Какое напряжение в грузовых автомобилях

Пять минут теории: напряжение бортовой сети — мифы и реальность

Сразу оговорюсь — речь пойдет об исправных машинах. Неисправные по очевиидной причине смысла рассматривать нет.

В сети и на том же драйве, куча людей при каждом удобном случае пишет про «всплески питания» в бортовой сети и прочие ужасы. При этом 99.9% таких людей в глаза не видело ни осциллографа, ни самих «всплесков».

Под рукой были две вполне разных машины, так что исследовать будем их.
Дизельный BMW X6 2016 и бензиновый Infinti FX 2008.
У инфинити двигатель V8 4.5 литра, так что «всплески» и всякие нечистоты там должны быть более мощные, чем на меньших по объему двигателях.

По итогам измерений выкладываю замеры только FX — на BMW все то же самое, только амплитуда чуть меньше. За фото экрана, а не скриншоты (осфиллограф это может) простите, ибо флешки под рукой просто не было.

Работа на прогретом двигателе. Самый «грязный» момент:

Верхний курсор — 14.5В, нижний — 13.9В, амплитуда 0.62В. Частоту не замерил, но была она в районе 100герц по-моему, или даже меньше.
Это значит, что 100 раз в секунду напряжение изменяется на 0.6В. В остальное время «болтанка» примерно 0.02В. Думаю, что всем понятно, что это ни о чем, тут даже защиты никакой не нужно.
Для эксперимента, я выставил триггер на 15 Вольт и при работающем двигателе начинал давить/бросать газ, включал/выключал кондиционер, моргал дальним (биксенон, 21 000В) и т.п.
Если напряжение «стрельнуло» бы выше 15В, то осциллограф это бы отловил и показал в виде «стоп-кадра». Но напряжение 15В не превышало при всех моих издевательствах.

Типичный «всплеск» выглядит так:

Все те же курсоры (13.9 — 14.5), по времени сам всплеск — примерно 320 наносекунд. Можно посчитать энергию, то тут даже TVS диод не нужен. 1 наносекунда это одна миллиардная секунды (1/1 000 000 000).

Далее самый страшный процесс для всех «знатоков» физических процессов — запуск двигателя. Ведь по их мнению, от «всплесков при старте горят диоды». Если это двигатель V8, то процесс должен быть страшен вдвойне 🙂

Смотрим (три кадра, в один не влезли), масштаб — 2 микросекунды (1 / 1 000 000 сек):

«Провал» до 11.8 и всплеск до 14.1, дальше все намного скромнее.

Я думаю, что выводы. насколько «опасна» исправная бортовая сеть, каждый в состоянии сделать сам 🙂
Для справки могу сказать, что на хондах, например, обычная «болтанка» напряжения составляет в районе 0.025В.
В части светодиодов жизнь портят как раз те самые «просадки» с частотой

Комментарии 39

Ээээ, самое главное не указано — в какой точке мерилось?

Все цепи параллельно АКБ идут, закон Ома сами знаете 🙂
На клеммах АКБ замерялось, автоматов тока там нет.

Закон ома я знаю 🙂 И как раз учитывая его, токи, которые бродят в цепях и падения напряжения на контактах и на проводах с не всегда оптимально подобранных сечениях…
И как раз батарея сильно сглаживает все это и нивелирует, т.е. по логике на ее контактах самая красивая и гладкая картинка ( что мы и наблюдаем в топике)
Стало интересно, будет время, посмотрю у себя в разных точках…

Ну вы снова пытаетесь выставить идиотами конструкторов машин… они, по-вашему, не соображают о том, что сечение играет роль? Батарея сглаживает много чего, она, в общем, для этого в т.ч. и нужна.
И все «допы» по уму должны подключаться к батарее, что и пишут в инструкциях обычно.

Ваши «неоптимальности и т.п.» будут влиять на полвольта может быть. В задней части авто. И все. Никаких выбросов в сотню вольт от них не будет.

Помню на поломаном пыже напруга выростала до 18-20 вольт, поочередно отрубались гур, выпадали ошибки и тд, но ничего не сломалось, вылечилось заменой диодного моста в генераторе, так что скачки это все байки

А можно на моем ведре посмотреть осцилографом напряжение. А то иногда складывается ощущение, что у меня не японское ведро хоть и калужской сборки, а как минимум изделие белавтопрома.

Вам все равно мало кто поверит! Сами понимаете, что грамотно рассчитанная схема парирует все выбросы и провалы, и тут в принципе не важно новый это авто или старый с механическим регулятором. Изначально, если это авто, значит все должно учитываться, тут и варисторы, и защитные импульсные диоды и индуктивности + ёмкости и т.д., плюс нормальный контроллер. Но такие схемы либо под заказ, либо стоят дорого.
А большинство покупают бюджетный плохо спаянный Китай, где и режимы по току не выдержаны, и светодиоды сомнительного происхождения, и тепловые режимы не рассчитаны, и они так или иначе будут перегорать. И в любом случае это буду списывать на бортовую сеть. Ведь люди же находят корреляцию между чёрным котом и своими неудачами, и тут найдут)

У меня нет цели никого ни в чем убедить.
Кто способен мыслить, сделает выводы сам, кто нет — это уже не мои трудности.

Статья понравилась. А почему у меня перегорают светодиодные лампы? Что напряжение в бортсети выше 12 вольт?

Вы хотите, чтобы я угадал?)
Как правило перегорают дешевые китайские. Судьба такая.
Ну а если серьезно, то скорее всего просто охлаждение никакое, 99% горит от этого, а не от пиков, как пишут.

Старый добрый Agilent 🙂

Rigol, они для Agilent только лоу энд делают, вроде.
Но я не спец в этих вопросах. Этот даже не тюненый.

Определил по интерфейсу, бренда на фотках не видно.
На работе есть Agilent DSO3102A — удобен всем, но его оптические энкодеры просто убивают, они ужасны 🙂
И еще важно то, что он умеет правильно считать rms для прямоугольных импульсов. На это даже наш лабораторный LeCroy не способен.
Зачем я это написал… не знаю, но пусть будет)) стирать жалко.

Бренд почти на всех осциллографах в левом верхнем углу, посмотрите на мои фото :))
В осциллографах я не разбираюсь особо, мне важно понимать физику процесса, для этого пока и ригола хватает.
Практическое применение значения RMS для меня лично тайна, покрытая мраком :))) Ну если не гуглить.
Мне хватает среднего, амплитуды и скважности

Я про фотки в этой теме, на них не видно бренда.
Обычно я их не рассматриваю, а тут гляжу — время стоп-кадра меняется, знакомая штука. Стал рассматривать подробнеее и вот он, знакомый интерфейс.
RMS использую для определения действующего значения ВЧ сигнала. Из этого можно определить мощность на выходе усилителя (квадрат напряжения разледить на сопротивление нагрузки). Для обычной синусоиды проблем нет, но если на выходе УМ не синусоида, а прямоугольники (ключевой режим работы), то правильно определить действующее значение даже вольтметр не сможет (например, В7-37) — показания будут занижены.
У меня есть калориметр, который измеряет выделяющуюся мощность на резисторах с водяным охлаждением и этот осциллограф. Всё остальное, что есть на работе (а есть там много чего :)) ) с этой задачей не справляется.
Потому аппарат этот классный, математический аппарат хороший.

High Performance Lights

Rigol, они для Agilent только лоу энд делают, вроде.
Но я не спец в этих вопросах. Этот даже не тюненый.

А хочешь хороший Agilent?

Ну во-первых он денег стоит, а во-вторых я не настолько продвинут, чтобы хотя бы на 70% даже Ригол пользовать, про Агилент даже и речи нет 🙂

Денег он конечно немалых стоит, но я могу сделать 50% скидку. Имей в виду, вдруг когда-нибудь понадобится. )))

а если в цепь питания ДХО добавить емкость чтоб нивелировать колебания?

Источник

Бортовое напряжение автомобиля (обсуждение)

Приветствую всех участников сообщества!
В моей голове давно зреет эта тема, а так как в сети крайне мало информации решил её обсудить её, так сказать с»коллегами».
Каждый более-менее опытный автовладелец, а тем более электрик, даже начинающий, знает, что напряжение в бортовой сети легкового автомобиля должно ровняться 13,8-14,2 В, пониженное напряжение означает недозаряд или слишком высокое потребление (короткое замыкание), а повышенное перезаряд. Это теория.
Теперь практика: неоднократно при считывании ошибок через диагнистический разъем, я наблюдал напряжение 14,5, 14,9 и даже 15,2В на самых разных автомобилях, последние 15,2 В я видел на Монтеро спорт.
В общем я так и не смог ответить себе на вопрос: нормальное ли это напряжение или всё же неисправность генератора?
В сети четкого ответа не нашёл, для жигулей всё более-менее ясно, но как быть с иномарками?
В общем хочу услышать мнение атоэлектриков — пофессионалов, кто что думает?

Комментарии 60

Подскажите рэле поворотов при работающем двигателе стало чаще моргать, при выключенном двигателе как обычно. При выключенном двигателе напряжение сети 12.8 при заведённом 14.5. аварийка что так что так моргает с одинаковой частотой.

Аккумуляторы, изготовленные по кальциевой технологии, требуют повышенного напряжения заряда. Это основная масса, выпускаемых ныне аккумуляторов. В этих аккумуляторах, грубо говоря, сурьма заменена на кальций. Сделано это для придания современным аккумуляторам, свойств мало и полной необслуживаемости — кальциевые батареи почти не подвержены кипению при заряде. Правда при этом требуют большее напряжение заряда. Также они не боятся перезаряда, при котором сурьмянистые батареи выкипают и очень не любят глубокого разряда! Вкратце как-то так. Поэтому напряжение бортовой сети современных авто, 14,5- 15,1В. Это нормально, хотя лампочки в фарах быстрее накрываются))) Более подробно здесь: www.drive2.ru/l/5914573/

Всё прочитал, просветился! Спасибо

Современный машины напичканы электрикой и электроникой. Потребление (особенно зимой) весьма большое, так что на подзарядку аккумулятора остаются крохи. При включенных потребителях и работе двигателя на холостом ходу, т.е. с малыми оборотами, даже реле-регулятор не удержит нужное напряжение сети и оно просядет даже ниже 13,8. А если аккумулятор полностью заряжен и потребители не включены, то вполне возможно кратковременное повышение напряжение в бортовой сети до 15 В. Конечно, если в сети постоянно 15 В, то это повод для беспокойства.

измерить напряжение на АКБ и на выходе генератора, сравнить с показнимяи ЭБУ…

Если говорить о нормативах, это не надо обсуждать.
Они должны быть.
У нас есть ГОСТ Р 52230-2004 «Оборудование автотракторное».
Есть нормативы производителей аккумуляторных батарей.
Норма 13,8 — 14,2 В. С некоторыми отклонениями по разным источникам.
Ниже — недозаряд и сульфатация, так понимаю.
Выше — перезаряд. Как здесь говорили — «кипение» АКБ.

Но ГОСТ касается только отечественной техники, а вопрос именно о иномарках

Верно. Но техника, соответствующая нашему ГОСТу, продается «за бугром».
Как и и их техника, проходит сертификацию и соответствует нормативам.

Если говорить о нормативах, это не надо обсуждать.
Они должны быть.
У нас есть ГОСТ Р 52230-2004 «Оборудование автотракторное».
Есть нормативы производителей аккумуляторных батарей.
Норма 13,8 — 14,2 В. С некоторыми отклонениями по разным источникам.
Ниже — недозаряд и сульфатация, так понимаю.
Выше — перезаряд. Как здесь говорили — «кипение» АКБ.

При 14,2 максмум один ампер на зарядку пойдет, какой там перезаряд особенно в городском движении

Я сказал, что при 14,2 В — перезарядка?
Она, при значении выше.
По ссылке — Бош описывает нормативы эксплуатации АКБ
boschbatteries.ru/tabid/67/EntryID/31/Default.aspx

Сколько в данный момент напряжение БС?

От 14,2 на холодную до 13,8 на горяч

Ну и нормально. В чем проблема?

У меня — Меган-3. На них на всех — 13,5 В.
После простоя и запуска холодного какое-то время выше 14 В, даже до 15 В.
Потом падает до 13,5 В.
Было примерно так.

Не сказано, при какой температуре сделаны замеры.

Устаканившееся напряжение, в данном случае,
по графику — 13,5 В, от температуры не зависит.

У меня зимой 15-14.8 под нагрузкой
но у нас морозы а не лето круглый год

О какой машине идет речь?

Я не получил ответ на свой вопрос, о каком автомобиле идет речь в приводимых примерах. «Жигуль», что ли?

Для полного заряда жидкостного аккумулятора стационарно, напряжение в процессе заряда нужно поднять до 16,2 В
Отсюда следует. что на автомобиле АКБ никогда не будет заряжена полностью. Присходит лишь частичная компенсация разряда. ЧАСТИЧНАЯ.
Принапряжении ниже 13,8 В АКБ вообще не получает заряд.
Потому норма напряжения БС автомобиля по стандарту
— 13,8-14,2 В
Вот и всё. Для поддержания АКБ в рабочем состоянии её нужно периодически заряжать станционарным ЗУ.

Не понимаю. о чем идёт разговор.
Я говорил о поднятии напряжения на конуретных автомобилях.
С завода на них напряжения в устаканившемя режиме — 13,5 В
Я сделал так. что оно 13,9-14,0 В

Не стоит ли прочитаь мои высказывания ещё раз и внимательно, чтобы не затевать пустой разговор.
Надо же, хоть немного иметь представление о системе БС автомобилей, о которых я веду речь.

Я и понять не могу, о чем речь идет.

На авто летом достаточно 14.4.
16.2 это восстановительная зарядка.
Я ездил года два, при напряжении зимой 14.8. Я не заряжал аккумулятор.
Вот ниже даже 14.6зимой, плохо идет заряд акб, он постепенно разряжается, достаточно поднять до 14.8 и акб заряжается. Проверено на практике.

Ну и ладно.
Мне уже надоело реагировать на эти реплики.
Я говорил и повторял несколько раз о другом.
Давай оставим это дело?

Удалось мне это побороть. Стало так.
Но никому не мог доказать. что 13,5 В — очень мало для жизни АКБ.
Жутко упертая публика.

13,5 хорошо когда к морю четверо суток в жару едиш там машину бросил и через 2 нед опять четверо суток ) акум не выкипает )

13,5 Вольт мало в любом случае.

Удалось мне это побороть. Стало так.
Но никому не мог доказать. что 13,5 В — очень мало для жизни АКБ.
Жутко упертая публика.

Источник

Почему 24 Вольта?

В грузовых авто и автобусах для снижения слишком мощных токов, как вырабатываемых генератором так и потребляемых стартером, применяется напряжение в 2 раза большее, чем в легковых авто. Повышение напряжения в системе в 2 раза, позволяет уменшить ток также в 2 раза. И хотя система называется 24 Вольта, в действительности, при заведенном моторе, напряжение выдаваемое генератором около 28-29 В. При выключенном двигателе, напряжение ниже 25,2-25,4 Вольт.

В 24V системе применяют ДВА 12V аккумулятора, соединенных между собой последовательно. Если досконально подходить к вопросу, то один 12 V аккумулятор состоит из 6-ти «2V» аккумуляторов соединенных последовательно. А в случае грузовика уже последовательно соеденено 12 «2V» батарей. Проблема состоит в том, чтобы заряжать и разряжать эти батареи одновременно. Заряжаются все 12 аккумуляторых ячеек общим напряжением от генератора 28,8 Вольт (каждая из двенадцати должна иметь напряжение заряда 2,4 Вольта). Это как кормить 12 котят из одной миски так, чтобы все сьели одинаковое количество 🙂 Лакать котята должны с одинаковой скоростью и быть одинаково разряженными. то есть одинаково проголодавшимися.

Емкость пары грузовых аккумуляторов

Новые аккумуляторы должны быть одинаковой емкости. Вопреки общему заблуждению, емкости аккумуляторов подключенных последовательно не складываюся. Общая емкость последовательно включенных АКБ равна. емкости меньшей батареи. Например, если последовательно подключить батареи емкостью 12 V 190Ач и 12V 90Ач, то получим АКБ 24V 90Ач. При разряде у меньшей АКБ раньше закончится емкость (заряд), электрическая цепь разомкнется, так как через «пустой АКБ» не будет проходить ток разряда. В нашем случае более мощная батарея 190Ач не разрядится даже наполовину (в первой 190-90=100, а во второй 90-90=0).

Внутреннее сопротивление грузовой АКБ

Установка более мощных батарей

Пусковой ток

Пусковой ток, указанный производителем, показатель в большей мере возможностей и класса данной батареи. Если стартер неисправен или мотор требует ремонта, то АКБ с более мощным током холодного прокрута сможет решить проблему пуска.

Но производитель проектирует такие мощные аккумуляторы не для этого. Обычно «максимальные» пусковые токи при запуске двигателя исправный стартер не использует. Батарея с мощным током выигрывает в другом. Например, она может завести мотор будучи сильно разряженной (хотя допускать эксплуатацию разряженной АКБ нежелательно).

Аккумуляторные клеммы

Особенности эксплуатации грузовых АКБ

Несколько правил эксплуатации пары аккумуляторов на грузовике, которые позволят продлить срок эксплуатаци и:

— 12V приборы включать необходимо через инвертор 24V/12V, а не подключать прибор к одному из двух АКБ;

— каждые несколько месяцев меняйте батареи местами;

— протирайте корпус аккумуляторов раствором пищевой соды, уничтожая утечки тока через грязный корпус;

— во время простоя автомобиля отключайте «массу»;

— раз в квартал профилактически заряжайте АКБ каждую отдельно 12 V зарядным устройством.

Защита аккумуляторов от кражи

К сожалению, сегодня воровство аккумуляторов с грузовиков серьезная проблема. Два грузовых АКБ сданных на лом стоят около 100 долларов. Поэтому желающих «заработать» достаточно. Аккумуляторы в грузовиках и автобусах часто находятся в открытых поддонах, в ящиках с пластмассовыми крышками либо закрыты в нише заслонкой с примитивным замком. Действенной защитой является установка металлической крышки, закрывающей аккумуляторы, запирающейся на замок (в автобусах установка дополнительных замков).

Замечательная статья. Всё по уму, толково. Спасибо.

Добрый вечер. Полезно, кратко, насыщенно,доходчиво.спасибо за труд

Источник

Почему в автомобилях применяется напряжение 12 вольт

Любой автомобилист знает, что бортовая сеть машины работает на напряжении 12В. Но почему это значение нельзя повысить? Ведь домашние приборы работают от сети 220В. Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понимать строение отдельных узлов авто.

Исторически сложившаяся традиция

В мире глобального автопроизводства есть такое понятие как «унификация». Оно обозначает, что большая часть расходных деталей и компонентов в машине должны легко и просто заменяться. Но это не должно сказываться на работе всего автомобиля. Напряжение в 12 вольт как раз и является одним из принципов унификации в автомобиле. Этот параметр тесно связан с аккумуляторной батареей автомобиля.

Аккумуляторные батареи появились в конце 19 века. Одним из первых авто с системой зажигания, работающей от аккумулятора и свечи, стала машина Benz Patent-Motorwagen. Её придумал и сконструировал Карл Бенц. Тогда на моторы ставили батареи мощностью 6В. Такого напряжения хватало, чтобы обеспечить работу малосильного двигателя.

Но всё изменилось с ходом Второй мировой войны. Военные требовали более мощных моторов, которые не могли полноценно работать на 6В. Так и была повышена мощность до 12В. До сих пор этой мощности хватает для пуска ДВС, а также работы всех внутренних приборов автомобиля. Аккумуляторы мощностью 6В сегодня можно встретить, только на старой мотоциклетной технике.

Электробезопасность

Лампочки, электронные платы, прочая электрика в авто работает как слаботочная система. Для неё не нужно толстых проводов или кабелей питания, а также преобразователей напряжения.

Генератору автомобиля проще зарядить аккумулятор ёмкостью 12В. Увеличение мощности батареи привело бы к изменению строения самого генератора. Его бы пришлось видоизменять, дополнительно защищать, и, возможно, увеличивать в размере. А это сказалось бы на размещении его в подкапотном пространстве. Что было бы невыгодно и неэффективно.

Предотвращение ускоренной электрической эрозии

Немаловажный момент — строение самого аккумулятора. Если его разобрать, то можно увидеть 6 отдельно взятых батарей, каждая из которых выдаёт мощность в 2В. Все эти батареи соединены параллельно. В результате и получается нужные нам 12В. Напоминаем, что менее мощные аккумуляторы просто не смогут прокрутить современный мотор, поэтому уход в меньшую мощность мы не рассматриваем.

Но почему именно 12В, а не, допустим, 15В или 50В. Такое решение связано с предотвращением ускоренной электрической эрозии, которая может возникнуть вследствие увеличения мощности заряда. Перезаряд батареи может привести к быстрому испарению электролита. Так на напряжении 14.5В его уровень может значительно понизиться буквально за несколько дней. При повышении напряжения до 15В и выше, может произойти оголение верхних краёв сепараторов и пластин, что часто приводит к взрыву батареи.

То есть, данное решение продиктовано из соображений безопасности, а также из-за химических и физических особенностей строения аккумулятора.

Почему в некоторых грузовиках используется 24 вольта

Обычно на мощной грузовой технике стоят более требовательные моторы. Такое решение можно встретить на больших 8-и цилиндровых дизельных ДВС. Чтобы запустить подобный двигатель, нужно иметь большую пусковую мощность АКБ. Именно поэтому на таких машинах ставят 24В аккумуляторы в связке с производительным генератором.

Кстати, такие батареи можно встретить и на крупной агропромышленной технике или на военных машинах.

Возможные изменения в будущем

Рассматривая перспективы изменения конструкции аккумуляторов, нужно брать в учёт развитие технологий электротранспорта. Каждый год тысячи инженеров изучают новые материалы, которые смогут заменить привычные нам компоненты в стандартном АКБ.

Электрические моторы также требуют более мощные батареи, чтобы автомобиль мог быстро набирать скорость. Всё это может привести к тому, что в ближайшем будущем начнут появляться АКБ с повышенной мощностью и производительностью.

Источник