Из чего состоит генератор автомобиля

Генератор в автомобиле

Генератор появился в автомобильной промышленности в начале 20 века наряду с АКБ, который требовал постоянно подзарядки. Это были огромные узлы постоянного тока, требующие постоянного обслуживания. Современные генераторы стали компактными, высокая надежность отдельных деталей обусловлена внедрением новых технологий производства. Далее разберем устройство, принцип работы и типичные неисправности генератора подробнее.

Что такое генератор авто

Автомобильный генератор — узел, который преобразовывает механическую энергию в электрическую и выполняет следующие функции:

• обеспечивает постоянный и непрерывный заряд аккумулятора при работающем двигателе;
• обеспечивает электропитанием все системы во время запуска двигателя, когда стартер потребляет большое количество электроэнергии.

Генератор устанавливается в подкапотное пространство. За счет кронштейнов крепится к блоку ДВС, приводится в движение посредством приводного ремня от шкива коленчатого вала. Подключен электрогенератор в электроцепи параллельно аккумуляторной батареи.

Заряд АКБ производится только тогда, когда вырабатываемое электричество превышает напряжение батареи. Мощность вырабатываемого тока зависит от оборотов коленчатого вала, соответственно напряжение возрастает с оборотами шкива с геометрической прогрессией. Для предотвращения перезаряда генератор оснащен регулятором напряжения, который регулирует количество напряжения на выходе, обеспечивая 13.5-14.7V.

Для чего в автомобиле нужен генератор?

В современном автомобиле практически каждая система контролируется датчиками, фиксирующими их разные режимы работы. Если бы все эти элементы работали за счет заряда аккумулятора, то авто не смогло бы даже успеть прогреться, как АКБ полностью разрядится.

Чтобы в процессе работы мотора каждая система питалась бы не за счет батареи, устанавливается генератор. Он работает исключительно при включенном ДВС и нужен для:

• Подзаряжать аккумулятор;
• Обеспечивать достаточной энергией для каждого узла электросистемы машины;
• В аварийном режиме или при максимальной нагрузке выполнять обе функции – и подпитывать АКБ, и обеспечивать энергией электрическую систему транспортного средства.

Подзаряжать аккумулятор нужно, потому что при запуске мотора используется исключительно энергия батареи. Чтобы при движении автомобиля аккумулятор не разряжался, не рекомендуется включать много потребителей энергии.

Например, в зимний период некоторые водители при прогреве салона включают климатическую систему авто и обогреватели стекол, а чтобы этот процесс не проходил скучно – еще и мощную аудиосистему. Как результат – генератор не успевает вырабатывать столько энергии и частично она берется из аккумулятора.

Привод и крепление

Приводится в движение этот механизм при помощи ременной передачи. Подключается он к шкиву коленчатого вала. Чаще всего диаметр шкива коленвала больше, чем у генератора. Благодаря этому один оборот вала кривошипно-шатунного механизма соответствует нескольким оборотам вала генератора. Такие размеры позволяют устройству вырабатывать больше энергии для разных потребляющих элементов и систем.

Крепится генератор в непосредственной близости к шкиву коленвала. Натяжение приводного ремня в некоторых моделях автомобилей осуществляется роликами. Бюджетные авто имеют более простое крепление генератора. В нем имеется направляющая, на которой фиксируется корпус устройства при помощи болтов. Если натяжение ремня ослабло (при нагрузках он будет проскальзывать на шкиве и пищать), то это исправить можно, переместив корпус генератора чуть дальше от шкива коленвала, и зафиксировать.

Устройство и особенности конструкции

Автомобильные генераторы выполняют одну и ту же функцию, работают по одинаковому принципу, но отличаются друг от друга размером, схемой реализации деталей узла, размерами шкива, характеристиками выпрямителей и регулятора напряжения, наличием охлаждения (жидкостное или воздушное часто применяются на дизельных двигателях). Генератор состоит из:

• корпуса (передняя и задняя крышка);
• статор;
• ротор;
• диодный мост;
• шкив;
• щеточный узел;
• регулятор напряжения.

Абсолютное большинство генераторов имеют корпус состоящий из двух крышек, которые соединяются между собой шпильками и стягиваются гайками. Исполнение детали из легкосплавного алюминия, который отличается хорошим теплоотводом и не намагничивается. На корпусе имеются вентиляционные отверстия, обеспечивающие теплообмен.

Имеет кольцевидную форму, установлен внутри корпуса . Является одним из главных деталей, который служит для создания переменного тока за счет магнитного поля ротора. Состоит статор из сердечника, который собран из 36 пластин. В пазах сердечника находится медная обмотка, которая служит для образования тока. Чаще всего обмотка трехфазная, по типу соединения:

• звезда — концы обмотки соединены между собой;
• треугольник — концы обмотки выводятся отдельно.

Вращающаяся делать, ось которой вращается на шариковых подшипниках закрытого типа. На валу установлена обмотка возбуждения, которая служит для создания магнитного поля для статора. Для обеспечения правильного направления магнитного поля над обмоткой установлена два полюсных сердечника с шестью зубами для каждого. Также вал ротора оснащен двумя медными кольцами, иногда латунными или стальными, через которые поступает ток от аккумулятора на катушку возбуждения.

Диодный мост/ выпрямительный блок

Также один из главных компонентов, задача которого преобразовывать переменный ток в постоянный, обеспечивая стабильный заряд автомобильного аккумулятора. Диодный мост состоит из положительной и отрицательной радиаторной полосы, а также диодов. Диоды герметично впаяны в мост.

Ток подается на диодный мост с обмотки статора, выпрямляется и поступает на АКБ через выводной контакт в задней крышке.

Шкив посредством приводного ремня, передает крутящий момент на генератор от коленчатого вала. Размер шкива определяет передаточное число, чем больше его диаметр — тем меньше необходимо энергии на вращение генератора. Современные автомобили переходят на обгонную муфту, смысл которой сглаживать колебания вращения шкива, сохраняя натяжение и целостность ремня.

На современных авто, щетки объединены в один узел с регулятором напряжение, им меняются только в сборе, так как их срок службы довольно большой. Щетки служат для передачи напряжения на контактные кольца вала ротора. Графитовые щетки прижимаются пружинками.

Полупроводниковый регулятор обеспечивает поддержание необходимого напряжения в заданных параметрах. Находится на блоке щеткодержателей или может выводиться отдельно.

Основные параметры генератора

Модификация генератора подбирается под параметры бортовой системы автомобиля. Вот какие параметры учитываются при подборе источника энергии:

• Напряжение, которое выдает устройство – в стандарте это 12 В, а для более мощных систем – 24В;
• Вырабатываемая сила тока не должна быть ниже требуемой для электрической системы авто;
• Токоскоростные характеристики – это параметр, который определяет зависимость силы тока от частоты вращения вала генератора;
• Коэффициент полезного действия – в большинстве случаев модель выдает показатель в 50-60 процентов.

Эти параметры нужно учитывать, когда проводится модернизация автомобиля. Например, при установке в машину более мощной звукоусилительной аппаратуры или кондиционера, электросистема машины будет потреблять больше энергии, чем способен выработать генератор. По этой причине следует проконсультироваться у автоэлектрика, как правильно подобрать источник питания.

Как работает генератор авто

Схема работы генератора следующая: при повороте ключа в замке зажигания включается электросеть. Напряжение с аккумулятора поступает на регулятор, который в свою очередь, передает его на медные токосъемные кольца, конечный потребитель — обмотка возбуждения ротора.

С момента вращения коленвала двигателя, через ременную передачу начинает вращаться вал ротора, создается электромагнитное поле. Ротор образует переменный ток, при достижении определенных оборотов обмотка возбуждения питается с самого генератора а не с АКБ.

Далее переменный ток поступает на диодный мост, где происходит процесс “выравнивания”. Регулятор напряжения следит за режимом работы ротора, при необходимости  меняет напряжение обмотки возбуждения. Таким образом, при условии исправных деталей, на аккумулятор поступает стабильный ток, обеспечивающий бортовую сеть необходимым напряжением.

На панель приборов более современных авто выведен индикатор АКБ, который указывает на состояние генератора также (загорается при обрыве ремня или перезарядке). Такие автомобили как ВАЗ 2101-07, АЗЛК-2140, и другая советская “техника”, имеют стрелочный индикатор, амперметр или вольтметр, благодаря чему можно следить за состоянием генератора всегда.

Для чего нужен регулятор напряжения

Ситуация: при работающем двигателе заряд аккумулятора резко уменьшается, либо происходит перезаряд. Сначала необходимо проверить АКБ, и если он исправен, значит проблема в регуляторе напряжения. Регулятор может быть выносным, либюо интегрированным в щеточный узел.

При высоких оборотах двигателя напряжение от генератора может повышаться до 16 Вольт, а это пагубно влияет на соты аккумулятора. Регулятор “снимает” лишний ток, получая его с АКБ, а также регулирует напряжение в роторе.

Коротко о заряде, который должен выдавать генератор:

Какой заряд на автомобиле должен быть? ОБСУДИМ

Вредные правила эксплуатации генератора (по Остеру)

Далее приведены шаги из рубрики «как убить генератор в два шага»:

• правило “переполюсовки” — поменяйте местами провода АКБ и вы устроите необычную яркую вспышку в генераторе, а также легкое облако, доносящееся от него. В тоже время почувствуете незабываемое акустическое удовольствие, слушая щелчки и шипение, а также невероятный запах горящих проводов, и самое главное — ожог 1-3 степени в зависимости от ваших амбиций. Такой “фокус” выводит из строя диодный мост, статор и регулятор частично, к счастью возгорание авто имеет шансы 1:1000. Из “побочек” могут быть выведены из строя комбинация приборов, бортовой компьютер, магнитола и другие комплектующие бортовой сети. Достоинство — осваивается новичками без долгих теорий;
• правило мойки — как можно чаще и тщательнее мойте силовой агрегат, побольше воды и пены, особенно на альтернатор и стартер. Главное, чтобы поток воды обильно вымывал генератор изнутри, сушить категорически запрещается, сразу же запускаем мотор, включаем все энергопотребители и наблюдаем за эффектов. Если его нет — повторяем процедуру. Достоинство — сгоревший “гена” будет чистым;
• дедовский метод — сдергивание провода с “+” клеммы, чтобы проверить заряд на работающем моторе, это главное правило! Вероятность выхода из строя всевозможных реле 50:50, главное обеспечить много искр для эффекта, а также включить все, что питается от электричества;
• “летим” по лужам — многие даже не догадываются, что пользуются данным правилом в дождь. Главное быть всегда уверенным, что ваше авто вне всякого сравнения с водонепроницаемостью подводной лодки, чем глубже лужа — тем ярче эффект. Немаловажно выбирать скорость, при которой больше воды попадает в подкапотное пространство, главное выбросить все пластиковые кожухи и защиты! Главное достоинство — трюк можно повторять везде, где есть вода (даже ручьи и реки), не выходя из авто;
• “меломан” — необходимо установить самую дорогую магнитолу, а лучше две, как можно больше динамиков, пару десятков минимум, усилителей и пару сабвуферов, включаем любимую музыку на всю громкость при работающем моторе, если из-под капота не пошел дым, а воздух остается чистым — значит вы приобрели слишком дешёвую аппаратуру;
• “старый аккумулятор” — способ требует некоторых знаний физики, хотя бы закона Ома. Берем самый старый АКБ, и чем старше, тем вероятнее в нем окажется замкнутая банка. Возможно батарея будет издавать признаки бурной работы, обязательно будет потреблять дикое количество энергии, зато работа инжектора будет нестабильной, а за дальний свет можно забыть. Главное побольше эксплуатировать старый аккумулятор — эффект не заставит себя ждать.

Как проверить автомобильный генератор

Хотя ремонтировать генератор должны специалисты, проверить его на работоспособность можно и самостоятельно. На старых автомобилях бывалые автомобилисты проверяли на работоспособность генератор следующим образом.

Запустить мотор, включить фары и на работающем двигателе отключается минусовая клемма АКБ. Когда генератор рабочий, то он вырабатывает электричество для всех потребителей, благодаря чему при отключенном аккумуляторе мотор не заглохнет. Если двигатель заглох, значит, что генератор необходимо отвезти на ремонт или заменить (зависит от типа поломки).

Но на новых автомобилях лучше таким методом не пользоваться. Причина в том, что современные генераторы для таких автомобилей рассчитываются на постоянную нагрузку, часть которой компенсируется за счет постоянной подзарядки батареи. Если ее отключить при работающем генераторе, это может вывести его из строя.

Самый безопасный для генератора способ проверки – при помощи мультиметра. Принцип проверки следующий:

• На заглушенном двигателе замеряется напряжение на аккумуляторе. При исправной батарее этот параметр должен составлять 12.7 вольт.
• Запускается мотор и выключаются все потребители (салонный вентилятор, фары, обогрев стекла и т.д.)
• Еще раз подключаются щупы мультиметра к токоотводам аккумулятора. В зависимости от модели автомобиля напряжение на клеммах должно составлять 13.8-14.8 вольт.
• Включаются потребители электричества – максимально все, что можно.
• Повторно измеряется напряжение. Если генератор исправно работает, этот показатель просядет до 13.8-14 вольт. Показатель ниже этого – признак неисправности генератора.

Неисправности автомобильного генератора

Для генератора присущи неисправности механические и электрические.

• обрыв приводного ремня — требуется замена;
• сглаживание ребер шкива, из-за чего ремень проворачивается;
• износ щеток;
• повреждение корпуса генератора;
• выход из строя подшипников.

• износ токосъемных колец за счет трения;
• выход из строя регулятора напряжения;
• замыкание витков статора;
• выгорание диодов выпрямительного моста;
• выгорание конечных проводов заряда;
• выгорание обмотки ротора.

Неисправность любой детали генератора влечет за собой недозаряд или наоборот. Чаще всего выходит из строя регулятор напряжения и подшипники, приводной ремень меняется согласно регламенту ТО.

Кстати, если при случае вы хотите установить улучшенные подшипники и регулятор — обращайте внимание на их характеристики, иначе высока вероятность того, что замена детали не даст нужного эффекта. Все остальные поломки требуют снятия генератора и его разборки, что лучше доверить специалисту. Главное запомните — если вы не будете соблюдать правила по Остеру, то есть все шансы на долгую и беспроблемную работу генератора.

Вот короткое видео о связи мощности генератора и аккумулятора:

АКБшник #11: Мощность генератора при выборе аккумулятора

Сложности при пуске мотора

Хотя запуск мотора обеспечивается исключительно аккумулятором, затрудненный запуск может свидетельствовать либо о наличии тока утечки, либо о том, что аккумулятор не подзаряжается должным образом. При этом стоит учесть, что кратковременные поездки будут расходовать много энергии, а за это время аккумулятор не будет восстанавливать заряд.

Если с каждым днем машина запускается все хуже и хуже, а поездки длительные, то стоит обратить внимание именно на генератор. Но неисправность генератора также может быть связана не только с недозарядом, но и с перезарядом батареи. В этом случае необходимо заменить реле-регулятор, которое отвечает за поддержание конкретного выходного напряжения.

Тусклый или мерцающий свет фар

В процессе работы генератор должен в полной мере обеспечивать энергией все потребители, которые имеются в автомобиле (кроме мощных внештатных приборов, наличие которых не предусмотрено заводом-изготовителем). Если во время поездки водитель замечает, что свет фар стал более тусклым или начал мерцать – это симптом неисправности генератора.

Такой генератор может выдавать нормальный заряд, но с увеличенной нагрузкой может не справляться. Подобную неисправность можно заметить по мерцанию или тусклому свету подсветки приборной панели.

Горит пиктограмма на приборной панели

Чтобы предупредить водителя о недостаточном заряде и других неполадках, связанных с источником питания, производители расположили на приборной панели пиктограмму с рисунком аккумулятора. Если загорелась эта пиктограмма, значит, в машине серьезная проблема с электричеством.

В зависимости от состояния и типа аккумулятора без подзарядки (исключительно на емкости батареи) машина способна проехать несколько десятков километров. на каждом аккумуляторе производитель указывает, сколько по времени проработает батарея без подзарядки.

Даже если выключены все потребители энергии, аккумулятор все равно будет разряжаться, так как для образования искры в цилиндрах (или подогрева воздуха в дизельном агрегате) необходимо электричество. При загорании пиктограммы аккумулятора необходимо сразу же направиться в ближайший автосервис или вызвать эвакуатор (некоторые типы аккумуляторов, установленных на современных авто, после глубокого разряда не восстанавливаются).

Свистит приводной ремень

Такой звук часто появляется сразу после запуска мотора в сырую погоду или после преодоления глубокой лужи. Причина данного эффекта в послаблении натяжки ремня генератора. Если после подтяжки со временем ремень снова начал свистеть, необходимо установить, почему он быстро послабляется.

Ремень генератора должен быть хорошо натянут, потому что при включении разных потребителей он создает большее сопротивление вращению вала (чтобы выработать больше электричества, как в обычной динаме).

В некоторых современных автомобилях натяжение ремня обеспечивается автоматическим натяжителем. В конструкции более простых автомобилей этот элемент отсутствует, и натяжение ремня необходимо производить вручную.

Ремень перегревается или разрушается

Нагрев или преждевременное разрушение приводного ремня свидетельствует о том, что на него оказывается чрезмерная нагрузка. Конечно, водителю нет необходимости каждый раз проверять температуру привода генератора, но если отчетливо слышен запах паленой резины и в подкапотном пространстве появился небольшой дымок, необходимо проверить состояние приводного ремня.

Часто преждевременно ремень изнашивается из-за выхода из строя подшипника вала генератора или натяжных роликов, если они имеются в конструкции. Порыв ремня генератора в некоторых случаях может привести к нарушению фаз газораспределения из-за того, что обрывок попал под ремень ГРМ.

Звенящий или шуршащий звук из-под капота

Каждый генератор оснащается подшипниками качения, которые обеспечивают постоянное расстояние между обмотками ротора и статора. Подшипники после запуска мотора постоянно находятся во вращении, но в отличие от многих деталей ДВС они не получают подпитку смазки. Из-за этого они хуже охлаждаются.

Из-за постоянного нагрева и механической нагрузки (ремень должен быть сильно натянут) подшипники могут терять смазку и быстро разрушаться. Если во время работы генератора или при увеличении нагрузки появились звон или металлическое шуршание, то следует заменить подшипники. В некоторых модификациях генераторов имеется обгонная муфта, которая сглаживает крутильные колебания. Этот механизм тоже часто выходит из строя. Чтобы заменить подшипники или обгонную муфту, потребуется демонтаж генератора.

Такой звук похож на звук работы больших электрических моторов, например тех, которые устанавливаются на троллейбусах. При появлении такого звука необходимо демонтировать генератор и проверить состояние его обмоток. В основном он появляется при замыкании обмотки в статоре.

Видео на тему

В завершение – подробное описание принципа работы автомобильного генератора:

Автоэлектрик раскрыл все секреты работы генератора и его неисправности!!!

Вопросы и ответы

Для чего нужен генератор в автомобиле? Этот механизм обеспечивает выработку электроэнергии, чтобы не расходовался запас аккумулятора. Генератор преобразует механическую энергию в электричество.

Что питает генератор в машине? Пока работает мотор, генератор вырабатывает электричество для подзарядки АКБ и питания всего электрооборудования автомобиля. Его мощность зависит от количества потребителей.

» » Генератор авто. Устройство и как работает

Автономная система автомобиля работает за счет двух видов энергии. Одна из них это механическая энергия, которая возникает в процессе работы разных узлов и агрегатов. Например, в двигателе внутреннего сгорания за счет микровзрывов возникают толчки, приводящие в движение целую групп механизмов – кривошипно-шатунный, газораспределительный и т.д.

Второй тип энергии, благодаря которой работают разные узлы автомобиля – электричество. Постоянным источником энергии в машине является аккумулятор. Однако этот элемент не способен обеспечить энергией на длительное время. Например, каждая вспышка искры в свече зажигания требует электрического импульса, поступающего вначале от датчика коленвала, а затем идущего через катушку зажигания к распределителю.

Разные потребители энергии в автомобиле

Чтобы автомобиль смог проехать не одну тысячу километров без необходимости в подзарядке батареи, в его оснащение входит генератор. Он вырабатывает электричество для работы бортовой сети транспорта. Благодаря этому аккумулятор не только сохраняет свой заряд для запуска мотора, но и по пути подзаряжается. Этот элемент считается достаточно стабильной деталью, но периодически и она выходит из строя.

Прежде чем рассмотреть разные варианты проверки генератора, нужно разобраться с его устройством. Данный механизм приводится в движение через ременную передачу от шкива коленчатого вала.

Устройство генератора следующее:

• Шкив привода соединяет устройство с мотором;
• Ротор. Соединен со шкивом и постоянно вращается, пока машина заведена. Деталь с индивидуальной обмоткой на его валу имеются контактные кольца;
• Неподвижный элемент с индивидуальной обмоткой – статор. При вращении ротора обмотка статора вырабатывает электричество;
• Несколько диодов, спаянных в один мост, состоящий из двух пластин. Этот элемент преобразует переменный ток в постоянный;
• Регулятор напряжения и щеточный элемент. Эта деталь обеспечивает более плавную подачу электричества в бортовую сеть (без скачков и в соответствии с количеством активных потребителей);
• Корпус – защитные крышки и металлическая полая конструкция с вентиляционными отверстиями;
• Подшипники, обеспечивающие легкое вращение вала.

Пока вращается ротор, между ним и статором создается магнитное поле. Медная обмотка реагирует на него, и в ней вырабатывается электричество. Но для постоянной выработки энергии требуется изменять поток магнитного поля. Для этой цели в конструкции ротора и статора имеются стальные пластины, образующие окна.

На обмотке статора образуется переменное напряжение (полюса магнитного поля постоянно меняются). Диодный мост обеспечивает стабильную полярность напряжения, благодаря чему может исправно работать маломощное оборудование.

Если условно разделить все поломки устройства, то автомобильный генератор выходит из строя из-за электрических или механических неполадок. Что касается второй категории, то большинство из них диагностируются при визуальном осмотре. Примером тому может быть затрудненное вращение шкива (неработоспособность подшипников) или рывки при вращении – детали цепляются друг за друга.

Однако проверка электрических свойств устройства без дополнительного оборудования невозможна. К поломкам электрической части относятся:

• Износ щеток и колец;
• Сгорел регулятор или образование пробоев в его схеме;
• Перегорел один (или несколько) из диодов моста;
• Перегорела обмотка в роторе или статоре.

Каждая поломка имеет свой метод проверки.

Как проверить генератор, не снимая с машины

Для выполнения такого рода диагностики потребуется осциллограф. Этот прибор «прочитает» все имеющиеся неисправности. Однако такая работа требует определенных навыков, ведь разобраться в графиках и разных цифрах способен только квалифицированный специалист. По этой причине автомобиль отправляют на диагностику в СТО.

Для обычного автомобилиста есть более бюджетные методы, которые позволяют проверить генератор, даже не прибегая к демонтажу. Вот некоторые из них:

• Заводим мотор. Отключаем клемму «-» с батареи. Автомобиль при этом должен и дальше работать, так как нормальный режим подразумевает автономную выработку энергии. Недостаток такой диагностики – она не применима для релейных модификаций генераторов. Современный автомобиль лучше так не проверять, так как некоторые элементы не справятся со скачками напряжения. Мост из диодов в новых моделях авто без нагрузки не должны работать;
• Мультиметр подсоединяется в соответствии с полюсами акб. В спокойном состоянии напряжение – в пределах от 12,5 до 12,7 вольт (заряженная АКБ). Далее заводим двигатель. Проделываем ту же процедуру. При исправном устройстве мультиметр покажет от 13,8 до 14,5 В. И это без дополнительной нагрузки. Если активировать более мощные потребители (например, это может быть мультимедийная система, печка и подогрев стекол), напряжение должно упасть до показателя минимум в 13,7 вольт (если ниже, тогда генератор неисправен).

Есть также небольшие «подсказки», которые может выдавать генератор, находящийся на грани поломки:

• На небольшой скорости свет фар мерцает – проверить исправность регулятора;
• Вой генератора, когда на него дается нагрузка – проверить работоспособность диодного моста;
• Писк ремня привода – следует отрегулировать его натяжение. Пробуксовка ремня приводит к нестабильной выработке энергии.

Как проверить щетки и контактные кольца

В этих элементах могут присутствовать механические повреждения, поэтому в первую очередь осматриваем их. Если щетки износились, их просто следует заменить на новые. Контактные кольца также имеют свойства изнашиваться, поэтому проверяют толщину и высоту щеток, но и колец.

Нормальные параметры указываются производителем, однако минимальный размер этих элементов должен быть:

• Для щеток – показатель высоты не меньше 4,5 миллиметров;
• Для колец – диаметр минимум 12,8 миллиметров.

Помимо подобных замеров детали проверяются на наличие нестандартной выработки (царапины, бороздки, сколы и т.д.).

Как проверить диодный мост (выпрямитель)

Такая поломка часто происходит, если подключить аккумулятор не в той полярности (клемма «+» надевается на минус, а «-» – на плюс). Если такое произошло, то многие приборы автомобиля сразу выйдут из строя.

Чтобы предотвратить это производитель строго ограничил длину проводов к аккумулятору. Но если приобретается батарея нестандартной формы, следует знать, какая клемма какому полюсу соответствует.

Вначале проверяем сопротивление на одной пластине диодного моста, а затем на другой. Функция данного элемента – обеспечивать токопроводимость исключительно в одном направлении.

Диагностика проводится следующим образом:

• Плюсовой контакт тестера соединяется с клеммой «+» пластины;
• Минусовым щупом касаемся выводов всех диодов по очереди;
• Щупы меняются местами, и проводится идентичная процедура.

По результатам диагностики рабочий диодный мост будет пропускать ток, а при смене щупов будет создавать максимальное сопротивление. То же касается и второй пластины. Небольшая тонкость – сопротивление не должно соответствовать значению 0 на мультиметре. Это будет свидетельствовать о пробое в диоде.

Из-за неисправного диодного моста батарея недополучает необходимой энергии для подзарядки.

Как проверить регулятор напряжения

Если во время проверки нагрузочной вилкой был выявлен недозаряд акб или его перезаряд, тогда нужно обратить внимание на регулятор. О нормах при рабочем регуляторе уже ранее говорилось.

Также определяется показатель сопротивления конденсатора. На экране тестера это значение должно снижаться, как только к нему подсоединят щупы.

Другой способ проверить регулятор – с помощью 12-вольтовой контрольной лампочки. Деталь отсоединяют, и к щеткам подсоединяют контрольку. Плюсовой контакт соединяют с плюсом источника питания, а минус батареи садят на корпус регулятора. При подаче 12В лампочка загорается. Как только напряжение повысится до значения 15В, она должна погаснуть.

Как проверить статор

В данном случае также необходимо обратить внимание на показатель сопротивления (в обмотке). Перед замерами мост из диодов демонтируется. Исправная обмотка покажет значение около 0,2Ом (выводы) и максимум 0,3Ом (на контакте нуля и обмотки).

Вой источника питания свидетельствует о пробое или замыкании в витках обмотки. Также следует проверить, нет ли выработки на поверхностях металлических пластин детали.

Как проверить ротор генератора

Вначале «прозваниваем» обмотку возбуждения (она создает небольшой импульс электричества, который вызывает электромагнитную индукцию). На мультиметре выставляется режим проверки сопротивления. Замеряется сопротивление между кольцами (расположены на валу ротора). Если мультиметр показывает от 2,3 до 5,1Ом, значит, деталь исправна.

О замыкании витков будет свидетельствовать низкое значение сопротивления, а высокое – об обрыве обмотки.

Еще один тест, проводимый с ротором – проверка на потребление энергии. В этом случае используется амперметр (соответствующий режим мультиметра), на кольца подается 12В. Там где цепь разрывается, прибор покажет от 3 до 4,5, если элемент исправен.

В завершении диагностики проверяется изоляционный слой на предмет сопротивления. Процедура следующая. Берем 40-ватную лампочку. Один конец провода подсоединяем к розетке, а другой – к корпусу. Другой контакт розетки соединяется напрямую к кольцу ротора. При хорошей изоляции лампа не будет светиться. Даже малейший накал спирали будет говорить об утечке тока.

Если в результате диагностики генератора была обнаружена поломка одного из элементов, деталь меняется – и устройство, как новое.

Вот короткое видео о быстрой проверке генератора:

Как проверить генератор. За 3 минуты, БЕЗ ПРИБОРОВ и умений.

Итак, если генератор автомобиля неисправен, работа бортовой сети машины будет длиться недолго. Аккумулятор быстро сядет, и водителю придется буксировать свое транспортное средство к ближайшему СТО (или вызывать для этого эвакуатор). По этой причине каждый автовладелец должен быть внимательным к сигнальной лампочке с символом батареи.

Как проверить идёт ли зарядка с генератора на аккумулятор? Снимается толстый провод генератора (это +). На + АКБ подключается один щуп мультиметра, а второй щуп соединяется с свободному контакту генератора.

Как определить, что не работает генератор на машине? Затрудненный запуск ДВС (плохо подзаряжается АКБ), мерцание света во время работы мотора, светится иконка АКБ на приборке, свист приводного ремня генератора.

Как проверить генератор работает или нет? Замером выдаваемого тока. Он должен быть в пределах 13.8-14.8В (2000 об/мин). Провал под нагрузкой (включена печка, фары подогрев стекла) до 13.6 – норма. Если ниже – неисправность генератора.

Как проверить исправность генератора мультиметром? Щупы мультиметра подключаются к клеммам аккумулятора (в соответствии с полюсами) на работающем моторе. На любых оборотах напряжение должно находиться в пределах 14 вольт.

» » Как проверить генератор автомобиля?

Генератор — один из главных элементов электрооборудования автомобиля, обеспечивающий одновременное питание потребителей и подзаряд аккумуляторной батареи.

Принцип действия устройства построен на превращении механической энергии, которая поступает от мотора, в напряжение.

В комплексе с регулятором напряжения узел называется генераторной установкой.

В современных автомобилях предусмотрен агрегат переменного тока, в полной мере удовлетворяющий всем заявленным требованиям.

Устройство генератора

Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.

В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.

Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.

Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:

• Ротор — стальной элемент, имеющий одну обмотку и, по сути, представляющий собой электромагнит. Ротор находится на валу, а сверху обмотки установлены втулки клювообразной формы. Ток подается с помощью медных колец, которые расположены на валу и объединены с обмоткой через специальные щетки.
• Обмотка — устройство, изготовленное из медной проволоки и закрепленное в пазы сердечника. Сам сердечник выполнен в форме окружности и изготавливается с применением специального материала, обладающего улучшенными магнитными качествами. В электротехнике металл носит название «трансформаторное железо». У статора есть три обмотки, связанные между собой и объединенные в звезду или треугольник. В точке объединения установлен диодный мост, обеспечивающий выпрямление напряжения. Обмотка изготовлена из специальной проволоки, имеющей двойную термоустойчивую изоляцию, покрытую специальным лаком.
• Реле-регулятор — ключевой элемент установки, обеспечивающий стабильное напряжение на выходе устройства. Монтаж регулятора может производиться в кожухе генератора или снаружи. В первом случае он находится возле графитных щеток, а во втором — там, где щетки крепятся к щеткодержателю (но в разных моделях авто монтаж может осуществляться по-разному). Ниже представлены реле-регуляторы с щеточным узлом.
• Выпрямительный мост — элемент, предназначенный для преобразования переменного тока на выходе статора в постоянное напряжение. Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. В среде автовладельцев и мастеров СТО диодный мост часто называется «подковой» из-за схожести с этим предметом.

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

• Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
• Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы

Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.

В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.

Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.

Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:

• Катушка (именно с нее снимается напряжение).
• Источник магнитного поля.

Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.

У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).

Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.

Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.

Главный параметр здесь — сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).

С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.

Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.

Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.

Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.

Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах — «звездой» или «треугольником».

Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.

Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».

Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.

Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».

Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.

Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.

Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.

Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.

После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.

Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.

Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.

Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).

После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.

К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.

В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.

У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.

Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.

Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.

В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.

Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.

Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.

Режимы работы

Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:

• В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
• После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
• После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.

https://youtube.com/watch?v=feRhd7xg6R0%3Frel%3D0%26modestbranding%3D1

Регулятор напряжения — функции, типы, контрольная лампа

Ключевым элементом генераторной установки является регулятор напряжения — устройство, поддерживающее безопасный уровень U на выходе статора.

Такие изделия бывают двух типов:

• Гибридные — регуляторы, электрическая схема которых включает в себя как электронные приборы, так и радиодетали.
• Интегральные — устройства, в основе которых лежит тонкопленочная микроэлектронная технология. В современных автомобилях наибольшее распространение получил именно этот вариант.

Не менее важный элемент — контрольная лампа, смонтированная на приборной панели, по которой можно делать вывод о наличии проблем с регулятором.

Зажигание лампочки в момент пуска мотора должно быть кратковременным. Если же она горит постоянно (когда генераторная установка в работе), это свидетельствует о поломке регулятора или самого узла, а также необходимости ремонта.

Тонкости крепления

Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.

Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.

Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.

В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.

В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.

Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.

Крепление генератора Audi A8.

Неисправности генератора и способы их устранения

Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.

В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.

Все поломки генератора условно делятся на две категории:

• Механические. В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
• Электрические. Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.

Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.

1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:

• Пробуксовка приводного ремня. Решение — натянуть ремень и проверить подшипники на факт исправности, симптомы – свист ремня генератора.
• Зависание щеток. Для начала стоит вычистить щеткодержатель и щетки от загрязнений и убедиться в достаточности усилия.
• Обрыв цепочки возбуждения, подгорание контактных колес. Первая проблема решается путем поиска и устранения обрыва, а вторая — посредством зачистки и проточки контактных колец (если это требуется).
• Выход из строя регулятора напряжения.
• Задевание ротором статорного полюса.
• Обрыв цепочки, объединяющий генератор и АКБ.

2. Вторая ситуация.

Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.

Причины могут быть разными:

• Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
• Выход из строя реле напряжения — проверьте и поменяйте его.
• Износились или зависли щетки — замените или очистите от грязи.
• Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение — отыскать место повреждения и убрать проблему.
• Прочие причины — замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.

3. Генератор работает, но издает повышенный шум.

• Замыкание между витками статора.
• Износ места для посадки подшипника.
• Послабление шкивной гайки.
• Разрушение подшипника.

Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.

Рекомендации по замене

Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:

• Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
• Энергетические показатели должны быть идентичными.
• Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
• Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
• Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.

Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA и Лада Гранта .Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.

Полезные советы в помощь

В завершение рассказа об автомобильных генераторах стоит выделить ряд советов, что необходимо, а чего нельзя делать автовладельцам в процессе эксплуатации.

Главный момент — установка, в процессе которой важно с предельным вниманием подойти к подключению полярности.

Если ошибиться в этом вопросе, выпрямительное устройство поломается и возрастает риск возгорания.

Аналогичную опасность несет и пуск двигателя при некорректно подключенных проводах.

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, стоит придерживаться ряда правил:

• Следите за чистотой контактов и контролируйте исправность электрической проводки автомобиля. Отдельное внимание уделите надежности соединения. В случае применения плохих контактных проводов уровень бортового напряжения выйдет за допустимый предел.
• Следите за натяжкой генератора. В случае слабого натяжения источник питания не сможет выполнять поставленные задачи. Если же перетянуть ремень, это чревато быстрым износом подшипников.
• Отбрасывайте провода от генератора и АКБ при выполнении электросварочных работ.
• Если контрольная лампочка загорается и продолжает гореть после пуска мотора, выясните и устраните причину.

Отдельное внимание стоит уделить реле-регулятору, а также проверке напряжения на выходе источника питания. В режиме заряда этот параметр должен быть на уровне 13,9-14,5 Вольт.

Кроме того, время от времени проверяйте износ и достаточность усилия щеток генератора, состояние подшипников и контактных колец.

Высота щеток должна измеряться при демонтированном держателе. Если последний износился до 8-10 мм, требуется замена.

Что касается усилия пружин, удерживающих щетки, оно должно быть на уровне 4,2 Н (для ВАЗ). При этом осматривайте контактные кольца — на них не должно быть следов масла.

Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно:

• Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. В противном случае аккумулятор быстро разрядится, и возрастает риск воспламенения проводки.
• Не проверяйте правильность работы генератора путем перемыкания его выводов или отключения АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможна поломка электронных элементов, бортового компьютера или регулятора напряжения.
• Не допускайте попадания технических жидкостей на генератор.
• Не оставляйте включенным узел в случае, если клеммы АКБ были сняты. В противном случае это может привести к поломке регулятора напряжения и электрооборудования авто.
• Своевременно проводите замену ремня генератора.

Зная особенности работы генератора, нюансы его конструкции, основные неисправности и тонкости ремонта, можно избежать многих проблем с проводкой и АКБ.

Помните, что генератор — сложный узел, требующий особого подхода к эксплуатации.

Важно постоянно следить за ним, своевременно проводить профилактические мероприятия и замену деталей (при наличии такой необходимости).

При таком подходе источник питания и сам автомобиль прослужат очень долго.

https://youtube.com/watch?v=F1SN3wOUvI4%3Frel%3D0%26modestbranding%3D1

Генератор авто. Устройство и как работает

Генератор — основной источник электроэнергии машины. Расскажем подробно как работает, из чего состоит и его устройство внутри. Информация подойдет для начинающих и опытных автолюбителей.

При пуске двигателя автомобиля основным потребителем электроэнергии является стартер, сила тока достигает сотен ампер, что вызывает значительное падение напряжения аккумулятора. В этом режиме потребители питаются только от аккумулятора, который интенсивно разряжается. Сразу после пуска двигателя генератор становится основным источником электроснабжения.

Генератор авто является источником постоянной подзарядки аккумуляторной батареи во время работы двигателя. Если он не будет работать, аккумулятор быстро разрядиться. требуемый ток для заряда АКБ и работы электроприборов. После подзарядки аккумулятора, генератор снижает зарядный ток и работает в штатном режиме.

При включении мощных потребителей (например, обогревателя заднего стекла, фар) и малых оборотов двигателя суммарный потребляемый ток может быть больше, чем способен отдать генератор. В этом случае нагрузка ляжет на аккумулятор, и он начнет разряжаться.

Привод от шкива коленчатого вала ременной передачей. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива, тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток.

На современных машинах привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра и, следовательно, получать высокие передаточные отношения. Натяжение поликлинового ремня осуществляется натяжными роликами при неподвижном генераторе.