Echipamentul Electric al Autovehiculului

Principii de încărcare

Pentru a alimenta numeroasele sisteme electrice ale unui autovehicul modern este necesarã o mare cantitate de energie electrică. Bateria poate suplini această cerere de energie doar pentru un scurt timp. Când bateria se descarcă, motorul se va opri, iar sistemele electrice vor înceta să mai funcţioneze.

Pentru a preveni descãrcarea bateriei, se foloseşte un sistem de încărcare care să satisfacă nevoile diferitelor sisteme şi să menţină bateria în stare încărcatã. Aceasta asigură când motorul este în staţionare, consumuri electrice rezonabile pentru o perioadã de timp, perioadã care depinde de capacitatea bateriei. Deoarece o baterie cu o capacitate mai mare înseamnă o greutate mai mare, bateria modernă trebuie să fie cît mai mică cu putinţă. Acest lucru se poate realiza prin perfecţionarea sistemelor de încărcare.

Odatã cu modernizarea autovehiculelor, au apărut din ce în ce mai multe dispozitive şi sisteme acţionate electric, pe care sistemul de încărcare trebuie să le alimenteze. De aceea, generatorul modern trebuie optimizat, adicã proiectat şi realizat cât mai eficient şi mai uşor. La începutul anilor 60’ aceste cerinţe au forţat fabricanţii să schimbe dinamul cu alternatorul care, având deosebite avantaje, s-a dovedit soluţia modernã care este folositã pânã în prezent.

Fig.1 Caracteristicile I(n) ale dinamului şi a alternatorului

În fig. 1 sunt prezentate caracteristicile I(n) ale dinamului şi a alternatorului. Se observã cã avantajele alternatorului sunt date de turaţia mai micã la care începe sã încarce bateria şi de lipsa colectorului care este o sursã de probleme care reduc fiabilitatea generatorului.

Sistemele de încărcare:

O t.e.m poate fi generată prin inducţie electromagnetică la mişcarea unui conductor într-un câmp magnetic. Ambele aparate, alternator sau dinamul, generează curent alternativ şi în fiecare caz este nevoie de un redresor pentru a produce curentul continuu necesar pentru încărcarea bateriei. Redresorul dinamului este mecanic (colectorul) iar cel al alternatorului este cu semiconductoare.

Diferenţa principală dintre cele 2 tipuri de generatoare este datã de părţile mobile sau fixe, şi anume:

Dinamul – câmpul magnetic este fix şi conductorul este în mişcare;

Alternatorul – conductorul este fix şi câmpul magnestic este în mişcare;

Fig.2. Principalele componente ale ambelor tipuri de sisteme de încărcare.

a. Alternatorul; b. Dinamul.

Dinamul: În principal dinamul este alcătuit dintr-o bobină conductoare care e rotită într-un flux magnetic. Bobina e fixată în jurul unui miez din fier moale la capătul căruia este montatã o roatã de curea antrenatã de o altã roatã acţionatã de arborele motorului termic. Deşi unele dinamuri folosesc magneţi permanenţi pentru a produce fluxul magnetic, majoritatea dinamurilor autovehiculelor folosesc electromagneţi, deoarece puterea acestor magneţi poate scãdea în timp şi reduce puterea dinamului.

Redresarea curentului alternativ într-un sistem cu dinam este realizată de un comutator – o parte cilindrică, realizat din segmente de alamă - colectorul, care e fixat la un capăt al rotorului şi două perii de carbon care freacă colectorul pentru a colecta curentul: o perie e conectată la masã şi cealaltã la bornele principalele (marcate în circuit cu “D”);

Multe dinamuri, aşa ca cel din fig.1b, au un terminal mic situat adiacent principalului terminal. Un capăt al bobinei aflat în câmpul magnetic este conectat la acest mic terminal, iar celălalt capăt al bobinei e conectat la carcasă.

Schema circuitului a unui dinam, este prezentatã în fig. 2b.