מה הקשר בין מצבר הרכב לצרכני החשמל ותצרוכת דלק?

[טווינגואי]

למשל תמיד אומרים שמזגן מגדיל את צריכת הדלק.

אם המזגן מחובר למצבר ממנו הוא שואב את החשמל והאלטרנטור הוא יצרן חשמל "טיפש" שמטעין כל הזמן בבשיא ההספק בהתאם לסל"ד איך המזגן מגדיל את צריכת הדלק ברכב?

[tzvipper]

המזגן מורכב מהרבה מכלולים, העיקרי זה מדחס שמנוע מסובב אותו - לכן זה מעלה צריכת הדלק. כמו כן ביחד עובדים מאווררים של מערכת קירור מנוע ומאווררים שנותנים זרימת אויר בסלון - זה מעלה צריכת החשמל.

 

אני לא יודע אם אפשר ליקרוא לאלטרנטור טיפש, כי כאשר עומס על מערכת החשמל עולה גם מהירות טעינת מצבר יורדת. בטורים נמוכים כאשר אתה עומד הספק טעינה של אלטרנטור נמוך מזה כאשר אתה נוסע.

[גליאור]

בפעולה נורמלית, כשהכל תקין, האלטרנטור מספק את צרכי כל מערכת החשמל, והמצבר אינו נדרש לסייע לפעולה השוטפת של מערכות הרכב.

המצבר נועד רק לספק אנרגיה להתנעה.

 

האלטרנטור אינו יצרן חשמל "טיפש", והוא אינו פועל כל הזמן בשיא ההספק.

יש לו בקרה בחוג סגור על המתח במערכת, והתפוקה שלו משתנה כל הזמן בהתאם לעומס (לצריכה) כך שהמתח ישמר קבוע.

טכנית, הבקרה הזו נעשית באמצעות שליטה על זרם העירור של סלילי השדה של האלטרנטור. כאשר המתח עולה - וסת המתח מקטין את זרם העירור וכתוצאה מכך המתח קטן, ולהיפך. כאשר הצריכה גדלה - המתח יורד, אז הווסת מגדיל את זרם העירור ובכך מביא להגדלת תפוקת האלטרנטור. כנ"ל כאשר התפוקה משתנה כתוצאה משינויי סל"ד. הווסת דואג כל הזמן, באופן מתמשך, לשמירה על תפוקה כזו שהמתח ישמר בתחום הרצוי.

 

המזגן צורך אנרגיה. מאיפה האנרגיה הזו באה?

בין אם המדחס מונע מכנית מגל האררכובה עם רצועה, או חשמלית מהאלטרנטור, בכל מקרה האנרגיה שהוא צורך באה בסופו של דבר מדלק שנשרף במנוע כדי לספק את האנרגיה הזו, ולכן צריכת הדלק גדלה.

[nir100]

גליאור, באלטרנטורים של הרכבים, איזה עירור יש? (מאיפה יוצא הזרם שמזין את העירור?)

איפה נמצא כל הווסת (החוג-סגור, שמפקד על האלטרנטור)?

 

תודה.

[גליאור]

המגנטים ברוטור הם למעשה אלקטרומגנטים.

ללא זרם בסלילים שלהם, השדה המגנטי שלהם קטן מדי, וככל שהזרם הזה גדל - השדה מתחזק.

פיזית, הווסת, שהוא מעגל משולב (שבב), יושב בתוך גוף האלטרנטור, ליד גשרי הדיודות.

כאשר המנוע כבוי, את זרם העירור הראשוני (100-200mA) מספק המצבר.

לאחר שהמנוע הונע, האלטרנטור עצמו מספק את הזרם הזה (זה יציאה במקביל ממוצא סלילי העוגן (הסטטור), דרך גשר דיודות).

זרם העירור מוזרם אל סלילי הרוטור דרך טבעות החלקה שעל צירו.

הנה סכמה בסיסית:

וכאן סכמה בסיסית של הווסת (מעגלים אמיתיים הרבה יותר מורכבים):

T3 הוא הטרנזיסטור שמזרים את זרם העירור, והוא מושך אותו מהדק 1, או מהמצבר או מה-diode trio, שהיא אחת מיציאות הסטטור. הזרם נקבע לפי המתח בהדק 2.

[sperial]

ההבדל העיקרי בין דינמו לאלטרנטור הוא סידור ה"מברשות" כך שהדינמו יצר זרם ישר, בעוד שהאלטרנטור יוצר זרם חילופין המיושר על ידי מעגל אלקטרוני. מערכת זו יותר פשוטה, אמינה ויעילה מהדינמו.

היו גם דגמי רכב - למשל של NSU - בהם תפקידי הסטרטר והדינמו בוצעו על ידי אותו התקט אשר כונה "דיינאסטרטר".

[גליאור]

ההבדל העיקרי בין דינמו לאלטרנטור הוא סידור ה"מברשות" כך שהדינמו יצר זרם ישר, בעוד שהאלטרנטור יוצר זרם חילופין המיושר על ידי מעגל אלקטרוני. מערכת זו יותר פשוטה, אמינה ויעילה מהדינמו.

היו גם דגמי רכב - למשל של NSU - בהם תפקידי הסטרטר והדינמו בוצעו על ידי אותו התקט אשר כונה "דיינאסטרטר".

 

זה לא ההבדל העיקרי היחיד.

הבדל חשוב נוסף הוא שבדינמו השדה הוא סטטי והעוגן מסתובב, בעוד באלטרנטור הרוטור נושא את סלילי השדה והסטטור הוא העוגן. מה שאומר:

1. שבדינמו העוגן כבד יותר ולכן מוגבל בסל"ד המירבי שהוא יכול לשאת משיקולי כח צנטריפוגלי, ולכן מסתובב לאט מדי מכדי לספק את תצרוכת החשמל כאשר המנוע בסל"ד סרק (וזאת בנוסף לכך שגם ה"מברשות" הגבילו את מהירות הסיבוב משיקולי חימום ובלאי של ה"מברשות" והטבעות המחורצות עליהן הם החליקו);

2. שבדינמו הזרם (שמיוצר בסלילי העוגן) מוגבל יחסית לאלטרנטור, משום שכל הזרם הזה היה צריך לעבור דרך ה"מברשות", בעוד באלטרנטור רק זרם העירור צריך לעבור דרך מחברים מחליקים, והזרם הגבוה המופק על ידי האלטרנטור עובר דרך חיבורים קבועים.

[danniel]

למשל תמיד אומרים שמזגן מגדיל את צריכת הדלק.

אם המזגן מחובר למצבר ממנו הוא שואב את החשמל והאלטרנטור הוא יצרן חשמל "טיפש" שמטעין כל הזמן בבשיא ההספק בהתאם לסל"ד איך המזגן מגדיל את צריכת הדלק ברכב?

המזגן הוא מדחס מכני שמחובר למנוע ע"י רצועה ולכן כאשר הוא מופעל הוא מעמיס על המנוע, שבנוסף להסעת הרכב, הוא מניע את המדחס וזה הגורם לתצרוכת דלק הנוספת.

מערכת המיזוג היא גם צרכן חשמלי (הפעלת מצמד המדחס והמאווררים) וזה כמובן גם מוסיף תצרוכת דלק מכוון האלטנרטור, שגם מונע ע"י המנוע באמצעות רצועה.

 

מידע נוסף תמצא בשפע בנושא זה אם תעשה "חיפוש".

[מרק10]

בפעולה נורמלית, כשהכל תקין, האלטרנטור מספק את צרכי כל מערכת החשמל, והמצבר אינו נדרש לסייע לפעולה השוטפת של מערכות הרכב.

המצבר נועד רק לספק אנרגיה להתנעה.

במקרים מסויימים המצבר כן מספק חלק מצריכת האנרגיה של מערכות החשמל של הרכב.

נניח והרכב עובד בסל"ד סרק והנהג מפעיל צרכנים כבדים כמו מפשיר אדים אחורי+מזגן+אורות במקרה כזה מתח המוצא של האלטרנטור יירד מתחת למתח הסף לטעינת המצבר לכן המצבר יתחיל להתרוקן קרי הוא מספק חלק מהאנרגיה למערכת החשמל של הרכב.

 

בהרבה רכבים מודרנים מתגברים על הבעיה הזו על-ידי העלאת סל"ד הסרק כאשר מתח המוצא יורד מתחת ל-12 וולט בכדי שהאלטרנטור יכול לספק את האנרגיה הדרושה גם לטעינת המצבר.

[raanan]

גם הפעלת אורות דרך מעמיסה על האלטרנטור ובהתאם יש השפעה (זניחה) על תצרוכת הדלק.

 

רענן

[גליאור]

במקרים מסויימים המצבר כן מספק חלק מצריכת האנרגיה של מערכות החשמל של הרכב.

נניח והרכב עובד בסל"ד סרק והנהג מפעיל צרכנים כבדים כמו מפשיר אדים אחורי+מזגן+אורות במקרה כזה מתח המוצא של האלטרנטור יירד מתחת למתח הסף לטעינת המצבר לכן המצבר יתחיל להתרוקן קרי הוא מספק חלק מהאנרגיה למערכת החשמל של הרכב.

 

בהרבה רכבים מודרנים מתגברים על הבעיה הזו על-ידי העלאת סל"ד הסרק כאשר מתח המוצא יורד מתחת ל-12 וולט בכדי שהאלטרנטור יכול לספק את האנרגיה הדרושה גם לטעינת המצבר.

 

ברכבים מודרניים? כמה מודרניים?

לפחות מתחילת שנות ה-80 (אבל אני משער שעוד הרבה קודם), כאשר מערכות הזרקה ואלקטרוניקה עוד היו אקזוטיקה, היו בכל רכב עם מזגן מנגנונים להעלאה אוטומטית של הסל"ד כאשר מפעילים את המזגן (בד"כ באמצעות ואקום, שע"י דיאפרגמה היה מסובב מכנית את המצערת). אבל מדובר בהעלאה קלה, של פחות מ-500 סל"ד. אני מניח שזה נעשה קודם כל בכדי להתמודד עם העומס המכני של המזגן על המנוע, אבל תרם באופן אוטומטי גם לתפוקת האלטרנטור.

בכל אופן, בכל הרכבים שאני הכרתי, בסרק (ללא גז) ועם כל האורות, מזגן ומפוחי האוורור מופעלים - המתח על הדקי המצבר לא היה נופל מתחת ל-14V, ובדרך כלל היה גבוה מזה (14.2-14.5).

אני לא זוכר בוודאות אם גם מפשיר האדים פעל או לא (ברכבים שהיה בהם כזה).

מה ההספק שצורך מפשיר אדים?

 

זה מתקשר גם למה שכתבתי על ההבדל בין דינמו לאלטרנטור.

עם אלטרנטור, יחס המסירה יכול להיות כזה שגם כאשר המנוע בסל"ד סרק (או רק מעט גבוה מזה), האלטרנטור יסתובב במהירות מספקת בשביל להפיק את מלוא תצרוכת החשמל.

[מרק10]

לא הבנת ! בלי שום קשר למזגן ! ברכבים מודרנים קיימת מערכת בקרת צריכת חשמל שמזהה ירידת מתח קטבי המצבר אם וכאשר מתח המצבר יורד מתחת ל-12 וולט מחשב הניהול מעלה את הסל"ד ב-400-500 סיבובים לדקה בכדי שתפוקת האלטרנטור תעלה ומתח המוצא יישמר בסביבות 13.6-13.8 וולט.

 

תפעיל אורות גבוהים+ווישרים או/גם מפשיר אדים אחורי או מפוח ותראה איך מתח הקטבים של המצבר נופל (אני מדבר מנסיון).

שכחתי להכניס גם למשוואה הגה כוח חשמלי...אמרנו רכב מודרני.

 

צריכת הזרם של המפוח עשוייה לנוע בין 8-12 אמפר ברכבים פרטים (אל תקח דוגמא רכבים קומפקטים כמו סיריון עם מנוע 1.0 ליטר או גטס עם מנוע 1.0 ליטר).

 

אל תשכח שברכבים מודרנים צריכת הזרם בסל"ד סרק ללא הפעלת שום צרכן נוסף עשוייה להגיע ל- 15-20 אמפר ללא הפעלת מאווררים או מאוורר של הרדיאטור.

 

התפוקה הנומינלית של רוב האלטרנטורים תוצרת בוש המותקנים ברכבים פרטים מתקבלת במהירות סיבוב של 6000 סיבובים לדקה של האלטרנטור. אם יחס התמסרות הינו 2.5 או 3 נקבל שהתפוקה הנומינלית של האלטרנטור היא בסביבות 2000-2400 סיבובים לדקה.

 

לדוגמא: אלטרנטור בעל זרם נומינלי של 90 אמפר עשוי לספק זרם של כ-30-35 אמפר בסל"ד סרק ועדיין לשמור על מתח מוצא של 13.6-14.0 וולט.