Из чего сделан корпус генератора ваз
Генератор – это сила всей системы функционирования единого, хоть и искусственно созданного, но организма под названием автомобиль. Он специально создан для того, чтобы преобразовывать механическую энергию, в электричество. Но, как и все составляющие любой машины, генератор на ВАЗ 2110 выполняет свои обязанности, которые за него просто некому делать.
Схема генератора ВАЗ 2110
Принцип работы
Принцип работы таков: вы поворачиваете ключ в замке, при этом ток поступает на провод возбуждения. Магнитное поле, которое создает якорь, пронизывает обмотки статора, на выводах которого возникает напряжение. Когда якорь достигает достаточно большой частоты вращения, которую обеспечивает шкив и ременная передача, возникает так называемый режим самовозбуждения.
Выпрямительный блок преобразует переменный ток в постоянный. Регулятор напряжения начинает работать, когда изменяется частота вращения коленвала (соответственно, якорь вращается быстрее или медленнее) и регулирует время, на которое включается провод возбуждения. Иногда сбой в работе генератора может возникать из-за того, что в цепи сгорел предохранитель.
Выполняемые функции
Итак, для чего нужен генератор? Прежде всего, для того, чтобы обеспечить все оборудование ВАЗ 2110, работающее на электричестве, энергией. Возможно, кто-то думает, что это – задача аккумулятора. Не совсем, потому что аккумулятор нужен для поддержания работоспособности при не работающем двигателе (он запускает мотор, поддерживает сигнализацию, музыкальную систему во время стоянки и т.п.).
А вот когда двигатель уже заработал, в чем ему помог аккумулятор, тут в дело вступает генератор. Именно он во время поездки поддерживает работу всей электроники, кондиционирования, аудио (а то и видеосистемы), и всего, что вы еще добавили в свой ВАЗ 2110.
Другая – не менее важная функция генератора – зарядка аккумулятора. Это происходит также при работающем двигателе. И если бы не это устройство, то аккумулятор бы не смог справляться со своими задачами, и его пришлось бы все время заряжать.
Учитывая, что сегодня на ВАЗ 2110, кроме штатной компоновки, устанавливают много дополнительных энергопотребителей, бывает, что напряжения генератора не хватает. В таком случае есть смысл в установке генератора на 120 ампер.
Технические характеристики
Чаще всего ВАЗ 2110 комплектуют генератором Катек, обычно обозначаемый цифрами 5102.3771, но может быть и 94.3701. Оба генератора имеют мощность – 80 ампер, а выдаваемое напряжение – около 14В. Но в последнее время Катек выпускает новый вид генератора, также подходящий для ВАЗ 2110.
Он выдает ток до 120 ампер, и более приспособлен к высоким энерго нагрузкам современной машины. Поставив генератор на 120 ампер, вы сможете обеспечивать одновременную бесперебойную работу практически всех потребителей электроэнергии.
Компоненты устройства
Если устройство генератора рассматривать с точки зрения размеров, то есть компактные и традиционные. Их разнят также конструкционные особенности.
- приводной шкив;
- провод возбуждения;
- кронштейн;
- устройство якоря.
Они могут иметь крепление на один болт, или на несколько, и другие «мелочи». Однако, любой генератор имеет общее строение.
Вот, вкратце основное устройство генераторов независимо от того, выдают они 80 или 120 ампер.
Ресурс
Штатный генератор Катек на ВАЗ 2110 рассчитан на работу на протяжении пробега в 140 тысяч километров, что в переводе на время эксплуатации составляет около 10 лет. Но это, правда, при соблюдении правил обращения с ним.
Многие имеют сомнение, не окажет ли мощный генератор на 120 ампер негативного влияния на АКБ. Практика показывает – что нет, а вот если у вас в машине мощная акустическая система, он будет в самый раз.
Что выбрать?
По популярности, надежности первые места занимают производители Bosch (Бош), Denso (Денсо) и Delphi (Делфи). Но следует знать, что Катек (КЗАТЭ) (нашего производства) также вполне надежны и неплохо справляются со своими обязанностями на ВАЗ 2110, создавая нужное напряжение. Может, где-то и проигрывают против Бош, но по сравнению с китайскими – на высоте.
Генераторы ВАЗ десятого семейства:
Штатный — КАТЭК, КЗАТЭтм (г.Самара)
ПРАМО/ЭЛТРА (г.Ржев)
БАТЭ (г. Борисов)
ЭЛЕКТРОМ (г.Чебоксары)
АТЭ-1 (г. Москва)
СТАРТВОЛЬТ LG 0110 (г.Санкт-Петербург)
Eldix (Болгария)
Динамо (Болгария)
Bosch
LKD Electrical (Китай)
Генератор от 406-го мотора Волги
Kraft
Так что однозначно сказать, какой генератор подойдет вам, сложно, лучший – тот, который обеспечивает нужную мощность для работы электроприборов и зарядки аккумулятора. Если брать плюсы, которые явно имеет Катек, то это достаточная надежность, а также – что немаловажно – наличие в продаже всегда недорогих запчастей: вы всегда сможете купить хоть предохранитель, хоть шкив, якорь, регулятор напряжения, провод возбуждения и т.п.
Наиболее важным звеном в электрической системе любого автомобиля является генератор.
Данный агрегат предназначен для выработки электричества, без которого невозможна работа двигателя и всего оборудования.
К слову сказать, без генератора мотор работать сможет, но не долго – до разрядки аккумуляторной батареи. Независимо от марки и модели автомобиля, будь то ВАЗ-2110, ВАЗ-2107 или Шевроле Камаро, устройство генератора практически одно и то же.
На современные автомобили производители устанавливают трехфазные генераторы переменного тока. Основными частями данного агрегата являются:
- корпус, изготовленный из легкосплавного материала;
- статор – неподвижная внешняя обмотка, закрепленная внутри корпуса;
- ротор – подвижная обмотка, вращающаяся внутри статора;
- реле-регулятор напряжения;
- выпрямитель напряжения.
«Анатомия» генератора
Корпус
Корпус автомобильного генератора изготавливается из сплавов легких металлов (как правило, применяется дюралюминий) для уменьшения веса устройства. Для обеспечения эффективного теплоотвода в корпусе имеется большое количество вентиляционных отверстий. Устройство системы охлаждения у разных моделей генераторов различно и зависит от величины рабочих оборотов генератора и от того, насколько тяжелы температурные условия в подкапотном пространстве автомобиля.
Например, у ВАЗ-2106 имеется одна крыльчатка, выгоняющая горячий воздух из корпуса, тогда как у ВАЗ-2109, а также у моделей 2110 и 2112 два вентилятора гонят воздушные потоки навстречу друг другу. В передней и задней стенках размещены подшипники, на которых вращается ротор.
Обмотка
Обмотка статора выполняется из медного провода, уложенного в пазы сердечника. Сам сердечник изготавливается из трансформаторного железа, обладающего улучшенными магнитными свойствами. Поскольку генератор трехфазный, у статора имеются три обмотки, соединенные друг с другом треугольником.
Из-за того, что устройство во время работы подвержено сильному нагреву, провод обмоток покрыт двумя слоями теплоизоляционного материала. Обычно для этого используется специальный лак.
Ротор
Ротор – это электромагнит с одной обмоткой, расположенной на валу. Поверх обмотки закреплен ферро-магнитный сердечник диаметром немного меньше внутреннего диаметра статора (на 1,5 – 2 мм). На валу ротора также размещаются медные кольца, соединяющиеся с его обмоткой посредством графитовых щеток. Кольца предназначены для подачи управляющего напряжения с реле-регулятора на обмотку ротора.
Реле-регулятор
Реле-регулятор – это электронная схема, которая контролирует и регулирует напряжение на выходе генератора. Данное реле служит для защиты агрегата от перегрузок и поддерживает напряжение в бортовой сети автомобиля порядка 13,5 В.
Более совершенные реле-регуляторы имеют датчик температуры для того, чтобы в зимнее время устройство выдавало более высокое напряжение (до 14,7 В). Устанавливается либо внутри генератора в одном корпусе с графитовыми щетками, либо (чаще всего) вне корпуса, в этом случае щетки крепятся на специальном щеткодержателе.
Выпрямитель
Выпрямитель, или диодный мост, состоит из шести диодов, расположенных на печатной плате и соединенных между собой попарно по схеме Ларионова. Задача выпрямителя – преобразование трехфазного переменного тока в постоянный. Автомастера нередко называют его «подковой» за внешний вид.
Работа автомобильного генератора
Основополагающий принцип работы автомобильного генератора – возникновение переменного электрического тока в обмотках статора под действием постоянного магнитного поля, образующегося вокруг сердечника ротора. После запуска двигателя ротор приводится в действие приводным ремнем.
На моделях ВАЗ-2106 и ВАЗ-2107 он зубчатый, на автомобилях ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2112 – ручейчатый, или поликлиновый. Применение поликлинового ремня позволяет обеспечить большее передаточное отношение, а следовательно более высокие рабочие обороты агрегата и большую эффективность.
Обычный клиновый ремень невозможно применять для высокооборотистых генераторов, подобных 94.3701, устанавливаемых на автомобили ВАЗ-2110 и ВАЗ-2112, поскольку он будет усиленно изнашиваться из-за слишком маленького шкива.
На обмотку ротора подается напряжение, и возникает магнитный поток. Во время вращения ротора в обмотках статора возникает ЭДС. Реле-регулятор изменяет силу тока в зависимости от нагрузки, снимаемой с положительной клеммы генератора таким образом, чтобы обеспечить зарядку аккумулятора или поддержание уровня его заряда, а также обеспечить электричеством каждое устройство, подключенное к бортовой сети автомобиля.
Как продлить жизнь генератору
Первое, за чем нужно тщательно следить, натяжение приводного ремня. При недостаточном натяжении ремень будет постоянно пробуксовывать, в результате чего быстро износится, а генератор не сможет выдать требуемое напряжение. Сильно натянутый ремень излишне перегружает подшипники агрегата, что ведет к быстрому их износу и замене.
О неполадках в работе автомобильного генератора сигнализирует контрольная лампа на панели приборов. Если она загорается, значит, устройство не справляется со своей задачей, а именно выдает недостаточное напряжение. Признаками неполадок являются:
- периодический недозаряд или перезаряд аккумулятора;
- более тусклый свет фар автомобиля при работе мотора на холостых оборотах;
- изменение интенсивности светового потока в зависимости от частоты вращения коленчатого вала;
- посторонние звуки (писк, стуки), исходящие от генератора.
Если своевременно выявить неисправность, цена ремонта будет невысокой. В противном случае невнимательность или простая халатность приведет к замене всего устройства.
Замена генератора на более мощный
Многие владельцы ВАЗ-2106 и ВАЗ-2107 недовольны работой штатного генератора, который способен выдать силу тока всего 42 Ампера. В качестве альтернативы идеально подходит агрегат от автомобиля ВАЗ-2109 мощностью 55 Ампер. Его крепления в точности совпадают с «родными».
Разница лишь в том, что у автомобиля ВАЗ-2109 в генератор втыкается один провод вместо двух у «шестерочного», поэтому лишний провод, идущий от реле напряжения нужно изолировать от остальных. Также потребуется заменить зарядное реле РС-702, установленное штатно на генератор ВАЗ-2106 (2107), на более современное РС-527 или его аналог. Если этого не сделать, то на панели приборов автомобиля постоянно будет гореть лампочка разряда, гаснуть же она будет, наоборот, когда аккумулятор разряжается.
Генератор ВАЗ 2106 марки Г-221 осуществляет выработку переменного электротока и предназначен для запитки бортовых потребителей энергии и зарядки аккумулятора автомобиля. По своей конструкции генератор на авто является трехфазной синхронной электроустановкой, имеющей электромагнитное возбуждение правого вращения.
Так как все потребители на ВАЗ 2106 используют для своего питания постоянный ток, для преобразования получаемого электрогенератором переменного тока в постоянный используется электровыпрямитель, который является встроенным в генератор ВАЗ. Схема электровыпрямителя основана на использовании шести кремниевых диодов.
Максимальная сила тока, получаемая от электрогенератора, при напряжении в 14 В и 5000 оборотах в минуту равна 42 А. Генератор на ВАЗ монтируется на мотор справа. Вращение электроротора осуществляется путем передачи вращательного движения при помощи использования клинового ремня от шкива коленвала на шкив, закрепленный на роторе генератора ВАЗ.
Схема крепления электрогенератора и его конструкция
Для закрепления генератора на корпус мотора у него на крышках имеются специальные ушки. Фиксирование осуществляется при помощи болта к кронштейну и шпильки к натяжной планке. Для предохранения повреждений ушек крышек при закреплении электрогенератора в их отверстиях вставлены специальные резиновые буферные втулки.
При закреплении агрегата усилие затяжки приводит к смещению поджимной стальной втулки, после чего происходит сжатие буферной спецвтулки между металлическими втулками, а осевое усилие, прикладываемое при затяжке, не передается на ушко крепления. Конструкция агрегата состоит из нескольких частей. Основными компонентами, входящими в состав электрогенерирующего устройства, являются:
- ротор;
- статор;
- крышки, для изготовления которых используется алюминиевый сплав;
- крепежные элементы;
- шкив привода генератора.
1 – поджимная втулка; 2 – втулка; 3 – буферная втулка; 4 – задняя крышка; 5 – винт крепления выпрямительного блока; 6 – выпрямительный блок; 7 – вентиль (диод); 8 – задний подшипник; 9 – контактные кольца; 10 – вал ротора; 11 – щетки; 12 – вывод «30»; 13 – щеткодержатель; 14 – вывод «67»; 15 – штекер нулевого провода; 16 – шпилька крепления генератора; 17 – крыльчатка вентилятора; 18 – шкив; 19 – пластины; 20 – кольцо; 21 – передний подшипник; 22 – обмотка ротора; 23 – ротор; 24 – обмотка статора; 25 – статор; 26 – передняя крышка.
Практически каждый из этих компонентов конструкции состоит из определенных отдельных элементов. Ротор состоит из вала, имеющего рифленую поверхность, на которую насажена втулка из стали. Помимо этого, на роторном валу размещены клювообразные стальные полюсы, которые совместно с валом и втулкой образуют сердечник электромагнита агрегата.
На роторном валу размещаются шкив и крыльчатка вентилятора, потоком воздуха от которой охлаждается схема блока выпрямителя и другие внутренние элементы электрической машины. Всасывание воздуха осуществляется в окна крышки, после чего поток проходит внутри электрогенератора между его статором и ротором и посредством крыльчатки вентилятора выбрасывается наружу.
Шкив агрегата и его крыльчатка сделаны из тонколистового металла. Соединяются при помощи сварки.
Схема электрообмоток генератора «шестерки»
Электрообмотка ротора размещена на втулке, в каркасе из пластмассы, между клювовидными полюсами. Она носит название обмотки электровозбуждения. Концы электрообмотки выводятся через особые отверстия в полюсах и припаиваются к медным контактным кольцам, смонтированным на втулке из пластмассы.
Вращение электроротора осуществляется на шариковых подшипниках закрытого типа. Смазки, закладываемой в корпус подшипника, достаточно для всего периода эксплуатации электрогенератора. Подшипники запрессованы в крышки генератора и располагаются между металлическими шайбами.
Сердечник электростатора агрегата набирается из специальных пластин, изготовленных из стали. Внутренняя часть статора имеет 36 пазов, в которых укладывается трехфазная электрообмотка. В качестве клиньев, предотвращающих ее выпадение из пазов, используются трубки из пластмассы. Каждая электрообмотка имеет в своем составе шесть электрокатушек, схема соединения которых является последовательной.
Фазовые электрообмотки между собой соединены по типу звезды, а нулевая точка выводится на отдельный контакт. Этот контакт требуется для запитки лампы контроля уровня зарядки аккумулятора. Обмотки статора для улучшения изоляционных свойств покрываются специальным лаком.
Щетки и выпрямитель электрогенерирующего устройства авто
Элементы, входящие в состав электровыпрямителя, закрепляются на задней крышке агрегата. Электровыпрямитель осуществляет изменение переменного электрического тока на постоянный. Конструкция электровыпрямителя собрана на основе трехфазной мостовой схемы. Состоит этот компонент электрогенератора из шести диодов ВА20.
Эти кремниевые диоды представляют собой полупроводниковые приборы, способные осуществлять пропуск электротока в одном направлении. Располагаются диодные мосты в корпусе из алюминия. Три диода из блока выпрямления на своем корпусе имеют «плюс». Эти концы запрессовываются в держатель корпуса. Еще три диода выпрямительного блока на корпусе имеют «минус». Эти элементы диодных мостов соединяются с массовой клеммой.
1 – «отрицательная» щетка; 2 – щеткодержатель; 3 – «положительная» щетка; 4 – колодка штекера нулевого провода; 5 – изолирующие втулки контактного болта; 6 – выпрямительный блок; 7 – контактный болт; 8 – статор; 9 – ротор; 10 – внутренняя шайба крепления подшипника; 11 – крышка со стороны привода; 12 – вентилятор в сборе со шкивом; 13 – наружная шайба крепления подшипника; 14 – передний подшипник ротора; 15 – дистанционное кольцо; 16 – стяжной болт; 17 – поджимная втулка; 18 – крышка со стороны контактных колец; 19 – буферная втулка; 20 – втулка.
Для обеспечения качественного теплоотвода диоды блока выпрямления впрессовываются в оригинальные держатели, изготовленные из алюминия. Ремонт блока выпрямления невозможен, при выходе какого-либо из его элементов из строя проводится замена всего выпрямителя.
Подключение генератора осуществляется путем присоединения минусовой клеммы агрегата к массе автомобиля, а плюсовая клемма присоединяется к бортовой сети. Функционирование электрогенератора осуществляется следующим образом. При переключении ключа в замке зажигания в первое положение по обмотке электровозбуждения пропускается электрический ток, создающий магнитное поле.
В результате при вращении ротора под зубцами статора проходят попеременно южный и северный полюсы крутящейся части. Эта смена полюсов приводит к возникновению электродвижущей силы. Форма полюсов позволяет оптимизировать работу агрегата.
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.
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.
Корпус
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.
Статор
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.
Ротор
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
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.
Щеточный узел
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.
Регулятор напряжения
Полупроводниковый регулятор обеспечивает поддержание необходимого напряжения в заданных параметрах. Находится на блоке щеткодержателей или может выводиться отдельно.
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.
Вредные правила эксплуатации генератора (по Остеру)
Далее приведены ключевые правила, соблюдение которых позволит без проблем вывести из строя генератор как можно скорее:
- 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.
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.
В стандартном исполнении в автомобиле существуют два источника питания – генератор и аккумулятор. Разница между ними заключается в том, что АКБ накапливает электроэнергию, а автомобильный генератор ее вырабатывает. То есть это устройство преобразует механическую энергию от двигателя в электрическую с целью дальнейшего питания всех потребителей и заряда аккумулятора.
Функции генератора
При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).
Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.
Виды генераторов
Выделяют два вида автомобильных генераторов:
- постоянного тока;
- переменного тока.
Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:
- малая мощность и эффективность;
- необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
- небольшой срок службы.
Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.
Устройство генератора переменного тока
Работу любого генератора можно сравнить с электродвигателем, который работает в обратном режиме, то есть не потребляет, а вырабатывает ток. По типу конструкции современные генераторы делятся на два вида: компактный и традиционный. Они имеют общее устройство, но различаются в компоновке корпуса, вентилятора, выпрямительного узла и приводного шкива. Также у современных устройств имеется три фазы.
Генератор состоит из следующих основных элементов:
- привод со шкивом, подшипниками и валом;
- ротор с обмоткой возбуждения и контактными кольцами;
- статор с сердечником и обмоткой;
- корпус, состоящий из двух крышек;
- регулятор напряжения;
- выпрямительный блок или диодный мост;
- щеточный узел.
Разберем каждый элемент устройства отдельно и подробно.
Корпус
В корпусе находятся все основные элементы генератора. Он состоит из двух крышек (передняя и задняя). Крышки соединяются между собой болтами. Для изготовления крышек используют легкие сплавы алюминия, которые не намагничиваются и хорошо отводят тепло. В крышках есть вентиляционные отверстия и крепежные фланцы.
В задней крышке установлен диодный мост и щеткодержатель со щетками. Также в задней крышке расположен выводной контакт, по которому ток поступает от генератора.
Привод
Вращение от коленчатого вала передается на шкив генератора и вращает ротор. Частота вращения шкива больше частоты вращения коленвала в 2-3 раза. Крутящий момент от двигателя передается посредством ременной передачи. Могут использоваться поликлиновый и клиновый ремень в зависимости от конструкции. Поликлиновый ремень считается более универсальным и современным.
Ротор
На валу ротора находится обмотка возбуждения, которая создает магнитное поле и, по сути, представляет собой обычный электромагнит. Обмотка находится между двух полюсных половин (сердечников), необходимых для регулирования и направления магнитного поля. Каждая из половин имеет по шесть треугольных выступов, называемых клювами. Также на валу ротора расположены два медных контактных кольца. Иногда они изготавливаются из стали или латуни. Через контактные кольца на обмотку возбуждения поступает питание от аккумулятора. Контакты обмотки припаяны к кольцам.
На переднем конце вала ротора находится приводной шкив, а на другом крепится крыльчатка вентилятора. Их может быть две. Они нужны для охлаждения внутренних деталей генератора. Также на обоих концах ротора установлены необслуживаемые шариковые подшипники.
Статор
Конструктивно статор имеет форму кольца. Это основная деталь, служащая для создания переменного тока от магнитного поля ротора. Состоит из обмотки и сердечника. В свою очередь, сердечник состоит из соединённых стальных пластин, в которых образуются 36 пазов. В пазы навивается три обмотки, которые образуют трехфазное соединение. Может быть две схемы соединения обмоток: «звезда» и «треугольник». По схеме «звезда» концы каждой из трех обмоток соединены в одной точке. По схеме «треугольник» концы обмоток выводятся отдельно.
Выпрямительный блок или диодный мост
Выпрямительный блок выполняет задачу по преобразованию переменного тока генератора в постоянный, который необходим для питания бортовой сети автомобиля. Другими словами, он выдает напряжение стабильной и одинаковой величины.
Блок также называют диодным мостом, который состоит из двух радиаторных пластин (положительной и отрицательной) и диодов. На каждую фазу приходится по два диода. Сами диоды герметично вмонтированы в пластины. Диодный мост имеет форму подковы.
С обмотки статора ток поступает на диодный мост, затем «выпрямляется», и подается на выводной контакт на задней крышке.
Через диоды ток проходит только в одном направлении, при этом отсекаются токи обратной полярности. Диодный мост может находиться в корпусе генератора, а может быть вынесен за корпус. Но чаще всего он крепится на внутренней стороне задней крышки.
Регулятор напряжения
Регулятор поддерживает напряжение генератора в определенных пределах. В современных моделях применяются полупроводниковые электронные регуляторы напряжения. Они устанавливаются сверху блока щеткодержателей.
Когда двигатель работает на больших оборотах, то напряжение на обмотке статора может доходить до 16В. Такое напряжение не должно поступать в бортовую сеть. Чтобы это исключить, регулятор напряжения, получая ток от АКБ, будет снижать его значение. Малый ток на обмотке ротора будет создавать такое же малое магнитное поле. Это значит, что на обмотке статора будет понижаться напряжение.
Щеточный узел
Щеточный узел в современных генераторах объединен с регулятором напряжения в один неразборный механизм. Он передает ток возбуждения на медные контактные кольца ротора. Это простая конструкция, которая состоит из щеткодержателя, двух графитовых щеток и прижимающих пружин.
Принцип работы
Теперь разберем подробнее работу генератора переменного тока в автомобиле. При включении зажигания, на щеточный узел подается ток от аккумуляторной батареи. Через щеточный узел он попадает на медные контактные кольца, а затем на обмотку возбуждения ротора. Напомним, что ротор, по сути, является электромагнитом, который создает магнитное поле. Коленчатый вал через шкив и ременную передачу начинает вращать ротор. Вокруг ротора расположен статор, который от вращения начинает вырабатывать переменный ток. Когда вращение ротора достигает определенной частоты, обмотка возбуждения питается от самого генератора.
В салоне автомобиля на приборной панели есть контрольная лампа генератора, которая показывает состояние устройства. Например, лампа может загореться при обрыве ремня. Тогда питание сети будет идти только через аккумулятор. Продолжительность работы в этом случае будет зависеть от уровня заряда АКБ.
Параметры генератора
Работу генератора оценивают по нескольким параметрам:
- номинальный ток и номинальное напряжение;
- номинальная частота возбуждения;
- частота самовозбуждения;
- коэффициент полезного действия (КПД).
Номинальное напряжение для бортовой сети автомобиля от генератора 12В или 24В. Токоскоростная характеристика показывает зависимость силу тока от частоты вращения генератора.
На картинке ниже показана подробная схема подключения генератора в автомобиле.
Мощность автогенератора
Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.
Основные неисправности
Устройство довольно надежное и должно работать продолжительное время, но некоторые компоненты могут выходить из строя по разным причинам. Неисправности могут иметь механический или электрический характер.
Механические неисправности
Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.
Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.
Электрические неисправности
Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.
Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.
Читайте также: