Напряжение питания в авто

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

Электропитание автомобиля.

При всем многообразии легковых автомобилей, используемых в настоящее время, система электропитания любого из них построена по одной и той же общей структурной схеме. Основные принципы ее построения, так как зачастую неполное их понимание приводит к неправильному определению неисправных элементов, подлежащих замене, и удорожанию ремонта.

Функции, выполняемые системой электропитания авто, по их степени важности:
1. поддержание в работоспособном состоянии аккумулятора автомобиля, для обеспечения необходимого значения тока при запуске двигателя (>200 ампер), т.е. его зарядка
2. питание навесного оборудования двигателя в процессе его запуска и работы (система зажигания, топливный насос, электровентилятор радиатора, электроклапана, датчики, электронные схемы управления и т.д., в зависимости от типа двигателя)
3. питание осветительного и сигнального оборудования автомобиля и сигнальной системы панели управления, электровентилятора обогрева салона
4. питание дополнительного электрического оборудования (автомагнитола, автохолодильник, электроантенна, телевизор, часы, прикуриватель, усилитель и пр.)
Как видно из всего вышеприведенного списка в одной отдельно взятой машине существует большое количество различных устройств, являющихся потребителями электроэнергии.
Для питания авто как правило принято напряжение 12В (в некоторых автомобилях 24В), достаточно низкое значение которого выбрано по соображениям элекробезопасности. Поэтому для автопроводки используются провода такого сечения, чтобы без потерь передать достаточно высокие токи нагрузки до приборов-потребителей энергии.
Так как в процессе эксплуатации автомобиля некоторые устройства отключаются, а некоторые подключаются, нагрузка на систему электропитания меняется. Напряжение же в бортовой сети должно поддерживаться на одном и том же уровне. Для этой цели система питания автомобиля является саморегулирующейся системой и поддерживает напряжение в двенадцативольтовом варианте на уровне 14,2В. Это значение выбрано не случайно. Именно такое напряжение на зажимах аккумулятора позволяет системе как не перезарядить аккумулятор, так и не недозарядить его. Если же напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе составляет более 14,5В или менее 13,5В, то система электропитания неисправна и ее надо чинить, иначе аккумулятор прослужит недолго.
Составными элементами системы электропитания автомобиля являются:
1. генератор, как элемент, преобразующий механическую энергию, передаваемую от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи, в электрическую энергию
2. система выпрямителей (диодов) преобразующих переменное трехфазное напряжение, вырабатываемое генератором, в постоянное напряжение 12в, в качестве сглаживающего инерционного элемента (конденсатора) используется аккумулятор
3. регулятор напряжения (таблетка) подключенный двумя выводами (один из них масса) к бортовой сети (т.е. клеммы аккумулятора), двумя другими запитывающий обмотку возбуждения (ротор) генератора через щетки (изнашивающийся элемент). Его функция –поддержание в обмотке возбуждения такого тока, чтобы напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах.
4. аккумулятор, как резервный и пусковой источник энергии.
Как правило, первые три элемента (т.е. генератор, выпрямители, регулятор напряжения) собираются у современных автомобилей в одном навесном блоке, который и называют генератором автомобиля. Но состоит он всегда обязательно из этих трех частей, которые могут выходить из строя и соответственно подлежат ремонту.
Любой источник напряжения (в том числе, и аккумулятор, и генератор) обладает определенным внутренним сопротивлением, в результате чего напряжение на его выходе зависит от нагрузки. Чем больше внутреннее сопротивление, тем сильнее снижается выходное напряжение с увеличением тока нагрузки. Обладают сопротивлением и провода питания, и кузов. Внутреннее сопротивление генератора достаточно велико, но его выходное напряжение поддерживается реле-регулятором. К сожалению, «таблетка» контролирует напряжение на клеммах встроенного выпрямителя (в точке A), а не на клеммах аккумулятора (точка B), и это еще один повод содержать генератор и проводку от него до аккумулятора в порядке. Выходное сопротивление исправного заряженного аккумулятора мало (тысячные доли Ома). На этом, кстати, основан контроль аккумуляторов нагрузочной вилкой — просто, и наглядно. Ток в сотни ампер аккумуляторы разных типов переносят по-разному, но при нагрузке до нескольких десятков ампер снижение напряжения малозаметно.
Как и в любой другой электросистеме при установке дополнительного электрооборудования должно соблюдаться правило баланса мощностей: номинальная мощность источника питания (в данном случае генератор) должна несколько превышать суммарную потребляемую мощность для всех нагрузок. При этом самые мощные нагрузки должны включаться только при работающем двигателе, для предотвращения разряда аккумулятора и сохранения возможности запуска двигателя.
ПРО ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Все плюсовые провода должны быть защищены предохранителями. Выбирать предохранитель, нужно исходя из двух критериев: сечение провода и потребляемый ток. Это нужно в первую очередь для безопасности, во вторую для правильной работы потребителя питания (электрооборудования).

Также для нормальный работы оборудования, будь то усилитель или электронные часы, необходимо правильно выбрать минусовой провод. Он, кстати, так же влияет на выбор номинала предохранителя!
Минусовой же провод питания системы обычно соединяют с кузовом машины. Он должен быть максимально коротким, а его сечение — не меньше сечения плюсового провода. Соединение с корпусом следует производить через неокрашенный металл кузова. Если кабель заземления имеет меньшее сечение, чем кабель ≪+≫, предохранители устанавливаются исходя из сечения кабеля массы. (Пример: ≪+≫ 50 мм2, ≪масса≫ 20 мм2 ==> предохранитель подбирается под 20-миллиметровый кабель заземления). Данное требование также распространяется на минусовые провода АКБ, независимо от способа подключения аппаратуры! Также хотелось бы, сказать что при соединении»-» на корпус любого оборудования проводом, допустим сечением 1 мм2, подразумевает под собой, что провод такого же сечения будет дополнительно протянут от «-» клемы АКБ на корпус автомобиля!

В большинстве случаев отказа электрооборудования причина кроется в плохом контакте электропроводки. И совсем не имеет значения «+» или «-»
Если в случае с «+» проводом всё понятно, то масса это довольно таки проблемный вопрос. При визуальном осмотре всё может быть в порядке, но массы нет. Во многих случаях проблему может решить элементарная очистка клемм от окиси их смазка любой электропроводной смазкой. И как было сказано выше «массы» много не бывает!
В заключении к этой статье можно сделать следующие выводы:
Для правильной работы электрооборудования и во избежании короткого замыкания(или что еще критичнее самопроизвольного возгорания), а также для продления срока службы этого самого оборудования необходимо регулярно
• осматривать и проверять электропроводку автомобиля
• проверять и при необходимости зачищать и смазывать места соединения электропроводки
• по возможности защитить места соединения от попадания влаги и пыли
• использовать провода и предохранители подходящего номинала или немного выше
• объективно оценивать возможности энергооборудования своего оборудования в плане потребления и сохранения энергии
• исключить риск энергопотерь на пути следования тока от источника питания до потребителя
Ну вот, в принципе, и всё! Все эти истины известны давно, и думаю я не для кого не открою Америки. Просто решил немного систематизировать информацию. Возможно, кому-то она пригодится! Надеюсь, что многие хотя бы задумаются. Ну хотя бы те, кто периодически спрашивает почему у них АКБ всё время разряжается, и стартер только напрямую крутит. Конечно в каждом конкретном случае, на всё своя причина! Но первопричина, я думаю, раскрыта в мысли, изложенной мной выше!

Источник

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