Регистрация Войти
Вопрос

Как быстро генератор заряжает аккумулятор?

Судя по всему, общепринятое мнение таково, что автомобильные генераторы выдают ток силой 50 А.
Я посмотрел предполагаемые характеристики моего компактного автомобиля Jetta 2008 года выпуска с двигателем 2,5 л в интернете, и оказалось, что он может выдавать 140 А 14 В (в идеальных условиях?), а это большая мощность — 1960 Вт!




  • Какая часть этих 140 А в итоге идёт на зарядку 12 В, 61 Ач, 330 А DINаккумулятора автомобиля?


  • Есть ли способ определить, получает ли аккумулятор достаточный заряд от генератора в различных условиях эксплуатации?




Например, может показаться, что мой генератор прошёл тест AutoMeter BVA-230 в O'Reilly Auto Parts без проблем, как и мой оригинальный аккумулятор шестилетней давности (который на следующей неделе отказался запускать двигатель после ночи при температуре 7 °C).



Однако, после того, как я поинтересовался у них, что происходит (во время вышеупомянутого визита, когда все прошло все их тесты, и они были готовы оставить меня в покое, заверив, что мне абсолютно не о чем беспокоиться), и попросил провести повторный тест с обоими сиденьями с подогревом, включенными на максимум, и то же самое с кондиционером, когда машина работает на холостых оборотах, они сразу сказали, что мой генератор не справляется с несколькими их тестами, и я должен заменить его как можно скорее; когда я объяснил им, что он не должен включать так много энергии на холостых оборотах, и попросил провести третий повторный тест на более высоких оборотах, похоже, что теперь он снова прошел тест на напряжение, но, предположительно, все еще не прошел тест под названием "диоды".



При ручном тестировании с помощью автомобильного вольтметра на 12 В выяснилось, что на холостом ходу при выключенном оборудовании в течение нескольких минут после запуска двигателя напряжение составляет от 14,1 до 14,3 В, но если включить оба сиденья и кондиционер, то напряжение может упасть до 13,1 В или около того.




  • При напряжении 13,1 В на холостом ходу при 600 об/мин и включенном оборудовании аккумулятор все еще заряжается, находится в нейтральном состоянии или фактически разряжается?


  • Поможет ли, если перед выключением зажигания дать двигателю поработать на повышенных оборотах (возможно, до 2000 об/мин?), если он простоял на холостом ходу при 600 об/мин более 10 минут со всеми включенными потребителями энергии? Как долго нужно давать двигателю поработать на повышенных оборотах и до какой отметки? Что лучше — дать двигателю немного поработать на повышенных оборотах или просто выключить все потребители энергии и не давать двигателю поработать на повышенных оборотах?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/13483/how-fast-does-the-alternator-charge-the-battery
1
+ Читать

17 Комментариев

  1. Вкратце: генератор заряжает аккумуляторную батарею с той скоростью, с которой позволяет аккумуляторная батарея, или с той скоростью, с которой может генератор, в зависимости от того, что меньше, при постоянном напряжении (обычно 13,8 В или 14,2 В). Если напряжение на клеммах падает до 13,1 В, это означает, что аккумуляторная батарея не заряжается и может разряжаться, если только уровень заряда батареи не очень низкий. Вероятно, генератор или аккумуляторная батарея находятся в плохом состоянии.


    Генератор будет заряжать аккумулятор при постоянном напряжении (обычно 13,8 или 14,2 В), но не при постоянном токе. Сила тока, поступающего в аккумулятор, будет естественным образом постепенно уменьшаться по мере зарядки аккумулятора. Сразу после запуска автомобиля сила тока может быть высокой, например 50 ампер, но затем она быстро снизится до 5–10 ампер, а в конечном итоге станет очень низкой, например менее 1 ампера, по мере зарядки аккумулятора. Напряжение должно оставаться примерно одинаковым.


    На сайте Battery University есть статья, в которой описывается процесс зарядки свинцово-кислотного аккумулятора. Указанное в ней напряжение рассчитано на одну ячейку, поэтому для аккумулятора на 12 В его нужно умножить на 6. Сила тока зависит от ёмкости аккумулятора.
    https://batteryuniversity.com/learn/article/charging_the_lead_acid_battery


    При выключенных всех автомобильных аксессуарах напряжение на клеммах аккумулятора должно составлять от 13,7 до 14,3 В в течение минуты после запуска автомобиля. Напряжение на клеммах должно оставаться примерно на том же уровне при включенных аксессуарах. Если при включенных аксессуарах и работающем на холостом ходу двигателе напряжение составляет 13,7 В или ниже, то, скорее всего, генератор или аккумулятор находятся в плохом состоянии.

  1. Люди должны понимать, что генераторы должны заряжать аккумуляторы при низкой силе тока, иначе аккумулятор выйдет из строя раньше времени. Поэтому 5 или 6 ампер — это хорошая оценка.

  1. Генератор заряжает аккумуляторную батарею с регулируемой силой тока 5 А. Зарядная мощность намного ниже, чем указано на батареях, обычно она составляет 1/10 от их ёмкости. Это связано с тем, что при полной зарядке аккумуляторная батарея перегревается, выделяется большое количество газообразного водорода, что значительно сокращает срок её службы.


    Аккумулятор ёмкостью 61 А·ч при силе тока 5 А полностью зарядится от нуля за 12,2 часа. Генератор способен вырабатывать 1,96 кВт. Если бы он работал так весь день, то генератор и регулятор, скорее всего, вышли бы из строя.
    Аккумулятор нужен только для того, чтобы завести машину и включить аксессуары, когда двигатель не работает. После запуска генератор берёт на себя всю нагрузку.
  1. Да, нагрузка на вспомогательные устройства быстро возрастает. Указанный в вопросе ток в 140 А не кажется чрезмерным для генератора. Большая часть этого тока будет расходоваться на вспомогательные устройства, а не на аккумулятор. Генератор должен быть способен обеспечивать работу всех вспомогательных устройств и заряжать аккумулятор.
  1. Фары потребляют около 15 А, стеклоочистители — ещё 20 А, обогрев стёкол — ещё 15 А, подогрев сидений, вентилятор(ы) охлаждения, электропривод... всё это быстро накапливается.
  1. Добро пожаловать в раздел «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей»! Я не совсем понимаю, о чём вы говорите. Не могли бы вы привести пример, чтобы лучше объяснить свою гипотезу?
  1. Именно это я и увидел в своих измерениях и подумал, что ошибся. Генератор BMW рассчитан на ~150 А, и я вижу, что на холостом ходу он вырабатывает ~38 А, согласно диагностическому модулю, но когда я на самом деле измеряю ток, поступающий в аккумулятор (как на холостом ходу, так и при повышенных оборотах), с помощью мультиметра, он показывает всего около ~5 А (отрицательное значение указывает на зарядку)

  1. В старых автомобилях генератор выдавал высокую мощность до тех пор, пока не нагревался. Раньше это называлось точкой насыщения. Затем мощность генератора снижалась, чтобы обеспечить потребляемый ток плюс, возможно, пару ампер. Более современный «умный» генератор и его система управления могут проводить проверку проводимости во время работы и лучше заряжать аккумулятор. Тем не менее постоянная зарядка и разрядка аккумулятора в конечном счёте приводит к сульфатации его пластин и снижению производительности. Если хотите, можете купить «амперметр-зажим» и следить за скоростью зарядки, не отсоединяя кабели. Или заряжайте аккумулятор током около 1 ампера, а затем полностью разряжайте его с помощью лампочки мощностью 1,2 Вт. Повторяйте это до тех пор, пока аккумулятор не будет десульфатирован. Более распространённый и простой вариант — просто заменить аккумулятор по достижении им трёхлетнего возраста, особенно если автомобиль используется для критически важных операций. В любом случае любой генератор будет выдавать максимальную мощность только при полной нагрузке.


  1. Откуда вы взяли эту цифру «5 А/ч»? Любое число, за которым следует «А/ч», вовсе не является скоростью зарядки! (Даже если за ним следует «Ач»)
  1. Около 750 оборотов двигателя в минуту — это обычная частота вращения (при включении).
  1. Использование токоизмерительных клещей на изолированном проводе кажется хорошей идеей, однако, учитывая, что мой аккумулятор очень старый, а генератор, вероятно, тоже уже не в лучшем состоянии, я не могу знать, какими должны быть его характеристики. Каковы оптимальные обороты генератора? Насколько быстро должен заряжаться аккумулятор в таком компактном автомобиле, как Jetta 2008 года?
  1. Стресс-тест — это не безответственно, это лучше, чем неожиданно заглохнуть из-за севшего аккумулятора, стоя на светофоре ночью под проливным дождём.
  1. @cnst Да, вы правы — любое напряжение выше 12 В на аккумуляторе заряжает его. Чем меньше у вас доступных вольт, тем дольше будет идти зарядка... вот почему в некоторых служебных автомобилях установлено несколько аккумуляторов/генераторов и действует правило «не останавливаться», потому что они могут не завестись и/или на них установлено оборудование с высоким энергопотреблением.
  1. @IhavenoideawhatI'mdoing, я думаю, идея в том, что аккумуляторы, как правило, имеют достаточную ёмкость, так что при работе на холостом ходу со всеми включёнными аксессуарами не должно оставаться много лишнего заряда для зарядки самого аккумулятора. В такой ситуации он может немного разрядиться, но это компенсируется, когда вы начнёте движение и увеличите обороты, чтобы покрыть всю нагрузку + зарядить аккумулятор.
  1. @tahwos Как это вообще можно назвать стресс-тестом? Система зарядки должна легко справляться со всеми одновременно включенными аксессуарами. Если бы она переставала выполнять свою работу, когда вы одновременно включаете подогрев сидений, обогрев заднего стекла и кондиционер, то жители регионов с холодным климатом были бы очень недовольны.
  1. Более того, изменение условий тестирования для имитации неисправности не указывает на наличие неисправности, а просто сводит на нет все результаты этого теста.
  1. Вы слишком много думаете об этом: аккумулятор, которому 6 лет, скорее всего, пора сдавать на переработку. А намеренно включать как можно больше устройств, чтобы «провести стресс-тест» вашей системы зарядки, просто безответственно. Система зарядки вашего автомобиля предназначена для «подзарядки» аккумулятора и работы с разумным количеством аксессуаров во время движения, а НЕ для полноценной зарядки аккумулятора. В правильно работающей и эксплуатируемой системе напряжение на измерителе (во время работы) обычно составляет около 14 вольт. Любое отклонение в большую или меньшую сторону указывает на проблему или слишком большую нагрузку.
Вы уже ответили на этот вопрос