Kolejny krótki artykuł, w którym postaram się rozwiać pewien mit związany z eksploatacją motocykli. Często można się spotkać z twierdzeniem, jakoby jazda z włączonymi odbiornikami (głównie światła drogowe/mijania) miała ujemny wpływ na żywotność akumulatora. Lub też ową żywotność miałoby zmniejszać podłączenie dodatkowych odbiorników. Kolejny mit - skoro podłączyłeś sobie manetki i nie starcza Ci prądu - załóż większy akumulator. Ostatni mit często powtarzany przez tych, którzy myślą że rozumieją (są gorsi od tych co wiedzą, że się nie znają) brzmi: regulator ma za zadanie wziąć na siebie nadwyżkę mocy i wypromieniować ją w postaci ciepła.
2 najważniejsze zasady, które wyjaśnię poniżej, to:
- Jeśli regulator (i cała instalacja) jest sprawny, to pełny akumulator nie jest przeładowywany i nie ma się o co bać.
- Żarówki przedniego reflektora i inne ciągle podłączone odbiorniki podczas jazdy nie czerpią prądu z akumulatora, ten zaś po prostu istnieje i czeka na swoje „5 minut”.
Należy się krótki opis działania elektryki i roli akumulatora w motocyklu. W tym opisie skupię się na instalacjach dwunastowoltowych. W starszych sześciowoltowych napięcia są po prostu połowę niższe. Większość motocykli czy motorowerów jest wyposażona w prądnice prądu przemiennego i regulatory równoległe, zwarciowe czy jak je tam zwał. Bez regulatora 1) napięcie jest zależne od obrotów silnika. Napięcie przemienne oznacza, że jego wartość zmienia się od minus iluś tam woltów do plus iluś tam. Ilu - to właśnie w motocyklu zależy od obrotów. Bez regulatora waha się ono od kilku V przy obrotach jałowych do kilkudziesięciu V wraz ze wzrostem prędkości obrotowej. Regulator ma za zadanie nie dopuścić do wzrostu tego napięcia powyżej około 14V. Jak on to robi? Jeśli jest to najpopularniejszy typ instalacji, czyli jedno- lub trójfazowa prądnica i regulator zwarciowy, po prostu zwiera on prądnicę w „dolnej” połówce przebiegu (czyli kiedy napięcie jest ujemne), nie dopuszczając tym samym do jego wzrostu w górnej połówce, która jest prostowana i podawana do odbiorników. Jeśli obroty wzrastają, napięcie wzrasta, to już wiemy. Ale zależy to od obciążenia. W starszych konstrukcjach z prądnicami o mocach 20-30W wystarczyło podpiąć odpowiednią ilość żarówek i prądnica „nie wyrabiała” żeby dostarczyć prąd o większym napięciu. Tak też były konstruowane i dlatego „oszczędzanie” przedniej żarówki kończyło się np. spaleniem tylnej. Jeśli prądnica ma moc nominalną 70W, tyle właśnie będzie z niej pobierane przy jej obrotach znamionowych (załóżmy 3000 obr/min).
W instalacjach z alternatorem obcowzbudnym nie ma problemu z nadwyżką mocy. Zadaniem regulatora jest tak sterować pracą alternatora, żeby dostarczył odpowiednio duży prąd i utrzymanie napięcia 14V. Jeśli wyłączymy żarówki, alternator po prostu będzie stawiał silnikowi mniejszy opór mechaniczny. W konstrukcjach z alternatorem z kołem magnesowym (zwanym błędnie „magneto” od nazwy przedwojennego systemu o odmiennym działaniu) regulator zwiera jedną z połówek sinusoidalnego przebiegu w momencie osiągnięcia napięcia ładowania. Nie przejmuje jednak na siebie nadwyżek mocy niewykorzystanej przez odbiorniki, bo takowe nadwyżki nie istnieją. W momencie zwarcia stojan „przesyca się” i nie produkuje prądu aż do następnego cyklu, a w tym następnym cyklu znów zostanie zwarty w odpowiednim momencie przez tyrystor w regulatorze.
A jak to jest z tym akumulatorem? Jest on magazynem energii dla odbiorników, używanym przede wszystkim, kiedy silnik obraca się powoli i źródło prądu nie byłoby w stanie zasilić odbiorników, przykładowo stoimy na skrzyżowaniu z włączonymi kierunkowskazami. Kiedy ruszymy, akumulator zostanie doładowany. Odbiorniki najprościej podzielić na używane stale i czasowo, ten podział jest ważny przy określaniu co możemy podłączyć do instalacji. Stałe odbiorniki to oświetlenie pozycyjne, przednia lampa i w cześci motocykli zapłon. Używane okresowo to kierunkowskazy, sygnał dźwiękowy, „długie światła” kiedy „mrugamy” komuś z naprzeciwka, światła stopu. Zależnie od mocy prądnicy, dodatkowe odbiorniki mogą być użyte stale lub nie. Podany wcześniej przykład 70-watowej prądnicy - możemy jeździć ze stale włączoną żarówką przednią 55W, tylną 5W i jeszcze zostanie 10W wolnego, które doładuje akumulator, ostatecznie przy jeździe turystycznej nawigator też się wykarmi, bo prądnica na wyższych obrotach da z siebie trochę więcej niż wskazuje wartość nominalna. Dopóki suma mocy odbiorników używanych stale nie przekracza mocy prądnicy, akumulator cieszy się dobrym zdrowiem, jest pełny. Używanie w tym pojeździe na stałe grzanych manetek już powoduje obciążenie akumulatora i po godzinie będzie on na skraju wyczerpania. Jeśli natomiast dysponowalibyśmy prądnicą o mocy 100W, śmiało można grzać sobie ręce bez obawy o akumulator. Użytkownicy motocykli z dużymi alternatorami, jak (2 przykłady z głowy) Jawa TS 350 (210W) czy Suzuki Bandit (400W) mają pełną swobodę w kwestii podpinania różnych akcesoriów. Jazda w mieście, na niskich obrotach, z częstym użyciem kierunkowskazów i po powrocie do domu może się zdarzyć potrzeba jego doładowania. Użyjmy tego samego pojazdu w 70-kilometrowej trasie i nie natkniemy się na ten problem. To jednak dotyczy zapłonu zasilanego z osobnej cewki. Zapłon zasilany razem z innymi odbiornikami również należy zaliczyć do odbiorników stałych. W instalacji z przytoczoną 70-watową prądnicą będzie jednym z głównych konsumentów i wtedy użycie z przodu żarówki 25W to będzie szczyt możliwości naszej elektrowni.
Mit pochodzi z czasów, kiedy powszechnie używano pojazdów z prądnicami o małej mocy. Jeśli motocykl jednocylindrowy miał 45-watową elektrownię i zapłon „bateryjny”, to jazda ze stale żarówką 25-watową bez szkody dla akumulatora była możliwa tylko na „pełnym gazie” a i to nie zawsze, bo zapłon potrzebuje sporych ilości energii, szczególnie przerywaczowy (tzw. platynkowy).
Teraz jeszcze słowo o pojemności akumulatora. Jak łatwo sobie teraz wykalkulować, założenie akumulatora o większej pojemności nie załatwi problemu jakim jest niedostatek prądu. Większy akumulator ma sens przy dużych silnikach bez rozrusznika nożnego, kiedy jesteśmy zmuszeni używać elektrycznego lub zimą, kiedy zmarznięty silnik stawia większe opory. Wtedy z równie zmarzniętego, ale większego aku łatwiej wycisnąć potrzebne do rozruchu kilkaset watów.