Автомобилен генератор: видове, дизайн, принцип на работа и характеристики на устройството. Диаграма на автомобилен генератор: принцип на работа Какво е генератор в кола

Най-основното генераторна функция – заряд на батериятаакумулатор и захранване за електрическо оборудване на двигателя.

Затова нека разгледаме по-отблизо генераторна верига, как да го свържете правилно и също така дайте някои съвети как да го проверите сами.

Генератор- механизъм, който преобразува механичната енергия в електрическа. Генераторът има вал, на който е монтирана шайба, чрез която получава въртене от коляновия вал на двигателя.

Автомобилният генератор се използва за захранване на електрически консуматори, като запалителната система, бордовия компютър, автомобилното осветление, диагностичната система, а също така има възможност за зареждане на автомобилен акумулатор. Мощността на генератор за лек автомобил е приблизително 1 kW. Автомобилните генератори са доста надеждни в експлоатация, тъй като осигуряват непрекъсната работа на много устройства в автомобила и следователно изискванията към тях са подходящи.

Генераторно устройство

Дизайнът на автомобилен генератор предполага наличието на собствен токоизправител и верига за управление. Генериращата част на генератора, използвайки неподвижна намотка (статор), генерира трифазен променлив ток, който след това се коригира от серия от шест големи диода и постоянният ток зарежда батерията. Променливият ток се индуцира от въртящото се магнитно поле на намотката (около намотката на възбуждането или ротора). След това токът се подава към електронната верига през четките и контактните пръстени.

Структура на генератора: 1.гайка. 2. Шайба. 3.Ролка 4. Преден капак. 5. Дистанционен пръстен. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Заден капак. 9.Корпус. 10. Уплътнение. 11.Защитен ръкав. 12. Токоизправителен блок с кондензатор. 13. Резе държач с регулатор на напрежението.

Генераторът се намира в предната част на двигателя на автомобила и се стартира с помощта на коляновия вал. Схемата на свързване и принципът на работа на автомобилния генератор са еднакви за всяка кола. Има, разбира се, някои разлики, но те обикновено са свързани с качеството на произведения продукт, мощността и разположението на компонентите в двигателя. Всички съвременни автомобили са оборудвани с генератори за променлив ток, които включват не само самия генератор, но и регулатор на напрежението. Регулаторът разпределя равномерно тока в намотката на възбуждане и поради това мощността на самия генератор се колебае в момент, когато напрежението на изходните клеми на мощността остава непроменено.

Новите автомобили най-често са оборудвани с електронен блок на регулатора на напрежението, така че бордовият компютър може да контролира количеството натоварване на генераторния комплект. На свой ред при хибридните автомобили генераторът изпълнява работата на стартер-генератора; подобна схема се използва в други конструкции на системата за спиране и стартиране.

Принципът на работа на автомобилния генератор

Схема на свързване на генератора VAZ 2110-2115

Схема на свързване на генератора AC включва следните компоненти:

1. Батерия.
2. Генератор.
3. Блок с предпазители.
4. Запалване.
5. Табло.
6. Изправителен блок и допълнителни диоди.

Принципът на работа е доста прост: когато запалването е включено плюс през ключалката, запалването преминава през кутията с предпазители, електрическата крушка, диодния мост и преминава през резистор към минус. Когато светлината на таблото светне, тогава плюсът отива към генератора (към намотката на възбуждане), след това по време на процеса на стартиране на двигателя шайбата започва да се върти, арматурата също се върти, поради електромагнитна индукция, електродвижеща сила се генерира и се появява променлив ток.

Най-опасното за генератора е късото съединение на радиаторните плочи, свързани към „земята“ и клемата „+“ на генератора от случайно попаднали между тях метални предмети или проводящи мостове, образувани от замърсяване.

След това диодът преминава плюс в токоизправителния блок през синусоида в лявото рамо и минус в дясното рамо. Допълнителни диоди на крушката режат минусите и се получават само позитиви, след това отива в комплекта на таблото, а диода който е там пропуска само минуса, в резултат на което гасне лампата и след това отива плюса през резистора и отива на минус.

Принципът на работа на автомобилния DC генератор може да се обясни по следния начин: през възбуждащата намотка започва да тече малък постоянен ток, който се регулира от управляващия блок и се поддържа от него на ниво малко над 14 V. Повечето генераторите в колата могат да генерират поне 45 ампера. Генераторът работи на 3000 оборота и повече - ако погледнете съотношението на размера на ремъците на вентилатора за шайбите, то ще бъде две или три към едно спрямо честотата на двигателя.

За да се избегне това, плочите и другите части на токоизправителя на генератора са частично или напълно покрити с изолационен слой. Радиаторите са обединени в монолитна конструкция на токоизправителния блок основно чрез монтажни плочи от изолационен материал, подсилени със свързващи пръти.

Схема на свързване на генератора за VAZ 2107

Схемата за зареждане на VAZ 2107 зависи от това какъв тип генератор се използва. За да презаредите батерията на автомобили като VAZ-2107, VAZ-2104, VAZ-2105, които имат карбураторен двигател, ще ви е необходим генератор тип G-222 или негов еквивалент с максимален изходен ток 55A. От своя страна, автомобилите VAZ-2107 с инжекционен двигател използват генератор 5142.3771 или неговия прототип, който се нарича високоенергиен генератор, с максимален изходен ток 80-90A. Възможно е и инсталирането на по-мощни генератори с изходен ток до 100А. Абсолютно всички видове генератори за променлив ток имат вградени токоизправителни блокове и регулатори на напрежението, те обикновено са направени в един корпус с четки или са подвижни и монтирани на самия корпус.

Схемата за зареждане на VAZ 2107 има малки разлики в зависимост от годината на производство на автомобила. Най-важната разлика е наличието или отсъствието на индикаторна лампа за зареждане, която се намира на арматурното табло, както и методът за свързването му и наличието или отсъствието на волтметър. Такива вериги се използват главно при автомобили с карбуратор, докато при автомобили с инжекционни двигатели веригата не се променя, тя е идентична с тези автомобили, които са били произведени преди това.

Обозначения на генераторен комплект:

1. “Плюс” на токоизправителя: “+”, V, 30, V+, WAT.
2. „Земя“: „-“, D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Изход на възбудителната намотка: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Изход за връзка към лампа за изправност: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Фазов изход: ~, W, R, STA.
6. Изход на нулева точка на намотката на статора: 0, MP.
7. Изход на регулатора на напрежението за свързването му към бордовата мрежа, обикновено към “+” на батерията: B, 15, S.
8. Изход на регулатора на напрежението за захранване от контактния ключ: IG.
9. Изход на регулатор на напрежението за свързване към бордовия компютър: FR, F.

Генераторна верига VAZ-2107 тип 37.3701

1. Акумулаторна батерия.
2. Генератор.
3. Волтажен регулатор.
4. Монтажен блок.
5. Ключ за запалване на.
6. Волтметър.
7. Индикаторна лампа за зареждане на батерията.

Когато запалването е включено, плюсът от ключалката отива към предпазител № 10 и след това отива към релето на индикаторната лампа за зареждане на батерията, след което отива към контакта и към изхода на бобината. Вторият извод на бобината взаимодейства с централния извод на стартера, където са свързани и трите намотки. Ако контактите на релето се затворят, контролната лампа светва. Когато двигателят стартира, генераторът генерира ток и на намотките се появява променливо напрежение от 7V. Токът преминава през бобината на релето и арматурата започва да се привлича и контактите се отварят. Генератор No15 пропуска ток през предпазител No9. По същия начин възбуждащата намотка получава захранване през генератора на напрежение на четката.

Схема за зареждане на VAZ с инжекционни двигатели

Тази схема е идентична със схемите на други модели VAZ. Различава се от предишните по метода на възбуждане и наблюдение на изправността на генератора. Може да се извърши с помощта на специална контролна лампа и волтметър на арматурното табло. Освен това през зарядната лампа генераторът се възбужда първоначално в момента, в който започне да работи. По време на работа генераторът работи „анонимно“, т.е. възбуждането идва директно от щифт 30. Когато запалването е включено, захранването през предпазител № 10 отива към лампата за зареждане на арматурното табло. След това преминава през монтажния блок до щифт 61. Три допълнителни диода осигуряват захранване на регулатора на напрежението, който от своя страна го предава на възбудителната намотка на генератора. В този случай индикаторната лампа ще светне. Именно в този момент, когато генераторът работи върху плочите на токоизправителния мост, напрежението ще бъде много по-високо от това на батерията. В този случай контролната лампа няма да свети, тъй като напрежението от нейната страна на допълнителните диоди ще бъде по-ниско, отколкото от страната на намотката на статора и диодите ще се затворят. Ако контролната лампа свети, докато генераторът работи, това може да означава, че допълнителните диоди са счупени.

Проверка на работата на генератора

Има няколко начина за използване на определени методи, например: можете да проверите изходния ток на генератора, спада на напрежението на проводника, който свързва токовия изход на генератора към батерията, или да проверите регулираното напрежение.

За да проверите, ще ви трябва мултицет, акумулатор за кола и лампа със запоени проводници, проводници за връзка между генератора и батерията, а също така можете да вземете бормашина с подходяща глава, тъй като може да се наложи да завъртите ротора с гайката на ролката.

Основна проверка с електрическа крушка и мултицет

Схема на свързване: изходна клема (B+) и ротор (D+). Лампата трябва да бъде свързана между главния изход на генератора B+ и контакт D+. След това вземаме захранващите проводници и свързваме „минуса“ към отрицателния извод на батерията и към масата на генератора, „плюса“ съответно към плюса на генератора и към изхода B+ на генератора. Фиксираме го на менгеме и го свързваме.

„Земята“ трябва да бъде свързана най-накрая, за да не се получи късо съединение на батерията.

Включваме тестера в режим DC, прикрепяме една сонда към батерията към „плюс“, а втората също, но към „минус“. След това, ако всичко е в изправност, тогава светлината трябва да светне, напрежението в този случай ще бъде 12,4V. След това вземаме бормашина и започваме да въртим генератора, съответно крушката ще спре да гори в този момент и напрежението вече ще бъде 14,9V. След това добавяме товар, вземаме хологенна лампа H4 и я закачаме на клемата на батерията, трябва да светне. След това свързваме бормашината в същия ред и напрежението на волтметъра ще покаже 13,9V. В пасивен режим батерията под крушката дава 12.2V, а като я въртим с бормашина дава 13.9V.

Тестова верига на генератора

1. Проверете функционалността на генератора чрез късо съединение, тоест „да искри“.
2. Също така е нежелателно генераторът да работи без включени консуматори, също така е нежелателно да работи с изключена батерия.
3. Свържете клема “30” (в някои случаи B+) към маса или клема “67” (в някои случаи D+).
4. Извършете заваръчни работи по каросерията на автомобила със свързани проводници на генератора и батерията.

Автомобилният генератор е един от ключовите елементи на техническото съдържание на автомобила, чиято изправност и точност пряко определя способността на автомобила да се движи. Когато се движи, той презарежда батерията и също така генерира енергия, която захранва различни електрически съоръжения. Важно е собственикът на автомобила да разбере конструктивните характеристики и принципа на работа на автомобилния генератор, възможните му неизправности, както и как да го провери - в противен случай съществува риск да останете без кола в най-неподходящия момент.

Първо, нека разгледаме по-отблизо функциите на автомобилния генератор. Всички съвременни машини са оборудвани с обширен списък от електрическо оборудване, което изисква източник на захранване. Необходим е и за модели, които нямат допълнителна периферия; електричеството е необходимо най-малко за стартиране на двигателя със стартера, създаване на искра върху свещите за запалване на въздушно-горивната смес и т.н. За захранването на всички тези консуматори автомобилът използва 2 източника - акумулатор и генератор.

Батерията съхранява енергия и може да я отдаде на консумиращи устройства, когато е необходимо. Докато генераторът произвежда енергия, захранва устройствата и зарежда батерията. По този начин, ако премахнете генератора от конструкцията на автомобила, той ще може да запали и дори да се движи известно време, но след изчерпване на заряда на батерията колата ще спре. Няма да е възможно да го запалите отново, без да го "запалите" от друга кола.

По този начин основните функции на автомобилния генератор са:

• презареждане на батерията;
• захранване на електрическото оборудване, монтирано в автомобила.

Принципът на работа на автомобилния генератор

По естеството на работата си автогенераторът прилича на обикновен електродвигател, но принципът на неговата работа е диаметрално противоположен: ако обикновеният двигател преобразува енергията в механично движение, тогава генераторът, получавайки въртящ импулс от двигателя с вътрешно горене, преобразува в електричество.

Принципът на работа на автомобилния генератор е приблизително следният. След завъртане на ключа в ключа за запалване, към намотката на ротора се прилага напрежение, което преминава през контактните пръстени и блока на четката. В резултат на това около намотката се появява магнитно поле. Това поле постоянно се върти с ротора на двигателя, докато взаимодейства с намотките на статора. На намотката на статора се появява ток, който се подава към диодния мост. На изхода на диодния мост токът вече има стабилна стойност. След това токът се подава към регулатора на напрежението, след което се използва за захранване на консуматори и батерия.

Важен елемент в работата на автомобилен генератор е релето на регулатора на напрежението. Необходимо е да се поддържат необходимите стойности на тока, подаден на батерията. Без използването на регулатор, с увеличаване на скоростта на двигателя, алтернаторът ще създаде излишно напрежение, което може да повреди акумулатора. Това реле осигурява и термична компенсация - при ниски температури към батерията се подава повишено напрежение, а при повишаване на работните температури напрежението ще намалява.

Признаци за неизправност на генератора

По време на работа на автомобила могат да възникнат различни проблеми в генератора - механични или електрически. Първата група включва износване и повреда на компонентите на устройството, втората група се състои от различни проблеми с намотката, четките, повреда на токоизправителя на напрежението, релейния регулатор и др.

Можете незабавно да идентифицирате наближаваща или вече настъпила повреда на генератора по следните симптоми:

1. Трудно стартиране на двигателя. Ако генераторът не работи в нормален режим, ефективността на зареждането на батерията често е нарушена. В резултат на това той получава недостатъчен или излишен заряд, в резултат на което стартирането на двигателя става много проблематично.
2. Приглушена или мигаща светлина. Ако при шофиране през нощта стане забележимо, че фаровете не светят достатъчно ярко или интензитетът на светлината, която създават, се променя в зависимост от нивото на оборотите на двигателя, това означава, че генераторът не може да осигури необходимото количество енергия и напрежение .
3. Светна лампичката "Батерия" на таблото.. Тази икона винаги свети преди стартиране на двигателя, след което трябва да изгасне. Въпреки това, ако остане включен, докато двигателят работи, това означава, че батерията не се зарежда правилно.
4. Ремъчната предавка на алтернатора е шумна. Много шофьори са чували неприятно свирене, идващо от двигателя, докато той все още не е загрял. Това може да означава ниско напрежение в задвижващия ремък, който предава въртенето от двигателя към ротора на генератора. Работата на автомобила в този режим може да доведе до намалена ефективност на генератора.
5. Звънене или неприятно свистене от корпуса на генератора. Такива външни звуци показват износване на лагерите. В резултат на това роторът може да започне да задръства.

Как да проверите автомобилен алтернатор

Ако е по-добре да поверите ремонта на генератора на професионалисти, тогава можете да извършите проверката сами. Първият диагностичен метод е използването на мултицет:

1. С помощта на устройството измерваме напрежението на клемите на акумулатора при изключен двигател - трябва да бъде приблизително 12,7 V;
2. Палим двигателя без да подаваме газ, изключваме всички електроуреди (климатик, аудио система и др.);
3. Отново измерваме напрежението на акумулатора - при работещ двигател трябва да бъде от 13,8 до 14,5 V (при някои двигатели до 14,8 V);
4. Даваме товара - фарове, климатик, аудио система, фарове за мъгла и др.;
5. Отново измерваме напрежението - то трябва да падне до 13,7-14 V. Ако показанията на мултиметъра са по-ниски, това показва, че генераторът не работи.

Можете също да проверите с помощта на „старомодния“ метод. За да направите това, стартираме двигателя, включваме малък товар (например фарове) - и, без да изключваме запалването, изваждаме отрицателния извод от батерията. Ако двигателят не спира или фаровете не изгасват, това означава, че генераторът осигурява на двигателя достатъчно енергия. Ако колата спре след отстраняване на терминала, това показва неработещ генератор.

Видео по темата

Генераторът е основният източник на електричество за машината. Ще ви разкажем подробно как работи, от какво се състои и структурата му вътре. Информацията е подходяща за начинаещи и опитни автолюбители.

Как работи

При стартиране на автомобилен двигател основният потребител на електроенергия е стартерът, токът достига стотици ампери, което води до значителен спад на напрежението на батерията. В този режим консуматорите се захранват само от батерията, която бързо се разрежда. Веднага след стартиране на двигателя генераторът става основен източник на захранване.

Генераторът на автомобила е източник на постоянно зареждане на акумулатора при работещ двигател. Ако не работи, батерията ще се изтощи бързо. Той осигурява необходимия ток за зареждане на батерията и работа на електрически уреди. След презареждане на батерията, генераторът намалява зарядния ток и работи нормално.

При включване на мощни консуматори (например размразител на задното стъкло, фарове) и ниски обороти на двигателя общото потребление на ток може да бъде по-голямо от това, което генераторът може да достави. В този случай товарът ще падне върху батерията и тя ще започне да се разрежда.

Задвижване и монтаж

Задвижването се осъществява от шайбата на коляновия вал чрез ремъчно задвижване. Колкото по-голям е диаметърът на шайбата на коляновия вал и колкото по-малък е диаметърът на шайбата, толкова по-висока е скоростта на генератора и съответно той може да достави повече ток към потребителите.

При съвременните машини задвижването се осъществява от поликлинов ремък. Поради по-голямата си гъвкавост, той позволява генераторът да бъде оборудван с макара с малък диаметър и следователно с високи предавателни числа. Опъване на клиновиден ремъкизвършва се от опъващи ролки при неподвижен генератор.

Устройството и от какво се състои

Всеки автомобилен генератор съдържа статор с намотка, поставена между два капака - предния, от страната на задвижването, и задния, от страната на контактния пръстен. Генераторите са завинтени към предната част на двигателя на специални скоби. Монтажните крачета и ухото за опъване са разположени върху капаците.

Капаците, излети от алуминиеви сплави, имат вентилационни прозорци, през които въздухът се издухва от вентилатор. Генераторите с традиционен дизайн са оборудвани с вентилационни прозорци само в крайната част, докато тези с "компактен" дизайн са оборудвани с вентилационни прозорци върху цилиндричната част над челните страни на намотката на статора.

Монтаж на четка, който е комбиниран с регулатор на напрежението, и модул на токоизправител са прикрепени към капака от страната на контактния пръстен. Капаците обикновено се затягат заедно с три или четири винта, а статорът е притиснат между капаците, чиито опорни повърхности покриват статора по външната повърхност.

Статор на генератора: 1 - сърцевина, 2 - намотка, 3 - слот клин, 4 - слот, 5 - клема за свързване към токоизправителя

Статорът е изработен от стоманени листове с дебелина 0,8...1 mm, но по-често се навива "на ръба". Когато се прави статорен пакет чрез навиване, статорното хомут над жлебовете обикновено има издатини, по които позицията на слоевете един спрямо друг се фиксира по време на навиване. Тези издатини подобряват охлаждането на статора поради по-развитата външна повърхност.

Необходимостта от пестене на метал доведе до създаването на статорна опаковка, съставена от отделни сегменти с форма на подкова. Отделните листове на статорния пакет са закрепени заедно в монолитна конструкция чрез заваряване или нитове. Почти всички масово произвеждани автомобилни генератори имат 36 слота, в които е разположена намотката на статора. Жлебовете са изолирани с филмова изолация или напръскани с епоксидно съединение.

Ротор на автомобилния генератор:а - сглобени; b - разглобена полюсна система; 1,3 - полюсни половини; 2 - намотка на възбуждане; 4 - хлъзгащи пръстени; 5 - вал

Особеност на автомобилните генератори е типът на полюсната система на ротора. Съдържа две половини на стълбове с издатини - клюновидни стълбове, по шест на всяка половина. Половинките на стълбовете са щамповани и може да имат издатини. Ако няма издатини при натискане върху вала, между половините на полюсите се монтира втулка с намотка за възбуждане, навита върху рамката, и навиването се извършва след монтиране на втулката вътре в рамката.

Роторните валове са изработени от мека автоматична стомана. Но когато се използва ролков лагер, чиито ролки работят директно в края на вала от страната на хлъзгащите пръстени, валът е направен от легирана стомана, а шийката на вала е закалена. В резбования край на вала е изрязан жлеб за ключа за закрепване на шайбата.

Много съвременни дизайни нямат ключ. В този случай крайната част на вала има вдлъбнатина или издатина под формата на шестоъгълник. Това ви позволява да предпазите вала от завъртане при затягане на закрепващата гайка на шайбата или при разглобяване на генератора, когато е необходимо да свалите ролката и вентилатора.

Четка- това е структурата, в която са поставени четките, т.е. плъзгащи се контакти. В автомобилните генератори се използват два вида четки - медно-графитни и електрографитни. Последните имат повишен спад на напрежението при контакт с пръстена в сравнение с медно-графитните. Те осигуряват значително по-малко износване на контактните пръстени. Четките се притискат към пръстените с пружинна сила.

Токоизправителни блоковеИзползват се два вида. Това са или радиаторни плочи, в които са пресовани диодите на токоизправителя, или структури със силно развити ребра и диодите са запоени към радиаторите. Диодите на допълнителния токоизправител обикновено имат цилиндричен или граховиден пластмасов корпус или са направени под формата на отделен запечатан блок, включването на който се осъществява във веригата чрез шини.

Най-опасно е късото съединение на радиаторните плочи, свързани към „земята“ и клемата „+“ на генератора от случайно попаднали между тях метални предмети или проводящи мостове, образувани от замърсяване, т.к. В този случай възниква късо съединение във веригата на батерията и е възможен пожар. За да се избегне това, плочите и другите части на токоизправителя на генератора са частично или напълно покрити с изолационен слой. Радиаторите са обединени в монолитна конструкция на токоизправителния блок основно чрез монтажни плочи от изолационен материал, подсилени със свързващи пръти.

Генераторни лагерни възлиТова обикновено са сачмени лагери с дълбоки канали с еднократна грес за цял живот и едно- или двупосочни уплътнения, вградени в лагера. Ролковите лагери се използват само от страната на плъзгащия пръстен и доста рядко, главно от американски компании. Прилягането на сачмените лагери на вала от страната на плъзгащите пръстени обикновено е плътно, от страната на задвижването - плъзгащо се, в седалката на капака, напротив - от страната на плъзгащите се пръстени - плъзгащо се, от страната на задвижването - стегнати.

Автомобилният генератор се охлажда от един или два вентилатора, монтирани на вала му. В този случай, в традиционния дизайн на генераторите, въздухът се засмуква от центробежен вентилатор в капака от страната на контактните пръстени. За генератори, които имат четков възел, регулатор на напрежението и токоизправител извън вътрешната кухина и са защитени от корпус, въздухът се засмуква през прорезите на този корпус, насочвайки въздуха към най-горещите места - към токоизправителя и регулатора на напрежението.


Охладителна система:а - устройства с конвенционален дизайн; b - за повишена температура в двигателното отделение; c - устройства с компактен дизайн. Стрелките показват посоката на въздушните потоци
При автомобили с плътно двигателно отделение се използват генератори със специален корпус, през който влиза студен външен въздух. За генератори с „компактен“ дизайн охлаждащият въздух се поема както от задния, така и от предния капак.

Защо се нуждаете от регулатор на напрежението?

Регулаторите поддържат напрежението на генератора в определени граници за оптимална работа на електрическите уреди, включени в бордовата мрежа на автомобила. Генераторите са оборудвани с вградени в корпуса полупроводникови електронни регулатори на напрежението. Техните модели на изпълнение и дизайн могат да варират, но принципът на работа е един и същ.

Регулаторите на напрежението имат свойството на термична компенсация - промяна на напрежението, подавано към акумулатора, в зависимост от температурата на въздуха в двигателното отделение за оптимално зареждане на акумулатора. Колкото по-ниска е температурата на въздуха, толкова по-голямо напрежение трябва да се подаде към батерията и обратно. Стойността на термичната компенсация достига до 0,01 V на 1°C. Някои модели дистанционни регулатори имат ръчни превключватели за нивото на напрежението (зима/лято).

Ако сравните кола с жив организъм, тогава нейният двигател действа като сърце, а генераторът действа като нервна система. Ще може ли колата да се движи без това устройство? Да, може, но не за дълго, не още. Това е автомобилният генератор, който зарежда батерията, поддържайки общото напрежение на работната мрежа. Ще ви разкажем за принципа на работа на генератора и неговите основни елементи.

Как работи уредът

Ротор

Тази част е по същество електромагнит с една намотка. Намира се на вала. Върху намотката е прикрепено специално ядро, чийто диаметър е един и половина до два милиметра по-малък от диаметъра на стартера. Захранването с ток се осигурява от медни пръстени. Те също са разположени на вала и са свързани към намотката със специални четки.

Навиване

Намотката на стартера е направена от медна тел. Той е прикрепен към жлебовете на сърцевината. Последният е направен под формата на кръг и е изработен от метал с повишени магнитни свойства. Този материал се нарича трансформаторно желязо. Тъй като генераторът е трифазен, стартерът е оборудван с три намотки. Те са свързани помежду си и заедно приличат на триъгълник.

В точката на тяхното свързване е свързан токоизправителен мост. Жицата, от която е направена намотката, е снабдена с двойна топлоустойчива изолация. В повечето случаи за това се използва специален лак.

Релеен регулатор

Друг важен елемент е реле-регулаторът. Това е електронна схема и има достъп до графитни четки. Релейният регулатор може да се монтира в корпуса на генератора или отделно от него. В първия случай той се намира до графитните четки, а във втория четките са прикрепени към.

Токоизправителен мост

Частта е съставена от шест диода. Последните са разположени на проводяща основа по двойки и комбинирани помежду си. На изхода променливото напрежение се преобразува в постоянно напрежение. Мостът се нарича още „подкова“ поради факта, че на външен вид прилича на този продукт.

Видеото показва генераторното устройство:

Принцип на работа на генератора

Работата на автомобилен генератор се основава на принципа на формиране. Това се случва в намотките на статора. Електрическото напрежение се генерира поради влиянието на постоянно магнитно поле, образувано около сърцевината. Моторът задвижва ротора на генератора с помощта на ремъчна предавка. Към намотката се прилага постоянно напрежение, което е достатъчно за създаване на магнитен поток.

Когато сърцевината се върти по намотките, в тях се генерира електродвижеща сила. Релейният регулатор регулира силата на магнитния поток в съответствие с натоварването, което се отстранява от клемата на генератора. На изхода се генерира напрежение в диапазона 13,6–14,2 (това зависи от времето на годината). Това е достатъчно, за да презаредите и да го поддържате постоянно зареден. Бордовата мрежа също се захранва от плюсовата клема и е свързана паралелно с акумулатора. Независимо кой генератор сте закупили, устройството и принципът на работа ще бъдат еднакви за всички проби. Всички такива единици работят еднакво.

Видеото показва как работи генераторът:

Никой автомобилен генератор не може да работи без него. Този елемент осигурява поддържането на постоянно напрежение, което устройството генерира поради промяната в силата на тока, която възниква в намотките. Ако роторът се върти с висока честота без регулатор, напрежението може да достигне няколко десетки волта. Това ще доведе до изгаряне на лампи и повреда на намотки, диоди и други устройства.

Видове регулатори

По дизайн регулаторите на напрежение се разделят на две основни категории:

• хибрид;
• интегрална.

Първата група включва регулатори, чиято електронна схема едновременно използва радиоелементи и. В съвременните модели автомобили най-често се използват интегрални регулатори. Всички компоненти на такива устройства (с изключение на изходния етап) са направени на базата на тънкослойна микроелектронна технология.

Предупредителна лампа

За да избегнете проблеми с регулатора, следете предупредителната лампа. Намира се на таблото на автомобила. Ако лампата свети, когато генераторът работи, това показва неизправност на регулатора на напрежението или на самия уред.

Монтаж на автомобилен алтернатор

Автомобилният генератор обикновено се закрепва към предната част на двигателя с помощта на болтове и специални скоби. Капаците съдържат монтажни лапи и отвор за устройството. Ако генераторът е прикрепен с две лапи, те се намират на два капака на двигателя. Ако се използва само една закрепваща лапа, тя се поставя само на един капак (преден). Задният крак обикновено има отвор, в който се монтира дистанционерът. Той елиминира празнината, образувана между конзолата на двигателя и основата на лапата.

Различни режими на работа на генератора

За да разберете автомобилния генератор, трябва да разберете режимите му на работа. Първият режим, който ще разгледаме, е работата на автомобилен генератор при стартиране на двигателя. При стартиране на двигателя електричеството се консумира основно от стартера. В този режим токът е много висок и това води до значително намаляване на напрежението на клемата на батерията. Така консуматорите на електроенергия се захранват само от батерията, която бързо се разрежда.

Веднага след стартиране на двигателя генераторът става основният източник на енергия. Устройството осигурява тока, необходим за зареждане на батерията и работа на различни електрически уреди. След , нивото на зарядния ток спада. Генераторът остава източник на електроенергия.

Когато се включат мощни консуматори на електроенергия, като нагреватели на фарове или вентилатори на печка, роторът започва да се върти бавно. Тогава генераторът не може да достави толкова ток, колкото е необходимо. В този режим натоварването се прехвърля към батерията, която бързо се разрежда.

Можете да смените генератора в кола, но за да направите това, трябва да следвате някои правила:

• новото устройство трябва да има същите скоростни характеристики като стандартното;
• енергийните параметри на генераторите трябва да бъдат еднакви;
• размерите на новия генератор трябва да са подходящи, за да може лесно да се монтира на двигателя;
• единиците трябва да имат еднакви предавателни числа;
• Веригите на двата генератора трябва да бъдат напълно идентични.

Имайте предвид, че обикновено агрегатите, инсталирани на чужди автомобили, се закрепват само с една лапа. В същото време домашните устройства използват две лапи. Следователно, когато сменяте чужд блок с наш, ще трябва да смените монтажната скоба на двигателя.

Когато инсталирате батерията в кола, трябва да се уверите, че полярността е свързана правилно. Ако възникне грешка, токоизправителят на генератора ще се повреди и това може да доведе до пожар. Същата опасност е изпълнена със стартиране на двигателя, ако полярността е неправилно определена.

Когато работите с машината, трябва да спазвате следните правила:

• контролирайте, следете чистотата на контактите и надеждността на техните връзки (ако контактите на проводниците са лоши, напрежението на борда е извън допустимата норма);
• изключете проводниците от генератора и акумулатора на автомобила при електрическо заваряване на структурни елементи;
• уверете се, че ремъкът на генератора е добре опънат (ако е хлабаво, генераторът няма да може да работи ефективно; ако е прекалено стегнат, лагерите му бързо ще се износят);
• Ако контролната лампа даде сигнали, незабавно разберете причината за това.

Във видеото - ремонт на генератор:

При никакви обстоятелства не трябва да правите следното:

• оставете колата с включена батерия, ако подозирате, че токоизправителят е повреден (това ще доведе до разреждане на батерията и пожар на кабелите);
• проверете дали генераторът работи, като свържете клемите му един към друг или изключете акумулатора, докато двигателят работи (това може да доведе до счупване на регулатора на напрежението, бордовия компютър и електронните елементи на системата за запалване);
• не позволявайте върху генератора да попадне остатък от антифриз или друга течност;
• оставете генератора включен, ако клемите на акумулатора са отстранени (това води до повреда на електрическото оборудване на машината и регулатора на напрежението).

Разказахме ви за основните характеристики на генератора. Това знание ще бъде полезно за всеки шофьор, който се стреми да разбере автомобилите. Не забравяйте, че генераторът е много сложно устройство, така че е важно да се отнасяте към него внимателно. Постоянно следете състоянието на всички негови части, както и степента на напрежение на задвижващия ремък. Тогава вашият автомобилен генератор ще може да ви служи възможно най-дълго.

Моля, оставете коментар за прочетеното! Интересуваме се от вашето мнение.

За захранване на бордовата мрежа на автомобила са осигурени два източника на ток. И за водача е много важно да разбере принципите на работа на автомобилен генератор, който заедно с батерията е предназначен да осигурява енергия на електрическото оборудване на автомобила.

По отношение на надеждността и стабилността на устройствата от този вид се поставят строги изисквания.

В Руската федерация произведеното и използвано електрическо оборудване трябва да отговаря на GOST R 52230-2004. Документът установява общи технически условия, които се прилагат и за стартерни батерии за автомобили. Споменатият национален стандарт напълно отговаря на международните стандарти, което позволява използването на чуждестранни компоненти на местни машини.

В зората на автомобилната индустрия и до 60-те години на миналия век в бордовите мрежи се използват постояннотокови генератори - капризни и с ниска мощност. С появата на полупроводникови (селенови и силициеви) токоизправители на машини започнаха да се инсталират модули за променлив ток. Те са три пъти по-леки и при същото натоварване осигуряват по-висока стабилност на изходния ток.

Защо имате нужда от генератор в кола?

Генераторът се използва за поддържане на определено напрежение и ток в бордовата мрежа. Основната цел на автомобилния генератор е да осигури стабилно захранване на електрическото оборудване, когато двигателят работи - по-специално за:

• Зареждане на батерията.
• Захранване на всички електрически консуматори при нормални условия.
• Захранване на консуматорите заедно с батерията при екстремни условия на работа.

Използването на автомобилен генератор ви позволява да възстановите заряда на батерията, който се изразходва за стартиране на двигателя с помощта на стартера. В този случай напрежението в бордовата мрежа остава в строго установени граници, надвишавайки електрохимичния потенциал на плочите на батерията.

След като разберете въпроса защо е необходим генератор в кола, трябва да разберете, че в случай на повреда на агрегата, двигателят ще продължи да работи известно време с помощта на батерията. Можете да удължите този период, като изключите всички несъществени консуматори: вентилатор, климатик, аудио система. Когато зарядът на батерията се изтощи, двигателят ще спре.

Проектиране и проектиране на автомобилен генератор

Трифазните променливотокови електрически уреди, инсталирани на съвременни машини, могат да бъдат от 2 вида: стандартни и компактни. Общата структура на автомобилните генератори от 2 вида е една и съща - те се състоят от следните елементи:

• Макара с вал и лагери.
• Ротор с плъзгащи се пръстени.
• Намотки на статора.
• Корпуси на генератори.
• Волтажен регулатор.
• Токоизправително устройство.
• Четка.

Дизайнът на автомобилните генератори се различава само по характеристиките на тяхното оформление. При същите електрически параметри стандартните единици са много по-големи от малките. Компактността се осигурява чрез използването на съвременни материали и технологии.

Ето от какво се състои електрическият генератор и какви функции изпълняват неговите компоненти:

• Ролката предава въртенето от коляновия вал към ротора с помощта на ремък.
• Корпусът на генератора има два капака (преден, заден) и е необходим за свързване на елементите в една конструкция. На външната повърхност има скоби, с които устройството се монтира на двигателя.
• Роторът е вал, върху който са монтирани възбуждащи намотки и контактни пръстени, изработени от електрическа мед.
• Статорът включва магнитна верига, изработена от пакет от стоманени плочи, в които са изрязани профилни канали. Те съдържат трифазни намотки, изработени от едножилен меден проводник, където се генерира ток.
• Регулаторът на напрежението се произвежда като отделна единица или комбиниран с четков възел. Основната цел е да контролира работата на генератора чрез промяна на тока във възбудителната намотка.
• Токоизправителното устройство по схемата на Ларионов се състои от две части: алуминиеви радиатори, във всяка от които са притиснати три силови диода. Вентилите осигуряват преобразуването на променливо напрежение в постоянно напрежение, което се използва в бордовата мрежа за захранване на електрическо оборудване.
• Напрежението се предава към възбуждащата намотка чрез специален блок и цилиндрични контактни пръстени. Четките са изработени от специални класове графит и са монтирани в държач с водачи от диелектрик. За да се осигури плътен контакт, те са пружинирани и напрежението се подава към тях чрез проводник, притиснат в основата.

Когато разбирате дизайна на модерен автомобилен генератор, трябва да правите разлика между неговите механични и електрически части. Първият (който включва ролка и два роторни лагера) осигурява въртенето му в корпуса. Втората част всъщност генерира електрически ток за захранване на бордовата мрежа. Описаната схема на автомобилен генератор е използвана за първи път в продуктите на американската компания Neuville през 1946 г. С такива устройства бяха оборудвани военни превозни средства и автобуси.

Основни параметри на генератора

Основните номинални параметри се определят въз основа на техническите изисквания за проектиране на конкретен модел превозно средство:

• Волтаж. В съответствие с GOST 52230-2004, той се избира от диапазона от 7,14 до 28 V.
• Възвратен ток.
• Честота на възбуждане и самовъзбуждане.

Токоскоростната характеристика определя зависимостта на номиналния ток на генератора от неговата честота на въртене. Напрежението в бордовата мрежа на леки и товарни автомобили, както и автобуси е 12 V, на особено мощни и специални автомобили - 24 V. Максималният изходен ток се определя при скорост на ротора 6000 min-1.

Друга важна характеристика на това устройство е ефективността. За съвременните модели тази цифра е на ниво от 50-60%.

Как работи автомобилният генератор?

Устройството започва да функционира само след стартиране на двигателя от стартера, който се захранва директно от акумулатора. Основният принцип на работа на автомобилния генератор е преобразуването на механичната енергия в електрическа. На коляновия вал на силовия агрегат е монтирана шайба, която завърта ротор, монтиран върху лагери без поддръжка чрез ремъчно задвижване.

Възбуждащата намотка, разположена върху въртящата се арматура, се захранва от батерията през четката и контактните пръстени. За да се предпази батерията от саморазреждане, връзката се осъществява чрез специален токоизправител, състоящ се от три диода. Напрежението в тази верига се регулира от електронен или електромеханичен стабилизатор, интегриран или изработен като отделно устройство.

Въртящата се арматура създава електромагнитни полета, които индуцират променлив ток в намотките на статора. Той отива към токоизправител, който е блок от диоди. Той включва шест клапана: три отрицателни и три положителни. Те осигуряват преобразуване на фазовото напрежение в линейно. Намотките на генератора са свързани по схема "триъгълник" или "звезда". В първия случай текущата стойност е 1,7 пъти по-ниска, отколкото във втория. Триъгълникът се използва при модели на автомобили с висока мощност.

Описаният принцип на работа на автомобилен генератор гарантира, че бордовото напрежение се поддържа в диапазона от 13,9 до 14,5 V. Точната стойност зависи от скоростта на коляновия вал и нивото на натоварване. Консуматорите (например акумулатор) се свързват към електрическия блок чрез клема “B+”.

Защо има регулатор на напрежението в генератора?

При промяна на скоростта на коляновия вал и съответно на ротора могат да възникнат скокове на напрежение в бордовата мрежа, което се отразява негативно на работата на потребителите. Пренапреженията се елиминират чрез ограничаване на тока на възбуждане, предаван през четките от регулатора на напрежението към ротора. Контролът се осъществява чрез промяна на времето за свързване на намотката на котвата в зависимост от натоварването на бордовата мрежа.

Ако регулаторът не работи или четката и контактните пръстени са повредени, батерията може да е недостатъчно или презаредена. Дългосрочната работа на машина с такъв дефект ще доведе до повреда на батерията.

Неизправността на генератора може да се определи от индикатора на арматурното табло. Когато индикаторът за зареждане на батерията светне след стартиране, това показва, че напрежението в мрежата е недостатъчно, докато мигането показва, че е твърде високо.

Заключение

Дори най-общото разбиране на структурата и принципите на работа на автомобилния генератор може да помогне да се избегнат неизправности в електрическото оборудване. Генераторът започва да работи след стартиране на двигателя и служи като основен източник на ток в автомобила.

По време на работа на автомобила е необходимо внимателно да се следи напрежението на задвижващия ремък, което влияе върху позицията на генератора. При редица съвременни автомобили устройството е здраво закрепено и износеният клинов ремък или поликлинов ремък трябва да се смени незабавно. Поддържането на генератора в добро състояние ще избегне големи разходи за основен ремонт на автомобила.