Заряжаем автомобильный аккумулятор зарядкой от шуруповерта

Сообщений: 493
Зарегистрирован: 06/01/2010 13:35

Пятнадцать изобретений сотрудников кафедры «Автотракторное электрооборудование» Московского автомеханического института. создавались, чтобы пуск двигателей не зависел от этого капризнейшего органа автомобиля — небольшой химической лаборатории, обладающей огромной энергией.

Этот факт и «зацепил» изобретателей. Например, аккумуляторная батарея автомобиля «Волга» имеет энергию 3,2 миллиона джоулей. Аккумулятор мог бы раскрутить двигатель мощностью 4 тысячи лошадиных сил, а в то же время, случается, не может зимой прокрутить двигатель стартером всего в одну силу. Да что там аккумуляторная батарея от «Волги»! Батарейка карманного фонаря по запасу энергии способна провернуть стартером двигатель «Жигулей». Но нет, не провернет, потому что выплеснуть всю энергию батарейки разом невозможно — слишком велико ее внутреннее сопротивление. Батарейки, аккумуляторы предназначены для неспешного, постепенного отбирания энергии. Но слишком много внимания требует этот «черный ящик» автотранспорта, слишком трудно поддерживать его в боевой готовности, особенно в период холодов.

Вообще-то говоря, аккумулятор и не рассчитан на экстремальные условия, на случай, когда понизится плотность электролита в самом аккумуляторе и повысится вязкость масла в картере, иначе говоря, когда сопротивляемость прокручиванию коленвала резко возрастет. Итак, мы привыкли к парадоксу: имея огромный источник энергии, можем взять от него в единицу времени лишь тысячную часть. Как если бы надо было выплеснуть бочку воды на очаг пожара, а в бочке маленькая дырочка, сквозь которую выливается по капле. В процессе же пуска холодного двигателя имеет значение именно подаваемая мощность, количество энергии, выплескиваемой в единицу времени.

Автолюбители хорошо знают: при пуске привод должен вращаться быстро — успех зависит от скорости прокручивания. При используемых напряжениях аккумуляторных батарей (12 и 24 В) на коллектор стартера приходится подавать огромные токи — отсюда и толстые провода и сложные коммутационные узлы. Но стартер при этом лишь получает большой крутящий момент, но не высокую частоту вращения, ибо высокая частота вращения требует как раз «бочки» энергии, выплеснутой, что называется, в одно мгновение.

Можно поразиться раскованности авторов изобретений, профессора кафедры Михаила Никаноровича Фесенко, преподавателя Вячеслава Петровича Хортова и доцента Юрия Павловича Чижкова и их способности задать себе несколько «почему»?

Почему аккумуляторы соединены со стартером напрямую? Почему не применяются другие накопители энергии, которые обладают огромной в сравнении с аккумуляторными батареями мощностью, иначе говоря, способностью как раз выплескивать в единицу времени накопленную энергию? Почему остановились именно на низком напряжении, из-за которого машины утяжелели и подорожали? Немало весит аккумуляторная батарея в сравнительно маломощном автомобиле, а в танке вес батарей уже 400 кг, на тепловозе — 2 500 кг. По причине безопасности, скажут. Но существует другой способ обезопасить водителя, скажем, использовать переменный ток повышенной частоты.

Первое «почему» вывело авторов на прямую дорогу к использованию конденсаторов. На ВДНХ СССР в 1986 году и на выставке НТТМ в 1987 году посетители толпились у стенда, где была выставлена батарея конденсаторов, способная накопить энергию 2 000 джоулей от любого источника за несколько десятков секунд, в том числе и от карманной батарейки, затем подать весь свой заряд на стартер автомобиля и провернуть коленвал значительно быстрее, чем делает это стартер, получающий «медленное» питание от аккумулятора.

Эта демонстрация практического воплощения идеи названных выше ученых недаром привлекла внимание прежде всего автолюбителей — почуяли мученики возможность избавления от зимних мытарств на дорогах и в гаражах. Но в сущности, изобретения касаются автомобилей лишь на треть, ибо автомобили составляют только треть всех машин, где установлены ДВС. Блестяще, как можно в этом убедиться, изучая различные схемы использования нового принципа электростартерного запуска двигателей, Фесенко, Хортовым и Чижковым решена проблема пуска буквально всех сельскохозяйственных машин, где бы они ни работали (точнее говоря, ни отказывались работать или глохли). Практически будут избавлены от простоев шоферы и механики в суровых северных условиях.

А между тем суть идеи чрезвычайно проста. Конденсатор — как раз тот прибор, что накапливает энергию быстро и быстро отдает ее. По условиям пуска автомобилей подавать энергию на стартер от аккумулятора разрешено не более 10 секунд. Не завелся двигатель — надо сделать паузу. Так вот, если между аккумулятором и стартером поместить конденсатор, то за эту паузу он успеет снова зарядиться и разрядиться, но при этом «толкнет» поршни в несколько раз быстрее и эффективнее. В отличие от аккумулятора, конденсатор практически не обладает внутренним сопротивлением и удельная мощность его в 10 тысяч раз выше мощности аккумулятора. Внутреннее сопротивление конденсатора практически не зависит от температуры, у него довольно большой срок службы — более 3,5 миллиона импульсов или несколько десятков тысяч часов, огромное время сохранности—15 лет. Конденсатор не требует обслуживания, в нем нет дефицитных материалов, он не токсичен и не «газит» токсичными парами.

Как же мыслится работа, пусть для начала автомобиля с такой системой пуска? Возьмем самый простой случай. Аккумуляторы остаются те же, стартер тот же. Конденсаторная батарея должна обладать энергией около 2 000 джоулей, кроме нее добавляется один диод, включенный последовательно с батареей, и кнопка пуска двигателя. Поворачивая ключ зажигания, водитель теперь соединит с аккумулятором не стартер, а конденсатор и поставит сначала его на зарядку. Это всего несколько десятков секунд, а затем для пуска двигателя следует нажать кнопку «пуск» — конденсатор разрядится и запустит стартер. В этом простейшем случае преимущество конденсаторной батареи лишь в том, что она, будучи заряжена даже от «севшего» аккумулятора, с одинаковой эффективностью в любое время года провернет коленвал. Однако не только ради такого варианта старались изобретатели.

Задав себе другой вопрос — почему в машинах используется только низкое напряжение,— авторы увидели безбрежную перспективу использования своей идеи, если как раз нарушить традицию: подавать на стартер не низкое напряжение, а высокое, и, стало быть, до высокого (220, 380 В) напряжения заряжать конденсатор. В большинстве схем, ими разработанных, присутствует преобразователь напряжения. По размерам он будет не более пачки сигарет, а вот эффективность пуска, разумеется, резко повысится. В случае использования высокого напряжения резко снижается ток, потребляемый стартером, значит, коммутация всей схемы пойдет обычным проводом. Если стартер будет рассчитан на высокое напряжение, открывается еще более удивительная перспектива. Зарядить конденсатор можно будет просто от промышленной сети.

Особенно заметно такое преимущество будет ощутимо при безгаражном, самом трудном пуске двигателей. Можно представить себе, что водитель трактора или автомобилист, отправляющийся в дальний рейс, заранее зарядит себе «запаску» — блок конденсаторов на всякий случай. Зарядить такой блок, если имеется преобразователь напряжения, можно практически в любой ситуации.

Впрочем, чтобы лучше представить себе различные схемы с емкостным накопителем энергии, авторы изобретения разбили их на три группы. Так, двигатели стационарные вообще теперь могут обойтись без аккумуляторных батарей. Их пуск практически решен, поскольку источник электроэнергии для зарядки конденсаторной батареи всегда найдется, а в южных районах зарядку можно осуществить даже от солнечных батарей. Двигателям сельскохозяйственных машин и всей дорожностроительной техники, где осветительные приборы нужны только при работе, а на аварийной стоянке не требуются, аккумуляторы тоже практически становятся ненужными. Для автомашин, где аварийные (стояночные) огни необходимы, аккумуляторные батареи хотя и нужны, но они, во-первых, могут быть значительно меньшей емкости, и, во-вторых, даже при 90-процентной их разрядке надежность пуска сохранится.

Сообщений: 18
Зарегистрирован: 27/02/2018 18:02

Источник

Портал о стройке

Многие автолюбители на своем опыте знают, как неприятно обнаружить, что батарея автомобиля иссякла и без зарядки не способна прокрутить стартер. К сожалению, в такие моменты зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не всегда бывает под рукой. Предоставим вам возможность узнать сразу несколько способов того, как зарядить аккумулятор без зарядного устройства.

Некоторые способы выхода из положения

Как зарядить авто, если села батарея. Подзарядить аккумулятор можно такими методами:

Зарядка аккумулятора от аккумулятора. Для того чтобы подзаряжать батарею на 12 В таким образом, подойдет любой заряженный аккумулятор напряжением больше 14 В и способный дать ток хотя бы 1 А. Сгодится даже батарея от электроинструмента, например, от шуруповерта. Конечно, зарядить полностью разряженный автомобильный аккумулятор таким способом не удастся. Но этого заряда может хватить для оживления остывшей на морозе АКБ.
Заряд аккумулятора от источника постоянного тока силой более 1 А с выходным напряжением, превышающим 14 В. Например, от зарядного устройства ноутбука.
От сети переменного тока напряжением 220 В, используя полупроводниковый диод и лампу накаливания на 220 В мощностью около 150 Вт.
От генератора собственного автомобиля. Для этого нужно запустить двигатель. С этой целью любое ТС можно «прикурить», а оснащенный МКПП автомобиль завести с толкача либо с помощью троса.

Как правильно прикурить авто

Для выполнения этой операции понадобится пара проводов с «крокодилами» длиною около полутора метров. Они должны быть рассчитаны на ток около 200 А (сечение не менее 25 кв. мм). Порядок действий:

Поставить автомобиль-донор в пределах досягаемости и заглушить его двигатель.
Попарно соединить клеммы аккумуляторов проводами. Для того чтобы исключить замыкание свободных клемм проводов, подключаемых к батарее, присоединять провода следует по одному. Начинать можно с любого, в нашем случае пусть это будет красный провод. Прикрепите его зажимы к плюсовым клеммам обоих аккумуляторов. После этого синим проводом соедините массу автомобилей или отрицательные клеммы их аккумуляторов.
Запустить двигатель автомобиля, имеющего заряженный аккумулятор. Подождать 5–10 мин пока иссякшая батарея немного подзарядится, а ее электролит согреется зарядным током.
Заглушить мотор автомашины-донора. Делать это нужно, потому что ток, потребляемый стартером, как правило, значительно больше того, что может выдать генератор. Поэтому включение стартера при работающем моторе автомобиля-донора может вывести его генератор из строя.
Запустить мотор авто с истощенной батареей и не глушить его с полчаса или немного больше, чтобы батарея успела подзарядиться.

Подзарядка при помощи диода и лампы

Как подзарядить аккумулятор автомобиля без зарядного устройства, имея под рукой диод и лампу? Несомненными достоинствами этого способа является простота конструкции и доступность элементов для сборки устройства. К явному недостатку относится отсутствие гальванической развязки с электрической сетью и, как следствие, этого опасность поражения электротоком высокого напряжения.

Для сборки устройства нужно последовательно соединить лампу освещения (220 В на 150 Вт) и полупроводниковый диод. Не перепутайте полярность последнего при подключении к аккумулятору и не касайтесь голыми руками неизолированных проводников подключенного к сети устройства. Диод можно взять из старой энергосберегающей лампочки.

Использование блока питания ноутбука

Зарядка от портативного компьютера – еще один ответ на вопрос, как зарядить аккумулятор автомобиля без зарядного устройства. Блоки питания ноутбуков, как правило, обеспечивают выходное напряжение около 20 В при токе до 4 А и снабжены защитой от КЗ. Поэтому, используя одно из них для зарядки 12-вольтового автоаккумулятора, обязательно подключайте последовательно с батареей лампу головного света мощностью около 50 Вт.

Зарядка от аккумулятора

Если у вас есть шуруповерт с аккумулятором на 18 В, можно попробовать «взбодрить» уставший АКБ от него. Чтобы не навредить 12-вольтовому электрооборудованию, следует отключить от автомобильной батареи хотя бы один провод питания.

Подключать такой аккумулятор к автомобильной АКБ, как и всякий источник тока значительно большего напряжения, следует, используя лампу головного света в качестве балластного сопротивления. Емкость батареи шуруповерта обычно бывает значительно меньше 10 Ач, поэтому этот способ есть смысл испробовать, когда батарея автомобиля потеряла емкость от холода, а погреть ее негде.

Как определить момент окончания зарядки

Зарядные устройства-автоматы отключаются по окончании зарядки самостоятельно. Определить степень заряженности батареи перед подзарядкой подручными средствами можно по ее выходному напряжению. Измерять его следует, не включая зарядку аккумулятора. Ниже приводится соответствие выходного напряжения без нагрузки и степени заряженности батареи.

От 12,7 до 13,02 В – 100%.
12,5 В – 75%
12,0 В – 50%.
10,8 – полная разрядка. Дальнейшая разрядка может привести к разрушению пластин электродов.

Посчитать, какое время должен заряжаться аккумулятор можно, определив степень заряженности по напряжению. Допустим, его емкость 60 Ач, а напряжение без нагрузки 12 В, что соответствует степени заряженности равной 50%. То есть, он заряжен наполовину и нуждается в дозарядке. Так как ему не хватает заряда в 30 Ач, его нужно заряжать 30 ч током 1 А или 15 часов силой тока 2 А. При заряде другим током нужное время вычисляется делением недостающего заряда на силу тока. По окончании расчетного времени нужно отключить зарядное устройство подождать несколько минут для затухания переходных процессов и вновь измерять выходное напряжение.

Если порвался ремень генератора

В этом случае чтобы преодолеть большее расстояние и добраться до автомагазина, нужно выключить все лишние потребители электроэнергии и разомкнуть цепь возбуждения генератора. Последнее можно сделать, вынув предохранитель или отсоединив от генератора разъем, подающий на него напряжение возбуждения.

Источник

Заряжаем автомобильный аккумулятор зарядкой от шуруповерта