Происходит ли заряд аккумулятора при холостых оборотах двигателя

Как известно, автомобильный аккумулятор предназначен в основном для запуска двигателя. Потому эти АКБ называют стартерными.

Помимо пуска двигателя, путём прокрутки стартера и дальнейшего вращения коленчатого вала, аккумулятор отвечает за питание всех электропотребителей, пока не запущен мотор. В этом случае вся нагрузка передаётся на генератор.

Параллельно сам генератор во время работы генерирует электроэнергию, часть из которой передаётся на аккумулятор для подзарядки. То есть с помощью генератора удаётся компенсировать заряд, потраченный на запуск двигателя.

В теории генератор должен полностью заряжать АКБ за время поездки. Но в современных условиях эксплуатации основную часть времени водители проводят в пробках, на светофорах, совершают короткие поездки с частыми остановками. На дистанции 50–100 км без остановок удаётся выехать не так часто. А ведь именно при таких условиях генератор сможет восстановить заряд АКБ практически на 100%.

Отсюда возникает закономерный вопрос о том, будет ли АКБ заряжаться от генератора, если двигатель работает на холостом ходу. То есть при прогреве мотора, во время остановки на светофоре, либо же при нахождении в большой пробке.

Чтобы понять, заряжается ли аккумулятор на холостом ходу при работе двигателя, необходимо ответить на несколько важных вопросов.

Как работает генератор

Двигатель и генератор связаны ременным или цепным приводом. С его помощью обороты ДВС передаются от двигателя к шкиву генератора. Генератор является преобразователем. То есть при вращении преобразует механическую энергию в электрическую. На валу генератора зафиксированы магниты и медная обмотка, что и позволяет создавать электрическое поле. Передавая заряд от ДВС к генератору, последний часть энергии отдаёт на подзарядку АКБ.

Восстановление ёмкости АКБ не происходит постоянно. Батарея забирает столько энергии, сколько ей нужно для работы.

Чтобы генератор не питал постоянно батарею, в конструкции узла предусмотрено наличие регулятора напряжения. Если же АКБ заряжалась бы постоянно, это бы привело к закипанию электролита и быстрому выходу из строя всей электросистемы авто.

Достаточно ли энергии, которую вырабатывает генератор

Ещё один популярный вопрос касается только, хватит ли энергии, которую вырабатывает генератор, чтобы питать всех потребителей.

Производительность и прочие характеристики узла закладываются изготовителем. Вся соответствующая информация указана на корпусе, а также дублируется в технической документации.

Расчёт производительности генератора делается таким образом, чтобы он мог вырабатывать количество энергии, которое необходимо для полноценного функционирования всего автомобиля и его систем, с небольшим запасом.

Параметры холостого хода (ХХ) также индивидуальны для каждого авто. Соответствующие характеристики заложены производителем. Некоторые машины на холостом ходу выдают всего 500 оборотов за минуту. У других эти цифры возрастают до 1500 об/мин.

То, сколько вращений будет совершать коленчатый вал за единицу времени, зависит от нескольких факторов. В их числе:

• используемая система впрыска;
• объём мотора;
• температура окружающей среды;
• тип применяемого впрыска топлива;
• мощность ДВС;
• общее техническое состояние авто и пр.

В зависимости от количества оборотов коленвала на холостом ходу генератор вырабатывает определённый объём электроэнергии.

Чем выше обороты, тем активнее вращается вал, и тем больше преобразуется электрической энергии из механической.

В чём особенности зарядки АКБ на ХХ зимой

Как известно, холостым ходом называют режим работы двигателя без нагрузки. При этом напряжение электросистемы расходует ресурсы лишь на то, чтобы поддерживать все необходимые протекающие процессы в двигателе.

Холостой ход используют, чтобы прогреть все рабочие жидкости и сам мотор, обеспечив оптимальные условия для последующего движения.

У каждого автомобиля есть свои характерные показатели по числу оборотов при работе в режиме ХХ. Если параметры оказываются выше или ниже установленной номы, это говорит о нарушениях в работе и настройках двигателя.

Закономерно спросить, будет ли АКБ получать заряд в зимний период, при работе ДВС на ХХ.

Принцип работы генератора остаётся неизменным вне зависимости от того, какое сейчас время года или какая температура воздуха. При запуске ДВС генератор будет вырабатывать одно и то же количество энергии.

Это позволяет с уверенностью говорить о том, что даже зимой АКБ будет получать заряд от генератора.

Но тут важно акцентировать внимание на том, что при низких температурах стартерная батарея значительно хуже принимает заряд. Как только ДВС достигнет рабочей температуры, прогреется, передача заряда от генератора к батарее снова будет происходить на нормальном уровне.

Сколько энергии потребляет автомобильное оборудование

С зарядкой аккумуляторов на холостом ходу удалось частично определиться. Да, АКБ действительно может в таком режиме компенсировать утраченный заряд за счёт вращения генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Подзарядка АКБ нужна не только из-за того, что был запущен мотор. Зарядка становится необходимой также и после отдачи части мощности различным автомобильным системам, которые работают при незапущенном ДВС, а также после запуска двигателя. В плане объёмов потребляемой энергии можно выделить такие цифры:

• при включении габаритов и подсветки в автомобиле от бортовой электросети потребуется около 40 Ватт мощности;
• при работе головной оптики (фар) и противотуманок у авто будет отбираться около 250 Ватт;
• если включить обогрев салона на максимальной скорости, тогда от сети потребуется примерно 200 Ватт;
• при непродолжительной работе вентилятора охлаждения нужно ещё 250 Ватт;
• на прогрев заднего стекла у электросистемы отнимется 150 Ватт;
• система управления двигателем и топливный насос суммарно отбирают до 80 Ватт;
• при прослушивании музыки в машине на среднем уровне громкости нужно 100 Ватт.

В сумме получается 1000–1100 Ватт. Если перевести Ватты в Амперы, разделив это значение на 12, получается порядка 90 А.

Это довольно много даже для генератора. Когда ему самостоятельно не удаётся справиться с такой нагрузкой, в работу вступает и сам аккумулятор. В итоге получается, что иногда батарея не заряжается, и даже отдаёт часть своего заряда, хотя при этом мотор уже работает.

Вот почему грамотный расчёт мощности и производительности АКБ и генератора играет такую большую роль при проектировании любого автомобиля.

Параметры мощности генератора

Мощностью генератора называют соотношение между выполняемой работой узла и временем, в течение которого он осуществляет свои задачи.

Чтобы подзарядить АКБ, генератор должен обеспечивать необходимое напряжение и ток в течение определённого отрезка времени.

На большинстве легковых автомобилей используются генераторы, мощность которых составляет около 1 кВт.

Но ситуации бывают разными. Помимо производительности, огромную роль играет то, сколько потребителей и насколько они мощные предусмотрены на конкретном автотранспортном средстве.

Ведь на одной машине могут стоять обычная печка и простейшая аудиосистема с радио. На других авто имеются климат-контроль, мультимедийный комплекс, аудиосистема с сабвуфером и усилителем. Получается, что в первом случае потребителей минимум, а потому генератор даже на ХХ без проблем сможет отдавать нужное напряжение для подзарядки АКБ. Во втором случае генератор может не справиться с нагрузкой. Тогда батарея не заряжается, либо даже отдаёт часть своего заряда, чтобы помочь генератору.

Потому характеристики АКБ и генератора подбираются индивидуально под каждую машину, исходя из её мощности, потребителей и пр. Даже в рамках одной модели могут применяться разные сочетания генератора и АКБ.

Чтобы генератор мог работать стабильно и эффективно, удовлетворяя все запросы имеющихся потребителей, он должен обладать определённым запасом по мощности.

Если поставить на машину дополнительное оборудование, на работу которого штатный генератор и АКБ не рассчитаны, это может привести к серьёзным проблемам. Системе банально не хватит ресурсов, чтобы питать всех потребителей.

Теперь конкретно к вопросу о том, заряжается ли автомобильный аккумулятор от двигателя, то есть от генератора, при холостых оборотах.

Возможна ли зарядка АКБ на ХХ

Ходит огромное количество споров и разговоров о том, заряжается ли автомобильный аккумулятор на холостых оборотах.

На этот счёт мнения расходятся, тут есть 2 позиции:

• одни уверены, что зарядка происходит только при условии вращения колёс;
• позиция других основана на том, что подзарядка на ХХ будет обязательно происходить.

Отталкиваясь от всех предыдущих данных, можно ответить, идёт ли зарядка аккумулятора при работе двигателя на холостых оборотах.

Да. При работе мотора в режиме ХХ зарядка аккумуляторной батареи происходит.

Это обусловлено тем, что генератор непосредственно связан с коленвалом. Они функционируют вместе с работающим двигателем. При этом не имеет значения, будет это ХХ, либо активная поездка с вращением колёс. В любом случае происходит выработка механической энергии, которая преобразуется генератором в электрическую. А дальше уже энергия передаётся к потребителям. Если в АКБ наблюдается дефицит ёмкости, что определяется специальными датчиками, реле напряжения открывает передачу зарядки на батарею, и часть генерируемой энергии идёт на восстановление характеристик аккумулятора.

Другой вопрос в том, сколько по времени заряжается автомобильный аккумулятор на холостом ходу.

Ответить на этот вопрос точно не получится. Это связано с тем, что на разных авто используются различные генераторы и машины отличаются по числу и параметрам самих потребителей.

Потенциально можно рассчитать, сколько заряжается конкретный аккумулятор определённого автомобиля при работе мотора на холостом ходу.

Если АКБ разряжена не сильно, и дополнительные потребители не включены, дозарядка будет происходить достаточно быстро. Но если это сильный разряд, и параллельно генератор питает другие системы, на подзарядку аккумулятора уйдёт значительно больше времени.

С тем, идёт ли подзарядка автомобильного аккумулятора при работе ДВС на холостом ходу, уже определились. АКБ действительно может компенсировать утраченный заряд. Но это требует разного количества времени, в зависимости от конкретной ситуации.

В идеальных условиях можно рассчитать время зарядка, разделив требуемый объём энергии (Ач) на свободный ток (А).

Свободным называют ток, который не расходуется на питание дополнительных потребителей (фары, обогрев, отопление, кондиционер и пр.). Чем больше свободного тока, тем меньше времени будет затрачено на подзарядку.

Но здесь не учитываются поправки на температуру, конкретные обороты ДВС и пр. Из-за большого количества неизвестных сделать точные расчёты невозможно.

Чтобы ускорить зарядку АКБ, требуется при холостых оборотах отключить максимально возможное количество потребителей.

Разумеется, если отключить все дополнительные системы и проехать некоторую дистанцию, это позволит намного быстрее зарядить АКБ, нежели при работе двигателя в режиме холостых оборотов. Ведь чем выше обороты коленвала, тем больше механической энергии вырабатывается, и тем больше электроэнергии может преобразовать генератор.