Контроль питания борт.сети мотоцикла

версия для печати

В начале прошедшего сезона купил новый байк. Практически без пробега, за 10 лет всего 5000 км. Вот только намотать на нем свои 4-5 тысяч не получилось, т.к. он постоянно чем-нибудь ломался. В итоге сейчас у меня главная проблема - питание. Не смог точно диагностировать, в чем причина. Зато на данный момент разобрался, как мне кажется, с работой борт.сети мотоцикла.

Делая скидку на мое образование, я не особо шарю в электронике и мой практический опыт ограничивается несколькими японскими байками и тремя годами. Это я к тому, что выводы возможно очевидные, но дошло до меня не сразу.

Под катом - понимание организации питания байка и идея контроля борт.сети.

В начале нужно сказать спасибо товарищу, который расписал на mail.ru, как работает зарядка АКБ на машине.

В кратком пересказе, разряд/заряд аккумулятора происходит следующим образом. Для запуска двигателя стартер требует ток 300-450А (на мотоциклах - меньше, но тоже дофига), в результате работы стартера сильно разряжается аккумулятор. Кстати, есть отдельная характеристика стартерных АКБ, ток холодной прокрутки (cold cranking amps CCA). Это значение в амперах, которое может выдать полностью заряженная рабочая батарейка без посадки напряжения на клеммах ниже 9В в течение 30 секунд при −18C (источник). На моем "хорошем" Yuasa заявлено 210 CCA для батарейки 12Ач.

В другом источнике вычитал: после отдачи питания стартеру аккумулятору требуется время на восстановление своей емкости. Поэтому, покрутив стартер 4-5сек, делайте паузу 20-30сек перед повторным запуском. Если байк не завёлся со второй попытки, но стартер бодро крутил - ищите причну не в батарейке или стартeре, а в нарушении трех составляющих работы ДВС (смесь - компрессия - поджиг). Элементарный пример - первый запуск в холодную погоду без подсоса.

После запуска двигателя необходимо компенсировать разрядку аккумулятора, то есть дать ему зарядный ток, подключив к источнику питания и обеспечив ток зарядки. Если нормально заряженный до 12.6 вольт аккумулятор подключить к источнику питания с напряжением 12.6 вольт, то аккумулятор на это никак не отреагирует - нет разности электрических потенциалов (напряжений) - нет тока в цепи.

При зарядке АКБ от зарядного устройства (ЗУ) на последней стадии процесса на батарейку подается до 18 вольт, но при этом контроллиуется рост напряжения на аккумуляторе. Когда оно перестаёт увеличиваться, то это говорит о том, что аккумулятор зарядился полностью и больше не принимает зарядку. При этом в аккумуляторе идёт интенсивное выделение водорода (аккумулятор "кипит"). Для мото аккумуляторов так же важную роль играет регулировка силы тока зарядного устройства. Должна быть возможность выставить значение вручную, чтоб ЗУ не превышало заданный предел, обычно 1/10 от емкости АКБ.

Возращаемся к пуску двигателя. Сразу после запуска работает генератор переменного тока. В сеть идет напряжение, ограничиваемое и выпрямляемое реле-регулятором. Как я знаю, до 14.5 В после реле. Аккумулятору требуется зарядка и он потребляет часть этой энергии, выражаемой в амперах. После полной зарядки ампераж падает почти до нуля, хотя напряжение на клеммах остается 12-14В. Просто АКБ больше не берет из сети.

А теперь самое интересное. Кроме АКБ питание потребляется всей борт.сетью - лампочки, индикаторы, свечи, подогрев ручек, коммутатор и др. В совокупности они требуют определенную силу тока в сети. Схематически:

схема потребителей
питания

Выдача генератора зависит от оборотов двигателя. Это другая история, коротко - чем быстрее вращение ротора, тем больше ток в обмотках генератора. При холостых оборотах, а так же при нарушении работы генера, бортовой сети может не хватать тока и она будет тянуть его от аккумулятора, потому что он не только потребитель, но и источник питания. В численном выражении получим "минус" сколько-то ампер от АКБ.

Собственно, в этом заключается идея контроля борт.сети, пока это только в теории. Купил на ebay.com цифровой вольтамперметр 20В +/- 200А, шунт 200А/75мВ и независимое питание (требуется прибору). Собираюсь поставить его так, чтобы АКБ являлся нагрузкой для показаний амперметра. Учитывая выше сказанное, ожидаю видеть +/- ампер в разных режимах работы двигателя. Стоит помнить, что на холостых возможно будет отмечаться расход батарейки, т.к. генератор не выдаст нужное напряжение и силу тока. Однако, если генер в порядке, тогда в рабочем режиме на амперметре должно быть неотрицательное число.

Вольтметр в свою очередь нужен для слежения за работой реле-регулятора. В прошлом сезоне сумел поймать поломку РР, когда в сети появилось 18В! Так и ехал потом несколько км до дома: 6-я передача, 10 км/ч. Помните, "выше обороты - больше напряжение с генера". В таком режиме обороты едва превышали холостые 1100 об/мин.

P.S.: eсть АКБ силовые и стартерные. Повторюсь, стартерные работают только для запуска стартера. Такой АКБ потребляет энергию генератора вместе с борт.сетью, т.е. его можно рассматривать, как одного из потребителей питания генератора. На работающем агрегате только генератор кормит всю эту ораву.

Силовые питают борт.сеть и двигатель. Устроены иначе, заряжаются долго, но и работают часами. Пример использования силовых АКБ: погрузчики на закрытых складах, работающие на электродвигателях. Детские машинки в полный рост киндера тоже скорее всего на силовых АКБ. Инвалидные коляски с электроприводом из той же категории применения.

И на заметку, что мой батя мне рассказывал: были генераторы, которым требовалось питание от АКБ для возбуждения первичной обмотки. Т.е. с дохлой батарейкой даже с толкача нельзя было байк завести. А еще для проверки состояния генера можно провести такой эксперимент: на заведенной машине (речь о советских ВАЗ) скинуть клемму "+" с АКБ. Если движку хватает питания с генератора, то он не заглохнет. У меня на байке фокус не удался, потух сразу же. Однако, я считаю, что это могла быть защита по электронике, а не только подсос с АКБ. Без амперметра трудно что-либо сказать точно.


альфа-тест

[UPD#1] Пришли железки. В качестве питания аккумуляторы, 2x3.7B. Шунт 200А/75мВ, мультиметр на 200А/20B. Как ни странно, в тестах работают :) Не все получилось с ходу. Во-первых, я перепутал подключение, когда схему перерисовывал. Во-вторых, сбивало с толку показание амперметра без подключения к нагрузке. Подключил только питание, нижние цифры дали обратный отсчет от 200 и в минус.. Я думал, китай - опять бракованный радиоприбор. Ан нет, перебросил проводки и о чудо! :) На картинке к АКБ подключена светодиодная лента. Как видно из показаний, ампераж в минусе. Вторым тестом поставил батарейку на зарядку, получил плюс в показаниях. Итак, идея верная. Главное, чтоб не сгорел в боевых испытаниях.

в сборке

[UPD#2] Этот мультиметр требует изолированное питание и это - проблема. У меня было предположение, почему нельзя подключить его к АКБ. Для проверки купил стабилизатор напряжения. Собрал цепь, где отслеживаемый аккумулятор через стабилизатор питал приборчик. Хорошо, тесты проводил на диодной ленте, не успел спалить. Так вот, при сборке выяснилось что мультиметр замыкает цепь при подключении на тот же АКБ и нагрузка потребителей идет через него!

Короче, придется оставить на батарейках. На фотке - сборка в конечном(?) виде. Коробка из ПКЛ, добавил кнопу для выключения мультиметра и отдельные выводы для заряда батареек прибора. Все обмазал герметиком. Переключатель накрыл колпачком, о чем - отдельная история.

isolated power module

[UPD#3] Две новости, хорошая и плохая. Батарейки не катят. Не хватило даже на ночь без подключенной нагрузки. Хорошая новость в том, что это известная проблема (выше описанная), называется "эффект общей массы (земли)". И для решения выпускаются изолированные источники питания. В силу незнания этих тонкостей я полагал, что написанное на схеме "isolated power module" - это просто слова. На деле - это радиоприбор! Нашел его на ebay. Потом долго искал в России.. Все потому, что по-русски может называться "конвертор DC/DC, преобразователь DC/DC, DC-DC модуль", что рядом не стояло с "изолированный модуль питания". Представляет собой маленький кубик, 4, 5 или 6 ножек, бывает на два потребителя. Модули расчитаны на разный вольтаж на входе/выходе и на разную мощность. Цены сильно различаются.

С ёбы не дождался, купил в городе, DU1P0-12D12. Потратив часа четыре, таки смог победить странную распиновку из 5-ти ног. Документы (datasheet) нашел, но не понял распределение пинов. В общем сейчас все наконец работает, как надо. Один момент остался невыясненным. В мультиметре два подстроечных резистора. Я полагал, что на вольт и амперметр по отдельности. Однако показания амперметра не настраиваются ни каким из них.

встроенный в байк

[UPD#4] Вот как выглядит девайс встроенным в байк. На цифры не обращайте внимание, камера не успевала за обновлением экрана.

Много интересного узнал с появлением такой контрольки. Например, каким-то непостижимым пока образом хреновая топливная подача сказывается на работе генератора. Я по звуку изменений работы двигателя не слышу, а показания на мультиметре падают. Хотя это пока не подтверждено окончательно, но чистка карбов выровняла работу генератора. Вот так-то..

Плюс к тому, успел вовремя увидеть умирающее реле-регулятор: потребление пошло с АКБ, и с каждым километром - все больше в минусе. Очень полезный прибор оказался.

[1oo%, EoF]

Понравилась статья? Расскажите о ней друзьям:

Метки: ликбез, мото

Комментарии
Для работы модуля комментариев включите javaScript


Показать/скрыть правила
Имя
[i] [b] [u] [s] [url]
:-) ;-) :D *lol* 8-) :-* :-| :-( *cry* :o :-? *unsure* *oops* :-x *shocked* *zzz* :P *evil*

Осталось 1000 символов.
Код защиты от спама Обновить код
Каждый комментарий проходит ручную модерацию. 100% фильтрация спама.
Продвижение
Время
Метки
Щелкни мышей, чтобы закрыть