Для работы зажигания и другого электрооборудования автомобиля требуются большие объемы электроэнергии.
Если бы для питания использовалась обычная батарея, она бы быстро разрядилась. Именно поэтому в автомобилях используются аккумуляторные батареи и системы зарядки, которые их поддерживают.
Батарея состоит из пар свинцовых пластин, погруженных в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.
Некоторые из пластин соединены с зажимами. При подаче тока в батарее возникает химическая реакция, в ходе которой на пластинах образуется свинцовый осадок.
Когда батарея отдает заряд, происходит обратный процесс: свинцовый осадок растворяется, и в ходе реакции образуется электрический ток.
В генераторе находится ротор с ременным приводом, который при подаче тока выполняет роль электромагнита. При вращении ротора сила тока в обмотке статора увеличивается.
В современных автомобилях батареи заряжаются от генератора, в старых моделях в качестве зарядного устройства используется динамо-машина. Генератор или динамо-машина работают от ременного привода и получают энергию от двигателя.
Генератор состоит из неподвижной обмотки (статора) и ротора, который вращается внутри нее.
Ротор представляет собой электромагнит, принимающий ток через контактные щетки из углеволокна и вращающиеся металлические кольца.
Вращение магнита в обмотке статора создает сильный ток за пределами этой обмотки.
Получаемый таким образом ток считается переменным, т.к. его направление меняется с каждым поворотом ротора. Для получения постоянного (одностороннего) тока переменный ток необходимо выпрямлять.
Динамо-машина производит постоянный ток, однако его сила ниже, особенно при небольшой частоте оборотов двигателя. Кроме того, такое устройство весит больше, чем генератор.
Если батарея не заряжается (например, потому, что был отключен двигатель), на приборной панели светится лампа аварийной сигнализации.
В некоторых автомобилях предусмотрен амперметр, показывающий силу генерируемого тока, или индикатор состояния батареи, показывающий текущий уровень заряда.
Как работает генератор
Как течет ток в генераторе
При движении магнита через замкнутый контур в обмотке образуется электрический ток. Представим себе виток катушки с магнитом внутри.
Северный полюс магнита направлен к верхней части витка, южный полюс - к нижней. При движении магнита в каждом витке возникает односторонний ток.
При отдалении магнита ток исчезает и появляется, когда южный полюс достигает нижней части витка, а северный - верхней.
При этом ток течет в обратном направлении.
В генераторе автомобиля электромагнит используется для усиления тока.
Как работает динамо-машина
Электромагнит динамо-машины представляет собой обмотку возбуждения, ток генерируется при вращении сердечника.
Магниты динамо-машины, также именуемые обмоткой возбуждения, неподвижны. Ток возникает в сердечнике, который представляет собой обмотанный проволокой вал, вращающийся в обмотке возбуждения.
однако в первом случае ток передается на коллектор - металлическое кольцо, разделенное на сегменты, которые попарно соприкасаются с контактными щетками с пружинными направляющими.
При повороте сердечника направление тока меняется, и щетки меняют свое местоположение, соприкасаясь с другой парой сегментов. Эта пара направляет ток в противоположную сторону, и он всегда течет в одном и том же направлении.
Подача тока на батарею
Ток, получаемый с помощью генератора, выпрямляется с помощью нескольких диодов, пропускающих его только в одном направлении.
Для зарядки батареи требуется определенное напряжение.
Генератор снабжен управляющим элементом на транзисторах. Этот элемент управляет напряжением, увеличивая или уменьшая силу тока по требованию.
Выпрямитель и реостат, как правило, находятся в крышке корпуса генератора, но в некоторых генераторах они крепятся к корпусу снаружи.
Динамо-машине не требуется выпрямитель. Она снабжена регулятором напряжения, который содержится в отдельном корпусе с несколькими переключателями.
Один из переключателей контролирует уровень напряжения путем временного отключения тока в обмотке возбуждения.
Второй переключатель перекрывает избыточный ток, не давая ему повредить батарею.
Третий переключатель предотвращает разрядку батареи, когда динамо-машина работает с недостаточной мощностью.
Опубликовано пользователем Valeratal