Dlaczego alternatory nie mogą zapewnić pełnego prądu na biegu jałowym?

Czytałem o testach obciążenia i alternatorach z pełnym polem w kilku różnych książkach, które otrzymałem, i jednym z punktów, które wszyscy podnieśli, było to, że aby przetestować maksymalną moc alternatora (lub blisko niego), należy zwiększyć obroty do około 2000 do 2500, ponieważ alternatory nie są w stanie zapewnić pełnego prądu przy wolnych obrotach.

Wydaje mi się to nieco sprzeczne z intuicją, ponieważ sądzę, że z założenia alternator logicznie musi być w stanie zapewnić wystarczający prąd na biegu jałowym, aby zasilić wszystkie akcesoria, a także utrzymać akumulator.

Jako praktyczny przykład, wykonałem kilka pomiarów na moim 99 Nissanie Almera 1.6L (który, jak zakładam, jest w dobrym stanie technicznym). Włączyłem jasne światła, klimatyzację i radio.

Na biegu jałowym (około 850 obr./min z powodu biegu jałowego) zmierzyłem prąd stały o wartości 59 amperów na kablu alternatora B + i 11 amperów wchodzących do dodatniego kabla akumulatora.

Następnie podniosłem prędkość obrotową do 2500 i ponownie zmierzyłem, uzyskując prąd stały 69,2 ampera na alternatorze i prąd stały 14,5 ampera na akumulatorze. Zgodnie z tym, co przeczytałem, zwykle wystarczy tylko około 5 amperów, aby utrzymać akumulator w stanie naładowania, ale przez kilka minut pracowałem z kilkoma silnikami bez włączonego silnika, więc prawdopodobnie bateria potrzebowała trochę więcej ładowanie niż zwykle.

Tak więc wyraźnie, nawet przy bezczynności alternator nie jest w stanie zapewnić całego prądu, którego system faktycznie potrzebuje, ale jednocześnie zapewnia wystarczający prąd, aby uruchomić system bez pobierania z akumulatora.

Jakie są podstawowe powody, dla których systemy ładowania są skonfigurowane w ten sposób?

Koszt jest głównym powodem.

Alternator, który może zapewnić pełny prąd ładowania, byłby znacznie większy, wymagając większych uzwojeń wirnika i stojana. To by uczyniło go droższym i cięższym.

Producenci wykorzystują fakt, że spędzasz tylko niewielką ilość czasu na biegu jałowym w porównaniu do jazdy na ich korzyść. Większość samochodów jest zaprojektowana do jazdy z prędkością około 2krpm. To jest, gdy spędzasz większość czasu, więc aby zmniejszyć i lżejszy alternator, jest on zaprojektowany dla mocy znamionowej przy tej prędkości obrotowej.

Wreszcie ten mityczny alternator, który może wytwarzać prąd znamionowy na biegu jałowym, wytworzyłby więcej niż prąd znamionowy przy 2krpm. Jeśli samochód ma zużywać 100A z włączonym wszystkim, wtedy 150A, alternator, który jest w stanie wytworzyć przy 2krpm jest marnowane.

Gdyby alternator mógł zapewnić pełną moc wyjściową na biegu jałowym, co by to zrobił na czerwonej linii? Natężenie wyjściowe jest proporcjonalne do prędkości obrotowej alternatora.

Za pomocą przekładni można sprawić, by alternator obracał się szybciej na biegu jałowym i wytwarzał pełne natężenie prądu. Jednak przy wysokich prędkościach obrotowych przekroczyłoby to prędkość, z jaką jest zaprojektowany do wydajnego działania.

Zatem alternatory są odpowiednio dobrane do szacowanego poboru akcesoriów. Nie więcej, nie mniej.

Twoje przesłanie jest odwrócone. Maksymalna moc wyjściowa i wystarczająca moc wyjściowa to nie to samo. Własne liczby pokazują, że alternatory zapewniają wystarczającą moc wyjściową, aby utrzymać pełne naładowanie akumulatora na biegu jałowym. Jeśli tego nie zrobią, samochody nie będą mogły pozostawać bezczynne przez bardzo długi czas, ponieważ akumulator wyczerpałby się. Jak wskazano w innych odpowiedziach na to pytanie, im szybciej obraca się alternator, tym większa moc wyjściowa. Wystarczająco na biegu jałowym, więcej niż potrzeba na wyższych obrotach.

Im więcej obciążenia elektrycznego zostanie nałożone na alternator (tj. Więcej obciążeń, takich jak światła i grzejniki są włączone), alternator staje się trudniejszy do obracania. W takim przypadku nowoczesny samochód sterowany za pomocą ECU zwiększy obroty biegu jałowego, aby temu zaradzić i uniknąć zgaśnięcia silnika. Zatem twoje pierwotne pytanie „Dlaczego alternatory nie mogą zapewnić pełnego prądu na biegu jałowym?” to fałsz. Zależy to, co zdefiniujesz jako „bezczynny”.

Alternator nie może dostarczyć więcej prądu elektrycznego niż jest to zamierzone. Z tyłu alternatora znajduje się regulator, a jeśli silnik wiruje przy znacznie wyższych obrotach, dosłownie nie pozwala na przepływ nadmiaru prądu do akumulatora. Generalnie alternator powinien być w stanie wytworzyć wystarczającą ilość prądu, aby utrzymać samochód w ruchu bez rozładowywania akumulatora.

Zatem regulator zapewniający odpowiednie napięcie dla obciążenia wydaje się sugerować, że obciążenie powinno być w stanie pobierać wymagany prąd do wydajnego działania. I dlaczego ciągle słyszę, że napięcie wyjściowe jest bezpośrednio związane z alt. rpms, który może, ale niewiele wspominając o wzbudzaniu cewek polowych za pomocą nieco większego napięcia, lub mniejszego w razie potrzeby? Czy to nie jest funkcja regulatora i powód, dla którego alternatory z magnesem trwałym nie mogą tego zrobić, a przynajmniej nie tak prosto. Tylko nowicjusz, więc bądź miły😀.

Większość współczesnych pojazdów kontroluje cewkę polową alternatora i obroty na biegu jałowym w celu optymalizacji mocy alternatora.

Większość ekonomicznych ECU pojazdów minimalizuje zużycie paliwa, a tym samym moc alternatora na biegu jałowym, zapewniając dokładnie to, czego potrzeba, aby utrzymać pojazd w ruchu podczas postoju z minimalnym ładowaniem, jeśli w ogóle. Używają również bardzo małych alternatorów <75A max, aby zmniejszyć rozmiar, wagę i koszty.

Ciężkie pojazdy policji, kontrahentów i samochodów kempingowych, o bardzo wysokich obciążeniach 12V, stosują odwrotne podejście, stosując ponadwymiarowe alternatory> 150 A i ECU, które zwiększają prędkość obrotową silnika na biegu jałowym do „wysokiego biegu jałowego”, aby zapewnić> 70% ich mocy znamionowej na biegu jałowym kiedy był potrzebny.

Dobrym przykładem tego były brytyjskie samochody policyjne Ford Escort, które były wyposażone w alternatory o dużej mocy i kontrolowane przez ECU wysokie obroty biegu jałowego do obsługi ich znacznie wyższych obciążeń biegu jałowego 12V, gdy „All Świeci się”.

Można to zrobić za pomocą niestandardowego kalkulatora i alternatora! Ale to nie jest trywialny problem z ulepszeniem hakera!

PS Hakowanie / Podnoszenie cewki polowej na biegu jałowym może zniszczyć ECU i układ elektryczny samochodu!

Bądź mądry, bądź bezpieczny