ҚАЗ
Электр жүктемесі және жүйенің сәйкестігі
Автокөліктің электр энергиясын өндіру жүйесіне тұрақты түрде қойылатын электрлік сұраныс альтернатордың қызмет көрсету мерзіміне тікелей әсер етеді. Компоненттердің сәйкестігі — атап айтқанда, альтернатордың, аккумулятордың және кернеу реттегіштің — энергия қалай тиімді өндірілетінін, реттелетінін және берілетінін анықтайды.
Автокөлік альтернаторына жүктеме тудыратын қосымша қондырғылардың әсері
Күшті дыбыс жүйелері, қосымша жарықтандыру құрылғылары немесе лебедкалар сияқты жоғары қуатты қосымша құрылғылар орнатқан кезде автомобильдің электр жүйесі өзінің құрылған шегінен асып кетеді. Алтернатор тұрақты түрде шамамен толық қуатта жұмыс істей отырып, өзінің шектеріне дейін керіледі, бұл көп мөлшерде жылу бөлінуіне және компоненттердің қалыптыдан тезірек тозуына әкеледі. Ескі немесе кішігірім алтернаторлар барлық осы қосымша құрылғылар бір уақытта іске қосылған кезде аккумулятордың қажеттіліктерін қанағаттандыруда қиындықтарға ұшырайды. Бұл аккумулятордың дұрыс зарядталмауына және аккумулятор мен алтернатор екеуін де уақыт өте келе зиян келтіретін терең разрядталу циклдары арқылы өтуіне әкеледі. 2023 жылы «Automotive Engineering» журналында жарияланған соңғы зерттеу нәтижелеріне сәйкес, 500 Вт-тан астам қосымша электр жабдығы орнатылған автокөліктерде стандартты көліктерге қарағанда жолда үш жылдан кейін алтернаторлардың ақаулығы екі есе жиі бақыланды.
Аккумулятордың тозуы қалай автомобильдің алтернаторына көбірек керілу тудырады
Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар көп жыл қолданыста болғаннан кейін, олар бұрынғыдай зарядты ұстай алмайды, сонымен қатар олардың ішкі кедергісі артады. Келесі не болады? Бұл жағдайда генератор зарядтау кезеңдерінде ұзағырақ жұмыс істеуге мәжбүр болады. Оған жүйенің ішінде пайда болатын қосымша шығындарды толтыру мен әртүрлі компоненттерден туындайтын болжанбайтын қуат сұранысын қанағаттандыру қажет. Барлық бұл процестер электр тоғының қысқа мерзімді секірістері мен төмендеулерін — яғни кернеу тербелістерін тудырады, олар статор орамдарына күшті әсер етеді және диодтарға ауыр күш түсіреді. Кейбір зерттеулерде ескі аккумуляторлармен жұмыс істейтін генераторлардың, жағдайы жақсы аккумуляторларға қосылған генераторларға қарағанда шамамен екі есе жиі істен шығатыны анықталған. Бұл келешекте алмастыру шығындарын ескерген кезде өте маңызды фактор.
Кернеу реттегішінің ақауы және оның автомобиль генераторының қызмет ету мерзіміне әсері
Кернеу реттегіш аккумулятор мен электр жүйесін қорғау үшін тұрақты шығыс кернеуін — әдетте 13,5–14,8 В — қамтамасыз етеді. Ол істен шыққан кезде екі зиянды жағдай пайда болады:
- Артық зарядтау , бұл аккумулятор электролитін қайнатады, диодтарға зиян келтіреді және орамдардың қызуын арттырады;
- Жеткіліксіз зарядтау , бұл аккумуляторда сульфаттанудың пайда болуына әкеледі және алтернаторды тұрақсыз жоғары токты режимге мәжбүрлейді.
Реттегіштің ақауы жиі толық алтернатордың істен шығуына дейін болады. Қызмет көрсету желілерінен алынған өрістік деректерге сәйкес, орамдардың күйіп кетуіне байланысты алмастырылған алтернаторлардың 68%-ында алдын ала реттегіштің ақаулары тіркелген.
Жылумен басқару және жылуға байланысты тозу
Автокөліктердегі алтернаторларда суыту сорғысының тиімділігі мен ішкі температураның шектері
Автокөліктердегі айнымалы ток генераторларының ішінде олар қатты жұмыс істеген кезде температура жиі 100 °C-тан жоғары болады. Көптеген модельдерде статор орамдары мен диодтар блогы сияқты маңызды бөлшектер арқылы ауа өткізетін роторға бекітілген суыту желдеткіші бар. Бұл желдеткіштің қанатшаларына жол шаңы түсіп қалса немесе май қабаты пайда болса, ауа ағысы әдетте өндірістік шарттарда біз бақылағанымыздай, кейде шамамен 40% төмендейді. Бұл айнымалы ток генераторының қажеттіден жоғары температурада жұмыс істеуіне әкеледі, нәтижесінде мыс сымдардың изоляциясы бұзылады және диодтардың қосылу орындары тез тозады. Көптеген тоқтап-қозғалатын қалалық жүру режимі жағдайын нашарлатады, себебі қозғалтқыш желдеткішті дұрыс айналдыру үшін жеткілікті жылдамдықпен айналмайды. Біз желдеткіштерді әрбір үш айда бір рет тексеруді ұсынамыз: қандай да бір кедергілердің болмағанын тексеріңіз және желдету тесіктерінің тұйықталмағанын қадағалаңыз. Бұл қарапайым тексеру кейінірек қымбат тұратын жөндеулерден сақтайды.
Корпустың желдету дизайны және жылулық циклдық қаттылығы
Вентиляциялық саңылаулар мен жылу шашу үшін арналған кебіршектер конвективті салқындатуға көмектеседі, бірақ олар ішкі бөлшектерді ылғал мен әртүрлі ластанған заттарға ұшыратады, сондықтан оларға қосымша шығын тудырады. Алайда инженерлерді шынымен қабырғасында қайталанатын жылулық циклдар қорқытады. Компоненттер қызған кезде кеңейеді де, өшірілген кезде қайтадан сығылады, бұл уақыт өте келе механикалық кернеуге әкеледі. Алюминийден жасалған корпус материалдары ішіндегі болат компоненттерге қарағанда шамамен 1,5 есе тез кеңейеді, сондықтан осы сындық орнату нүктелері мен қолданылатын қосылу орындарында ығысу күштері пайда болады. Шамамен 5000 жұмыс циклынан кейін (бұл көрсеткішті көптеген қалалық коммуналдық көліктері жетеді) изоляция қабаттары мен қосылу орындарында микроскопиялық сызаттар пайда бола бастайды. Біз бұл құбылысты ылғалдылығы жоғары аймақтарда ерекше проблемалық деп бағалаймыз, себебі коррозия барлық компоненттерді тезірек тозуға әкеледі. Статистикалық деректер бұл мәселелердің осындай жағдайларда ранний генераторлардың шамамен 23%-ының ақауына әкелетінін көрсетеді. Осы мәселелерді шешу үшін өндірушілер жақсырақ вентиляция орналасуын қарастырып отыр, сонымен қатар компоненттерді ұзақ мерзімді деградациядан қорғайтын, бірақ бір уақытта жеткілікті дәрежеде салқындатуға мүмкіндік беретін қорғаныс қабаттарын қолдануды зерттеп отыр.
Механикалық бүтіндік: белдік, дөңгелек және орнату тұрақтылығы
Автокөліктегі альтернатордың тұрақтылығына әсер ететін оптималды жетек белдігінің керілуі
Жетек белдігінің керілуі альтернатордың қызмет ету мерзімін анықтауда маңызды фактор болып табылады: керілуі аз болса, белдік сырғып кетеді — бұл зарядтау тиімділігін төмендетеді және белдік пен дөңгелектің тозуын жеделдетеді; ал керілуі артық болса, подшипниктер мен валдарға күш түседі, нәтижесінде жұмыс істеу температурасы 30%-ға дейін көтерілуі мүмкін. Оптималды тұрақтылық үшін:
- Керілу деңгейін өндірушінің көрсеткіштері бойынша сақтаңыз (әдетте 100 мм аралықтағы иілу 1–2 мм);
- Белдіктерді трещиналар, жылтырлану немесе жыртылу белгілері бойынша әрбір тоқсан сайын тексеріңіз;
- Қырлардың тозуын болдырмау үшін лазерлік құралдарды пайдаланып, дөңгелектердің реттелуін тексеріңіз;
- Жанама жүктеменің қатты секіруін болдырмау үшін белдіктерді алдын-ала (реактивті емес) ауыстырыңыз.
Керілу режимін бақыламау альтернаторға артық жүктеме түсіреді және жоғары жүріс қолданысында қызмет ету мерзімін 40%-ға дейін қысқартады. Электрлік жүйенің сенімділігін сақтауда тұрақты және дәл керілу бақылауы — ең тиімді шаралардың бірі.
Қоршаған орта әсері және коррозияға төзімділік
Автокөліктегі альтернатордың ақаулығына әкелетін ылғал, жол тұзы және аяқтағы тотығу
Альтернаторлар қатал ортаға ұшыраған кезде олардың қызмет ету мерзімі өте айқын қысқарады. Қыста кездесетін жол тұзы өткізгіш ерітінділерді тудырады, олар алюминий корпус пен барлығын біріктіріп тұратын болат бөлшектерді бүлдіреді. Сонымен қатар ішіне су түсуі мыс қосылыстары мен сымдардың шіруіне әкеледі, нәтижесінде электрлік кедергі шамамен үш есе артады. Кейінгі нәтижелер жалпы жүйе үшін өте нашар болады. Бұл барлық процестің кернеудің тұрақтылығына әсер етуіне әкеледі, ол қызу проблемаларына және қозғалтқышты іске қосу кезінде кернеудің 9 вольттан төмен түсуіне себеп болуы мүмкін. Жағалау маңында тұратын немесе көп қар болатын аймақтарда тұратын адамдар үшін бұндай шығыс терминалдарының коррозиясы хабарланған альтернатор ақауларының шамамен үштен бірін тудырады. Адамдар жиі жарық шамдарының әлсіреуін байқайды немесе қозғалтқышы іске қосылмайтын машинаға тап болады, ал бұл кезде ішкі механизмдердің көпшілігі әлі де жағдайы жақсы болуы мүмкін.