Джерела струму 1973 р. Калінін М
При роботі двигуна внутрішнього згоряння електроенергія потрібна для живлення приладів освітлення, запалення, звукової та світлової сигналізації та спеціального призначення. Джерелом електроенергії на мотоциклах є генератор постійного струму з реле-регулятором напруги або генератор змінного струму, а також акумуляторна батарея та магнето.
На більшості вітчизняних мотоциклів використовується шестивольтовий генератор постійного та змінного струму та акумуляторна батарея.
Магнето – спеціальний генератор струму високої напруги. Він застосовується на мотоциклах для живлення системи запалення та ланцюга освітлення.
Магнето встановлюється на мотоциклах, що мають окремі джерела струму.
Магдіно - комбіноване джерело струму, що поєднує магнето та генератор. Застосовується воно з генератором постійного та змінного струму (спрощене магдино).
Останнім часом як джерела струму для системи запалення та освітлення на мотоциклах стали використовуватися генератори змінного струму без акумулятора ("Килимок-175", "Схід").
Генератор постійного струму- це машина, що перетворює механічну енергію на електричну. Роботу генератора можна зрозуміти, розглядаючи явища, що відбуваються під час обертання в магнітному полі рамки з провідника. Рамка, обертаючись у магнітному полі між полюсами магніту, перетинає магнітні силові лінії, у результаті в ній індуктується електричний струм. Чим більше число обертів рамки, тим більше магнітних силових ліній вона перетинає, і, отже, у ній збуджується більший струм.
Кількість силових ліній, що перетинаються рамкою, залежить також від положення її в магнітному полі. При вертикальному положенні рамки ця кількість дорівнює нулю,отже, і струм у ній дорівнює нулю; при горизонтальному положенні досягне максимуму.
Кожна сторона рамки за оборот, рухаючись від одного полюса до іншого, проходить двічі через нульове положення, при цьому напрям струму в ній щоразу змінюється.
Для забезпечення зовнішнього ланцюга струму постійного напрямку кожну гілка рамки приєднують до різних контактних півкільцям (колектору), з яких струм через щітки подається до споживача. При зміні напрямку струму у гілках рамки змінюється відповідно і щітка, до якої торкається колекторна пластина (рис. 35).
Коли гілка рамки знаходиться біля північного полюса магніту, з її колекторної пластини знімає струм одна щітка, коли вона виявляється у південного полюса і змінюється напрям струму, колекторна пластина торкається іншої щітки. В результаті струм тече у зовнішньому ланцюзі весь час в одному напрямку, тобто колектор є пристроєм, що випрямляє.
Існують генератори різних типів, проте в принципі вони відрізняються за способом включення додаткового опору ланцюг обмотки збудження.
На мотоциклах ІЖ-Ю та ІЖ-П встановлюються шестиполюсні шунтові генератори постійного струму типу Г-36 потужністю 45 (рис. 36).
На генераторах типу Г-414, Г-36М опір 10 включено між кінцем обмотки збудження та масою (рис. 37).
Генератор складається з корпусу із шістьма полюсними черевиками, на яких знаходяться котушки з обмотками збудження, з'єднані між собою послідовно та зі щітками паралельно. Такі генератори називаються шунтовими. Корпус з полюсними черевиками виготовлений із сталі із залишковим магнетизмом. На якорі з м'якого заліза намотані секціями дроти, що становлять обмотку якоря, кінці яких припаяні до пластин колектора. На кінці якоря встановлено кулачок переривника. Положення його має бути строго орієнтоване по відношенню до колінчастого валу або, точніше, до поршня в циліндрі.
Вал якоря та кулачок переривника кріпляться до півосі колінчастого валу болтом.
На мотоциклах К-750М та М-63 останніх випусків встановлюються генератори Г-402, Г-414 потужністю 65 ст.
Реле-регулятор(див. рис. 37) - це комбінований прилад, що виконує роботу регулятора напруги та реле зворотного струму. Регулятор напруги призначений для автоматичного підтримання постійної напруги в мережі на всіх режимах роботи генератора, починаючи з 1000-1200 об/хв.
Призначення реле зворотного струму - автоматично вмикати генератор у мережу, коли його напруга буде більша за напругу акумуляторної батареї, і відключати, коли вона буде меншою.
Розглянемо принцип дії двоступінчастого реле-регулятора СБ-32, призначеного до роботи з генераторами типу Г-36М1, Г-36М2.
Регулятор напруги та реле зворотного струму мають загальний електромагніт з двома обмотками: струмовий (серієсний) та напруги(шунтовий). З одного боку пристрою встановлений вібратор регулятора напруги, який у верхній частині має двосторонній контакт. Від корпусу вібратор ізольований прокладками 1 та 4.
При непрацюючому двигуні контакт пружиною 7 притиснутий до контакту 6, з'єднаного з масою генератора. Якщо генератор діє малих оборотах, контакти залишаються замкнутими на масу. Струм в обмотку збудження генератора проходить повз додатковий опір, що сприяє швидкому наростанню напруги в генераторі. Зі зростанням оборотів генератора через шунтову обмотку пройде струм, достатній для намагнічування сердечника настільки, щоб відбулося підтягування вібратора і розрив його контактів з масою. Струм в обмотку збудження генератора пройде через додатковий опір, внаслідок чого напруга генератора знизиться. Це викликає ослаблення намагнічування електромагніту, і вібратор під дією пружини повернеться у вихідне положення, а двосторонній контакт знову замкнеться на масу. Це перший ступінь роботи регулятора напруги. При великих оборотах генератора, коли напруга в мережі перевищить допустиму межу, електромагніт реле-регулятора настільки намагнітиться, що вібратор підтягнеться до замикання контакту 7 з контактом 8, з'єднаним з клемою генератора. Тоді обмотка збудження буде замкнута коротко, генератор на невеликий проміжок часу припинить подачу струму, намагнічування електромагніту припиниться і вібратор регулятора напруги під дією зусилля пружини повернеться у вихідне положення. Так завершиться цикл роботи регулятора на другому ступені.
У реле зворотного струму в стані спокою контакти 12 і 13 розімкнуті, внаслідок чого ланцюг генератор - акумулятор також розімкнена.
З початком роботи двигуна, коли напругагенератора досягне 6,0-6,4, т. е. перевищить напругу акумулятора, струм, проходячи через шунтову обмотку, намагнітить сердечник і підтягне до нього вібратор. Контакти 12 та 13 зімкнуться, а акумулятор через серієсну обмотку буде приєднано до генератора. Почнеться заряджання батареї.
При зниженні оборотів якоря генератора в момент, коли напруга останнього стане меншою, ніж батареї, струм через серіісну струмову обмотку реле піде в зворотному напрямку: від батареї до генератора, зменшуючи намагнічування сердечника. Вібратор реле під дією пружини відійде у вихідне положення, і контакти розімкнуться. Ланцюг перерветься, і розряджання акумулятора не відбудеться.
Генератор змінного струму(рис. 38) простий у пристрої; при запаленні від нього не потрібно акумулятора, тому він широко застосовується на мотоциклах останніх випусків (М-105, Схід і ВП-150).
Мотоцикли "Килимок-175А", "Килимівець-176Б і В" мають генератори Г-38 або Г-401А, "Схід" - Г-411.
Генератор змінного струму і двох основних частин - статора і ротора. На передній кришці статора встановлені переривник та конденсатор. Корпус статора виготовлений із сталі та має вісім полюсів. На полюси одягнені вісім котушок, з них три для ланцюга запалювання і п'ять для ланцюга освітлення (генератор Г-38), або чотири котушки для ланцюга запалювання і чотири для ланцюга освітлення, з'єднані в два паралельні ланцюги (генератори Г-401 і Г- 401А), а в генераторі Г-411-в три паралельні ланцюги (освітлення, запалення та сигналу заднього гальма). Статор прикріплений до картера двигуна за допомогою трьох лапок, що мають прорізи для гвинтів. Уїх межах можна повертати статор для регулювання випередження запалення.
На генераторі Г-38 передня кришка прикріплена до статора гвинтами і повертається разом із переривником. На генераторах Г-401 і Г-401А кришка на пресована нерухомо, а переривник може бути повернуто щодо статора для регулювання його положення в момент розриву контактів.
Котушки ланцюга запалювання статора, як і котушки ланцюга освітлення, з'єднані між собою послідовно. Кінець обмотки ланцюга висвітлення виведений на клему (розташовану на котушці статора), яка з'єднана з сигналом і перемикачем світла.
Ротор є восьмиполюсним постійним магнітом з укріпленими на ньому наконечниками з м'якої сталі, насадженої на конічну цапфу колінчастого валу. На торці валу встановлено кулачок переривника. Кулачок та ротор прикріплені до цапфи центральним болтом.
Генератори Г-401 і Г-401А підтримують напругу в ланцюгу освітлення (якщо включене дальнє світло і задній ліхтар) при 3000 об/хв не нижче 6 і 500 об/хв не вище 8 ст.
Акумуляторною батареєю(рис. 39) називається прилад, який при зарядці від джерела постійного струму накопичує електричну енергію, перетворюючи її на хімічну. Під час розрядки відбувається зворотний процес, і тому акумуляторна батарея є джерелом електричного струму.
На мотоциклах К-750, М-62 встановлюються шестивольтовіакумуляторні батареї типу ЗМТ-14, на ІЖ-П та ІЖ-Ю - ЗМТ-7 або ЗМТ-6. Цифри показують ємність акумуляторної батареї в ампер-годиннику.
Банк акумуляторної батареї виготовляється з пластмаси або ебоніту і ділиться двома перегородками на три відсіки. Кожен відсік є окремим акумулятором, що складається з позитивних та негативних свинцевих пластин. Негативні пластини розташовані по обидва боки позитивної (негативних на одну більше, ніж позитивних).
Між пластинами розміщуються сепаратори, виготовлені із спеціальної деревини або пластмаси (пористого ебоніту, поліхлорвінілу). У верхній частині кожного акумулятора знаходиться заливний отвір із пробкою. У пробці є отвір для випуску газів.
Поміщені в банку пластини заливаються розчином електроліту, що складається з хімічно чистої сірчаної кислоти та дистильованої води.
Напруга зарядженого акумулятора має бути більше 2 ст. Батарея складається з трьох акумуляторів, з'єднаних послідовно (плюс одного акумулятора з мінусом іншого); сумарна напруга батареї становитиме 6 ст.
Електроліт у зарядженій батареї, залежно від кліматичних умов, повинен мати густину в межах 1,25-1,28 влітку та 1,29-1,30 взимку. При густині електроліту 1,10-1,12 акумулятор повністю розряджений, його слід терміново зарядити в зарядній майстерні.