Как поднять бортовое напряжение? (обновляется!)
В независимости от включенных потребителей на автомобиле генератор, по инструкции, должен выдавать напряжение в пределах 13.5-14.5 вольт. Эксплуатация аккумуляторной батареи не допускается в режиме недозаряда (меньше 13.5 вольт) и перезаряда (больше 14.5), поэтому нужно время от времени всё же проверять бортовое напряжение, если у вас в автомобиле нет никакого индикатора в салоне, который показывает какое напряжение в бортсети авто. В случае недозаряда (меньше 13.5 вольт) ресурс АКБ будет очень малым.
Итак, все мы прекрасно знаем, что надо следить не только за бортовым напряжением, но и плотностью электролита в аккумуляторе. Вот небольшая таблица в помощь, где можно посмотреть, как по напряжению и плотности электролита, можно определить степень его разряженности или заряженности.
Степень заряженности Степень разряженности Плотность электролита Г/cм3 Напряжение на акб
100% 0% 1,28 12,7
80% 20% 1,245 12,5
60% 40% 1,21 12,3
40% 60% 1,175 12,1
20% 80% 1,14 11,9
0% 100% 1,10 11,7
указанные измерения проводились при температуре 20-25 С*
плотность ячеек не должна отличаться друг от друга +-0.02-0.03
напряжение надо измерять проверенным мультиметром.
Ну скажем, не так всё смертельно, но после езды минут 15-20 с включенными фарами и с печкой, напряжение падало аж до 12.8, естественно о какой зарядке аккумулятора могла идти речь…когда нормальная подзарядка аккумуляторной батареи должна быть при напряжении 13.9 вольт и выше. А после лета так оно вообще упало до 12.3 вольт и плотностью 1.2 Вот, тут и было решено, что надо поднять напряжение путём вставки диода в цепь регулятора напряжения…
Диод подходит практически любой с напряжением пробоя на нём 20в и ток не менее 5А
Я бы взял такой диод на 10А, он есть практически в каждом радиомагазине или на рынке.
Припаеваем к диоду провода а на концы провода и прячем всю эту конструкцию в пустой корпус от старого или неисправного реле, при желании и технической возможности все это можно спрятать внутри корпуса генератора .
Всё собрали и сделали замеры, вот что получили в конечном итоге…
Нагрузка Напряжение до Напряжение после
без нагрузки 14.2 14.45
+габариты 13.8 14.45
+ПТФ 13.7 14.4
+ближний 13.6 14.35
+отопитель 13.5 14.3
+Вентилятор 13.4 14.2
+дальний 13.2 14.1
+обогревы 13.1 14.0
+отопитель max 12.9 13.95
Пример даты с лада калина, генератор исправен (проверены регулятор напряжения, диоды, щетки, наличие межвитковых, коротких и обрывов!). При таких напряжениях генератора АКБ долго не живет на этой машине.
Так работает РН на моей машине, китайский бош.
Если не помогает диод то есть и другое решение это отключение щеток от штатного регулятора и подключение их ко внешнему. В качестве внешнего можно использовать РН от 2101-06. Преимущество его это полная ремонтопригодность, и возможность настроить необходимое напряжение, ну и цена не велика. Недостаток прийдется повозится с его разборкой.
Суть доработки в том, что бы путем подбора сопротивления делителя на резисторах R1, R2 добиться напряжения срабатывания 14,2 — 14,4В.
На место старого резистора R1 нужно установить новый, его сопротивление должно быть как можно ближе к 700 Ом. Как вариант можно припаять малогабаритный переменный резистор на 1 ком и уже на машине подобрать нужное напряжение
Этот вариант конечно же больше для подкованных в электронике любителей, но всегда можно такого найти на ближайшей станции не думаю что сдерут за переделку дорого.
UPD №2
Можно приобрести уже готовый внешний РН. Но только при этом нужно уточнить подходит ли он конкретно под вашу модель генератора.
Доработка регулятора напряжения 611.3702-05
Как повысить заряд генератора с помощью дополнительного диода
Многие автомобилисты сталкивались с таким понятием, как низкое напряжение в сети. Виновником ситуации становился генератор, который выдавал недостаточное количество тока. Можно ли каким-нибудь способом увеличить напряжение, выдаваемое агрегатом? Как увеличить мощность генератора, не повредив цепь и общую систему.
Диод в схему
Установка диода с тумблером – самый простой способ увеличить напряжение. Тут не нужно заморачиваться, искать много информации в книжках и т.п. Все максимально доступно, никаких особых сложностей.
Этот вариант увеличения напряжения, несмотря на простоту, дает самый надежный результат. Подходит идеально для отечественных, вазовских моделей авто.
Целью данного способа увеличения напряжения в бортовой сети автомобиля является обман регулятора, который находится внутри генератора. Как известно, на старых отечественных моделях авто (копейка, Ваз 2105 и т.д.) просадка напряжения порой доходит до критичных значений – бывает, и до 12.5 вольт опускается. Аккумулятор, понятно, заряжаться при таком напряжении не будет.
Регулятор напряжения – это те же щетки, таблетка, шоколадка – названий много, но это один и тот же элемент, который отвечает за регулирование напряжение в генераторе. На наших отечественных автомобилях, преимущественно старого года выпуска, таблетки стоят плохого качества. Они плохо регулируют вольтаж, и как было сказано выше, порой значение тока просаживается ниже плинтуса.
Итак, что нужно сделать – вставить дополнительный диод в цепь. Этим мы добьемся следующего: насколько на диоде будет понижено напряжение, настолько регулятор будет повышать общий ток в цепи.
Схема установки диода
Интегрировать диод можно несколькими способами. Один из лучших – дистанционно. Берется простой тумблер, устанавливается где-нибудь в удобном месте.
Простой тумблер
Очевидно, что тумблер следует провести через провод на генератор. Вставить диод можно в прорезь моста генератора, в том месте, где проходит проводок с обмотки возбуждения на регулятор. Т.е, диод просто врезаем в проводок между мостом и регулятором.
К диоду выводим отдельно тумблер через два провода, как показано на фото ниже.
Подключение диода
Когда напряжения в бортовой сети достаточно, например, в летнее время, диод просто установлен, не задействован. Если тока мало, достаточно включить тумблер, активировав диод. Таким способом, мы обманываем регулятор.
Диоды можно использовать следующие.
Подойдут также их аналоги, например, импортные. Они намного компактнее, изготовлены из пластмассы (корпус). Отечественные – металлические.
С помощью диода можно обеспечить падение напряжения в 0.9 или 1.2 вольт. Таким образом, если просадка получается до 13-13.6, то примерно 1 вольт будет регулятором добавляться. Для зимних нагрузок это нормально. Стандартная просадка регулятора должна быть до 13.8 вольт, не ниже. При таком значении аккумулятор может еще заряжаться, но если вольтаж будет меньше – уже нет.
Особенно критично падение вольтажа ниже стандартных значений для современных кальциевых АКБ. Дело в том, что низкая просадка убивает такие батареи, они портятся. Естественно, не рекомендован и повышенный показатель напряжения. Он должен быть не больше 14.6 вольт (подробнее об этом в таблице, в конце статьи).
Куда поставить диод
Установка диода в цепь – это универсальное решение, дающее хороший результат. Однако следует помнить о некоторых важных моментах:
- Соблюдать полярность, подключая дополнительный диод. Если нарушить это правило, то зарядка на АКБ поступать не будет.
- Диод обязан быть подобран так, чтобы выдавать ток не менее 5 А.
- Желательно устанавливать диод вне генератора, так как он будет сильно греться.
- Более эффективными считаются кремниевые диоды. Они способны забирать напряжение в пределах 0.8-1.2. А вот германиевые диоды – не больше 0.7 вольт.
Про регуляторы
Конструктивно таблетки, контролирующие напряжение в генераторе, способны повышать ток до 13.6 вольт. Известно, что существует две схемы подключения регулятора: старая и новая.
Старая схема – это более надежный вариант, не слишком повышающий напряжение, но и не позволяющий ему опускаться до критичных значений. А вот новая – хотя она полностью скопирована со старой, имеет много недостатков.
Регулятор трехуровневый
Хронический недозаряд АКБ – это именно тот самый недостаток новой схемы. Проблематичным становится запуск двигателя в холодное время года. Владельцам приходится ставить предпусковые подогреватели или придумывать что-то еще.
Некачественные регуляторы заставляют АКБ поглощать энергию только летом, т.е, при плюсовой температуре. Зимой же, особенно если совершать короткие пробеги на авто, батарея не успевает прогреваться, хотя бы до 0, и периодически разряжается.
Опытные автомобилисты рекомендуют зимой проезжать не меньше 20-30 минут, чтобы восстановить АКБ.
Итак, как же решается проблема? Очевидно, что наилучший вариант – повысить напряжение в бортовой сети, а как это сделать? Необходимо заставить таблетку «поверить», что якобы в сети низкое напряжение. Тем самым, мы добьемся того, что ген будет выдавать недостающий вольтаж.
Низкое напряжение в бортовой сети автомобиля может быть вызвано наличием большого количества потребителей. Например, если используется мощная акустическая система с сабвуфером и усилителем, спады напряжения неизбежны.
Вместо диода использовать можно также специальные регуляторы, которые выдают три значения вольтажа, в зависимости от температуры воздуха: 13.2, 13.9 и 14.5 вольт. Получается три режима: летний, весна/осень и зима.
Рекомендуем к просмотру таблицу, где приведены данные о нормальном заряде АКБ и стандартной работе генератора.
| Степень заряженности АКБ | Заряжать АКБ зарядным устройством | Работа генератора |
|---|---|---|
| 12,72 вольт — 100% | Если ЭДС— меньше 12,6 В | норма — от 13,6 В — до 14,4 В |
| 12,50 вольт — 75% | Uнагрузки —меньше 9 В ( нагрузочная вилка) | меньше 13,6 В – недозаряд(плохо) |
| 12,35 вольт — 50% | Плотность электролита— меньше 1,25г/см | больше 14,4 В – перезаряд. (тоже плохо) |
| 12,10 вольт — 25% |
Эффективность диода, повышающего напряжение в бортовой сети, не подлежит сомнениям. Так делают почти все опытные автомобилисты, владельцы отечественных моделей. После этого, машина будет легко запускаться не только летом, но и зимой. Высокий ток – четкая зарядка.
Вопрос. Как увеличить ток и напряжение вырабатываемого генератором? Что для этого нужно?
Трансформатор. Увеличите напряжение. Если ток на выходе — переменный. Ток — собственная характеристика потребителей. Разве что генератор должен выдавать в сеть не менее требуемого тока. А вот повысить и то и другое одновременно, не изменив параметры генератора не получится, просто потому что это и есть электрическая мощность, а энергия, по сути, не берется из ниоткуда. Закон сохранения энергии, ad hoc, не нарушается никогда.
Сильней или быстрей крутить.
ток генератора для его нормальной работы не должен превышать 2/3 от паспортных данных—-иначе можно потерять сам генератор.
Напряжение регулируется током возбуждения генератора. Имеется верхний предел регулирования напряжения, при котором наступает насыщение железа генератора. Рост напряжения при насыщении сопровождается резким ростом тока, что не допустимо. На заданном участке напряжения ток генератора определяется включенной нагрузкой. Увеличение тока нагрузки выше допустимого как и рост тока за счет перенасыщения железа является аварийным режимом.
Как увеличить ток генератора
Нередко работа генератора перестает удовлетворять возросшим требованиям, связанным с установкой дополнительного электрического оборудования, постоянно включенным ближним светом, частой и длительной работой двигателя на холостых оборотах, например, в пробках, а также использованием современных аккумуляторных батарей (АКБ), требующих повышенного напряжения заряда и более точного его поддержания.
Если суммарная долговременная мощность потребителей превышает паспортную мощность генератора, т. е. имеет место отрицательный энергетический баланс, наиболее эффективным решением проблемы может служить только замена генератора на более мощный. Такие решения, как уменьшение диаметра ведомого шкива для повышения передаточного числа привода, замена диодов выпрямительного моста на диоды Шоттки для снижения падения напряжения, применение полевых транзисторов в оконечном каскаде регулятора напряжения (РН), снятие мощности с нулевой точки обмотки статора (третьей гармоники фазного напряжения) и другие являются полумерами с ограниченной эффективностью, достаточно затратны и не способны кардинально решить проблему нехватки мощности.
В случае же, когда генератор справляется с электрической нагрузкой во всем диапазоне оборотов двигателя, нередко возникает задача повышения выдаваемого им напряжения по сравнению с тем, которое обеспечивается применением штатного РН. Нередко он имеет большой разброс напряжения регулирования, нижний предел которого у некоторых экземпляров может доходить до 13,6 В, что приводит к хроническому недозаряду даже АКБ старого образца со всеми вытекающими отсюда последствиями, особенно в холодное время года.
Все сказанное в дальнейшем справедливо для исправной электрической схемы с хорошими контактами между АКБ, кузовом, двигателем и генератором, при правильно натянутом приводном ремне.
Для повышения напряжения регулирования штатного РН в простейшем случае можно использовать дополнительный диод, включаемый в его цепь:
При этом контрольное напряжение на РН снижается на величину падения напряжения на открытом диоде, которое в зависимости от его типа — диод Шоттки, германиевый или кремниевый — составляет от 0,3 до 1,2 В. В результате напряжение регулирования РН возрастает на ту же величину. Поскольку через диод течет ток возбуждения генератора, его максимально допустимый прямой ток должен составлять не менее 5 А. Конструктивно диод может быть либо впаян в шину дополнительных диодов (показан стралкой):
(фото с сайта http://forum.auto35.ru), либо вставлен в разрыв штатных разъемов:
Аналогичный результат достигается установкой такого же диода в минусовую цепь РН:
Возможна также замена диода резистором сопротивлением 0,2-0,3 Ом, чем обеспечивается отрицательная обратная связь по напряжению с аналогичным эффектом. Мощность резистора должна составлять не менее 5 Вт, и необходим теплоотвод (как, впрочем, и для диодов тоже). Такие схемы, правда, могут отличаться нестабильностью напряжения регулирования.
Недостатком этих решений является некоторое снижение тока через обмотку ротора из-за падения напряжения на диоде или резисторе и, как следствие, небольшое снижение максимальной мощности генератора.
Более правильной с учетом этого недостатка является такая схема:
Здесь силовая и контрольная цепи РН разделены, а диод, показанный на схеме справа, включен только в последнюю. Параллельно ему установлен диод, необходимый для гашения тока самоиндукции обмотки ротора. Он совместно с диодом в самом РН предотвращает пробой силового ключа РН при коммутации обмотки. Реализация этой схемы конструктивно сложнее, поскольку требует разъединения нередко сваренных контактов в самом щеточном узле. Здесь необходимо плюсовую щетку, соединяющуюся через клемму «папа» с выпрямителем, отключить от вывода, выходящего из корпуса РН, а в образовавшийся зазор впаять диоды и обеспечить их изоляцию. Это, правда, намного проще сделать, если РН уже вынесен за пределы генератора.
И, наконец, наиболее эффективное решение достигается установкой выносного РН с заменой щеточного узла и размещением самого регулятора вне генератора, подверженного нагреву, попаданию воды и антифриза. В этом случае обеспечиваются также более корректная термооптимизация работы РН, возможность переключения напряжений регулирования, как это сделано в многоуровневых РН, и удобство его обслуживания.
В генераторах 8-го и 10-го семейства, установленных на ВАЗ-21213 и 21214 соответственно, напряжение для контроля РН снимается с дополнительных диодов, которые одновременно служат для питания обмотки ротора. В ряде случаев, особенно при большой нагрузке на генератор и высоких оборотах двигателя, напряжение в этой точке может превышать на 0,2 — 0,3 В напряжение на силовом выводе генератора, а следовательно и на АКБ. Это объясняется бОльшим падением напряжения на силовых диодах по сравнению с дополнительными и приводит к некорректной работе РН, т. е. к занижению напряжения регулирования на эту величину. Избежать этого можно, снимая контрольное напряжение с силового вывода, что реализовано в современных генераторах путем применения РН нового образца с дополнительным выводом:
Путем несложной доработки его можно установить в генератор 10-го семейства. Подробности можно узнать на форуме autolada.ru http://www.vtnauto.com/ru/1702.html, подключаемым к силовой клемме.
Поскольку у меня уже был установлен всем хорошо известный трехуровневый РН, я собрал несложную схему, показанную на следующем рисунке:
Здесь в цепь плюсовой клеммы РН введен контакт реле Р, обмотка которого подключена к дополнительным диодам. После запуска двигателя и возбуждения генератора реле Р срабатывает и переключает контрольный вывод РН с дополнительных диодов на силовой вывод генератора, в моем случае — непосредственно на плюсовую клемму АКБ. Таким образом, при работе генератора контрольная и силовая цепи РН развязаны: контрольное напряжение снимается с АКБ, а на обмотку ротора подается напряжение с дополнительных диодов. Благодаря этому удалось добиться стабилизации напряжения во всех режимах на уровне 14,2 В (в среднем положении переключателя).
Реле можно использовать любое автомобильное 5-контактное на напряжение 12 В. Конденсатор С служит для повышения инерционности реле и сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Диод VD1 с максимальным прямым током не менее 1 А, например, 1N4001 служит для гашения тока самоиндукции обмотки ротора взамен аналогичному диоду внутри РН, который для корректной работы схемы необходимо удалить:
Все элементы, включая сам РН, размещены в подходящей по размеру электротехнической монтажной коробке.
Статья не претендует на оригинальность, а является лишь попыткой обобщения имеющегося опыта и личных наблюдений.