Джерелами струму на мотоциклах служать генератор і акумуляторна батарея - вони перетворюють, відповідно, механічну і хімічну енергію в електричну. Споживачами струму є системи запалювання, освітлення і сигналізації, а також встановлюються на багато мотоцикли електростартер, електровентилятор системи охолодження двигуна і інші допоміжні прилади.
Акумуляторна батарея забезпечує струмом споживачі (в тому числі пуск електростартером), коли двигун мотоцикла не працює. При цьому батарея розряджається; її заряд відбувається під час роботи двигуна за рахунок струму, що надходить від генератора.
Складається батарея з декількох акумуляторів, з'єднаних послідовно. Оскільки на абсолютній більшості мотоциклів застосовується електрообладнання, розраховане на напругу 12 В (замість застарілого на 6 В), число акумуляторів дорівнює шести при напрузі кожного елемента близько 2 В. Широко поширені свинцево-кислотні акумулятори, у яких пластини у вигляді свинцевих решіток, заповнених активною масою, розташовані в корпусі (банку), залитому сернокислотним електролітом. Пластини відокремлені один від одного сепаратором з хімічно інертного матеріалу, що дозволяє електроліту і електричного струму проникати крізь нього.
Свинцево-кислотна акумуляторна батарея
1 - позитивний токоотвод (пластина з свинцю);
2 - позитивний електрод;
3 - пластина в конверті-сепараторі;
4 - негативний токоотвод;
5 - анод;
6 - блок позитивних електродів;
7 - межелементних з'єднання;
8 - кришка батареї;
9 - корпус з кислотоупорного матеріалу, заповнений електролітом;
10 - вивідні клеми;
11 - блок електродів в зборі;
12 - блок негативних електродів
Для нормальної роботи свинцево-кислотного акумулятора порожнини його банок повинні повідомлятися з атмосферою, оскільки при заряді виділяються гази; крім того, частина води зі складу електроліту може википати. Такі батареї потребують контролю рівня електроліту і його щільності. В даний час набувають поширення так звані необслуговувані акумуляторні батареї.
Кількість електричної енергії, яку може видати споживачам повністю заряджена акумуляторна батарея, називається її ємністю і вимірюється в ампер-годинах. Енергоозброєних мотоцикл з великим робочим об'ємом двигуна і оснащений електростартером, потребує батареї ємністю 14-20 А • год і більше, в той час як для мотоцикла без електропуску цілком достатньо батареї ємністю 4-9 А • ч.
При роботі двигуна харчування споживачів електричним струмом і заряд акумуляторної батареї здійснює генератор. Принцип його дії заснований на явищі електромагнітної індукції - при перетині магнітного поля витком дроти в останньому виникає електричний струм. Магнітне поле створюється або постійними магнітами, або електромагнітом, обмотку якого називають обмоткою збудження генератора. У будь-якому генераторі розрізняють два вузла: рухливий - ротор і нерухомий - статор. Потужності генераторів сучасних мотоциклів різні: 90 Вт ( «Мінськ», «Сова»), 140 Вт ( «Іж»), 420 Вт ( «Урал-Вовк»), у зарубіжних моделей зустрічаються і більш потужні генератори.
Існує два типи генераторів: постійного струму (динамо) і змінного струму (альтернатор).
Генератори постійного струму - колекторні машини, вони через низьку питомої потужності в даний час на мотоциклах не застосовуються. Виняток становить генератор «Тули» і «Мурахи», де він одночасно виконує роль електростартера (такий комбінований вузол називається дінастартером).
Генератори змінного струму відрізняються кількістю фаз (одно- і трифазні), способом утворення магнітного поля (постійними магнітами або електричним струмом) і видом ротора. В однофазних генераторах змінного струму зі збудженням від постійних магнітів на статорі розташовано кілька котушок, з'єднаних послідовно або групами по дві котушки. Зазвичай одна група котушок живить систему запалювання, інша - через випрямляч і регулятор напруги - всі інші споживачі струму (в тому числі заряджає акумуляторну батарею). При цьому напруга, що підводиться до ланцюга системи запалювання, що не випрямляється і може бути більш 12 В (наприклад, близько 160 В у мотоциклів виробництва ЗиД).
Однофазний генератор змінного струму зі збудженням від постійного магніту
а - виникнення електричного струму в магнітному полі;
б - пристрій альтернатора «Сова»;
1 - ротор з постійними магнітами;
2 - статор;
3 - обмотки освітлення;
4 - обмотки системи запалювання
У трифазних генераторах змінного струму зі збудженням від електромагнітів струм з обмоток, розташованих на статорі і з'єднаних за схемою «зірка» або «трикутник», подається до випрямляча і потім надходить до споживачів, в тому числі до системи запалювання. Випрямляч (зазвичай у вигляді «моста» на шести діодах) може бути як вбудованого типу ( «Урал»), так і у вигляді окремого блоку ( «Іж»).
Трифазний генератор змінного струму зі збудженням від електромагніту ( «Іж-Юпітер-5»)
1 - випрямляч і регулятор напруги (БПВ-14-10);
2 - ротор;
3 - статор з обмотками;
4 - щітки;
5 - кулачок контактної системи запалювання;
6 - контакти системи запалювання
Ротор часто виготовляють у вигляді моноліту з розташованими всередині постійними магнітами. Існує два різновиди таких генераторів, що розрізняються взаємним розташуванням котушок статора і ротора. У одних генераторів ротор розташований всередині статора ( «Сова»), у інших - поза ним ( «Іж-Планета-5»); останню різновид називають генератором маховичного типу, або маховічним.
Маховикові генератор змінного струму ( «Іж-Планета-5»)
1 - статор з котушками, що закріплюються на кришці картера;
2 - маховикові ротор з постійними магнітами;
3 - магніт датчика системи елетронній запалювання;
4 - датчик
Найчастіше генератори встановлюють всередині картера, причому ротор безпосередньо закріплений на цапфі колінчастого вала. У деяких мотоциклів ( «Урал», «Дніпро») генератор має окремий корпус і приводиться від колінчастого вала за допомогою шестерень.
Трифазний генератор змінного струму мотоцикла «Урал-Вовк»
а - установка на двигуні (привід здійснюється шестернями від ГРМ);
б - деталировка;
1 - задня кришка;
2 - корпус з обмотками, вбудованим випрямлячем і регулятором напруги;
3 - ротор з обмоткою збудження;
4 - передня кришка з підшипником і вентилятором
Широко поширена конструкція генератора змінного струму зі збудженням від електромагнітів, в якій ротор виконують розбірним, що складається з двох дзьобоподібних полюсних наконечників і обмотки збудження всередині. В останньому випадку струм до обмотки підводиться через дві мідно-графітові щітки, що ковзають по контактних кілець ротора.
«Клювообразную» ротор ( «Іж-Юпітер-5»)
1 - контактні кільця;
2 - полюсні наконечники ( «дзьоби»);
3 - обмотка збудження;
4 - щітки
У генераторів будь-якого типу з ростом частоти обертання колінчастого вала збільшується виробляється напруга. Для його обмеження застосовують різного роду напівпровідникові регулятори. У генераторів з обмотками збудження регулятори напруги керують струмом в цих обмотках (блок БПВ-14-10 мотоциклів «Іж»): як тільки напруга стає вище норми (14 В), регулятор зменшує струм, що йде через обмотку збудження.
Схема ланцюга з трифазним генератором змінного струму зі збудженням від електромагніту ( «Іж-Юпітер-5»)
1 - замок запалювання;
2 - регулятор напруги і випрямляч БПВ-14-10;
3 - обмотки генератора;
4 - контакти переривника;
5 - генератор з переривачем;
6 - запобіжник;
7 - акумуляторна батарея;
8 - споживачі струму
У генераторах з постійними магнітами стабілізатор обмежує струм, що подається до споживачів, розсіюючи надлишки енергії у вигляді тепла (БКС мотоциклів виробництва ЗиД).
Схема ланцюга з однофазним генератором змінного струму зі збудженням від постійного магніту ( «Сова»)
1 - замок запалювання;
2 - блок коммутаціі- стабілізації (БКС); обмотки запалювання;
3 - статор генератора;
4 - ротор з постійними магнітами;
5 - споживачі струму
Генератори з постійними магнітами, на відміну від генераторів з обмоткою збудження, для початку роботи не потребують в зовнішньому джерелі струму (акумуляторі). Однак за діючими в Європі нормам мотоцикл повинен мати гальмо світло (при непрацюючому двигуні), тому там мотоцикли і з такими генераторами обладнають акумуляторними батареями. У Росії подібних вимог немає, і до складу електроустаткування деяких мотоциклів (сімейства «Мінськ» і ЗиД) батарея не входить. Всі прилади освітлення і сигналізації в таких випадках споживають змінний струм.
Основна несправність генераторів - малий виробляється струм (або взагалі припинення роботи) - виникає через погіршення контакту в щітковому вузлі, обриву обмоток або ослаблення (окислення) наконечників проводів. Акумуляторна батарея (крім постійного обслуговування) втрачає ємність при порушенні рівня і щільності електроліту, окисленні вивідних штирів і наконечників проводів. До несправностей регуляторів напруги відноситься підтримка занадто низького або високого напруги в мережі.