Книга юного мотоциклиста - Серяков Иван Максимович (прочитать книгу TXT) 📗
Каждый мотоцикл и мотороллер должны иметь свою собственную «электростанцию».
Все приборы, которые потребляют электрическую энергию и которые ее вырабатывают, соединены между собою проводами.
Они образуют электрическое хозяйство, или систему электрооборудования. Приборы, которые вырабатывают электрическую энергию, получили название источников, а те, которые потребляют ее, называются потребителями.
От согласованной работы всех приборов в большой мере зависит безотказность в работе мотоцикла. Как же работают приборы электрооборудования?
Батарея аккумуляторов
На большинстве наших мотоциклов установлена батарея аккумуляторов.
Слово «аккумулятор» означает собиратель. На мотоциклах и мотороллерах применяется аккумуляторная батарея, т. е. несколько аккумуляторов, соединенных вместе (рис. 47).
Рис. 47. Батарея аккумуляторов.
Задача батареи — накопить электрическую энергию, превратить ее в химическую, сохранить ее, а в нужный момент химическую энергию снова превратить в электрическую и отдать ее потребителям.
В аккумуляторе происходят химические процессы, в результате которых возникает электрический ток.
Батарея аккумуляторов, установленная на мотоциклах, состоит из банки, разделенной на три отделения и закрытой сверху крышкой, пластин и электролита.
Пластины в аккумуляторе состоят из свинцовой решетки, в которую вмазана активная масса. От состава ее зависит заряд пластин. Пластины, смазанные свинцовым суриком, заряжены положительно, они коричневого цвета, а свинцовым глетом — отрицательно, они серые. Каждая пластина может нести электрический заряд определенной величины. Чем больше поверхность пластины, тем больше она несет электрических зарядов. Чтобы получить аккумулятор небольших размеров, но с достаточным запасом электроэнергии, решили взять несколько пластин небольших размеров. Такие пластины занимают меньше места, чем одна большая, а электроэнергии сохраняют столько же. Обе группы пластин собираются таким образом, что положительно заряженные пластины вставляются между отрицательно заряженными. Чтобы пластины не соприкасались друг с другом, между ними ставятся прокладки — сепараторы из мягкой древесины, стеклянного войлока или из пластмассы. Пластины вместе с сепараторами называются блоком пластин. Блок пластин вставляется в отдельную банку и закрывается крышкой. Через отверстие в крышке, закрывающей банку, заливается электролит — раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Все банки аккумулятора соединены между собою свинцовыми перемычками. Положительный полюс (выведенный наружу штырь, соединенный с одноименными пластинами) каждой банки соединен с отрицательным полюсом другой, и наоборот. Такое соединение называется последовательным. После соединения у крайних банок остается по одному свободному полюсу, один из которых — отрицательный, а другой — положительный. Эти полюсы являются полюсами всей батареи. Батарея является источником тока.
Емкостью батареи принято считать такое количество электричества, которое она может дать, разряжаясь нормальным током до напряжения каждой банки в 1,8 вольта. Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах.
Нормальное напряжение банки аккумулятора составляет 2 вольта, а всей батареи — 6 вольт. На каждой банке есть обозначение, например 3МТ-14, 3МТ-7. Это марка батареи. Первая цифра указывает число аккумуляторов у батареи. В данном случае их три. Зная число банок, очень легко подсчитать и напряжение всей батареи. При последовательном соединении напряжение банок складывается. Если напряжение в каждой банке равно 2 вольтам, напряжение всей батареи составит 6 вольт. Буквы «МТ» говорят, что эта батарея мотоциклетная. Последние цифры показывают емкость батареи в ампер-часах. Емкость первой батареи составляет 14 ампер-часов, второй — 7. О степени зарядки аккумулятора можно судить по его напряжению. У полностью заряженного аккумулятора напряжение в каждой банке должно составлять 2,2 вольта.
Как вырабатывается электрический ток
Батарея аккумуляторов снабжает электрической энергией потребителей тогда, когда двигатель не работает или работает на малых оборотах. Но запас электроэнергии у батареи относительно невелик. Если только пользоваться ею и не пополнять запас, то рано или поздно он истощится — батарея разрядится. Очевидно, на мотоцикле надо иметь такой прибор, который мог бы заряжать батарею. Этот прибор — генератор. Он не только заряжает батарею, когда мотоцикл начинает двигаться со скоростью больше 20–30 километров, но и полностью снабжает электроэнергией всех потребителей. Обычно мотоцикл движется с большой скоростью, а поэтому снабжает потребителей электроэнергией, в основном, генератор.
Батарею аккумуляторов можно зарядить только постоянным током. На мотоциклах М-72, ИЖ-56 и мотороллере «Тула»-200 установлены генераторы постоянного тока. В последнее время получили распространение также и генераторы переменного тока, которые вырабатывают переменный ток. Они установлены на мотоцикле М-1-М. В этом случае переменный ток, вырабатываемый генератором, пропускается через особый прибор — выпрямитель, в котором переменный ток преобразуется в постоянный.
В аккумуляторе электрическая энергия является результатом химических процессов. В генераторе же электрическая энергия образуется из механической энергии, получаемой при работе двигателя. Поэтому генератор может вырабатывать ток только тогда, когда работает двигатель.
Постоянный магнит генератора образует магнитное силовое поле (рис. 48).
Рис. 48. Схема работы генератора.
Внутри магнита расположен виток провода, концы которого припаяны к полукольцам. К полукольцам прижаты две щетки — отрицательная и положительная. Щетки соединены при помощи проводов с потребителями электроэнергии. Если вращать виток, он начнет пересекать магнитные силовые линии, образуемые магнитом. В витке возникает электрический ток, все время меняющий свою величину и направление. Такой ток называется переменным, но мы говорили, что концы витка припаяны к двум полукольцам. Полукольца изолированы друг от друга. Ток от генератора через одну из щеток идет к потребителям, а обратно к генератору возвращается через другую щетку. При вращении витка полукольца будут поочередно прижиматься к разным щеткам; направление переменного тока будет вновь меняться, т. е. ток теперь будет направлен в одну сторону.
Переменный ток можно использовать для воспламенения горючей смеси, освещения и звукового сигнала. А вот для зарядки батарей он не годится. На некоторых мотоциклах устанавливаются выпрямители. Но на большинстве генераторов применяется особое приспособление, называемое коллектором. Коллектор, преобразуя переменный ток в постоянный, так же как это делали полукольца, делает его пригодным для зарядки аккумулятора.
Генератор, установленный на мотоцикле М-72, состоит из стального корпуса, закрытого с боков крышками (рис. 49).
Рис 49. Разрез генератора мотоцикла М-72.
Внутри корпуса привинчен железный сердечник, на который намотана обмотка. Эта обмотка называется обмоткой возбуждения. Один конец ее выведен к клемме, а другой — к отрицательной щетке. Сердечник обмотки возбуждения образует электромагнит. У генератора мотоцикла М-72 всего один полюс. Внутри корпуса генератора вращается якорь. Якорь состоит из вала, на котором укреплен сердечник, имеющий продольные пазы. На одном конце вала расположен коллектор. Он состоит из отдельных пластинок, изолированных друг от друга. В пазы якоря вложена обмотка. Сама обмотка состоит из нескольких частей (секций). Концы секции припаяны к коллектору определенным порядком. Якорь вращается на двух шариковых подшипниках. Вращение якоря производится от шестерни распределительного вала. К коллектору якоря прижимаются две щетки — одна из них положительная, другая отрицательная. Сами щетки бывают медно-угольные и медно-графитные. Щетки укреплены в специальных щеткодержателях. К коллектору щетки прижимаются пружинками. Когда будет работать двигатель, то станет вращаться и якорь генератора. Обмотка его будет пересекать магнитное поле, которое всегда имеется внутри корпуса генератора. Это магнитное поле создается остаточным магнетизмом. В результате этого в обмотке якоря возникает электрический ток. Часть тока пройдет в обмотку возбуждения. Проходя по ней, ток создает вокруг витков более сильное магнитное поле. Создание более сильного магнитного поля приведет к тому, что генератор станет вырабатывать ток большей силы. Чем быстрее будет вращаться якорь, тем большие напряжение и силу будет иметь вырабатываемый ток.
