Автомобильный генератор: что это, зачем нужен, неисправности

Среди поломок автомобиля чаще всего встречается выход из строя электрооборудования. Все электрооборудование можно поделить на источники тока, потребители тока и вспомогательные устройства. К потребителям тока относятся оптика, зажигание, климатическое оборудования, антиблокировочная система колес, системы безопасности, световые приборы и другое оборудование. Все эти системы не будут безотказно работать без отлаженной работы источников питания.

В качестве источника питания в легковых автомобилях используют синхронный генератор трехфазного переменного тока, приводится в движение от основного двигателя. Его мощность 700-1 000 Вт. Автомобильная промышленность перешла на установку на легковые автомобили генераторов переменного тока (раньше ставили генераторы постоянного тока), когда появились мощные диодные выпрямители. Это позволило втрое уменьшить вес узла. Некоторые системы-потребители (автомагнитола, противоугонная система, стоп-сигналы, освещение и другие) должны работать и при выключенном двигателе. Их непрерывную работу обеспечивает автомобильный аккумулятор. Он заряжается от работающего генератора, сглаживает перепады напряжения во время подключения энергоемких потребителей.

Разобраться в неисправностях генератора невозможно, не зная, из чего он состоит и как работает.

Автомобильный генератор – устройство и принцип работы

Устройство автомобильного генератора

В корпус современных генераторов встроены трехфазный диодный выпрямитель и регулятор напряжения. Ниже мы рассмотрим, как устроен автомобильный генератор.

Шкив передает вращение с помощью ременной передачи с выходного вала двигателя на ротор.

Ротор – это вал генератора, на который передается вращение от двигателя. На него насажены две клювообразные втулки из стали, между которыми находится обмотка возбуждения. Выходные контакты обмотки возбуждения выведены на контактные кольца.

Статор представляет собой пакет стальных листов, собранных в виде трубы. В пазах статора находится трехфазная обмотка. Она и вырабатывает мощность.

Выпрямительный блок (диодный мост) состоит из двух теплоотводов (положительного и отрицательного), к каждому из которых присоединены по три мощных диода. Узел служит для преобразования переменного тока генератора в постоянный, а точнее в пульсирующий с высокой частотой, необходимый потребителям напряжения.

Регулятор напряжения – устройство, которое поддерживает определенный интервал изменения напряжения, безопасный и достаточный для работы потребителей тока авто, при изменении частоты вращения вала мотора, а значит и ротора, электрической нагрузки, температуры среды.

Щеточный узел – конструкция, которая обеспечивает контакт подпружиненных щеток с кольцами ротора. Конструкция выполнена из пластмассы, съемная.

Корпус генератора объединяет все его узлы, имеет выходные контакты для подключения к системе электрооборудования, крепится на двигателе авто, состоит из двух крышек.

Устройство автомобильного генератора переменного тока, мы разобрали, теперь нужно разобраться, как он работает.

При включении зажигания, от мотора приводится в движение ротор генератора. Обмотка возбуждения создает электромагнитное поле, которое индуцирует электрический ток в обмотках статора. Затем регулятор напряжения корректирует скачки до 13,8 ÷14,2 В. Скорректированное напряжение поступает на аккумулятор.

Наиболее частые неисправности генератора

Наиболее частые неисправности генератора

• повреждение или износ шкива на коленчатом вале, передающем вращение от двигателя на ротор;
• неполадки в щеточном узле или износ токосъемных щеток;
• нарушение работы регулятора напряжения;
• поломка диодного моста;
• разрушение подшипника вала ротора;
• нарушение целостности проводов зарядной цепи или выводных клемм.
• обрыв или замыкание обмоток;
• загрязнение контактных колец, в том числе за счет подгорания;

Наиболее частые неисправности аккумуляторных батарей

Автомобильная аккумуляторная батарея используется в автомобиле в качестве дополнительного источника питания при неработающем моторе и для запуска двигателя. В легковых авто установлены аккумуляторы с напряжением 12 В. Тип аккумуляторов свинцово-кислотный.

• повреждение электродов (механическое или химическое);
• замыкание пластин батареи;
• нарушение целостности корпуса аккумулятора, разгерметизация банок;
• окисление клемм аккумулятора.

Виды неисправностей генератора

К механическим неисправностям относятся нарушение работы подшипников, механические повреждения корпуса, креплений, пружин, ременного привода, шкивов и др.

Электрические – это выгорание щеток, биение ротора, межвитковые замыкания, поломки диодного моста, пробои, обрывы обмотки, неисправности реле и др.

Признаки неисправности автогенератора

О возможных неисправностях генератора следует задуматься, если

• индикатор разряда аккумулятора горит или мигает во время работы мотора;
• произошла разрядка аккумулятора или его выкипание (перезарядка);
• яркость света фар снизилась;
• от генератора исходят писк, вой, другие посторонние звуки.

Диагностика неисправностей генератора

Нестабильная работа генератора не обеспечивает подзарядку аккумулятора. В момент, когда аккумулятор разрядится полностью, двигатель заглохнет, автомобиль остановится в самом неподходящем месте. Чтобы не попасть в такую ситуацию, следует периодически проверять исправность этого узла и аккумуляторной батареи.

Диагностику генератора следует производить только с помощью вольтметра или амперметра.

Во время диагностики или ремонта генератора следует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности. Чтобы при проверке не угробить генератор ни в коем случае нельзя:

• Проверять путем короткого замыкания, «на искру». Значительные перепады напряжения с большой долей вероятности выведут из строя все электронные системы автомобиля.
• Соединять клемму «30» или «В+» с «массой» или клеммой 67 ( «D+»).
• Позволять работать генератору при отключенном аккумуляторе или без нагрузки, то есть, когда нет включенных потребителей.
• Осуществлять сварку кузова при подключенных проводах генератора и аккумулятора.
• При включении аккумулятора внимательно следить за полярностью батареи. Иначе большая вероятность вывести из строя диоды выпрямителя.
• При отсоединении проводов генератор следует внимательно следить за тем, где они находятся, чтобы случайно не замкнуть их между собой. Неосторожное соединение проводов может вывести из строя узлы генератора.
• Если необходимо заменить проводку, то использовать можно только на провода с аналогичными параметрами (сечением и длиной).

Как проверить работает ли генератор в машине

Осуществляется в следующем порядке:

1. Проверка предохранителя. Если он не исправен, его заменяют.
2. Если предохранитель исправен, осматривают корпус, его целостность и расположение. Надо проверить вращение ротора, целостность и натяжение ремня, не повреждены ли соединения проводов.
3. Проверяют контактные кольца и щетки. Во время работы щетки изнашиваются, их иногда может клинить. Токосъемных колец со временем загрязняются, их канавки забиваются графитовой пылью.
4. Проверяют подшипники и статор. Об износе подшипников говорит вой или свист во время работы генератора.
5. Производят диагностику ротора: проверяют обмотки возбуждения на обрывы и замыкания. Мультиметр надо переключить для измерения сопротивления и подключить к контактным кольцам генератора. Если измеряемое сопротивление ниже 1,8 ÷5 Ом, в витках есть короткое замыкание. Если оно выше этого интервала, есть обрыв обмотки.
6. Чтобы проверить обмотки возбуждения «на массу», надо отсоединить их от выпрямителя. Если мультиметр выдает бесконечно большое показание сопротивления, значит нет касания статорных обмоток с корпусом («массой»).
7. Отсоединив мультиметр от обмоток статора, надо перевести прибор в режим «проверка диодов». Плюс мультиметра присоединяют к клемме выпрямителя, минус – к выводу фазы. Снимают показания. Затем щупы меняют местами. Снова снимают показания. У неисправного диодного моста показания совпадут. Если показания сильно отличаются друг от друга, то узел исправен. Диодный мост выходит из строя, если от перегрева радиатора окисляются контакты.

Почему ломается генератор в машине?

• изнашивание во время эксплуатации, коррозия;
• установка некачественных комплектующих;
• неправильная эксплуатация за границами рекомендуемых режимов работы;
• влияние внешних неблагоприятных факторов (дорожная «химия», высокая температура, грязь, соль).

Устранение неисправностей и ремонт автомобильных генераторов

Обнаруженные изношенные или неисправные детали заменяются на новые. Практикуемая раньше перемотка обмоток ротора или статора сейчас нерентабельна. Чаще замены требуют щетки, подшипники, ремень. Самостоятельно легко можно выполнить мелкие работы. Например, припаять оторванные от выводных клемм провода. Промыть контактные кольца бензином и высушить.

Также рекомендуем посмотреть данные видео про автомобильный генератор: