Аккумуляторная батарея. Батарея предназначена для питания током потребителей, когда двигатель не работает или работает на малой частоте вращения коленчатого вала, и состоит из нескольких одинаковых по устройству аккумуляторов, соединенных последовательно.
Действие аккумулятора основано на последовательном превращении электрической энергии в химическую (зарядка) и обратно — химической энергии в электрическую (разрядка). На автомобилях устанавливают свинцовые кислотные аккумуляторные батареи.
Простейший свинцовый аккумулятор состоит из пластмассовой банки, в которую залит электролит (раствор серной кислоты в дистиллированной воде), и двух свинцовых пластин (электродов). Поверхности пластин, находящиеся в электролите, покрыты тонким слоем сернокислого свинца, иначе называемого сульфатом свинца.
Обязательное условие для работы аккумулятора — зарядка, т.е. через него пропускают электрический ток. При прохождении постоянного электрического тока от постороннего источника через аккумулятор (при заряде) ток идет от положительного электрода к отрицательному. В результате химической реакции на пластине, соединенной с положительным полюсом источника тока, образуется перекись свинца, а на пластине, соединенной с отрицательным полюсом источника тока, — металлический свинец в виде рыхлой губчатой массы. В электролит выделяется серная кислота, которая- увеличивает его плотность. Лампа, присоединенная к пластинам, после зарядки загорается. Следовательно, накопившаяся в аккумуляторе при зарядке химическая энергия при разрядке превращается в электрическую.
При разряде аккумулятора ток в электролите протекает от отрицательного электрода к положительному и количество серной кислоты в электролите уменьшается, а плотность электролита снижается. Реакции, происходящие при разряде аккумулятора, можно изобразить следующей химической формулой:
Свойство электролита изменять свою плотность при разряде и заряде аккумулятора используется при эксплуатации для определения степени заряженной аккумуляторной батареи.
Рис. Аккумуляторная батарея: 1-корпус; 2- крышка;3 - положительный вывод; 4 - межэлементное соединение; 5 - отрицательный вывод; 6 - пробка заливной горловины;7- заливная горловина; 8 - сепаратор; 9 - положительная пластина; 10 - отрицательная пластина.
Пластины аккумулятора выполняют в виде решеток, заполненных активной массой — порошкообразным свинцом. Для повышения запаса энергии число парных пластин увеличивают. Количество электричества, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при непрерывном разряде постоянной силой тока до определенного конечного напряжения, называют емкостью аккумулятора. Ее измеряют в ампер-часах.
Отрицательные пластины соединены полюсным штырем со знаком «—». Положительная пластина расположена между отрицательными, поэтому их на одну больше, чем положительных. Пластины отделены одна от другой пористыми перегородками — сепараторами 2, которые изготовлены из специально обработанного дерева, микропористой пластмассы или стекловолокна. Сепараторы предупреждают короткое замыкание пластин и свободно пропускают через себя электролит. Банка снабжена крышкой 10, в которой предусмотрено отверстие для заполнения банки электролитом. Заливное отверстие закрыто пробкой 9. В ней имеется вентиляционное отверстие, сообщающее полость аккумулятора с атмосферой, что необходимо для выхода газов, выделяющихся при химических реакциях.
На перемычках, соединяющих отдельные аккумуляторы, указаны дата изготовления и марка батареи, например 6СТ-90ЭМ. Марку батареи расшифровывают следующим образом. Первая цифра (6) указывает на число последовательно соединенных аккумуляторов, определяющее номинальное напряжение батареи (12 В). Буквы, следующие за первой цифрой, означают, что батарея стартерная. Цифра 90 указывает на номинальную емкость батареи в ампер-часах при 20-часовой разрядке. Первая буква (Э) после цифр характеризует материал бака — эбонит, вторая — материал сепараторов: микропористая пластмасса (М). Сухозаряженные батареи имеют в конце маркировки букву 3.
В сухозаряженных батареях используют разные по составу пластины. В отличие от заряженных их проще хранить без подзарядки. Максимальный срок хранения батарей в сухом виде не должен превышать трех лет.
Электролит приготавливают из чистой серной кислоты и дистиллированной воды. Кислоту и воду смешивают в кислотоупорных сосудах, приливая кислоту тонкой струйкой в воду. Соотношение кислоты и воды в электролите определяют по его плотности.
Электролит составляют с учетом климатических условий. Для центральных районов с зимней температурой до — 30 °С плотность электролита у полностью заряженного аккумулятора должна быть 1,27 г/см3. В условиях низких температур она должна быть выше, а в южных районах — ниже.
| Климатические районы | время года | Плотность электролита, приведенная к 25°С, г/см3 | |||
| заливаемого в аккумулятор | заряженной батареи | при разрядке батареи на | |||
| 25% | 50% | ||||
| С резко континентальным климатом и температурой зимой ниже — 40° С | зима | 1,28 | 1,30 | 1,26 | 1,22 |
| Северные с температурой зимой — 40 °С | круглый год | 1,26 | 1,28 | 1,24 | 1,20 |
| Центральные с темпера- турой зимой — 30°С | круглый год | 1,25 | 1,27 | 1,23 | 1,19 |
| Южные | круглый год | 1,23 | 1.25 | 1,21 | 1,17 |
Генератор. На грузовых автомобилях устанавливают трехфазные генераторы переменного тока со скользящими контактами. Магнитный поток в нем создается обмоткой возбуждения, по которой пропускается постоянный электрический ток. При пуске двигателя постоянный ток используется от аккумуляторной батареи, а при работе двигателя вырабатываемый генератором переменный ток преобразуется выпрямителями в постоянный. Выпрямители встроены в генераторы.
Рис. Генератор: шкив; ротор; статор; щеточный узел и регулятор
Генератор состоит из ротора, статора и выпрямительного блока. 
Статор представляет собой кольцо, набранное из пластин электротехнической стали. На его внутренней поверхности имеется 18 полюсов, на каждый из которых надета обмотка, образующие вместе катушку. Таким образом, в каждой из трех фаз есть шесть катушек, которые соединены последовательно. Концы фаз соединены с выводными зажимами, а начала соединены вместе (звездой).
Магнитное поле создается обмоткой возбуждения и 12-полюсным магнитом, которые находятся в роторе. Обмотка возбуждения закреплена на втулке ротора, а ее выводы припаяны к контактным кольцам. Питание в обмотку возбуждения подается от аккумуляторной батареи через выключатель зажигания, регулятор напряжения, щетки и контактные кольца.
При вращении ротора генератора магнитное поле ротора пересекает своими силовыми линиями проводники обмотки статора и в них индуктируется электрический ток.
Переменный ток поступает в кремниевый трехфазный выпрямитель. В нем электрический ток выпрямляется и во внешнюю цеп подается постоянный электрический ток. Контролируют работу генератора с помощью амперметра, установленного на щитке приборов в кабине.
Частота вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно и ротора генератора, во время работы непостоянна. В результате этого непостоянно и напряжение, вырабатываемое генератором. Чем больше частота, тем напряжение выше, и наоборот. Такие колебания не создают нормальных условий для работы потребителей тока.
для автоматического поддержания в сети постоянного напряжения, вырабатываемого генератором независимо от частоты вращения коленчатого вала, и защиты генератора от перегрузок применяют регулятор напряжения.
Регулятор напряжения. На автомобилях используют транзисторный регулятор. Когда напряжение генератора превысит регулируемое, то происходит электрический пробой стабилитрона. База транзистора оказывается соединенной с выводом "+" источника, транзистор закрывается, и ток течет только через резистор Rд. Напряжение генератора снижается, стабилитрон закрывается, транзистор переходит в состояние "открыт" и через него проходит увеличенный ток возбуждения. В результате напряжение снова нарастает до пробоя стабилизатора и процесс повторяется вновь. В отличие от упрощенной схемы регулятор напряжения имеет два или три транзистора, большее число резисторов и другие составные элементы.