Автомобільний генератор – «електрик» вашого транспорту

Автомобільний генератор – дуже важливий елемент машини і без нього запуск просто неможливий. Так що розглянемо його характеристики, схему підключення і принцип роботи, а також несправності та шляхи їх усунення.

Пристрій і принцип роботи

Головне завдання цього агрегату – перетворення механічної енергії в електричну, а це зарядка акумулятора і забезпечення харчуванням всього обладнання. Генератор автомобіля розташований в передній частині двигуна і заводиться за допомогою колінчастого валу. Розглянемо, яка схема установки. Ротор, що створює магнітне поле, що являє собою вал з обмоткою збудження, кожна половина якої розміщена в протилежних полюсних половинах. Контактні (струмознімні) кільця живлять обмотку генератора. Ротор приводиться в рух реммневими передачами приводу. Конструкція статора передбачає наявність сердечника, обмотки, він виробляє струм змінного значення, який за допомогою кілець потече далі по ланцюгу. Але спочатку потрібно зняти заряд з рамки. Щоб струм збудження потрапляв на кільця, застосовується щітковий вузол.

Рухаємося далі. Випрямний блок займається перетворенням змінного (синусоїдного) напруги, що виробляється генератором автомобіля, і отримує характеристику постійного типу. Він являє собою пластини, де розташовані діоди (6 штук). У деяких випадках схема підключення обмотки збудження містить ще одну окрему пару. В цьому випадку струм не може протікати через акумулятор при незаведенном движку. А приєднавши обмотку по типу «зірка» і додаткові силові діоди (2 шт.), можна збільшити потужність пристрою на 15%.

Підтримка автомобільного генератора напруги в заданих межах здійснюється за допомогою регулятора. Він впливає на частоту і тривалість імпульсів струму. Схема регулятора складається з датчиків і виконавчих елементів. Вони визначають, скільки обмотка збудження повинна бути включена в мережу. При несправності регулятора зникає стабілізація подається на АКБ напруги. Основна частина конструктивних елементів генератора розташована в корпусі, який виготовляється з алюмінієвого сплаву. Він легкий, швидко розсіює тепло, через що температура не досягає критичних відміток, і немагнітний.

Типи і характеристики

Існує два основних типи автомобільних генераторів постійного і змінного струму. Перші активно використовувалися до 1960 року. Сьогодні агрегати постійного струму також зустрічаються, але тільки не в легкових авто. У них магнітне поле створюється на обмотці статора, а струм знімається нерухомими щітками з силової обмотки якоря. Схема генератора постійного струму передбачає паралельне з’єднання цих елементів.

Автомобільні генератори змінного струму були винайдені в 1946 році. Їх схема і принцип роботи були розглянуті вище. Переваги агрегату змінного струму – меншу вагу і габарити, підвищена надійність і термін служби. Найпомітнішим конструкційним відмінністю двох типів генераторів є струмознімні кільця. У пристрої постійного струму з рамки знімають заряд контактні півкільця (2 штуки). У випадку змінного струму це трохи інакше. На обох кінцях рамки розмістилися повноцінні струмознімні кільця. Звичайно, ці контактні пластинки не визначають весь принцип роботи, але вносять істотний внесок.

Для автомобіля важлива потужність. І як раз генератор змінного струму при всіх інших рівних умовах має цей показник вище, ніж його конкурент.

Розібравшись з пристроєм автомобільних генераторів, вивчимо технічні характеристики. За забезпечення всіх споживачів електроенергією при різних режимах роботи мотора відповідає токоскоростная характеристика (ТШХ). Це залежність максимального значення струму від частоти обертання ротора при умові постійної напруги. Також важливо знати, скільки ампер видає установка автомобільного генератора. Цей показник коливається в межах від 55 до 120 А в залежності від марки авто. Якщо ж перевірка показує недолік ампер, то це явна ознака несправності агрегату.

Ще існує зовнішня, регулювальна, навантажувальна характеристики і показник холостого ходу. Перша – залежність випрямленої (постійного) напруги (Ud) від струму навантаження (Ін), друга – Ів (збудження) від Ін. Третя показує відношення Ud до Ів, і останнє значення визначається залежністю ЕРС від Ів при частоті обертання постійного характеру.

Перевірка несправного генератора

Скільки поломок, стільки і рішень, наприклад, в одному випадку в генераторі допоможе заміна діодів, а в іншому – куди більш значущих деталей. Перерахуємо основні поломки. Якщо з ладу вийшла ланцюг (обриви, замикання та інші порушення), то робиться перевірка, скільки ампер і яка напруга видає генератор вашого автомобіля, а потім підбирається рішення. Також причиною поломки може стати вихід з ладу графітових щіток, регулятора або моста діодів. Все це легко поміняти своїми руками.

Особливо важлива справність регулятора, тому що він відповідає за інтенсивність зарядки АКБ залежно від того, скільки градусів становить температура під капотом. Це термокомпенсация. Так визначається, скільки вольт буде оптимально для батареї при заданих умовах. Існує тип регулятора з ручним сезонним перемиканням, тоді навіть від’ємна температура не страшна.

Підвищений шум видає дефекти підшипникових вузлів, в тому числі недостатня кількість мастила. Також це може бути знос сепараторів, доріжок кочення, провертання зовнішніх кілець і т. д. Крім того, при «виючих» звуки в найкоротші терміни аналізується схема підключення проблемного автомобільного генератора, так як причина може критися в межвитковом замиканні статорних обмоток або ж тягового реле. Погані контакти теж провокують появу сторонніх звуків, їх перевірка і зовсім займає пару хвилин.

Робоча температура справного генератора автомобіля може досягати 90 °С. А якщо спостерігається перегрів, мається несправність мосту діодів, або перевірте, скільки електроприладів до мережі, не багато? Якщо температура перевищила норму, ізоляція фазної обмотки статора темніє або навіть «закипає». Також про поломки свідчить і слабкий заряд акумулятора або його повна відсутність, некоректна робота індикації та електрообладнання, слабка іскра і надмірно велика напруга. Важливо пам’ятати, що чим вище температура агрегату, тим менше напруга, таке допускати небажано.

Заміна струмознімальних кілець, діодів та інший ремонт

Як бачимо, проблем чимало, і для більш ретельної діагностики потрібно представляти, як можна виміряти напругу генератора автомобіля, ампери і інші його показники, про це і поговоримо нижче. Почнемо з того, що завод-виробник видає паспорт на технічні характеристики, у тому числі струм, напруга, потужність і рік випуску агрегату. Якщо ж перевірка покаже невідповідність, то необхідний ремонт. Також корисна діагностика і в тому випадку, коли ви купуєте підтриманий агрегат.

Як дізнатися потужність, напруга та струм (ампери) генератора автомобіля, підкажуть на будь-якому СТО. Для цього служить спеціальний стенд, деякі автовласники навіть збирають його самі. Наприклад, перевірка працездатності регулятора напруги генератора здійснюється за допомогою вольтметра. Його показники повинні знаходитися в межах 14,8 Ст. Умови тесту регулятора – заведений двигун і частота обертів 3 тисячі в хвилину. Погодьтеся, організувати це нескладно.

Струмознімні кільця доводиться міняти часто. Благо зробити це можна самостійно. Важливо тільки правильно придбати комплект кілець, допомагає спеціальне маркування. Але навіть якщо ви маєте номер оригінальної запчастини, візьміть в магазин старі кільця, щоб на місці звірити товар. Скільки доводиться чути про помилки продавців або навіть каталогів!

Отже, щоб здійснити заміну струмознімальних кілець генератора, слід демонтувати ротор, зняти пластиковий кожух і звільнити висновки обмотки. Так звільниться підхід до хвостовика з кільцями. Тепер робимо заміну. При цьому стежте, щоб при установці кілець контакти не залишилися в пазах, тоді їх потрібно буде виколупати гострим предметом, наприклад, цвяхом. Далі акуратно забиваємо хвостовик молотком. Останнім кроком при оновленні кілець загинаємо контакти і повертаємо на місце кожух.

Щоб поміняти діоди, використовувані в автомобільному генераторі, потрібно демонтувати і розібрати міст. Для цього розкручуємо болтове з’єднання і высверливаем всі наявні заклепки. Так звільниться доступ до пластини, на якій розташовані діоди. Зняти їх можна ключем на «14». Встановити нові діоди після цього навряд чи виявиться важким.

У вітчизняних авто можна поліпшити показники потужності автомобільного генератора самостійно. Замінюють обмотку ротора проводом більшого перерізу, посилюючи струм підмагнічування. Потрібно демонтувати стару дріт, очистити і знежирити котушки, намотати новий провід і зачистити кінці. Потім проводиться перевірка, немає чи короткого замикання. Далі ізолюються всі виходи і робоча обмотка просочується спеціальним розчином, потім припаюються з’єднувальні дроти. В результаті отримуємо тип автомобільного генератора підвищеної потужності в домашніх умовах.