент
Обычный аккумулятор - банка с электролитом и рядом пластин, разделенных сепаратором
Новый аккумулятор нужно залить из прилагающимся электролитом и дать постоять (см. инструкцию)
Корпус обычно пластиковый, обычный 12 вольтовый аккумулятор представляет собой 6 разделенных секций
Попросту называемых "банками"
Внутрь каждой секции вставляется блок свинцовых пластин
Он состоит из половины блока отрицательных, и половины блока положительных пластин
Каждая пластина представляет собой решетку, заполненную активной массой
При сборке блока между пластинами ставятся сепараторы
Блоки пластин между собой соединяются перемычками последовательно (минус - плюс - минус - плюс и т.д.)
В итоге 6 блоков пластин соединены пятью перемычками
На крайние блоки выводят клеммы + и -
Обычно клемма - имеет меньший диаметр, а + имеет больший для того, чтоб не перепутать полярность
Так-же рядом с клеммами есть обозначение указания полярности
Существуют аккумуляторы прямой и обратной полярности
По сути аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую
Батарея питает электрическую сеть мотоцикла и используется для работы стартером
Чем больше площадь свинца, тем больше емкость батареи
Генератор мотоцикла выдает ток с напряжением до ста вольт
Напряжение понижает реле-регулятор до 14 вольт, при этом пики он погасить не может
В электрическую сеть мотоцикла уходят импульсы, в среднем около 14 вольт, а в пике 30 и больше
Аккумулятор сглаживает данные пики, т.к. имея большую емкость, он работает как ресивер
Поэтому при заведенном двигателе категорически нельзя снимать клеммы и вынимать главный предохранитель
На современной технике много электроники, которая сгорит при повышенном напряжении
Свинцовый аккумулятор по сути - банка, в которую погружены две свинцовые пластины, анод (плюс) и катод (минус)
В аккумулятор заливается серная кислота, разбавленная водой (электролит)
Серная кислота выедает свинец, в результате образуется сульфат свинца, масса которого растет
В результате уменьшается количество свинца на пластинах и доля кислоты в электролите
Чем больше нагрузка на батарею, тем быстрее ее разряд, а плотность электролита при работе падает
Когда на выводы подается ток заряда от реле-регулятора - начинается обратная реакция
Сульфат свинца распадается, а свинец возвращается на пластины
Осталется so4, которая растворяется в воде (н2о+so4=н2so4)
При этом увеличивается доля кислоты в электролите и увеличивается его плотность
Электроны принудительно возвращаются на свои места, заряд батареи растет
Параллельно происходит электролиз воды, она распадается на кислород и водород, наблюдается в виде пузырьков
Чем плотнее электролит, тем быстрее кипит батарея, чаще всего этот процесс наблюдается в конце заряда
Кислород с водородом выходят из батареи через вентиляционные отверстия в крышках или по специальным газоотводам
При этом доля воды в аккумуляторе уменьшается, поэтому необходимо доливать именно дистиллированную воду
Если аккумулятор долго простаивает, сульфата свинца становится слишком много
Т.К. сульфат плохо проводит ток, обычное напряжение его не пробивает
В таком случае на батарею подают повышенное напряжение
Однако из-за примесей в электролите, аккумулятор обычно теряет своства и погибает
Батарею необходимо периодически дозаряжать, т.к. процессы в ней продолжают медленно идти всегда
Аккумулятор может быть
1) Кислотно-щелочным
2) AGM
3) Гелевым
AGM
Часто неверно называют - гелевым
В AGM электролит не просто налит в банку, а пропитывает микропористую набивку
Набивка состоит из стекловолокна или другого материала, который полностью удерживает электролит
Сепаратора чаще в AGM нету, его заменяет наполнитель
При заряде, газы остаются внутри, после чего вновь превращаются в воду, поэтому не обслуживается
Гелевый
В электролит добавляются гелеобразющие добавки
При заряде, газы остаются внутри, после чего вновь превращаются в воду, поэтому не обслуживается
При перезаряде обильное газообразование оставляет каверны в геле, снижая емкость, выводит из строя батарею
Выводы
AGM и гелевый не проливается и не обслуживается
Если забыть дозарядить или перезарядить (газы разорвут внутренности) - выходит из строя
Служат в среднем около 3х лет
С кислотно-щелочным при обслуживании: доливе воды, отводе газов - срок службы ограничится разрушением пластин
Обычно срок службы 5 и более лет
О напряжении
Стандартное напряжение всех батарей 12 вольт
Дозаряд в 14 вольт используется т.к. аккумулятор отдает ток, даже если с ним вместе работает генератор
Чтоб он начал брать заряд, дают дополнительно пару вольт
О емкости
Емкость - время в часах которое батарея может давать ток силой 1 ампер
Т.е. в теории батарея с указанной емкостью 9Ah (ампер-часов) будет разряжаться:
80 ваттной лампой (1 ампер) - 9 часов
40 ваттной лампой (0,5 ампера) - 18 часов
На практике естественно немного сложнее
От емкости так-же зависит, как долго удастся работать стартером
Большая емкость требует большего тока при заряде, чем сильнее разряжена батарея, тем больший ток она потребляет
О пусковом токе
Пусковой ток - ток, который может отдать батарея в один момент (прямо сейчас)
Т.к. стартер потребляет довольно большой ток, батарея должна уметь отдавать не меньше
2. - Генератор
Генераторы бывают постоянного и переменного тока
Генераторы переменного тока вытеснили генераторы постоянного т.к. имеют большую мощность при тех же габаритах
Генератор переменного тока нуждается в выпрямителе (реле-регуляторе) в постоянный ток для бортсети мотоцикла
Можно провести простой опыт, взять электромагнитное, 4х контактное реле
Проводить магнитом, в итоге с вывоводов получим напряжение т.к. в реле есть катушка
А если к катушке подвести напряжение, то она будет примагничивать металлические предметы
Генераторы конструктивно могут быть
1) Автомобильного типа
Трехфазная обмотка на статоре, обмотка возбуждения на роторе, ток к обмотке возбуждения подводится через щетки
Выпрямление тока выполняется реле-регулятором или встроенным диодным мостом
Щетки периодически приходят в негодность, необходимо менять
Генератор автомобильного типа состоит из статора (корпус) и ротора (вращающийся внутри статора вал)
В статор укладываются катушки из медной проволоки и соединяются в электроцепь, которую называют обмоткой статора
Если крутить магнит внутри статора (эмулируя ротор), то на выводах со статора получим электрический ток
Чем больше скорость вращения, тем больше напряжение
В генераторах используются электромагниты вместо обычных, для поддержания и регулирования стабильного напряжения
Ротор - по сути вал, на котором есть металлический сердечник, а на него намотано множество слоев медной проволоки
С медной проволоки идут 2 вывода на 2 медных, контактных кольца, а к кольцам подходят 2 графитовые щетки
Одна щетка соединена с массой мотоцикла (минусом), вторая щетка через разрыв замка зажигания с плюсом аккумулятора
При повороте ключа зажигания, электричество проходит через обмотки, тем самым создавая электромагнитное поле
Для усиления поля на ротор устанавливаются два 6ти полюсных, металлических сердечника
При работе генератора, ротор вращается, тем самым на 2х обмотках статора создается электрический ток
2) Маховично-магнитные
Отсутствует обмотка возбуждения, заменяет несколько магнитов на маховике
Регулировать напряжение меняя ток возбуждения - нельзя, это усложнит конструкцию регулятора
Регулировка происходит путем закорачивания обмоток накоротко
Т.е. генератор служит тормозом для двигателя, даже когда выключены все потребители
Ввиду этого сэкономить топливо выключая фару не получится
Довольно надежен, дешевле и проще в производстве, получил широкое распространение на мототехнике
Однофазный генераторы часто ставят на эндуро, питбайки и квадроциклы, особенно часто для техники с кикстартером
Трехфазные генераторы ставят уже на более серьезную технику
Рассмотрим пример с 3х фазным генератором мотоцикла
Статор в мототехнике часто закреплен на внутренней стороне скрывающей его левой крышки, наружу видны выводы фаз
Так-же может быть закреплен в картере, когда ротор установлен обратной стороной
С выводов фаз, получают вырабатываемый генератором, переменный, электрический ток
В роторе установлены постоянные магниты, тем самым чередуется полярность
В статоре обмотки соеденины в самом начале в одно целое (ноль), такой тип подключения называется - звезда
Выводы фаз идут с 3х концов обмоток
При работе двигателя, вращается маховик (ротор) с магнитами, статор - с обмотками неподвижен
Переменный ток идет через 3 вывода фаз на выпрямитель (РР), в котором находится диодный мост
Этот мост выпрямляет ток на плюс и минус, а управляющая плата стабилизирует напряжение
Производителем заложены пороги максимального напряжения для бортсетей мотоциклов, обычно около 14 вольт
Когда напряжение возрастает, плата дает сигнал тbристорам замкнуть фазу на минус, уменьшая напряжение
Цикл повторяется для возрастающего напряжения все время работы
Частые поломки таких генераторов:
Статор - межвитковое замыкание
Статор - замыкание на массу
Статор - обрыв обмотки
3. - Выпрямитель (реле-регулятор) РР
В современных регуляторах стоят транзисторы, резисторы и т.д.
Однофазные РР схожи с трехфазными РР, отличаются количеством проводов
Фазных проводов два (могут выходить оба) или один (один конец может быть на массе в генераторе)
Напряжение генератора автомобильного типа регулируется изменением тока обмотки возбуждения
Выпрямлением обычно занимается встроенный в генератор выпрямитель
Имеет семь проводов, если нет встроенного выпрямителя:
Два вывода обмотки генератора
Масса
Плюс
три фазы
Имеет четыре провода, если есть встроенный выпрямитель:
Два вывода обмотки генератора
Масса
Плюс
Выпрямитель с магнитом (шунтирующий) более сложен
Регулировка выполняется закорачиванием обмоток, а напряжение при этом падает до нуля
Благодаря индуктивности обмоток они не горят
Т.к. РР закорачивает обмотки, то весь ток проходит через него, соответственно греется РР довольно сильно
Поэтому на РР используется радиатор
Снизить его нагрев можно нагрузив сеть потребителями (пример включив фару) т.к. часть тока пойдет через них
Имеет четыре провода (плохой вариант, не стоит брать Китай):
Три фазы
Плюс
Масса берется с корпуса
Отвод тепла от симисторов осуществляется пайкой их корпусов к радиатору
Имеет пять проводов (Слегка отъедает батарею при выключенном зажигании):
Три фазы
Плюс
Масса
Распространен на китайских питбайках, квадроциклах и т.п.
Имеет шесть проводов (Не отъедает батарею при выключенном зажигании):
Три фазы
Плюс
Плюс после замка (включение регулятора)
Масса
Самый распространенный вид РР, ставится на подавляющее большинство современных мотоциклов
Имеет семь или восемь проводов (по два одинаковых провода), цвета (могут быть другие):
Фазы - одного цвета, обычно белый или желтый
Плюс - красный, подключен до замка зажигания туда-же, куда обычно подключена батарея, толстый, силовой кабель
Плюс - красный с полосой - управляющий, подключен после замка, напряжение на нем появляется при повороте ключа
Масса - зеленый Honda, черно-белый Suzuki, толстый кабель, подключен на массу мотоцикла и на минус провод косы
По сути аналоги пяти и шести проводных РР, плюсовой и массы провода дублированы для уменьшения жесткости
Как проверить генератор и РР на мотоцикле, видео есть на моем YouTube канале:
Код обмена баннерами
