Články


Alternátor & baterie & spotřebiče Auta a Motorky

7 komentářů 2016-01-17 Přečteno: 1 985x

Jak je to s výkonem alternátoru?

Je vhodná větší nebo menší autobaterie?

Je dobré mít nastartované auto při používání navijáku (startování jiného vozu)?

Tyhle tři otázky se pokusím zodpovědět v zjednodušeném popisu fungování alternátoru, bez odporných výrazů a nepochopitelné ing. hatmatilky.

(Tento článek je čistě orientační, jeho smyslem je vysvětlit důvody možných příčin poškození alternátoru při použivání zaběhlým a mnoha lidmi doporučovaným způsobem, který ovšem není zprávný, například v případě použití navijáku či startování druhého vozidla za pomoci startovacích kabelů.  Doplněno na základě rejpavičných komentářů)

Začneme výkonem alternátoru resp. výkonem v rámci dosažených otáček motoru, za příklad použijeme Alternátor Suzuki Vitara 55A. K tomu jsem si někde na webu půjčil a upravil obrázek, na kterém je zřejmé při jakých otáčkách je alternátor schopný vyrobit kolik Ampér.

Jestli že se budu držet daného obrázku a k tomu spočítám odběr elektriky ve voze dojdu k následujícímu zjištění:

Odběr vozidla v běžném provozu:

Zapalování včetně benzínové pumpy….. 10A Převzato z webu, pouze pro orientaci není přesným grafem

Světla a ostatní běžné spotřebiče až .10A

Klimatizace až...…..10A

Celkem......30A

Podle obrázku a otáček motoru  zjistíme, že pokrytí odběru celého vozidla musím docílit minimálně cca 2100 otáček, pokud ale budu chtít pokrýt i dobíjení baterie budu muset otáčky zvednout ke cca 3000 to/min.

Na co jsem ale zapomněli v rámci odběru vozidla, zapomněli jsme na start kdy Startér krátkodobě spotřebuje až 150A tedy podle konstrukce startéru. Nicméně start jako takový může v určitých podmínkách odebrat z baterie i 5% kapacity.

Na obrázku poměr výkonu alternátoru vůči jeho otáčkám.

Baterie pak podle stavu vybití či nabití mění vnitřní odpor a tím i schopnost přijímat proud, všeobecně platí že bateriie vybitá na přípustnou hodnotu což je cca 11,5V, (větší vybití baterii ničí) má velký vnitřní odpor a není schopná přijímat silný proud, naproti tomu baterie v mezistavu tedy mezi vybitím a nabitím přijímá nejvíce proudu a následně v horních hodnotách blížících se plnému nabití již opět proud přijímá neochotně. To v rámci časů nabíjení znamená, že lehce vybitá baterie 44Ah bude schopná přijímat jen cca max 4A a je li vybitá o oněch 5% jednoduchým výpočtem zjistíme jak dlouho je potřeba jí dobíjet do plné kapacity a při jakých otáčkách motoru & zapnuté spotřebiče.

Příklad: Škoda Favorit, Alternátor 55A, Bateri 45Ah léto, teploty kolem 28°C, stojí v koloně 60 minut. Po třiceti minutách poskakování v kolně motor vypne a nelze natočit, baterie je totálně vybitá.

Důvod: Postávání v koloně na volnoběžné otáčky = výkon alternátoru max. cca 10A  

Spotřebiče: Hlavní světla, brzdy, vnitřní větrák, větrák chladiče cca 25A odběr.

Porovnání výkon a odběr baterie cca -15A.

Zdálo by se že po hodině odběru 15A nemůže být baterie vybitá, ale připočítáme-li opakované zatěžování baterie a krátké pojížďky, zjistíme že baterie nemohla mít výrobní kapacitu neb krátké pojížďky v podobném režimu nezajistí dobití baterie.

Otázka zda větší nebo menší baterii?

Víme za jakých podmínek se baterie nabíjí, je tedy zřejmé že sebesilnější baterie a většinou ani originální se v běžném městském provozu nikdy nenabije do plné kapacity a na to aby se větší baterie nabila by bylo potřeba nejen dodržovat vyšší otáčky, ale zároveň zaměnit alternátor za výkonnější. Neschopnost dobít baterii do plné kapacity výrazně zkracuje životnost baterie.

Pochopitelně, vozidla provozovaná na delší trasy jsou zvýhodněna a montáž silnější baterie může být výhodou právě pro okamžiky stání v kolonách jen s vědomím, že na dobití bude potřeba výrazně delší doba tedy jízda.

Jak je to ale v rámci Offroudů a použití navijáků.

Z mé praxe není kapacity nikdy dost, tedy čím větší baterie tím lépe. ALE má to zásadní podmínku, takovou baterii jsem nucen při stání vozidla připojovat na udržovací zdroj, který případný rozdíl kapacity zjistí a přepne se do nabíjecího režimu, tedy baterii mám vždy před jízdou nabitou na 100% kapacity. V mém případě toto zajišťuje zabudovaná nabíječka a na boku vozidla klasická přípojka 220V jako mají karavany, kterou využívám i jinak.

Proč velkou baterii do offrouda a proč nejlépe dvě baterie.

Víme charakteristiku dobíjení. Z technického listi navijáku víme odběr navijáku a ten může být v extrémních podmínkách cca 400A, běžný odběr 2,5tunových navijáků se pak pohybuje kolem 100 až 150 Ampér ale dojde-li k extrémnímu zatížení i lze naměřit hodnoty ke 300Ampérám.

Je tedy zřejmé že i kdybychom drželi otáčky motoru na plný výkon, nikdy nepokryjeme spotřebu navijáku a co víc, se vší pravděpodobností by nám alternátor shořel.

Dvě oddělené baterie mi pak zajistí že dojde-li k totálnímu vybití jedné díky navijákování, mohu stále nastartovat, správným zapojením do sítě vozidla pak zajistím dobíjení obou baterií při nastartovaném vozidle, ale jejich elektrickému oddělení při vypnutém motoru.

Proč by měl alternátor shořet?

Předně si musíme připomenout že neexistuje spotřebič, motor či jakékoliv zařízení, které by dokázalo dlouhodobě fungovat na plný výkon. V případě alternátoru a víceméně veškerých generátorů vytvářejících nějaký výkon, dochází v rámci zatížení k ohřevu. U alternátoru je ohřev hned dvojí, první ohřev vzniká na vinutí alternátoru, druhý ohřev na diodovém můstku který ze střídavého proudu alternátoru dělá proud stejnosměrný.  Teploty které lze na alternátoru naměřit při jeho plném zatížení dosahují hodnot kdy na alternátoru nejen že neudržíme ruku ale klidně upečeme buřta. (Na stolici při testování naměřeno 160°C) Tedy dlouhé extrémní zatížení, může vyvrcholit poškozením alternátoru a to většinou diodového můstku což je nejčastější závada při přetížení. (Alternátory s extrémním výkonem např. u BMW jsou chlazené vodou)

V praxi jsem mnohokrát opravoval alternátory pražským taxikářům. Ve snaze pomoci kamarádovi s vybitou baterií se napojili startovacími kabely na jeho baterii, své vlastní auto nechali nastartované přičemž kamarád startoval to své. Neříkám že jim alternátor shořel při první pomoci, ale několikerá pomoc kamarádům se jim ve finále hodně prodražila.

 

Tedy víme co alternátoru škodí a opět se vrátím k navijákům (ale i startování druhých aut)

Navijákovat dle výše uvedeného je tedy bezpečné výhradně bez nastartovaného motoru, stejně tak startování jiného auta prostřednictvím propojení startovacími kabely.

Ke startování kabely ještě poznámka, prakticky ve všech návodech u vozidel se dočítám že naopak má startovací auto být nastartované. Moje stanovisko zní v žádném případě.

Výjimka ale i zde je, tou je situace kdy má druhé vozidlo zcela vybitou baterii, v takovém případě použijeme vlastní kabely jako kabely dobíjecí, necháme své vozidlo nastartované se zvýšenými otáčkami cca 1500ot/min po dobu minimálně 20 minut než se budeme snažit druhé auto nastartovat ale jen za podmínky že u svého vozidla vypneme motor. Startujemeli dieselové auto, necháme své nastartované do okamžiku nažhavení žhavicích svíček, ale na samotný start je vypneme. (odběr žhavicích svíček může naše dvaceti minutové snažení zcela vycucat)

No a ke startovacím kabelům vcelku důležitá informace, to co se prodává je dobré tak pro děti na hraní, dobrý kabel by měl mít 50mm což je cca 1,2cm průměr, používám kabel pro svářečky.

Poslední jsou přídavná světla a různé světelné rampy, či jiná elektrická zařízení.

Nahoře je toho napsáno dost, tudíž by po přečtení mělo být jasné, že vyvážení odběru se schopností výroby elektriky prostřednictvím alternátoru musí být vyvážené.

Pakliže si na auto hodláme navěsit 100 a více Watová světla ve větším množství, měli by jejich odběr odpovídat výkonu alternátoru, kapacitě baterie a případně jak alternátor tak baterii zaměnit. Naštěstí nové Leddiodové technologie tuto starost odbourávají.

Zcela na závěr doporučím mít především u teréňáků přídavný budík pro měření Voltů a Ampér. Jedině tak zjistíte včas že vám to nedobíjí a možná stihnete dojet domů, zároveň jste schopní korigovat dobíjení včasným vypínáním nebo kombinování zapojení přídavných spotřebičů.

Motorky

Tak to je kapitola o úplně něčem jiném a přitom hodně společném.

Jiný je typ alternátoru i způsob regulace proudu.

Stejný je problém s teplotou.

Alternátory na motocyklech jsou ve valné většině s permanentním buzením, tedy alternátory s magnety které alternátor permanentně nabuzují.  To ale znamená že alternátor od první chvíle vyrábí maxim proudu, co mu aktuální otáčky umožňuji.

Oproti automobilovým alternátorům kde se výkon řídí změnou intenzity buzení, je zde potřeba regulovat nejen proud ale i napětí.

To celé zajišťuje externí regulátor zabudovaný většinou nerozebiratelném hliníkovém bloku s chlazením.

Má dva základní obvody

Usměrňovač

Zkratovač (řízení proudu)

Příklad:

Na motocyklu zapneme veškeré spotřebiče a pokryjeme tak výkon alternátoru, jenže maximální výkon odebíraného proudu musíme usměrnit a tudíž přetěžujeme obvod usměrnění.

Na motocyklu vypneme všechny spotřebiče, ale alternátor díky permanentnímu buzení vyrábí maximum podle otáček, proudu je moc a je potřeba ho regulovat. Regulace proudu je u těchto regulátoru řešená zkratováním proti kostře. Dochází k přetěžování obvodu řízení proudu.

Co tedy víme, alternátor u motocyklu vyrábí tolik kolik určil výrobce, pravděpodobnost montáže silnějšího alternátoru je mizivá díky velikosti a konstrukci celku. Více světel případně silnějších světel bude mít neblahý vliv na zatížení relátka.

Stejně tak jízda bez světel a dalších spotřebičů relátko zatěžuje.

Veškeré zatížení relátka má vliv na teplotu relátka.

Tedy u motocyklů nemáme příliš mnoho šancí měnit stávající el. systém a to se týká i ATV.

Jediné co na motocyklu musíme, je zajistit přívod vzduchu k relátku a udržovat chladič relátka čistý, při přestavbách je vhodné relátko přemístit tak aby bylo přímo vystavené proudícímu vzduchu.     

(C) www.suzuki4x4.cz

Diskuze o článku Nové téma

Témata # Autor Poslední příspěvek
Alternátor & baterie & spotřebiče Auta a Motorky 7 MilanT plukovník
1 let, 8 měsíců Alternátor & baterie & spotřebiče Auta a Motorky

Foto galerie


Články