Практическое применение конденсатора для запуска двигателя. Пусковое конденсаторное устройство для автомобиля


пуско-зарядное устройство — читайте материалы с тегом пуско-зарядное устройство — сайт «За рулем» www.zr.ru

Приближается Новый год, а значит, мы снова начинаем задумываться над подарками друзьям и родственникам. Что подарить другу-автолюбителю? Конечно, что-то, связанное с машиной. Что-то, что было бы полезно и чем можно было бы регулярно пользоваться.

НА ПРАВАХ РЕКЛАМЫ

14024 просмотра

Аккумуляторы время от времени разряжаются, а потому пускачи по-прежнему востребованы. А если такие «реаниматоры» выдают солидные токи, почему бы не использовать их и в хозяйстве — например как сварочные аппараты? В нашем распоряжении оказалось три прибора двойного назначения, позволяющих сваривать металл.

15052 просмотра

Проблемы с АКБ зимой превращаются в настоящую головную боль для многих водителей. При низкой температуре аккумулятор нередко оказывается неспособным дать достаточный ток для запуска двигателя. Причем очень часто с подобной проблемой приходится сталкиваться в самых неподходящих ситуациях. Действительно, если необходимо срочно куда-то ехать или вы находитесь вдалеке от города, то отказ аккумулятора может стать серьезной проблемой.

НА ПРАВАХ РЕКЛАМЫ

28882 просмотра

В преддверии зимнего сезона сравниваем пусковые устройства трех разных типов. Все они оказались не без греха.

40989 просмотров

Изучаем очередное пусковое устройство, способное оживить мотор при севшем аккумуляторе.

42192 просмотра

Проверяем автономные пусковые устройства с литиевыми батареями. На испытаниях побывали семь устройств.

51788 просмотров

Конденсаторная шумиха будоражит автопром уже лет тридцать. У нас это когда-то началось с журнала «Изобретатель и рационализатор», который однажды вышел в свет с громким слоганом «Следующий шаг — снимаем аккумулятор!». С тех пор конденсаторы переживают одну реинкарнацию за другой, но все еще остаются на ролях «певца за сценой». Восстановить статус-кво взялся конденсаторный пускач Berkut Specialist JSC-300.

24531 просмотр

Недавно выяснил, что многие современники уже не понимают значения отдельных фраз, еще вчера казавшихся расхожими. Типичный пример — выражение «дать прикурить». В ряде случаев оно не имеет ничего общего с порчей здоровья человека, а означает лишь позволить обладателю машины с севшим аккумулятором пустить мотор от батареи вашего автомобиля. Разбираемся в наиболее распространенных мифах, связанных с таким «курением».

101938 просмотров

Пуско-зарядные устройства принято ассоциировать с довольно массивными и не самыми привлекательными по части эстетики автомобильными аксессуарами. Калифорнийская компания Juno Power смогла опровергнуть это представление, создав недорогой портативный «пускач» размером со смартфон.

7947 просмотров

www.zr.ru

Практическое применение конденсатора для запуска двигателя

Чтобы обеспечить оптимальный запуск автомобильного мотора, используются различные устройства и механизмы, от работоспособности которых зависит его функциональность. Одним из таковых считается генераторный узел, позволяющий в нормальном режиме функционировать мотору. Что представляет собой генераторный конденсатор для запуска двигателя, и как его проверить в домашних условиях — узнайте из этой статьи.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Описание конденсатора

Конденсаторный элемент представляет собой одну из составляющих частей электросети транспортного средства. По своей конструкции конденсатор — это емкость, в состав которой входит пара электродов. Причем для нормальной работы они должны быть заизолированы между собой при помощи диэлектрика.

Принцип работы

Демонтаж конденсатора с генераторного устройства ВАЗ 2110Демонтаж конденсатора с генераторного устройства ВАЗ 2110 Демонтаж конденсатора с генераторного устройства ВАЗ 2110

Первостепенной функцией конденсатора является накопление электроэнергии. Соответственно, основным его параметром считается емкость — чем выше она будет, тем больше заряда сможет скопить конденсаторное устройство. На одной из установленных внутри корпуса пластин скапливается положительный заряд, а на второй — отрицательный. При этом он должен быть идентичным положительному заряду по величине.

В тот момент, когда уровень тока на обеих пластинах будет одинаковым и достигнет максимальной отметки, устройство передаст заряд дальше по цепи. Таким образом, он сможет защитить регулятор напряжения генератора от негативного воздействия сигналов на его входе.

В целом данное устройство выполняет такие задачи:

  1. В цепи работы регуляторного элемента он предотвращает переход схемы в режим колебаний. Кроме того, он также позволяет предотвратить вероятность появления высокочастотных импульсных помех на работоспособность регуляторного устройства. То есть при рабочем конденсаторном устройстве исключаются любые пульсации, а также помехи, что очень важно для электросети авто в целом.
  2. Также этот элемент ускоряет переключение транзисторного устройства, это происходит благодаря генерированию фактически мгновенных циклов разряда и заряда. Соответственно, в конечном итоге это приводит к снижению уровня энергетически затрат транзистора, а также к понижению уровня его нагрева. Иными словами, конденсаторный элемент позволяет устранить просадки напряжения на участке цепи (автор видео — канал Dmitriy Sherstniev).

Как вы поняли, основной задачей детали является снижение помех в радиодиапазоне. Это — важное требование в современных автомобилях, поскольку конденсатор генератора позволяет обеспечить качественную работу автомагнитолы, в частности, радиоприемника. Причем неважно, в каких условиях машина передвигается.

В электродвигателях авто

Если речь идет об электродвигателе транспортного средства, то в них могут использоваться несколько видов конденсаторов — они бывают рабочими, а также пусковыми. Рабочие детали представляют собой элементы, обеспечивающие оптимальное и, что немаловажно, корректное функционирование электромотора. Что касается девайсов пускового типа, то их предназначение заключается в улучшении пусковых характеристик силового агрегата, поэтому их предназначение не менее важно.

Какие функции выполняют пусковые конденсаторы:

  • более экономное использование электрических приборов и всего оборудования;
  • увеличение крутящего момента силового агрегата;
  • возможность работать в нормальных условиях при повышенных нагрузках в бортовой сети;
  • самая главная задача — обеспечение оптимального ресурса эксплуатации самого двигателя.

Если рабочие детали функционируют при запущенном моторе, то пусковые активируются при заведении силового агрегата. Несмотря на том, что пусковые девайсы выполняют множество полезных функций, устройства рабочего типа позволяют обеспечить наиболее оптимальную работу мотора после запуска.

Фотогалерея «Автомобильные конденсаторы»

Конденсаторное устройство для генератора CBB61 36Конденсаторное устройство для генератора CBB61 36 1. Конденсаторное устройство для генератора CBB61 36 Изделие для отечественной «десятки»Изделие для отечественной «десятки» 2. Изделие для отечественной «десятки»

Диагностика своими руками

Диагностика данного компонента осуществляется при помощи тестера — можно использовать мультиметр. Важно, чтобы на приборе была шкала с разметкой от 1 до 10 мОм. Как вариант, для диагностики можно использовать и мегаомметр.

Если конденсаторное устройство находится в исправном состоянии, то в результате диагностики вы должны увидеть, что:

  • первостепенные показания прибора, которым вы тестируете, будут равны бесконечности;
  • после подключения щупов к контактам, а именно, в момент соприкосновения, параметр сопротивления будет снижаться, после чего он опять вернется к бесконечности.

Если же в ходе диагностики случилось обратное, это говорит о необходимости замены элемента. Покупая такой девайс в магазине, рекомендуем сразу же проверить его работоспособность, чтобы не купить бракованную деталь (автор видео о диагностике — канал TipS & TrickS).

На что обращать внимание при выборе?

Вкратце расскажем о том, ан какие моменты следует обратить внимание при выборе устройства:

  1. В первую очередь, обратите внимание на производителя. Конденсаторы сомнительного производства обычно имеют более короткий ресурс эксплуатации, в отличие от оригиналов.
  2. При покупке обратите внимание на метод установки, в частности, монтажа детали. Также желательно, чтобы она была оснащена защитой от замыканий.
  3. Если вы планируете самостоятельно установить изделие, то лучше отдать предпочтение деталям, оснащенным визуальными датчиками контроля от электросети авто. Это позволит значительно облегчить установку изделия и его использование в дальнейшем.

При необходимости конденсатор можно установить к схеме с любой мощностью. На сегодняшний день отечественный рынок электроники предлагает потребителям огромный ассортимент конденсаторных устройств для транспортных средств. Причем начиная от дешевых и простых по конструкции изделий, и заканчивая более дорогими и фирменными вариантами.

Загрузка ...Загрузка ... Загрузка ...

Видео «Как запустить двигатель с конденсаторами Maxwell»

Процесс запуска силового агрегата представлен на видео ниже (автор — канал Alex M).

avtozam.com

Применение суперконденсаторов в гибридных автомобилях

Применение суперконденсаторов в гибридных автомобилях

Содержание:

Суперконденсаторы можно назвать ярчайшей разработкой последних лет.   В сравнении с конденсаторами обычными они, при тех же габаритах,  отличаются на три порядка большей емкостью. За это конденсаторы и получили свою приставку – «супер». За малый промежуток времени  они могут отдавать огромное количество энергии.

Какие бывают суперконденсаторы

Ученые разработали бумагу-конденсатор

Ученые разработали бумагу-конденсатор

Выпускаются они различных размеров и форм: от  совсем маленьких, крепятся которые на поверхности приборов, не больше монетки по размерам, до очень крупных цилиндрических и призматических. Основным  их назначением является дублирование источника основного (батареи) в случае падения напряжения.

Энергоемкие современные электронные и электрические системы к источникам питания выдвигают высокие требования. Появившееся оборудование (от цифровых камер до электронных портативных устройств и электрических трансмиссий транспортных средств) нуждается в аккумулировании и подаче необходимой энергии.

Решается эта задача современными разработчиками двумя путями:

  • Использованием аккумулятора, способного обеспечивать высокий импульс тока
  • Присоединением параллельно батарее в качестве страховки суперконденсаторов, т.е. «гибридное» решение.

В последнем случае суперконденсатор выполняет функцию источника питания при падении напряжения на аккумуляторе. Обусловлено это тем, что батареи обладают высокой плотностью энергии и малой плотностью мощности, в то время как суперконденсаторы, наоборот, характеризуются малой плотностью энергии, но высокой плотностью мощности, т.е. они обеспечивают ток разрядки на нагрузку. Включив суперконденсатор параллельно батарее, можно ее использовать более эффективно, следовательно, продлить срок службы.

Где используют суперконденсаторы

Видео: Тест суперконденсатора 116,6F 15V (6* 700F 2,5В), вместо стартерного аккумулятора в автомобиле

В автомобильных электронных системах их используют для запуска моторов, тем самым сокращая нагрузку на аккумулятор. Также они позволяют уменьшить массу, сократив монтажные схемы. Широкое применение они находят в гибридных авто, где генератором управляет ДВС, а электрический мотор (или моторы) приводят автомобиль в движение, т.е. суперконденсатор (энергетический кэш) используется в качестве источника тока при ускорении и начале движения, а во время торможения происходит его «подзарядка». Перспективно применение их не только в легковом, но и в городском транспорте, поскольку новый вид конденсаторов позволяет на 50% сократить потребление топлива и на 90% сократить выброс вредных газов в окружающее пространство.

Заменить полностью батарею суперконденсаторы пока не могу, но это только вопрос времени. Использовать суперконденсатор вместо аккумулятора – вовсе не фантастика. Если  ученые - нанотехнологи из университета QUT идут по правильному пути, то в скором будущее это станет реальностью. Выступать в качестве аккумуляторов смогут панели кузова, внутри которых стоят суперконденсаторы последнего поколения. Сотрудникам этого университета удалось объединить  в новом устройстве преимущества  батарей литий-ионных и суперконденсаторов. Состоит новый тонкий, легкий и мощный суперконденсатор из карбоновых электродов, находящегося между ними электролита. Новинку, как утверждают ученые, устанавливать можно в любом месте кузова.

Улучшить же благодаря большому крутящему моменту (пусковому) стартовые характеристики при низких температурах и расширить возможности системы питания, им под силу уже сейчас. Целесообразность их использования в системе питания объясняется тем, что время их зарядки/разрядки равно 5-60 секунд. Помимо этого использовать их можно системе распределительной некоторых приборов машины: соленоидов, систем регулировки дверных замков и положения оконных стекол.

Суперконденсатор своими руками

Можно изготовить суперконденсатор своими руками. Поскольку конструкция его состоит из электролита и электродов, нужно определиться с материалом для них. Для электродов вполне подойдет медь, нержавейка или латунь. Можно взять, к примеру, пятикопеечные старые монеты. Нужен будет еще угольный порошок (в аптеке можно купить активированный уголь и измельчить его). В качестве электролита  «сгодится» обычная вода, в которой растворить нужно поваренную соль (100:25). Раствор смешивается с угольным порошком, чтобы получилась консистенция замазки. Теперь ее слоем в несколько миллиметров необходимо нанести на оба электрода.

Осталось подобрать прокладку, разделяющую электроды, сквозь поры которой свободно будет проходить электролит, но задерживаться будет угольный порошок. Подойдет для этих целей стеклоткань или поролон.

суперконденсатор

Электроды – 1,5; обмазка угольно-электролитная – 2,4; прокладка – 3.

В качестве кожуха использовать можно пластмассовую коробочку, просверлив в ней предварительно отверстия для проводов, припаянных к электродам.  Подсоединив провода к батарейке, ожидаем, пока зарядится конструкция «ионикс», названная так потому, что на электродах образоваться должна разная концентрация ионов. Проверить заряд проще с помощью вольтметра.

Есть и другие способы. Например, используя оловянную бумагу (станиолевую фольгу – обертку от шоколадки), куски жести и парафинированную бумагу, изготовить которую можно самостоятельно, нарезав и погрузив  на пару минут в расплавленный, но не кипящий, парафин полоски папиросной бумаги. Ширина полосок должна быть пятьдесят миллиметров, а длина от двухсот до трехсот миллиметров. Вынув полоски из парафина, необходимо соскоблить тупой стороной ножа парафин.

суперконденсатор

Пропитанную парафином бумагу складывают в виде гармошки (как на рисунке). С обеих стороны в промежутки вкладываются листы станиолевые, которые соответствуют размеру 45х30 миллиметров. Подготовив, таким образом, заготовку, ее складывают, затем, проглаживают теплым утюгом. Оставшиеся станиолевые концы снаружи соединяют между собой. Можно использовать для этого картонные пластинки и латунные с жестяными обоймами, к которым позже припаиваются проводники для того, чтобы при монтаже можно было припаять конденсатор.

Емкость конденсатора зависит от количества станиолевых листочков. Она равна, например, тысяче пикофарад при использовании десяти таких листков, и двум тысячам, если их количество увеличить вдвое. Такая технология пригодна для изготовления  конденсаторов емкостью до пяти тысяч пикофарад.

Если же необходима большая емкость, то необходимо иметь старый микрофарадный бумажный конденсатор, представляет собой который, рулон из ленты, состоящей из полос парафинированной бумаги, между которыми проложена полоса   фольги станиолевой.

Для определения длины полос, пользуются формулой:

l = 0,014 С/а , где емкость необходимого конденсатора в пФ  - С; ширина полос  в см – а: длина в см – 1.

Отмотав от старого конденсатора полоски нужной длины, обрезают  со всех сторон на 10 мм фольгу, чтобы между собой не дать соединиться обкладкам конденсатора.

суперконденсатор

Вновь ленту нужно свернуть, но сначала припаяв многожильные провода к каждой полоске фольги. Сверху конструкцию обклеивают плотной бумагой, а на края бумаги, которые выступают, заделывают два монтажных провода (жестких), к которым припаиваются с внутренней стороны гильзы бумажной выводы от конденсатора (см. рисунок). Последний шаг – заливка конструкции парафином.

Преимущества карбоновых суперконденсаторов

автобус

Поскольку шествие электротранспорта по планете сегодня нельзя не замечать, ученые работают над вопросом, связанным с его быстрейшей зарядкой. Идей возникает множество, но претворяются в жизнь единицы. В Китае, например, в городе Нинбо запущен необычный маршрут городского транспорта. Автобус, курсирующий по нему, работает от электромотора, но на зарядку ему требуется всего десять секунд. На ней он преодолевает пять километров и вновь, во время высадки/посадки пассажиров, успевает подзарядиться.

Возможным стало это благодаря использованию нового типа конденсаторов – карбоновых.

Карбоновые конденсаторы выдерживают около миллиона циклов перезарядки, отлично работают в диапазоне температур от минус сорока до плюс шестидесяти пяти градусов. До 80% энергии они возвращают при рекуперации.

Они открыли новую эру в управлении питанием, сократив до наносекунд время разрядки и зарядки, снизив вес автомобиля. К этим достоинствам можно добавить невысокую стоимость, поскольку в изготовлении не применяются редкоземельные металлы и экологичность.

Интересные материалы:

Бортовой компьютер в машине - для чего он нужен, виды и назначение Обзор рюкзака SolarBag S53 с солнечной батареей

motocarrello.ru

Суперконденсаторы для запуска двигателей - РАДИОСХЕМЫ

Суперконденсатор, распространившийся в последнее время, не совсем корректное название такого устройства как ионистор. Ионистор в свою очередь является разновидностью конденсатора. Ионистор изобретен довольно давно - в 50-х годах, но в таком виде как сейчас он существует с 1982 года. Первые ионисторы с малым внутренним сопротивлением для применения в мощных схемах были разработаны фирмой PRI в 1982 году.

С появлением ионисторов стало возможным использовать конденсаторы в электрических цепях не только как преобразующий элемент, но и как источник напряжения. Ионистор широко применяются в качестве замены батареек для хранения информации о параметрах изделия при отсутствии внешнего питания. Такие элементы имеют несколько преимуществ над обычными химическими источниками тока — гальваническими элементами и аккумуляторами: 

  • Высокие скорости заряда и разряда.
  • Простота зарядного устройства
  • Малая деградация даже после сотен тысяч циклов заряда/разряда
  • Малый вес по сравнению с электролитическими конденсаторами подобной ёмкости
  • Низкая токсичность материалов
  • Неполярность (хотя на ионисторах и указаны "+" и "-", это делается для обозначения полярности остаточного напряжения после его зарядки на заводе-изготовителе).

Плотность энергии ионисторов пока еще в несколько раз меньше возможностей аккумуляторов. Например, плотность энергии ионистора BCAP3000 3000Ф x 2.7В массой 0.51 кг составляет 21.4 кДж/кг. Это в 7.6 раз меньше плотности энергии свинцовых электролитических аккумуляторов, в 25 раз меньше литий-полимерных аккумуляторов, но в десятки раз больше плотности энергии электролитического конденсатора. Плотность мощности ионистора зависит от внутреннего сопротивления. В последних моделях ионисторов внутреннее сопротивление достаточно мало, что позволяет получать мощность, сравнимую с аккумуляторной.

В 1997 году исследователи из CSIRO разработали супер-конденсатор, который мог хранить большой заряд за счёт использования плёночных полимеров в качестве диэлектрика. Электроды были изготовлены из углеродных нанотрубок. У обычных конденсаторов удельная энергия составляет 0,5 Вт·ч/кг, а у конденсаторов PET она была в 4 раза больше.

В 2008 году исследователи разработали опытный образец ионистора на основе графеновых электродов, обладающий удельной энергоёмкостью до 32 Вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30—40 Вт·ч/кг).

Срок службы ионисторов велик. Проводились исследования по определению максимального числа циклов заряд-разряд. После 100 000 циклов не наблюдалось ухудшения характеристик. Согласно недавним заявлениям сотрудников MIT, ионисторы могут в скором времени заменить обычные аккумуляторы. Кроме того, в 2009 году были проведены испытания аккумулятора на основе ионистора, в котором в пористый материал были введены наночастицы железа. Полученный двойной электрический слой пропускал электроны в два раза быстрее за счет создания туннельного эффекта.

Новая конструкция суперконденсатора, предложенная специалистами из Nanotek Instruments Inc. (США), имеет электроды, состоящие из графена с примесями повышающего проводимость ацетилена и связующего вещества PTFE. В качестве электролита использовалось вещество, известное в электрохимии как EMIMBF4. К слову, именно эта научная группа в 2006 году впервые предположила, что графен в принципе может использоваться для создания подобных устройств. В результате применения указанных веществ ученые создали в защитной камере конденсаторы размерами не больше монеты.

Энергетическая плотность полученного устройства по порядку сравнима с никель-металлогидридными батареями. Если говорить о цифрах, то плотность энергии в созданном устройстве – порядка 85,6 Вт*час/кг при комнатной температуре и порядка 136 Вт*час/кг при 80 градусах по шкале Цельсия. Однако, как было отмечено выше, устройство имеет громадное преимущество по сравнению с привычными батареями, заключающееся в том, что оно может быть заряжено и разряжено чрезвычайно быстро. Сами разработчики считают свое творение настоящим технологическим прорывом. Возможность быстрого заряда означает, что в будущем подобная конструкция может использоваться для питания мобильных телефонов и другой пользовательской портативной техники.

Суперконденсаторы Российского производства

В Национальном исследовательском технологическом университете России МИСиС в сотрудничестве с компанией ТЭЭМП, на основе уникального материала, схожего с графеном и нанотрубками, разработали супер конденсаторы, которые применили в системах для запуска двигателей тяжелой техники при экстремально низких температурах.

Внутри суперконденсатора - наноуглеродный материал из органического волокна с высокой проводимостью тока и повышенной удельной энергоемкостью – до 20 Ф/куб.см активной массы (одно из распространенных в научной среде его названий - "вискерсы") и низкой себестоимостью производства. Новая идеология сборки модулей суперконденсаторов, снижающая трудоёмкость изготовления накопителей, и оригинальная технология получения электродных материалов из органических волокон в перспективе позволяют снизить себестоимость изготовления накопителя энергии почти в 3 раза, - говорят представители компании «ТЭЭМП». Производство новейших российских суперконденсаторов по описанной выше технологии планируется запустить в первом квартале 2017 года в Московская области.

Первая линейка устройств с использованием суперконденсаторов нового типа уже создана. Разработчики акцентируют в ней внимание на системе запуска двигателей, «содержащей внутри гибридный накопитель электроэнергии на основе модуля суперконденсаторов и бензиновый генератор». Она способна работать в автономном режиме, не требует наличия электросети и в заряженном состоянии может 10 раз подряд завести, к примеру, тяжелый самосвал при температурах от -40 °C до -60° C. Система может использоваться для запуска самолетов малой авиации, которые требуют большой мощности в короткий промежуток времени, что быстро выводит обычные аккумуляторы из строя. Такое устройство уже тестировалось осенью 2016 года для запуска военной техники и получило положительные отзывы.

radioskot.ru