Что скрывают мотоциклетные генераторы?
Генераторы относятся к источникам электроэнергии, они заряжают аккумулятор, питают системы зажигания, регуляции, осветительные приборы, сигнализацию и иные потребители.
Суть генератора заключается в преобразовании механической энергии двигателя в электрическую, питающую остальные узлы. Энергия переходит в другое качество по средствам электромагнитной индукции. Это явление возникновения электрического тока в проводнике, когда его пересекают магнитными полями.
В мотоиндустрии генераторы постоянного тока давно вытесняют простые генераторы переменного тока, но это не значит, что их не встретишь на пыльных дорогах нашей страны. Ретро техника, некоторые мотороллеры, малокубатурные мотоциклы и естественно скутеры до сих пор могут носить в себе простейшие генераторы.
Устройство такого механизма состоит из вращающегося постоянного магнита и неподвижной обмотки, которая индуцирует электрический ток.
— Хорошо, умник, железный сердечник с обмоткой, вокруг наконечников которого вращается магнит, это понятно. Почему тогда ток переменный?
Если не перечитывать школьный учебник физики заново, но мыслить логически: при повороте магнита изменяется место полюсов, от чего изменяется направление силовых линий в сердечнике.
Выходит, что магнитные линии при переходе через сердечник то в одном, то в другом направлении в результате дают электрический ток, который, о чудеса, сам имеет разную направленность. Отсюда взялось название – переменного.
На этом же принципе работают приборы зажигания.
Однако, читая в характеристиках своего малокубатурного друга «маховичное магдинго» или «альтернатор», вы уже можете представлять, что за этим кроются источники переменного тока.
Замечу, что генераторы переменного тока без выпрямителя для зарядки аккумулятора не пригодны, отсюда усложнение конструкций и малое использование таких систем в современной мотоиндустрии.
Для выработки постоянного тока на генератор устанавливают изолированные друг от друга пластины. Сия конструкция называется «коллектор». Сам коллектор крепится к якорю и вращается вместе с ним.
Все, кто прошел в юности боевое крещение Советским мотопромом, задавался вопросом, как не умереть от удара кикстартером простого Ижа, безусловно знакомо понятие «якорь». На самом деле под ним частенько подразумевают ротор.
К основным элементам генератора постоянного тока относят:
При проверке электрической цепи мотоцикла, с генератором нужно быть максимально осторожным, так как напряжение в нем выше, чем в других узлах мотоцикла.
При повреждении какой-либо части генератора, ее возможно заменить на новую и система снова станет источником постоянного тока.
Источники тока
При работе двигателя внутреннего сгорания электроэнергия требуется для питания приборов освещения, зажигания, звуковой и световой сигнализации и специального назначения. Источником электроэнергии на мотоциклах является генератор постоянного тока с реле-регулятором напряжения или генератор переменного тока, а также аккумуляторная батарея и магнето.
На большинстве отечественных мотоциклов используется шестивольтовый генератор постоянного и переменого тока и аккумуляторная батарея.
Магнето устанавливается на мотоциклах, имеющих раздельные источники тока.
В последнее время в качестве источников тока для системы зажигания и освещения на мотоциклах стали использоваться генераторы переменного тока без аккумулятора («Ковровец-175», «Восход»).
Каждая сторона рамки за один оборот, двигаясь от одного полюса к другому, проходит дважды через нулевое положение, при этом направление тока в ней всякий раз меняется.
Для обеспечения во внешней цепи тока постоянного направления каждую ветвь рамки присоединяют к разным контактным полукольцам (коллектору), с которых ток через щетки подается к потребителю. При изменении направления тока в ветвях рамки меняется соответственно и щетка, к которой прикасается коллекторная пластина (рис. 35).
Когда ветвь рамки находится у северного полюса магнита, с ее коллекторной пластины снимает ток одна щетка, когда же она оказывается у южного полюса и меняется направление тока, коллекторная пластина прикасается к другой щетке. В результате ток течет во внешней цепи все время в одном направлении, т. е. коллектор является выпрямляющим устройством.
Существуют генераторы различных типов, однако в принципе они отличаются по способу включения добавочного сопротивления в цепь обмотки возбуждения.
На мотоциклах ИЖ-Ю и ИЖ-П устанавливаются шестиполюсные шунтовые генераторы постоянного тока типа Г-36 мощностью 45 в (рис. 36).
На генераторах типа Г-414, Г-36М сопротивление 10 включено между концом обмотки возбуждения и массой (рис. 37).
Генератор состоит из корпуса с шестью полюсными башмаками, на которых находятся катушки с обмотками возбуждения, соединенные между собой последовательно и со щетками параллельно. Такие генераторы называются шунтовыми. Корпус с полюсными башмаками изготовлен из стали с остаточным магнетизмом. На якоре из мягкого железа намотаны секциями провода, составляющие обмотку якоря, концы которых припаяны к пластинам коллектора. На конце якоря установлен кулачок прерывателя. Положение его должно быть строго ориентировано по отношению к коленчатому валу или, точнее, к поршню в цилиндре.
Вал якоря и кулачок прерывателя крепятся к полуоси коленчатого вала болтом.
На мотоциклах К-750М и М-63 последних выпусков устанавливаются генераторы Г-402, Г-414 мощностью 65 в.
Рассмотрим принцип действия двухступенчатого реле-регулятора СБ-32, предназначенного для работы с генераторами типа Г-36М1, Г-36М2.
Регулятор напряжения и реле обратного тока имеют общий электромагнит с двумя обмотками: токовой (сериесной) и напряжения (шунтовой). С одной стороны прибора установлен вибратор регулятора напряжения, который в верхней части имеет двусторонний контакт. От корпуса вибратор изолирован прокладками 1 и 4.
При неработающем двигателе контакт 7 пружиной прижат к контакту 6, соединенному с массой генератора. Если генератор действует на малых оборотах, контакты остаются замкнутыми на массу. Ток в обмотку возбуждения генератора проходит мимо добавочного сопротивления, что способствует быстрому нарастанию напряжения в генераторе. С ростом оборотов генератора через шунтовую обмотку пройдет ток, достаточный для намагничивания сердечника до такой степени, чтобы произошло подтягивание вибратора и разрыв его контактов с массой. Ток в обмотку возбуждения генератора пройдет через дополнительное сопротивление, в результате чего напряжение генератора снизится. Это вызовет ослабление намагничивания электромагнита, и вибратор под действием пружины вернется в исходное положение, а двусторонний контакт снова замкнется на массу. Это первая ступень работы регулятора напряжения. При больших оборотах генератора, когда напряжение в сети превысит допустимый предел, электромагнит реле-регулятора настолько намагнитится, что вибратор подтянется до замыкания его контакта 7 с контактом 8, соединенным с клеммой генератора. Тогда обмотка возбуждения будет замкнута накоротко, генератор на небольшой промежуток времени прекратит подачу тока, намагничивание электромагнита прекратится и вибратор регулятора напряжения под действием усилия пружины вернется в исходное положение. Так завершится цикл работы регулятора на второй ступени.
С началом работы двигателя, когда напряжение генератора достигнет 6,0-6,4 в, т. е. превысит напряжение аккумулятора, ток, проходя через шунтовую обмотку, намагнитит сердечник и подтянет к нему вибратор. Контакты 12 и 13 сомкнутся, а аккумулятор через сериесную обмотку будет присоединен к генератору. Начнется зарядка батареи.
При понижении оборотов якоря генератора в момент, когда напряжение последнего станет меньшим, чем батареи, ток через токовую сериесную обмотку реле пойдет в обратном направлении: от батареи к генератору, уменьшая намагничивание сердечника. Вибратор реле под действием пружины отойдет в исходное положение, и контакты разомкнутся. Цепь прервется, и разрядки аккумулятора не произойдет.
Генератор переменного тока (рис. 38) прост по устройству; при зажигании от него не требуется аккумулятора, поэтому он широко применяется на мотоциклах последних выпусков (М-105, «Восход» и ВП-150).
На генераторе Г-38 передняя крышка прикреплена к статору винтами и поворачивается вместе с прерывателем. На генераторах Г-401 и Г-401А крышка на прессована неподвижно, а прерыватель может быть по вернут относительно статора для регулировки его положения в момент разрыва контактов.
Катушки цепи зажигания статора, как и катушки цепи освещения, соединены между собой последовательно Начало обмотки цепи зажигания подключено к контактной стойке прерывателя, к которой присоединены конденсатор и провод, идущий к катушке зажигания. Конец обмотки цепи освещения выведен на клемму (расположенную на катушке статора), которая соединена с сигналом и переключателем света.
Ротор представляет собой восьмиполюсный постоянный магнит с укрепленными на нем наконечниками из мягкой стали, насаженной на коническую цапфу коленчатого вала. На торце вала установлен кулачок прерывателя. Кулачок и ротор прикреплены к цапфе центральным болтом.
Генераторы Г-401 и Г-401А поддерживают напряжение в цепи освещения (если включен дальний свет и задний фонарь) при 3000 об/мин не ниже 6 в и 500 об/мин не выше 8 в.
Аккумуляторной батареей (рис. 39) называется прибор, который при зарядке от источника постоянного тока накапливает электрическую энергию, превращая ее в химическую. Во время разрядки происходит обратный процесс, и поэтому аккумуляторная батарея служит источником электрического тока.
Банка аккумуляторной батареи изготовляется из пластмассы или эбонита и делится двумя перегородками на три отсека. Каждый отсек является отдельным аккумулятором, состоящим из положительных и отрицательных свинцовых пластин. Отрицательные пластины расположены с обеих сторон положительной (отрицательных на одну больше, чем положительных).
Между пластинами помещаются сепараторы, сделанные из специальной древесины или пластмассы (пористого эбонита, полихлорвинила). В верхней части каждого аккумулятора находится заливное отверстие с пробкой. В пробке имеется отверстие для выпуска газов.
Помещенные в банку пластины заливаются раствором электролита, состоящим из химически чистой серной кислоты и дистиллированной воды.
Напряжение заряженного аккумулятора должно быть больше 2 в. Батарея состоит из трех аккумулятоторов, соединенных последовательно (плюс одного аккумулятора с минусом другого); суммарное напряжение батареи составит 6 в.
Электролит в заряженной батарее, в зависимости от климатических условий, должен иметь плотность в пределах 1,25-1,28 летом и 1,29-1,30 зимой. При плотности электролита 1,10-1,12 аккумулятор полностью разряжен, его следует срочно зарядить в зарядной мастерской.
Ликбез. Электрооборудование мотоцикла.
Сообщение [Страница 1 из 1]
1 
Ликбез. Электрооборудование мотоцикла. Вт Июн 21, 2016 2:17 pm
Shaten
Ну что же, решился я сделать эту статью. На лавры всезнающего мотоэлектрика не претендую, если ошибусь или упущу что-то- поправьте, но некий багаж теоретическо-практических знаний имею, чем и поделюсь.
Постараюсь описать все узлы электрохозяйство мотоцикла, потому сразу все не получится, частями только.
(с) Большинство фотографий, кроме тех что делал сам и рисовал в пеинте, взято с просторов интернета инструментом «гугл картинки».
Итак, поехали:
1.ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
АККУМУЛЯТОР
Какие же батареи бывают?
Стандартные, AGM, гелевые. Это основные виды, экзотику не рассматриваем.
Обычный свинцовый аккумулятор представляет из себя банку, в которую погружены две свинцовые пластины: анод (плюс) и катод (минус). В банку наливается электролит (серная кислота разбавленная водой).
Кислота жрет свинец, в итоге образуется сульфат свинца. При этом уменьшается как количество свинца на пластинах, так и доля кислоты в растворе. Зато растет масса сульфата свинца. Во время процесса металл отдает электроны своему оксиду (с катода на анод). Отдает медленно, но можно укорить замкнув\нагрузив батарею, тогда процесс (а соответственно и разряд) пойдет веселее. Плотность электролита при этом падает.
Если на выводы подать ток заряда, то начинается обратная реакция: сульфат свинца распадается, свинец снова лезет на пластины, а все что осталось (SO4) растворяется в воде (н2о+so4=н2so4), увеличивая долю кислоты в растворе и увеличивая плотность. При этом электроны насильно возвращаются на свои места, заряд растет. А еще в это время происходит электролиз воды, она распадается на кислород и водород, что можно наблюдать в виде пузырьков. Чем плотнее электролит, тем веселее кипит аккум, поэтому чаще всего это происходит в конце заряда. Кислород с водородом выходят из батареи через вентиляционные отверстия (в крышках или по спецовому газоотводу), поэтому доля ВОДЫ в батарее уменьшается, и доливать нужно именно ее (дистиллированную), а сами газы лучше отвести подальше трубкой, чтобы не окисляли окружающий метал.
Это теория, она идет для всех свинцовокислотных батарей, но они тоже различаются по конструкции.
Классический аккум- это банка с электролитом и пачкой пластин, разделенных сепаратором. Сепаратор по-сути сетка, которая дает протекать процессу, но не дает массе сульфата перемкнуть пластины. А еще она эту массу удерживает. Газы поднимаются на поверхность в виде пузырьков, затем превращаются в воду (кислород + водород), излишек уходит через газоотвод. Обслуживаемый, воды можно добавить.
AGM, часто неправильно называемые гелевыми. Электролит не просто налит в банку, а пропитывает микропористую набивку из стекловолокна или другого материала, который полностью удерживает его. Сепаратора нет (не всегда), его заменяет наполнитель. При заряде, газы остаются внутри, после чего вновь превращаются в воду. Не обслуживается, не проливается.
Гелевый. В электролит добавлены гелеобразющие добавки, название говорит за себя. При заряде газы так же остаются внутри, после чего они вновь образуют воду. При перезаряде обильное газообразование оставляет каверны в геле, что снижает емкость и может угробить батарею. Не обслуживается, не проливается.
Какой использовать на мотоцикле? Наполненный и гелевый не проливаются, не обслуживаются. Мороки мало, но за все надо платить:
Забыл зарядить зимой- везешь на помойку, повышенным напряжением просоленную набивку не возьмешь, высоким- пробьешь насмерть. Про засохший гель вообще молчу.
Разрядил в ноль- на помойку
Перезарядил- на помойку, газы разорвут все внутренности.
Циклов разряд-заряд тоже у них не много, сезона на два-три должно хватать, как обычно они и служат.
С классическим много мороки. И воды ему подлей, и газы отведи, и не переверни. Зато срок службы при правильном уходе ограничится только разрушением пластин. Лет пять запросто, больше уже опасно обсыпанием внутренностей в дороге. И удельная емкость у него больше, и даже ток выше. Его даже отремонтировать можно, если припрет.
Так что на вкус и цвет. Классик или с наполнителем. А вот гелевые брать не стоит, это буферные батареи, домашние. Цикл они не любят, разряд не выносят, тряски боятся, от перезаряда дохнут, большой ток для них смертелен. Они просто для другого, в нормальных, для себя, условиях эти батарейки будут стоять лет десять, не требуя ухода, но мотоцикл для них ад.
Кстати, найти их у нас довольно тяжело, все что гелевым считается, на самом деле со стеклом. Отсюда и байки про крутые батареи от компа.
Стандартное напряжение всех батарей 12 вольт, откуда тогда взялись 14? Все просто: аккумулятор стремится отдать свой ток, даже если с ним в паре работает генератор, что бы он закрылся и начал брать заряд, ему дают пинка в виде дополнительных пары вольт.
На что еще стоит обратить внимание?
Пусковой ток- это ток, который может дать батарея прямо сейчас. Стартер потребляет очень большие токи, поэтому батарея должна давать не меньше.
Емкость- это время в часах которое батарея может давать ток силой 1 ампер. К примеру акб 7Ah будет разряжаться 80ти ваттной лампочкой (1 ампер) 7 часов, а лампой на 40ватт все 14. Это если упрощенно, как меня поправили зависимость нелинейная и зависит от нагрузки, степени заряда батареи и т.д.
От емкости зависит как долго вы сможете крутить стартер, светить фарой при заглушенном движке и т.д.
Но так же большая емкость требует большего тока при заряде. Сильнее разряжена батарея, больший ток потребляет.
Некоторые мотоциклы, могут обходиться без батареи, вместо нее у них конденсатор. Это обычно спортинвентарь без света, с киком и CDI (об этом в разделе мозги).
Аккумуляторная батарея является отличным источником тока, вот только хватает его не надолго, ее нужно заряжать, а потому в систему включен второй источник.
ГЕНЕРАТОР.
Генераторы бывают постоянного (Ява старушка, первые модели Иж)
и переменного тока, в связи с большей мощностью при тех же габаритах и развитием полупроводниковых выпрямителей, последние вытеснили первых.
Конструктивно генераторы переменного тока бывают:
Автомобильного типа с обмоткой возбуждения.
Имеется трехфазная обмотка на статоре и обмотка возбуждения на роторе, ток к которой подводится через щетки, выпрямление тока может выполняться встроенным диодным мостом, в простонародье «подкова», а может и регулятором.
Плюсами является большая мощность, простая конструкция регулятора, возможность поставить автомобильный регулятор. Так же, нагрузка на двигатель пропорциональна потребляемой бортсетью мощностью, поэтому такие генераторы часто ставят на спорты. Из минусов более сложная конструкция и наличие щеток, которые нужно иногда менять.
С постоянными магнитами.
Обмотки возбуждения нет, ее заменяет магнит (точнее несколько магнитов на маховике), следовательно регулировать напряжение меняя ток возбуждения нельзя, что усложняет конструкцию регулятора. Регулировка происходит путем закорачивания обмоток накоротко (об этом в разделе регуляторы), то есть генератор служит эдаким тормозом для двигателя, даже когда выключены все потребители. Поэтому экономить топливо выключая фару тут не удастся. Поэтому же производитель не закладывает большого запаса мощности в генератор.
Такой генератор надежен, проще и дешевле, потому получил распространение на мототехнике, причем на легкие внедорожники, эндуро, китай, квадры и питы часто ставят однофазный генератор, особенно если техника с киком и не нужен большой аккумулятор. На более серьезную технику ставят трехфазный генератор.
Сам генератор вырабатывает переменный ток высокого напряжения, поэтому он нуждается в выпрямителе-регуляторе.
ВЫПРЯМИТЕЛЬ-РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ.
Часто его называют реле-регулятор, такое название он получил благодаря первым вибрационным регуляторам, где стояли реле, а регулировка выполнялась включением ими в обмотку возбуждения дополнительного сопротивления (1я ступень) и шунтированием на массу (2я ступень).
В современных регуляторах вместо реле стоят транзисторы/ тиристоры/ симисторы, поэтому правильнее говорить регулятор (так же как КПП- Коробка Промежуточных Передач превратилось просто в коробку передач, а абравиатура кпп осталась).
Регуляторы различны по количеству проводов:
Четыре провода- три фазы и плюс. Масса идет через корпус. Лютый китай, не надо ставить. Связываться с китайскими поделками себе дороже, ибо внутри у них может быть все что угодно. Для отвода тепла от симисторов, их корпуса припаяны к радиатору. Что же делают нерадивые китайцы? Да все что угодно:
Не ведитесь на внешне красивое изделие. Может это действительно годный продукт, а быть может:
Пять проводов- три фазы, плюс и минус(масса). Можно ставить, но слегка кушает батарею при выключенном зажигании. Распространен на китайцах, легких мотах, квадрах и другой технике.
Шесть проводов- три фазы, минус, плюс и плюс после замка (включение регулятора). Не ест батарею при выключенном зажигании. Самый распространенный вид, ставится на большинство мотов.
Семь и восемь проводов, по два одинаковых провода- то же что пяти и шести проводные, но плюсовой и минусовой провода дублированы для уменьшения жесткости, довольно мощный регулятор.
Цвета (могут отличаться):
Фазы- одного цвета, обычно белый или желтый. Можно путать местами.
Плюс- красный, подключен до замка туда же куда батарея (обычно). Толстый.
Плюс управляющий- коричневый, красный с полосой, оранжевый. Подключен после замка, напряжение на нем появляется при повороте ключа.
Минус, масса- зеленый у Хонды, черный с белой полосой у Сузуки. Толстый. Подключен на массу мотоцикла и на минусовой провод косы.
Однофазные регуляторы практически идентичны трехфазным, но фазных проводов два, либо один (один конец может быть на массе в генераторе, а могут выходить оба).
Схема для самостоятельного изготовления регулятора: 
Катушка, иногда «бобина», это трансформатор. Состоит из стального сердечника, низковольтной первичной обмотки и высоковольтной вторичной.
Здесь стоит катушки разделить на два вида.
Катушка для кулачкового и транзисторного (TCI) зажигания. Имеет три вывода:
минусовой вывод первичной обмотки, часто обозначен цифрой «1». Подключен к прерывателю (кулачок, коммутатор, мозги).
Плюсовой вывод первичной и вторичной обмоток, они соединены на одной клемме «15». Сюда подключается плюс с замка зажигания (или с предохранителя).
Высоковольтный вывод вторичной обмотки. Сюда подключен высоковольтный провод на свечу.
При замыкании на массу сердечник насыщается, катушка «заряжается», после разрывания контакта катушка разряжается через вторичную обмотку на свечу. Напряжение искры около 30 000 вольт. Это если коротко, за подробностями можно обратиться к википедии. На заряд катушки требуется некоторое время, что бы она успела зарядиться на высоких оборотах, период включения катушки увеличивают. На малых оборотах это вызывает нагрев катушки и трату электроэнергии. У данной катушки насыщенная, жирная и долгая искра, хорошо воспламеняющая смесь.
Кроме того, сердечник должен иметь достаточную массу, поэтому катушка выходит большая и тяжелая. Довольно много кушает.
Такие катушки в основном ставят на тяжелые мотоциклы с мощным генератором. Подходят автомобильные, но с осторожностью.
На многие рядные четверки ставят всего две катушки, но двухвыводные- у них два высоковольтных провода (начало и конец вторичной обмотки), и искра бьет сразу в два цилиндра. При этом один цилиндр в фазе выпуска, искра там холостая.
Катушка для тиристорного зажигания (CDI, DC-CDI). Имеет три вывода:
клемма с мозгов,
высоковольтный на свечу
и клемма на массу, которую очень часто заменяет выходящий из тела катушки сердечник, его обязательно нужно прикрутить к раме для контакта.
Эта катушка не заряжается, вместо этого в ее первичную обмотку мозгами дается импульс около 100 вольт. За счет этого уменьшается масса сердечника, количество и толщина витков первичной обмотки. Это позволяет использовать катушку на высокооборотистых моторах, где обычная катушка зарядиться не успеет. Катушка легче, компактнее и меньше потребляет. Более того, система CDI вообще не зависит от борт сети мотоцикла и может работать без батареи, но об этом позже. Искра имеет более высокое напряжение, короткая и тонкая. Хорошо пробивает нагар и больший зазор в свечах.
Катушки разных типов не взаимозаменяемые и должны использоваться со своим типом мозгов.
МОЗГИ.
TCI. Транзисторное зажигание.
CDI. Конденсаторное или тиристорное зажигание.
Используется с генератором без обмотки возбуждения с магнитом. В составе обмоток генератора есть одна-две зарядные катушки, их легко узнать- они изолированы.