Az Elektronikus Feszültségszabályozó Működése és Jelentősége az Autóban
Bevezetés: A Feszültségszabályozó Szerepe
A generátornak hatalmas szerepe van abban, hogy az autónkkal el tudjuk jutni az egyik helyről a másikra, sőt már az elindulásban is óriási szerep jut neki. Motorunk, robogónk világítását és az akkumulátor folyamatos töltöttségét adottnak tekintjük, sokszor bele sem gondolunk, hány alkatrész felel mindezért. Az ezeket lehetővé tévő alkatrészekről gyakran megfeledkezünk, vagy akár nem is tudunk létezésükről.
A generátor egyik kulcsfontosságú része a feszültségszabályzó, amely regulálja ezen alkatrésznek az akkumulátor feltöltéséhez, valamint a jármű elektromos berendezéseinek működéséhez szükséges feszültséget. A feszültségszabályozó feladatát jól leírja a neve, ez szabályozza ugyanis az autó generátora által előállított, az akkumulátor feltöltéséhez szükséges feszültséget. A generátorszabályzó az autó elektromos rendszerének egyik legfontosabb alkatrésze. Feladata a generátor által termelt feszültség szabályozása, amely az akkumulátorba és a jármű elektromos hálózatába jut. A generátorszabályzó apró, de létfontosságú alkatrész, amely biztosítja az akkumulátor megfelelő töltését és az elektronikai rendszerek zavartalan működését.
A Rendszer Alapjai: Generátor, Feszültségszabályozó, Akkumulátor
Lényegében három jelentős alkatrészről van szó: generátor, feszültségszabályzó, akkumulátor. Mindhárom hatással van egymásra, ha a háromból bármelyik nem működik megfelelően, az kihatással van a másik kettőre, sőt, nem ritkán tönkre is teszi egyik a másikat. A generátor látja el energiával a jármű legtöbb elektronikus alkatrészét, úgy, hogy közben az üresjáratban van. Ide tartoznak a fényszórók, az elektromos kormánymű, az ablaktörlő, a fűtött ülés, a rádió, a műszerfali műszerek, illetve az elektromos ablakemelő is. Mindezeket az autó generátor működés közben egyenárammal (DC) látja el. Ezek mellett a generátor felelős a jármű akkumulátorának töltéséért vezetés közben.
Hogyan Működik a Feszültségszabályozó?
Az Indítás Folyamata és az Energia Termelése
Hogy megértsük a feszültségszabályzó működését, először tisztázni kell, milyen folyamatok mennek végbe a motor indításakor. Az autó elindulásáért az akkumulátor feszültsége felelős, ami a gyújtáskapcsoló elforgatásakor kezd el áramolni az önindítón át. A járó autó elkezdi termelni az energiát a generátor belsejében, egészen pontosan a benne található forgórészt forgatja a hajtószíj. Ez az energia a generátorról az akkumulátorra halad a feszültségszabályozón keresztül.
A Feszültség Szabályozása
A generátort a szabályozó készteti arra, hogy folyamatosan 13,5 V és 14,5 V közötti feszültséget tudjon fenntartani. Vagyis arra készteti a generátort, hogy tartsa a körülbelül 13,5-14,5 Volt közötti értéket, aminek köszönhetően az akksi biztonságosan újratölthető. Emellett biztosítja a kocsi villamos áramköreinek és elemeinek megóvását, pl. a lámpákat, az elektromos rendszereket vagy a hifit. Ez elegendő az akkumulátor biztonságos újratöltéséhez, ugyanakkor óvja az autó áramköreit és elektronikus berendezéseit.
Samara kerékcsapágy Francia típus
Az áthaladó teljesítmény szintjétől függően a fesszabályzó adott időpontban ki- vagy bekapcsolja a generátort. Ha az akkumulátor feszültsége 13,5 Volt alá csökken, úgy a feszültségszabályzó feszültségérzékelője a generátorra zárja az áramkört. Így a generátor csatlakozója áramot kap, aminek következtében az bekapcsol és az akksi számára áramot biztosít. Amikor az autó akkumulátorának feszültsége eléri a 14,5 Voltot, úgy a feszültségszabályzó érzékelője kikapcsolja a generátort, amiből adódóan megszűnik az akksi áramellátása. Ez a folyamat meggátolja azt, hogy utóbbi túltöltődjön, felrobbanjon vagy kiégjen.
Ezzel a módszerrel biztosítható, hogy az elem töltése elérje a megfelelő szintet, ugyanakkor megakadályozza, hogy az akkumulátor túltöltődjön, esetleg kiégjen.
How an Alternator’s Exciter, PMG & AVR Work | Animated Explanation
Körülbelül 3500-as fordulatszám környékén éri el a töltő és a világítókör a legmagasabb feszültséget, gyártmánytól függően 13.5-14.5V, amit egy jól működő fesszabályzó kimenetén mérhetünk. Természetesen a fordulatszámot 3500 fölé növelve a generátor lényegesen többet termel, mint az összes fogyasztó (világítás, index, töltés, stb.) egybevéve. Ezt a műszerek és izzók miatt már szabályozni kell, ilyenkor a fölöslegesen megtermelt energiát a feszültségszabályzó hővé alakítja. 50 köbcentis robogóknál megfigyelhető, hogy a világítás halványabb, amíg a motor alapjáraton jár. Ez teljesen üzemszerű, nem hiba, az egyfázisú robogó generátorok így lettek méretezve. A fordulatszámot növelve a generátor egyre nagyobb teljesítményre képes.
A Feszültségszabályozó Típusai
Egyes feszültségszabályzók olyan elektromechanikus alkatrészeket használnak, amelyek az energiaáramot fizikailag szakítják meg, bár ezek inkább a régebbi típusú gépjárműveknél jellemzők. Régebbi, elektromechanikus elven működő típus.
Az Elektronikus Feszültségszabályozó felépítése és előnyei
Az elektronikus feszültségszabályozó az előbbinél egy modernebb típus, amely csak elektronikus alkatrészeket használ a generátor által termelt feszültség regulálására. Egy mikroprocesszorból, egy érzékelőből és egy sor tranzisztorból áll, amelyek szabályozzák a generátor forgórészén áthaladó áramot. A mikroprocesszor figyeli a generátor előállította feszültséget, és beállítja a forgórészen átfolyó áramot, hogy fenntartsa az állandó feszültségkimenetet. Az elektronikus feszültségszabályozó pontosabb, mint a mechanikus feszültségszabályozó, és sokkal kevésbé hajlamos a kopásra.
Alkatrész útmutató Lada típusokhoz
Mi Történik, Ha a Feszültségszabályozó Meghibásodik?
Amilyen egyszerű a működése, annál fontosabb. Ha ugyanis nem szabályoz megfelelően, akkor le fog merülni az akkumulátor, és nem fog tudni beindulni az autó. Hibás működése esetén előfordulhat az akkumulátor túltöltése vagy alultöltése, ami súlyos problémákhoz vezethet. Ha azonban az akkumulátor túltöltődik, vagy esetleg túl magas töltőfeszültségnek lesz kitéve, akkor az akár tönkre is mehet, hiszen a benne található elektrolitok túlmelegszenek és felforrnak. Ennek következtében az autó akkumulátorának a szivárgását és megduzzadását is tapasztalhatjuk. Akkor, ha az autónk akkumulátora nem kapja meg a szükséges energiát, az akkumulátor töltési teljesítményét a jármű elektromos rendszereinek működtetése teljes mértékben felemészti. Majd, amikor az az összes töltést felhasználta, az autó aksija teljesen lemerül, és ezt követően nem fogjuk tudni a járművet elindítani.
A generátorszabályzó hosszú élettartamra készült, de hő, rezgések vagy túlterhelés károsíthatja. A mai napig visszatérő probléma, még japán nagymotoroknál is, hogy ez a rendszer meghibásodik. Némely esetben úgy tűnik a dolog, mintha a szabályzó egység alul méretezett lenne, de nem ritka, hogy a háromfázisú generátor ég le.
A Hibás Feszültségszabályozó Jelei
Az autó generátor feszültségszabályzó hiba jelei felhívják a figyelmet az alkatrész működésével kapcsolatos problémákra. Ha nem indul az autó, annak számtalan oka lehet, a rossz önindítón át, az üres üzemanyagtartályon keresztül egészen az akkumulátor elhasználódásáig. Ha vacakol az akkumulátor, akkor elsősorban arra gondolunk, hogy azt kell kicserélni, esetleg a generátor hibásodott meg. Ez túlnyomó részt így is van, viszont olyan esetek is előfordulhatnak, amire kevesen gondolnak: a feszültségszabályozó romlott el. Persze következtethetünk az autó által küldött jelekből, de a meghibásodások jelei nem mutatnak egyértelműen a szabályozó hibájára.
Az alábbiakban összefoglaltuk az autó generátor feszültségszabályzó hiba leggyakoribb jeleit:
| Hiba Jele | Leírás |
|---|---|
| Világítási Problémák | Ha azt észleljük, hogy a fényszórók nem olyan fényesek, mint korábban, vagy gyakran fel- és kikapcsolnak (pulzálnak), az annak a jele lehet, hogy a feszültségszabályozó nem működik megfelelően. Anélkül, hogy bármit állítgatnánk, a fényszórók is halvány és fényes erősség között ingadoznak. Ilyenkor gyakori, hogy a belső lámpák is elkezdenek villogni, sőt a távolsági fényszórók is nem várt módon kezdenek el működni. |
| Figyelmeztető Lámpák | A feszültségszabályzó rendellenes üzemének másik jele az akkumulátor figyelmeztető lámpájának felvillanása a műszerfalon. Ez a jelzés általában akkor világít, ha a generátor nem tölti rendesen az akksit. Előfordulhat az is, hogy a feszültségszabályzó nem megfelelő működése miatt felvillan a műszerfalon a „CHECK ENGINE” lámpa, vagy akár az akkumulátor jelzőfénye is. Ez utóbbi azonban kigyulladhat akkor is, amikor az elektromos rendszer meghibásodik, ennek a hátterében is állhat a rossz feszültségszabályzó. |
| Akkumulátor Gondok | Az tapasztalható, hogy a jármű akkumulátora folyamatosan lemerül még a töltés után is? Ez szintén az autó generátor feszültségszabályzó hiba jelei közé tartozik. Ha a fesszabályzó meghibásodik, úgy a generátor a kelleténél több vagy kevesebb feszültséget termel, aminek egyenes következménye az akksi túl- vagy alultöltése. |
| Motor Teljesítmény | Az ingadozó motorteljesítmény minden esetben gyakori tünet lehet, mely egyértelműen a meghibásodott feszültségszabályozóra utalhat. Valójában azt tapasztalhatjuk ilyenkor, hogy az autó rángat, durrog, és csak megszakításokkal gyorsul. Menet közben úgy tűnhet, mintha a motor küzdene, mintha le akarna fulladni. Azt is tapasztalhatjuk, hogy az autó motorja hirtelen megtorpan egy rövid időre. Illetve az autó generátor feszültségszabályzó hiba jelei közé tartozhat az is, hogy az autó gyorsulása nem egyenletes, hanem szaggatott. Tehát a motor kiszámíthatatlan, kellemetlenné teszi a vezetést, hiszen nem nyújt egyenletes teljesítményt. Amikor a motor teljesítményproblémáiról beszélünk, akkor azoknak a legtöbb esetben a hibás generátor feszültségszabályzó áll a hátterében, hiszen ennek következtében nem tudja a generátor szabályozni a generált kimeneti feszültségszintet. |
| Égett Szag | Az autó generátor feszültségszabályzó hiba jelei között említhető továbbá, ha égett szagot észlelünk az autóban. Ilyenkor égett amper szaga jöhet valahonnan. |
| Műszerfal Hibák | Szintén igaz ez akkor, ha furcsán viselkedik a műszerfal: szokatlanul jelez a sebességmérő, a fordulatszámmérő vagy az üzemanyagszint jelző, nem megfelelően villognak az irányjelzők. Pedig ezeknek a jelzéseknek is bemeneti feszültségre van szükségük, ugyanakkor a feszültségszabályozó tönkremenetele miatt ez nem tud megvalósulni. |
Dióda hiba, alkatrészek kopása, túl- vagy alultöltés, feszültségingadozások is utalhatnak a problémára. A problémákat az is okozhatja, hogy sérült a feszültségszabályozóhoz köthető vezeték, elhasználódott vagy berozsdásodott az akkumulátorsaru, esetleg túl laza az akkumulátor csatlakozás. Az sem segít a szabályozó pontos működésén, ha túlmelegszik valamelyik elektromos berendezés. Ezekben az esetekben a feszültségszabályozót is érdemes számításba venni, mint a probléma forrását, és szükség esetén cserélni a hibás alkatrészt.
Ablakemelő javítás Lada gépkocsikban
A Hiba Diagnosztizálása
Ha gyanítjuk, hogy az autó generátorának feszültségszabályozója meghibásodott, mindenképp érdemes elvinni a járművet autójavításra. Bár lehet, hogy néhány autótulajdonos azt gondolja, hogy a feszültségszabályzó cseréje nem egy túlságosan bonyolult folyamat, ennek otthoni elvégzését senki nem szokta javasolni.
Szakértői Diagnosztikai Módszerek
A szakemberek a felmerülő problémát többféle módon is diagnosztizálhatják:
- Szemrevételezéses ellenőrzés: Minden esetben ez a legelső lépés: a szerelők szemrevételezéssel ellenőrzik a generátort és a feszültségszabályozót, hogy nincs-e rajta kopás, sérülés vagy laza csatlakozás.
- Feszültségvizsgálat: Ha a szemrevételezés nem vezet eredményre, egy multiméterrel tesztelhetik a generátor által termelt feszültséget, és összehasonlítják azt a gyártó specifikációival. Ha az érték az ajánlott tartományon kívül esik, akkor valószínűleg a fesszabályzó működésében lesz a hiba.
- Terhelési teszt: A szakemberek ezen művelet során egy terhelési teszterrel ellenőrzik az akkumulátor és a generátor elektromos terhelések kezelésére való képességét. Ha ezen berendezések nem felelnek meg a vizsgálaton, úgy a probléma minden bizonnyal a generátor feszültségszabályozójával lehet.
Generátor Tekercsek Ellenőrzése
Megnézed a tekercseket a generátorban, nincs-e valamelyik megégve. Hogy lehet a menetzárlatot teljesen kiszűrni mielőtt beruházok egy új fesz szab-ba??
Javítás és Alternatív Megoldások
A hiba javítása meglehetősen költséges, ha gyári új alkatrészként vásárolnánk a generátort akár 60-90.000 Ft-ot is fizethetünk érte.
Költséghatékony Helyettesítés
Mivel a magyar leleményesség gyakorlatilag határtalan, ezeket a költségeket felezni vagy harmadolni is képesek vagyunk. Háromfázisú rendszereknél nem egyszer belefutottunk már olyan típusokba, melynek a feszültségszabályzóját helyettesíteni tudtuk egy olcsóbb, de hasonló villamossági igénybevételre tervezett típusidegen alkatrésszel. Kissé furcsán hangzik, de például egy CBR600 minden további nélkül működik egy Beverly fesszabályzóval. Ha megvizsgáljuk a két típus generátorát és a fogyasztók maximális igénybevételét, meglepődve tapasztalhatjuk, hogy igencsak hasonlítanak.
Csatlakozások Fontossága
Ha már ilyenre adjuk a fejünket, akkor javasoljuk a csatlakozók kiiktatását, hisz azok 99%-os valószínűséggel egyébként sem passzolnának. A kábelek közvetlen, minőségi összeforrasztása javasolt, generátort a feszültségszabályzóval lehetőség szerint így kössük össze, ne használjunk csúszósarukat! Gyakran gyári motoroknál is tapasztalható a generátor csatlakozóinak megolvadása, ezt jellemzően alulméretezik a gyártók. Gondoljunk csak bele, a villamos energia teljes egésze a csúszósaruk pár mm2-es érintkező felületén keresztül jut el fogyasztókhoz ami 200-500W is lehet. A forrasztással megnöveljük a vezetékek érintkezési felületét, az átmeneti ellenállást tudjuk így csökkenteni ami kedvező hatással van a töltő feszültségünkre. A generátortól és a földhöz menő vezeték legalább 1,5 négyzetmm keresztmetszetű legyen, mert ezeken folyik a nagy áram. A készülék beszerelésénél, kábelezésénél kerüljük ill. minimalizáljuk a kontaktusok számát. Ahol lehet, használjunk forrasztott kötést!
Tesztelés és Tippek
A feszszab megvizsgálható kiszerelt állapotban is a következő módon: Arra a lábára ami a kefére megy (meg a testre) próbalámpát teszel majd a diódák felől jövő tápfeszlábára egy változtatható feszültségű tápegységet teszel, beállít a tápegységen 13 Volt, a lámpa világít, majd átállít a tápfesz 14,4 Voltra, a lámpának ki kell aludnia. Ha így van akkor jó a fesszabályzó. A feszültséget a generátor kimenetén mértem. A töltés "beindításához" kellett neki egy gázfröccs, a mechanikus szabályzó miatt, de utána már alapjáraton is megmaradt. Megpróbálom a csatlakozásokat végignézni, mert az előbb mentem vele és most indítás után kialudt a töltésvisszajelző lámpa. A B+ az akku pozitív sarka, közvetlenül az akksira megy. D+ a gerjesztés számára a leágazás. Ez megy a műszerfalon levő jelzőizzóra, meg ha kívül van a szabályzó, akkor arra is. A test saru gondolom egyértelmű.
tags: #lada #elektronikus #feszultsegszabalyzo #működése