Prąd rozrusznika - natężenie prądu podczas uruchomienia samochodu

Niedawno przeprowadziłem analogiczne jak w tytule testy:
Pobór prądu z akumulatora i jego ładowanie podczas postoju i pracy silnika.

Tym razem skupiłem się na dokładnym pomiarze natężenia prądu podczas rozruchu silnika.
Testy przeprowadziłem w moim autku, w którym mogę dowolnie "grzebać". Nominalna moc rozrusznika wynosi 1 kW (lub maksymalnie 1,2 kW). Pomiary wykonałem oscyloskopem przy różnej podstawie czasu, a natężenie prądu mierzyłem z użyciem bocznika.

Przy pierwszym pomiarze zgromadziłem tak dużo danych, że by je skutecznie zobrazować musiałem użyć co 80 próbki. Zebrałem dane z dłuższego okresu, by lepiej można było zrozumieć kolejne, bardziej szczegółowe, dane.
Na wykresie widać jak około piętnastej sekundy następuje skokowy wzrost poboru prądu i mały spadek napiecia. W tym momencie stacyjką włączyłem zasilanie. Gwałtowny spadek napiecia i wzrost natężenia to oczywiście uruchomienie rozrusznika. W tym momencie wysokość napiecia stabilizuje się prawie natychmiast (pracuje alternator), a akumulator zaczyna być ładowany. W ciągu około 5 sekund prąd ładowania akumulatora stabilizuje się.

Wszystkie próbki.
Arkusz google z okrojoną ilością danych.


Kolejny wykres odwzorowuje się już tylko kilka sekund - zwiększamy rozdzielczość prezentowanych danych. Ciekawe jest to, że natężenie prądu lądującego akumulator przez chwilę po rozruchu samochodu przekracza 80 A.


Poniższy wykres pozwala zobaczyć, że natężenie prądu w momencie rozruchu (w tym samochodzie) sięga 270 A.


Na kolejnych dwóch wykresach można zobaczyć fluktuacje napięcia i należenia pobieranego prądu z akumulatora. Występują w czasie poniżej 0,0025 sekundy. Nie mam pewności, ale zakładam, że mamy tu zobrazowane rozpędzanie się rozrusznika i silnika - nim ten zespół (oczywiście razem z kołem zamachowym,) osiągnie obroty pozwalające na płynną pracę. Przy czym pierwszy pik związany jest z zadziałaniem włącznika elektromagnetycznego (przesuwającego również zaczep dźwigni mechanizmy zazębienia w kierunku wieńca koła zamachowego).

Arkusz google z danymi.

*


Jakie wnioski? 

Po pierwsze natężenie prądu rozruchowego osiąga dużą wartość, dochodząc prawie do 300 amperów. Mimo to, nie ma potrzeby kupowania (do tego samochodu z silnikiem benzynowym) akumulatora o prądzie rozruchowym np.: rzędu 600 A. Nawet uwzględniając warunki zimowe.

Widać też, że podczas rozruchu samochodu napięcie w instalacji elektrycznej spada poniżej 8 V. Podczas jednego z testów, którego wyników tu nie zamieściłem, po sztucznym rozładowaniu akumulatora (by testy lepiej odwzorowywały niektóre warunki eksploatacji samochodu) i kilkunastu uruchomieniach silnika napiecie spadła nawet do prawie 6 V.
Są osoby wymagające, by zestaw audio grał podczas uruchomienia silnika. Jak widać, przy standardowym zasilaniu nie da cię tego osiągnąć, potrzebne są odpowiednie modyfikacje.

Ciekawie wygląda też moc chwilowa pobierana przez stosunkowo niewielki rozrusznik o mocy nominalnej rzędu 1 kW.
270 A * 8 V = 2160 VA

Również prąd ładowania osiąga tu znaczne wartości. W pierwszych chwilach po uruchomieniu silnika natężenie prądu lądującego akumulator przekracza 80 amperów.
W samochodach montowanych jest coraz więcej odbiorników prądu (jak choćby "prądożerne" elektryczne wspomaganie), więc samochody wyposażane są w coraz mocniejsze alternatory. Jednak ich wydajność powoduje duże obciążenia dla akumulatora. Takie momenty, gdy akumulator jest ładowany tak wielkim natężeniem prądu, mogą stanowić o czasie życia akumulatora w samochodzie. Ciekawe, jaka jest zależność, pomiędzy ilością uruchomień silnika w samochodzie, a czasem życia akumulatora?

Więcej na:
Tigra / samochód

***


Bezprzewodowy licznik energii elektrycznej OWL -rozpakowanie (unboxing)


Update: 2016.09.12
Create: 2016.09.12
Autor:
Etykiety: ,

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Subskrybuj: Komentarze do posta (Atom)