Automobilový generátor: typy, konstrukce, princip činnosti a vlastnosti zařízení. Schéma generátoru automobilu: princip činnosti Co je generátor v autě

Nejzákladnější funkce generátoru – nabíjení baterie baterie a napájení elektrických zařízení motoru.

Proto se na to pojďme podívat blíže obvod generátoru, jak to správně zapojit a také dát pár tipů, jak si to sami zkontrolovat.

Generátor- mechanismus přeměňující mechanickou energii na energii elektrickou. Generátor má hřídel, na které je namontována řemenice, přes kterou přijímá rotaci od klikového hřídele motoru.

Autogenerátor slouží k napájení elektrických spotřebičů, jako je zapalování, palubní počítač, osvětlení auta, diagnostický systém a je možné nabíjet i autobaterii. Výkon generátoru osobního automobilu je přibližně 1 kW. Autogenerátory jsou v provozu poměrně spolehlivé, protože zajišťují nepřetržitý provoz mnoha zařízení v autě, a proto jsou požadavky na ně přiměřené.

Generátorové zařízení

Konstrukce automobilového generátoru předpokládá přítomnost vlastního usměrňovače a řídicího obvodu. Generátorová část generátoru pomocí stacionárního vinutí (statoru) generuje třífázový střídavý proud, který je následně usměrněn řadou šesti velkých diod a stejnosměrný proud nabíjí baterii. Střídavý proud je indukován rotujícím magnetickým polem vinutí (kolem budícího vinutí nebo rotoru). Dále je proud přiváděn do elektronického obvodu přes kartáče a sběrací kroužky.

Konstrukce generátoru: 1.Ořech. 2. Podložka. 3. Kladka 4.Přední kryt. 5. Distanční kroužek. 6.Rotor. 7.Stator. 8.Zadní kryt. 9.Pouzdro. 10. Těsnění. 11.Ochranné pouzdro. 12. Usměrňovací jednotka s kondenzátorem. 13.Držák západky s regulátorem napětí.

Generátor je umístěn v přední části motoru automobilu a spouští se pomocí klikového hřídele. Schéma zapojení a princip činnosti autogenerátoru jsou stejné pro jakékoli auto. Existují samozřejmě určité rozdíly, ale obvykle jsou spojeny s kvalitou vyráběného produktu, výkonem a rozložením komponent v motoru. Všechny moderní vozy jsou vybaveny soustrojími generátorů střídavého proudu, jejichž součástí je nejen samotný generátor, ale také regulátor napětí. Regulátor rovnoměrně rozděluje proud do budícího vinutí a díky tomu kolísá výkon samotného generátoru v době, kdy napětí na výstupních silových svorkách zůstává nezměněno.

Nové vozy jsou nejčastěji vybaveny elektronickou jednotkou na regulátoru napětí, takže palubní počítač může řídit velikost zátěže agregátu. U hybridních automobilů zase generátor vykonává práci startér-generátor; podobný obvod se používá v jiných konstrukcích systému stop-start.

Princip činnosti generátoru automobilu

Schéma zapojení generátoru VAZ 2110-2115

Schéma zapojení generátoru AC obsahuje následující komponenty:

1. Baterie.
2. Generátor.
3. Pojistkový blok.
4. Zapalování.
5. Přístrojová deska.
6. Usměrňovací blok a přídavné diody.

Princip činnosti je celkem jednoduchý: při zapnutí zapalování plus přes zámek projde zapalování přes pojistkovou skříňku, žárovku, diodový můstek a přes odpor do mínusu. Když se rozsvítí kontrolka na palubní desce, pak plus jde do generátoru (do budícího vinutí), poté se během procesu spouštění motoru začne otáčet řemenice, otáčí se také kotva, kvůli elektromagnetické indukci, elektromotorické síle generuje se a objevuje se střídavý proud.

Nejnebezpečnější věcí pro generátor je zkrat desek chladiče připojených k „země“ a ke svorce „+“ generátoru náhodně spadlými kovovými předměty nebo vodivými můstky vytvořenými znečištěním.

Dále dioda prochází plus do usměrňovacího bloku přes sinusovou vlnu do levého ramene a mínus do pravého ramene. Dodatečné diody na žárovce odříznou zápory a získají se pouze pozitivy, pak to jde do sestavy palubní desky a dioda, která tam je, propouští pouze zápor, v důsledku toho světlo zhasne a kladný pak jde přes odpor a jde do záporu.

Princip činnosti automobilového stejnosměrného generátoru lze vysvětlit takto: Budicím vinutím začne protékat malý stejnosměrný proud, který je regulován řídicí jednotkou a je jí udržován na úrovni o něco více než 14 V. Většina generátory v autě jsou schopny generovat alespoň 45 ampér. Generátor pracuje od 3000 otáček za minutu a výše - pokud se podíváte na poměr velikosti řemenů ventilátoru pro řemenice, bude to dva nebo tři ku jedné v poměru k frekvenci motoru.

Aby se tomu zabránilo, jsou desky a další části usměrňovače generátoru částečně nebo zcela pokryty izolační vrstvou. Chladiče jsou spojeny do monolitického provedení usměrňovací jednotky především montážními deskami z izolačního materiálu, vyztuženými spojovacími lištami.

Schéma zapojení generátoru pro VAZ 2107

Schéma nabíjení VAZ 2107 závisí na tom, jaký typ generátoru se používá. K dobití baterie na vozech jako VAZ-2107, VAZ-2104, VAZ-2105, které mají karburátorový motor, budete potřebovat generátor typu G-222 nebo jeho ekvivalent s maximálním výstupním proudem 55A. Auta VAZ-2107 se vstřikovacím motorem zase používají generátor 5142.3771 nebo jeho prototyp, který se nazývá vysokoenergetický generátor, s maximálním výstupním proudem 80-90A. Je možné instalovat i výkonnější generátory s výstupním proudem až 100A. Absolutně všechny typy generátorů střídavého proudu mají vestavěné usměrňovací jednotky a regulátory napětí, obvykle se vyrábějí ve stejném krytu s kartáči nebo jsou odnímatelné a namontované na samotném krytu.

Nabíjecí obvod VAZ 2107 má drobné rozdíly v závislosti na roku výroby vozu. Nejdůležitějším rozdílem je přítomnost nebo nepřítomnost kontrolky nabíjení, která je umístěna na přístrojové desce, a také způsob jejího připojení a přítomnost nebo nepřítomnost voltmetru. Takové obvody se používají hlavně u karburátorových vozů, zatímco u vozů se vstřikovacími motory se okruh nemění, je shodný s vozy, které byly vyráběny dříve.

Označení generátorové soustavy:

1. „Plus“ výkonového usměrňovače: „+“, V, 30, V+, WAT.
2. „Uzemnění“: „-“, D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Výstup budícího vinutí: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Výstup pro připojení k svítilně provozuschopnosti: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Fázový výstup: ~, W, R, STA.
6. Výkon nulového bodu vinutí statoru: 0, MP.
7. Výstup regulátoru napětí pro připojení k palubní síti, obvykle na „+“ baterie: B, 15, S.
8. Výstup regulátoru napětí pro jeho napájení ze spínače zapalování: IG.
9. Výstup regulátoru napětí pro připojení k palubnímu počítači: FR, F.

Obvod generátoru VAZ-2107 typ 37.3701

1. Akumulátorová baterie.
2. Generátor.
3. Regulátor napětí.
4. Montážní blok.
5. Spínač zapalování.
6. Voltmetr.
7. Kontrolka nabití baterie.

Po zapnutí zapalování přejde plus ze zámku na pojistku č. 10 a poté přejde na relé kontrolky nabití baterie, poté přejde na kontakt a na výstup cívky. Druhá svorka cívky spolupracuje s centrální svorkou spouštěče, kde jsou připojena všechna tři vinutí. Pokud se kontakty relé sepnou, rozsvítí se kontrolka. Když motor nastartuje, generátor generuje proud a na vinutích se objeví střídavé napětí 7V. Proud prochází cívkou relé a kotva se začíná přitahovat a kontakty se otevírají. Generátorem č. 15 prochází proud pojistkou č. 9. Podobně budicí vinutí přijímá energii přes generátor napětí kartáče.

Schéma nabíjení pro VAZ se vstřikovacími motory

Toto schéma je shodné se schématy na jiných modelech VAZ. Od předchozích se liší způsobem buzení a sledováním provozuschopnosti generátoru. Lze to provést pomocí speciální kontrolky a voltmetru na přístrojové desce. Také prostřednictvím nabíjecí lampy je generátor zpočátku vybuzen v okamžiku, kdy začne pracovat. Během provozu generátor pracuje „anonymně“, to znamená, že buzení přichází přímo z kolíku 30. Při zapnutí zapalování jde napájení přes pojistku č. 10 do kontrolky nabíjení v přístrojové desce. Poté prochází montážním blokem ke kolíku 61. Tři přídavné diody zajišťují napájení regulátoru napětí, který je zase přenáší do budícího vinutí generátoru. V tomto případě se rozsvítí kontrolka. Právě v okamžiku, kdy generátor pracuje na deskách usměrňovacího můstku, bude napětí mnohem vyšší než napětí baterie. V tomto případě se kontrolka nerozsvítí, protože napětí na její straně na přídavných diodách bude nižší než na straně vinutí statoru a diody se sepnou. Pokud se kontrolka rozsvítí za chodu generátoru, může to znamenat, že jsou rozbité další diody.

Kontrola chodu generátoru

Existuje několik způsobů, jak použít určité metody, například: můžete zkontrolovat výstupní proud generátoru, úbytek napětí na vodiči, který spojuje proudový výstup generátoru s baterií, nebo zkontrolovat regulované napětí.

Ke kontrole budete potřebovat multimetr, autobaterii a svítilnu s pájenými vodiči, vodiče pro propojení mezi generátorem a baterií a můžete si vzít i vrtačku s vhodnou hlavou, protože možná budete muset otočit rotor o matice na řemenici.

Základní kontrola žárovkou a multimetrem

Schéma zapojení: výstupní svorka (B+) a rotor (D+). Lampa musí být zapojena mezi hlavní výstup generátoru B+ a kontakt D+. Poté vezmeme napájecí vodiče a připojíme „mínus“ k záporné svorce baterie a k zemi generátoru, „plus“ k plus generátoru a k výstupu B+ generátoru. Upevníme na svěrák a připojíme.

„Uzemnění“ musí být připojeno jako poslední, aby nedošlo ke zkratování baterie.

Zapneme tester v DC režimu, připojíme jednu sondu k baterii na „plus“ a druhou také, ale na „mínus“. Dále, pokud je vše v pořádku, mělo by se světlo rozsvítit, napětí v tomto případě bude 12,4V. Poté vezmeme vrtačku a začneme otáčet generátorem, podle toho žárovka v tuto chvíli přestane hořet a napětí již bude 14,9 V. Poté přidáme zátěž, vezmeme hologenovou žárovku H4 a zavěsíme na svorku baterie, měla by se rozsvítit. Poté připojíme vrtačku ve stejném pořadí a napětí na voltmetru ukáže 13,9V. V pasivním režimu dává baterie pod žárovkou 12,2V a když s ní otočíme vrtačkou, dává 13,9V.

Testovací obvod generátoru

1. Zkontrolujte funkčnost generátoru zkratem, tedy „jiskrou“.
2. Nežádoucí je také provoz generátoru bez zapnutých spotřebičů, nežádoucí je rovněž provoz s odpojenou baterií.
3. Připojte svorku „30“ (v některých případech B+) k zemi nebo ke svorce „67“ (v některých případech D+).
4. Svařovací práce na karoserii provádějte s připojenými vodiči generátoru a baterie.

Automobilový generátor je jedním z klíčových prvků technického obsahu automobilu, jehož provozuschopnost a přesnost přímo určuje schopnost automobilu pohybovat se. Při pohybu dobíjí baterii a také vyrábí energii, která pohání různá elektrická zařízení. Je důležité, aby majitel vozu porozuměl konstrukčním prvkům a principu fungování generátoru automobilu, jeho možným poruchám a také tomu, jak jej zkontrolovat - jinak hrozí, že zůstane bez auta v nejnevhodnějším okamžiku.

Nejprve se podívejme blíže na funkce generátoru automobilů. Všechny moderní stroje jsou vybaveny rozsáhlým seznamem elektrického zařízení, které vyžaduje zdroj energie. Je také potřeba u modelů, které nemají žádné další periferie, elektřina je nutná minimálně pro nastartování motoru startérem, vytvoření jiskry na svíčkách pro zapálení směsi vzduchu a paliva atd. K napájení všech těchto spotřebitelů vůz využívá 2 zdroje – baterii a generátor.

Baterie uchovává energii a může ji v případě potřeby uvolnit do spotřebičů. Zatímco generátor vyrábí energii, napájí zařízení a dobíjí baterii. Pokud tedy vyjmete generátor z konstrukce vozu, bude schopen nastartovat a dokonce i nějakou dobu jezdit, ale po vyčerpání nabití baterie se auto zastaví. Bez „rozsvícení“ z jiného vozu jej nebude možné znovu nastartovat.

Hlavní funkce generátoru automobilů jsou tedy:

• dobíjení baterie;
• napájení elektrických zařízení instalovaných ve vozidle.

Princip činnosti generátoru automobilu

Autogenerátor svou povahou připomíná obyčejný elektromotor, ale princip jeho činnosti je diametrálně opačný: přeměňuje-li běžný motor energii na mechanický pohyb, pak generátor přijímající rotační impuls od spalovacího motoru přeměňuje to do elektřiny.

Princip činnosti generátoru automobilu je přibližně následující. Po otočení klíčku ve spínací skříňce je napětí přivedeno na vinutí rotoru, prochází sběracími kroužky a kartáčovým blokem. V důsledku toho se kolem vinutí objeví magnetické pole. Toto pole se neustále otáčí s rotorem motoru a zároveň interaguje s vinutím statoru. Na vinutí statoru se objeví proud, který je přiváděn do diodového můstku. Na výstupu diodového můstku má proud již stabilní hodnotu. Dále je proud přiváděn do regulátoru napětí, poté se používá k napájení spotřebitelů a baterie.

Důležitým prvkem při provozu generátoru automobilu je relé regulátoru napětí. Je nutné udržovat požadované hodnoty proudu dodávaného do baterie. Bez použití regulátoru by při zvyšování otáček motoru alternátor vytvářel nadměrné napětí, které by mohlo poškodit baterii. Toto relé také zajišťuje tepelnou kompenzaci - při nízkých teplotách je do baterie přiváděno zvýšené napětí a se zvyšováním provozních teplot se napětí snižuje.

Známky poruchy generátoru

Během provozu vozidla mohou v generátoru nastat různé problémy - mechanické nebo elektrické. Do první skupiny patří opotřebení a rozpad součástek zařízení, druhou skupinu tvoří různé problémy s vinutím, kartáči, porucha napěťového usměrňovače, regulátoru relé atd.

Blížící se nebo již se vyskytující poruchu generátoru můžete okamžitě identifikovat podle následujících příznaků:

1. Potíže se startováním motoru. Pokud generátor nepracuje v normálním režimu, je často narušena účinnost nabíjení baterie. V důsledku toho dostává nedostatečný nebo přebytečný náboj, v důsledku čehož se startování motoru stává velmi problematickým.
2. Tlumené nebo blikající světlo. Pokud je při jízdě v noci patrné, že světlomety nesvítí dostatečně jasně nebo se intenzita světla, které vytvářejí, mění v závislosti na úrovni otáček motoru, znamená to, že generátor nemůže poskytnout požadované množství energie a napětí .
3. Na palubní desce se rozsvítila kontrolka „Baterie“.. Tato ikona se vždy rozsvítí před nastartováním motoru, poté by měla zhasnout. Pokud však zůstane svítit při běžícím motoru, znamená to, že se baterie nenabíjí správně.
4. Řemenový pohon alternátoru je hlučný. Mnoho motoristů slyšelo nepříjemné pískání vycházející z motoru, když ještě nebyl zahřátý. Může indikovat nízké napětí v hnacím řemenu, který přenáší rotaci z motoru na rotor generátoru. Provoz vozidla v tomto režimu může mít za následek snížení účinnosti generátoru.
5. Zvonění nebo nepříjemné pískání z pouzdra generátoru. Takové cizí zvuky indikují opotřebení ložisek. V důsledku toho se rotor může začít zasekávat.

Jak zkontrolovat alternátor auta

Pokud je lepší důvěřovat opravě generátoru profesionálům, můžete kontrolu provést sami. První diagnostickou metodou je použití multimetru:

1. Pomocí přístroje změříme napětí na svorkách baterie při vypnutém motoru - mělo by být přibližně 12,7V;
2. Nastartujeme motor bez udání plynu, vypneme všechny elektrospotřebiče (klimatizaci, audiosystém atd.);
3. Znovu změříme napětí baterie - při běžícím motoru by mělo být od 13,8 do 14,5 V (u některých motorů až 14,8 V);
4. Dáváme náklad - světlomety, klimatizace, audio systém, mlhovky atd.;
5. Znovu měříme napětí - mělo by klesnout na 13,7-14 V. Pokud jsou hodnoty multimetru nižší, znamená to, že generátor nefunguje.

Můžete také zkontrolovat pomocí „staromódní“ metody. Za tímto účelem nastartujeme motor, zapneme malé zatížení (například světlomety) - a bez vypnutí zapalování vyjmeme záporný pól z baterie. Pokud motor nezhasne nebo nezhasnou světlomety, znamená to, že generátor dodává motoru dostatek energie. Pokud se auto po odstranění terminálu zastaví, znamená to nefunkční generátor.

Video k tématu

Generátor je hlavním zdrojem elektrické energie pro stroj. Podrobně vám prozradíme, jak funguje, z čeho se skládá a jeho strukturu uvnitř. Informace jsou vhodné pro začátečníky i zkušené automobilové nadšence.

Jak to funguje

Při startování motoru automobilu je hlavním spotřebitelem elektrické energie startér, proud dosahuje stovek ampér, což způsobuje výrazný pokles napětí baterie. V tomto režimu jsou spotřebiče napájeny pouze baterií, která se rychle vybíjí. Ihned po nastartování motoru se generátor stává hlavním zdrojem napájení.

Generátor automobilu je zdrojem neustálého dobíjení baterie za chodu motoru. Pokud to nefunguje, baterie se rychle vybije. Poskytuje potřebný proud pro nabíjení baterie a provoz elektrických spotřebičů. Po dobití baterie generátor sníží nabíjecí proud a funguje normálně.

Při zapnutí výkonných spotřebičů (například odmrazovač zadního okna, světlomety) a nízkých otáčkách motoru může být celková spotřeba proudu větší, než je generátor schopen dodat. V tomto případě zátěž dopadne na baterii a ta se začne vybíjet.

Pohon a montáž

Pohon je realizován od řemenice klikového hřídele řemenovým převodem. Čím větší je průměr řemenice na klikovém hřídeli a čím menší je průměr řemenice, tím vyšší jsou otáčky generátoru, a proto je schopen dodat spotřebitelům více proudu.

U moderních strojů je pohon prováděn poly-klínovým řemenem. Díky své větší flexibilitě umožňuje osazení generátoru řemenicí s malým průměrem a tím i vysokými převodovými poměry. Napnutí klínového řemene se provádí napínacími kladkami se stacionárním generátorem.

Zařízení a z čeho se skládá

Každý autogenerátor obsahuje stator s vinutím, vložený mezi dva kryty - přední na straně pohonu a zadní na straně sběracího kroužku. Generátory jsou přišroubovány k přední části motoru na speciálních konzolách. Montážní patky a napínací oko jsou umístěny na krytech.

Kryty odlévané z hliníkových slitin mají větrací okénka, kterými je vzduch vháněn ventilátorem. Generátory tradiční konstrukce jsou vybaveny větracími okny pouze v koncové části, zatímco generátory „kompaktního“ provedení jsou vybaveny větracími okny na válcové části nad čelními stranami statorového vinutí.

Sestava kartáče, která je kombinována s regulátorem napětí, a sestava usměrňovače jsou připevněny ke krytu na straně sběracího kroužku. Kryty se k sobě obvykle stahují třemi nebo čtyřmi šrouby a mezi kryty je vložen stator, jehož dosedací plochy kryjí stator po vnější ploše.

Stator generátoru: 1 - jádro, 2 - vinutí, 3 - drážkový klín, 4 - drážka, 5 - svorka pro připojení k usměrňovači

Stator je vyroben z ocelových plechů o tloušťce 0,8...1 mm, častěji je však navíjen „na hranu“. Při výrobě statorového svazku navíjením má statorový třmen nad drážkami obvykle výstupky, podél kterých je při navíjení fixována poloha vrstev vůči sobě navzájem. Tyto výstupky zlepšují chlazení statoru díky vyvinutějšímu vnějšímu povrchu.

Potřeba šetřit kovem vedla k vytvoření konstrukce statorového pouzdra složeného z jednotlivých podkovovitých segmentů. Jednotlivé plechy statorového svazku jsou k sobě spojeny do monolitické konstrukce svarem nebo nýty. Téměř všechny sériově vyráběné autogenerátory mají 36 slotů, ve kterých je umístěno vinutí statoru. Drážky jsou izolovány fóliovou izolací nebo stříkány epoxidovou směsí.

Rotor generátoru automobilu: a - sestavený; b - demontovaný pólový systém; 1,3 - pólové poloviny; 2 - budicí vinutí; 4 - sběrací kroužky; 5 - hřídel

Zvláštností automobilových generátorů je typ systému rotorových pólů. Obsahuje dvě kůlové poloviny s výstupky - zobákovitými kůly, na každé polovině šest. Poloviny tyče jsou vyraženy a mohou mít výstupky. Pokud při zatlačení na hřídel nejsou žádné výčnělky, je mezi poloviny pólů instalováno pouzdro s budicím vinutím navinutým na rámu a navíjení se provádí po instalaci pouzdra uvnitř rámu.

Hřídele rotoru jsou vyrobeny z měkké automatické oceli. Ale při použití válečkového ložiska, jehož válečky působí přímo na konci hřídele na straně sběracích kroužků, je hřídel vyrobena z legované oceli a čep hřídele je kalený. Na závitovém konci hřídele je vyříznuta drážka pro pero pro připevnění řemenice.

Mnoho moderních návrhů nemá klíč. V tomto případě má koncová část hřídele vybrání nebo výstupek ve formě šestiúhelníku. To umožňuje zabránit otáčení hřídele při utahování upevňovací matice řemenice nebo při demontáži generátoru, kdy je nutné řemenici a ventilátor demontovat.

Kartáčová jednotka- to je struktura, ve které jsou umístěny kartáče tzn. posuvné kontakty. V automobilových generátorech se používají dva typy kartáčů – měděno-grafitové a elektrografitové. Ty mají zvýšený úbytek napětí v kontaktu s prstencem ve srovnání s měděno-grafitovými. Poskytují výrazně menší opotřebení sběracích kroužků. Kartáče jsou přitlačovány ke kroužkům silou pružiny.

Usměrňovací jednotky Používají se dva typy. Jsou to buď desky chladiče, do kterých jsou zalisovány diody usměrňovače výkonu, nebo konstrukce s vysoce vyvinutými žebry a diodami jsou k chladičům připájeny. Diody přídavného usměrňovače mají obvykle válcové nebo hráškové plastové pouzdro nebo jsou vyrobeny ve formě samostatného utěsněného bloku, jehož zahrnutí do obvodu se provádí pomocí přípojnic.

Nejnebezpečnější je zkrat desek chladiče připojených k „země“ a „+“ svorce generátoru náhodně spadlými kovovými předměty nebo vodivými můstky vytvořenými znečištěním, protože V tomto případě dojde ke zkratu v okruhu baterie a je možný požár. Aby se tomu zabránilo, jsou desky a další části usměrňovače generátoru částečně nebo zcela pokryty izolační vrstvou. Chladiče jsou spojeny do monolitického provedení usměrňovací jednotky především montážními deskami z izolačního materiálu, vyztuženými spojovacími lištami.

Ložiskové jednotky generátoru Obvykle se jedná o kuličková ložiska s hlubokou drážkou s jednorázovým doživotním mazivem a jedno nebo dvoucestnými těsněními zabudovanými do ložiska. Válečková ložiska se používají pouze na straně sběracích kroužků a poměrně zřídka, hlavně u amerických firem. Uložení kuličkových ložisek na hřídeli na straně sběracích kroužků je obvykle těsné, na straně pohonu - posuvné, v sedle krytu, naopak - na straně sběracích kroužků - posuvné, na straně pohonu - těsný.

Autogenerátor je chlazen jedním nebo dvěma ventilátory namontovanými na jeho hřídeli. V tomto případě je u tradičního provedení generátorů vzduch nasáván odstředivým ventilátorem do krytu ze strany sběracích kroužků. U generátorů, které mají kartáčovou sestavu, regulátor napětí a usměrňovač mimo vnitřní dutinu a jsou chráněny pouzdrem, je vzduch nasáván štěrbinami tohoto pouzdra a směruje vzduch do nejteplejších míst - do usměrňovače a regulátoru napětí.


Chladící systém: a - zařízení konvenční konstrukce; b - pro zvýšenou teplotu v motorovém prostoru; c - zařízení kompaktní konstrukce. Šipky ukazují směr proudění vzduchu
U vozů s hustým motorovým prostorem se používají generátory se speciálním pláštěm, přes které vstupuje studený venkovní vzduch. U generátorů „kompaktní“ konstrukce je chladicí vzduch nasáván ze zadního i předního krytu.

Proč potřebujete regulátor napětí?

Regulátory udržují napětí generátoru v určitých mezích pro optimální provoz elektrických spotřebičů zařazených do palubní sítě vozidla. Generátory jsou vybaveny polovodičovými elektronickými regulátory napětí zabudovanými uvnitř krytu. Jejich vzory provedení a design se mohou lišit, ale princip fungování je stejný.

Regulátory napětí mají vlastnost tepelné kompenzace – mění napětí dodávané do baterie v závislosti na teplotě vzduchu v motorovém prostoru pro optimální nabíjení baterie. Čím nižší je teplota vzduchu, tím větší napětí musí být přiváděno do baterie a naopak. Hodnota tepelné kompenzace dosahuje až 0,01 V na 1°C. Některé modely dálkových regulátorů mají ruční spínače úrovně napětí (zima/léto).

Pokud porovnáte auto s živým organismem, pak jeho motor funguje jako srdce a generátor funguje jako nervový systém. Bude se auto moci pohybovat bez této jednotky? Ano, může, ale ne na dlouho, zatím ne. Je to generátor automobilu, který nabíjí baterii a udržuje obecné napětí provozní sítě. Řekneme vám o principu fungování generátoru a jeho hlavních prvcích.

Jak jednotka funguje

Rotor

Tato část je v podstatě elektromagnet s jedním vinutím. Je umístěn na hřídeli. Na vinutí je nahoře připevněno speciální jádro, jehož průměr je o jeden a půl až dva milimetry menší než průměr startéru. Přívod proudu je zajištěn měděnými kroužky. Jsou také umístěny na hřídeli a jsou spojeny s vinutím speciálními kartáči.

Navíjení

Vinutí startéru je vyrobeno z měděného drátu. Je připevněna k drážkám jádra. Ten je vyroben ve formě kruhu a je vyroben z kovu se zvýšenými magnetickými vlastnostmi. Tento materiál se nazývá transformátorové železo. Protože je generátor třífázový, je startér vybaven třemi vinutími. Navazují na sebe a dohromady připomínají trojúhelník.

V místě jejich připojení je připojen usměrňovací můstek. Drát, ze kterého je vyrobeno vinutí, je opatřen dvojitou tepelně odolnou izolací. Ve většině případů se k tomu používá speciální lak.

Regulátor relé

Dalším důležitým prvkem je reléový regulátor. Je to elektronický obvod a má přístup ke grafitovým kartáčkům. Reléový regulátor může být instalován v krytu generátoru nebo odděleně od něj. V prvním případě je umístěn vedle grafitových kartáčů a ve druhém jsou kartáče připevněny.

Usměrňovací můstek

Část je tvořena šesti diodami. Ty jsou umístěny na vodivé základně ve dvojicích a vzájemně se kombinují. Na výstupu je střídavé napětí převedeno na stejnosměrné napětí. Most se také nazývá „podkova“, protože vzhledově připomíná tento produkt.

Video ukazuje generátorové zařízení:

Princip činnosti generátoru

Provoz autogenerátoru je založen na principu formování. To se děje ve vinutí statoru. Elektrické napětí vzniká vlivem konstantního magnetického pole vytvořeného kolem jádra. Motor pohání rotor generátoru pomocí řemenového pohonu. Na vinutí je přivedeno konstantní napětí, které stačí k vytvoření magnetického toku.

Když se jádro otáčí podél vinutí, vzniká v nich elektromotorická síla. Reléový regulátor nastavuje sílu magnetického toku v souladu se zátěží, která je odstraněna ze svorky generátoru. Na výstupu je generováno napětí v rozsahu 13,6–14,2 (záleží na roční době). To stačí k dobití a udržení neustále nabitého. Palubní síť je také napájena z kladné svorky a je zapojena paralelně s baterií. Bez ohledu na to, který generátor jste si zakoupili, zařízení a princip činnosti budou pro všechny vzorky stejné. Všechny takové jednotky fungují stejně.

Video ukazuje, jak generátor funguje:

Žádný automobilový generátor nemůže fungovat bez. Tento prvek zajišťuje udržování konstantního napětí, které jednotka generuje v důsledku změny síly proudu, ke které dochází ve vinutích. Pokud se rotor otáčí vysokou frekvencí bez regulátoru, může napětí dosáhnout několika desítek voltů. To povede k vyhoření lamp a poškození vinutí, diod a dalších zařízení.

Typy regulátorů

Podle návrhu jsou regulátory napětí rozděleny do dvou hlavních kategorií:

• hybridní;
• integrální.

Do první skupiny patří regulátory, jejichž elektronický obvod současně využívá radioprvky a. V moderních modelech automobilů se nejčastěji používají integrální regulátory. Všechny komponenty těchto zařízení (s výjimkou koncového stupně) jsou vyrobeny na bázi tenkovrstvé mikroelektronické technologie.

Výstražná kontrolka

Abyste předešli problémům s regulátorem, sledujte výstražnou kontrolku. Je umístěn na palubní desce vozu. Pokud se kontrolka rozsvítí, když generátor běží, znamená to poruchu regulátoru napětí nebo samotné jednotky.

Montáž alternátoru do auta

Automobilový generátor je obvykle připevněn k přední části motoru pomocí šroubů a speciálních držáků. Kryty obsahují montážní tlapky a očko pro zařízení. Pokud je generátor připevněn pomocí dvou tlapek, jsou umístěny na dvou krytech motoru. Pokud je použita pouze jedna upevňovací tlapka, je umístěna pouze na jednom krytu (přední). Zadní noha má obvykle otvor, ve kterém je instalována rozpěrka. Odstraňuje mezeru vytvořenou mezi držákem motoru a základnou tlapky.

Různé provozní režimy generátorového soustrojí

Abyste pochopili generátor automobilu, musíte porozumět jeho provozním režimům. Prvním režimem, který zvážíme, je provoz autogenerátoru při spouštění motoru. Při startování motoru spotřebuje elektřinu hlavně startér. V tomto režimu je proud velmi vysoký a to způsobuje výrazný pokles napětí na svorce baterie. Spotřebitelé elektřiny jsou tedy napájeni pouze baterií, která se rychle vybíjí.

Ihned po nastartování motoru se generátor stává hlavním zdrojem energie. Zařízení poskytuje proud potřebný k nabíjení baterie a provozu různých elektrických spotřebičů. Poté úroveň nabíjecího proudu klesne. Zdrojem elektřiny zůstává generátor.

Když se zapnou výkonní spotřebiče elektřiny, jako jsou ohřívače světlometů nebo ventilátory kamen, rotor se začne pomalu otáčet. Generátor pak nemůže dodávat tolik proudu, jak je potřeba. V tomto režimu se zátěž přenáší na baterii, která se rychle vybíjí.

Generátor můžete vyměnit v autě, ale k tomu musíte dodržovat některá pravidla:

• nová jednotka musí mít stejné proudově-rychlostní charakteristiky jako standardní;
• energetické parametry generátorů musí být stejné;
• rozměry nového generátoru musí být vhodné, aby jej bylo možné snadno nainstalovat na motor;
• jednotky musí mít stejné převodové poměry;
• Obvody obou generátorů musí být zcela totožné.

Mějte na paměti, že jednotky instalované na cizích autech jsou obecně připojeny pouze jednou tlapkou. Současně domácí zařízení používají dvě tlapky. Proto při výměně cizí jednotky za naši budete muset vyměnit montážní držák na motoru.

Při instalaci baterie do auta se musíte ujistit, že je správně zapojena polarita. Pokud dojde k chybě, usměrňovač generátoru se poškodí, což může vést k požáru. Stejné nebezpečí je spojeno se spuštěním motoru, pokud je polarita nesprávně určena.

Při provozu stroje musíte dodržovat následující pravidla:

• kontrolovat, sledovat čistotu kontaktů a spolehlivost jejich spojení (pokud jsou kontakty vodičů špatné, napětí na palubě je nad přípustnou normou);
• při elektrickém svařování konstrukčních prvků odpojte vodiče od generátoru automobilu a baterie;
• ujistěte se, že je řemen generátoru správně napnutý (je-li napnutý volně, generátor nebude moci efektivně pracovat, pokud je příliš napnutý, jeho ložiska se rychle opotřebují);
• Pokud kontrolka vydává signály, okamžitě zjistěte důvod.

Ve videu - oprava generátoru:

Za žádných okolností neprovádějte následující:

• opusťte vůz s připojenou baterií, pokud máte podezření, že je usměrňovač vadný (to povede k vybití baterie a požáru kabeláže);
• zkontrolujte, zda generátor funguje vzájemným propojením jeho svorek nebo odpojením baterie za chodu motoru (může dojít k poškození regulátoru napětí, palubního počítače a elektronických prvků systému zapalování);
• nedovolte, aby se na generátor dostaly zbytky nemrznoucí kapaliny nebo jiné kapaliny;
• ponechejte generátor zapnutý, pokud jsou odpojeny svorky baterie (to vede k poškození elektrického zařízení stroje a regulátoru napětí).

Řekli jsme vám o hlavních funkcích generátoru. Tyto znalosti budou užitečné pro každého řidiče, který se snaží porozumět autům. Pamatujte, že generátor je velmi složité zařízení, proto je důležité s ním zacházet opatrně. Neustále sledujte stav všech jeho částí a také stupeň napnutí hnacího řemene. Pak vám váš autogenerátor bude moci sloužit co nejdéle.

Zanechte prosím komentář o tom, co čtete! Váš názor nás zajímá.

Pro napájení palubní sítě vozidla jsou k dispozici dva zdroje proudu. A pro řidiče je velmi důležité porozumět principům fungování generátoru automobilu, který je spolu s baterií navržen tak, aby poskytoval energii elektrickému vybavení automobilu.

Na spolehlivost a stabilitu zařízení tohoto druhu jsou kladeny přísné požadavky.

V Ruské federaci musí vyrobená a používaná elektrická zařízení odpovídat GOST R 52230-2004. Dokument stanoví všeobecné technické podmínky, které platí i pro autobaterie. Uvedená národní norma plně vyhovuje mezinárodním normám, což umožňuje použití komponent zahraniční výroby na domácích strojích.

Na úsvitu automobilového průmyslu a až do 60. let minulého století se v palubních sítích používaly stejnosměrné generátory - vrtošivé a nízkoenergetické. S příchodem polovodičových (selenových a křemíkových) usměrňovačů se do strojů začaly instalovat jednotky střídavého proudu. Jsou třikrát lehčí a při stejném zatížení poskytují vyšší stabilitu výstupního proudu.

Proč potřebujete generátor v autě?

Generátor slouží k udržení určitého napětí a proudu v palubní síti. Hlavním účelem automobilového generátoru je poskytovat stabilní výkon elektrickému zařízení při běžícím motoru - zejména pro:

• Nabíjení baterie.
• Napájení všech elektrických spotřebičů za normálních podmínek.
• Napájení spotřebičů společně s baterií při extrémním provozu.

Použití generátoru automobilu umožňuje obnovit nabití baterie, které se vynakládá na startování motoru pomocí startéru. V tomto případě zůstává napětí v palubní síti v přesně stanovených mezích a překračuje elektrochemický potenciál desek baterie.

Poté, co jste pochopili otázku, proč je v autě potřebný generátor, musíte pochopit, že v případě poruchy jednotky bude motor ještě nějakou dobu fungovat s použitím baterie. Tuto dobu můžete prodloužit vypnutím všech nepodstatných spotřebičů: ventilátoru topení, klimatizace, audio systému. Když je baterie vybitá, motor se zastaví.

Návrh a návrh autogenerátoru

Třífázové elektrické jednotky střídavého proudu instalované na moderních strojích mohou být 2 typů: standardní a kompaktní. Obecná struktura generátorů automobilů 2 typů je stejná - sestávají z následujících prvků:

• Řemenice s hřídelí a ložisky.
• Rotor s kluznými kroužky.
• Vinutí statoru.
• Kryty generátorů.
• Regulátor napětí.
• Usměrňovací zařízení.
• Kartáčová jednotka.

Konstrukce automobilových generátorů se liší pouze v jejich uspořádání. Při stejných elektrických parametrech jsou standardní jednotky mnohem větší než malé. Kompaktnost je zajištěna použitím moderních materiálů a technologií.

Zde je to, z čeho se skládá elektrický generátor a jaké funkce plní jeho součásti:

• Řemenice přenáší rotaci z klikového hřídele na rotor pomocí řemenu.
• Skříň generátoru má dva kryty (přední, zadní) a je potřebná pro spojení prvků do jediné konstrukce. Na vnějším povrchu jsou držáky, pomocí kterých je zařízení namontováno na motoru.
• Rotor je hřídel, na kterém jsou instalována budicí vinutí a sběrací kroužky vyrobené z elektrické mědi.
• Součástí statoru je magnetický obvod vyrobený z balíku ocelových plátů, ve kterých jsou vyřezány tvarové drážky. Obsahují třífázové vinutí z jednožilového měděného drátu, kde vzniká proud.
• Regulátor napětí se vyrábí jako samostatná jednotka nebo v kombinaci s kartáčovou sestavou. Hlavním účelem je řídit činnost generátoru změnou proudu v budícím vinutí.
• Usměrňovací zařízení podle schématu Larionova se skládá ze dvou částí: hliníkových chladičů, do kterých jsou zalisovány tři výkonové diody. Ventily zajišťují přeměnu střídavého napětí na stejnosměrné napětí, které se používá v palubní síti k napájení elektrických zařízení.
• Napětí je přenášeno do budícího vinutí přes speciální jednotku a válcové sběrací kroužky. Kartáče jsou vyrobeny ze speciálních druhů grafitu a jsou instalovány v držáku s vodítky z dielektrika. Aby byl zajištěn těsný kontakt, jsou odpružené a napětí je k nim přiváděno drátem vtlačeným do základny.

Při pochopení konstrukce moderního automobilového generátoru byste měli rozlišovat mezi jeho mechanickými a elektrickými částmi. První (který obsahuje řemenici a dvě ložiska rotoru) zajišťuje jeho otáčení ve skříni. Druhá část ve skutečnosti generuje elektrický proud pro napájení palubní sítě. Popsaný obvod automobilového generátoru byl poprvé použit ve výrobcích americké firmy Neuville v roce 1946. Vojenská vozidla a autobusy byly vybaveny takovými zařízeními.

Základní parametry generátoru

Hlavní jmenovité parametry jsou určeny na základě technických požadavků na konstrukci konkrétního modelu vozidla:

• Napětí. V souladu s GOST 52230-2004 se vybírá z rozsahu od 7,14 do 28 V.
• Zpětný ráz.
• Frekvence buzení a samobuzení.

Proudově-rychlostní charakteristika určuje závislost jmenovitého proudu generátoru na jeho frekvenci otáčení. Napětí v palubní síti osobních a užitkových vozidel, ale i autobusů je 12 V, zvláště výkonných a speciálních vozidel - 24 V. Maximální výstupní proud je stanoven při otáčkách rotoru 6000 min-1.

Další důležitou vlastností této jednotky je účinnost. U moderních modelů je toto číslo na úrovni 50-60%.

Jak funguje generátor do auta?

Zařízení začne fungovat až po nastartování motoru startérem, který je napájen přímo z baterie. Klíčovým principem činnosti automobilového generátoru je přeměna mechanické energie na elektrickou energii. Na klikovém hřídeli pohonné jednotky je instalována řemenice, která prostřednictvím řemenového pohonu roztáčí rotor uložený na bezúdržbových ložiskách.

Budící vinutí umístěné na otočné kotvě je napájeno z baterie přes sestavu kartáče a sběrací kroužky. Pro ochranu baterie před samovybíjením je připojení provedeno pomocí speciálního usměrňovače sestávajícího ze tří diod. Napětí v tomto obvodu je regulováno elektronickým nebo elektromechanickým stabilizátorem, integrovaným nebo vyrobeným jako samostatné zařízení.

Rotující kotva vytváří elektromagnetická pole, která indukují střídavý proud ve vinutí statoru. Jde do usměrňovače, což je blok diod. Obsahuje šest ventilů: tři negativní a tři pozitivní. Zajišťují převod fázového napětí na lineární. Vinutí generátoru jsou zapojena podle obvodu „trojúhelník“ nebo „hvězda“. V prvním případě je aktuální hodnota 1,7krát nižší než ve druhém. Trojúhelník se používá u modelů automobilů s vysokým výkonem.

Popsaný princip činnosti autogenerátoru zajišťuje udržování palubního napětí v rozsahu od 13,9 do 14,5 V. Přesná hodnota závisí na otáčkách klikového hřídele a úrovni zatížení. Spotřebiče (např. baterie) jsou připojeny k elektrické jednotce přes svorku „B+“.

Proč je v generátoru regulátor napětí?

Když se změní rychlost klikového hřídele a v důsledku toho i rotor, může dojít v palubní síti k napěťovým rázům, které negativně ovlivňují práci spotřebitelů. Přepětí jsou eliminovány omezením budicího proudu přenášeného kartáči z regulátoru napětí na rotor. Řízení se provádí změnou doby připojení vinutí kotvy v závislosti na zatížení palubní sítě.

Pokud dojde k poruše regulátoru nebo dojde k poškození sestavy kartáče a sběracích kroužků, může být baterie podbitá nebo přebitá. Dlouhodobý provoz stroje s takovou závadou povede k selhání baterie.

Porucha generátoru může být určena indikátorem na přístrojové desce. Když se po nastartování rozsvítí kontrolka nabití baterie, znamená to, že napětí v síti je nedostatečné, zatímco blikání znamená, že je příliš vysoké.

Závěr

I nejobecnější pochopení struktury a provozních principů automobilového generátoru může pomoci vyhnout se poruchám elektrického zařízení. Generátor začíná pracovat po nastartování motoru a slouží jako hlavní zdroj proudu v autě.

Během provozu vozidla je nutné pečlivě sledovat napnutí hnacího řemene, které ovlivňuje polohu generátoru. U řady moderních vozů je jednotka pevně upevněna a opotřebovaný klínový řemen nebo poly-klínový řemen je nutné okamžitě vyměnit. Udržováním generátoru v dobrém stavu se vyhnete velkým nákladům na velké opravy automobilů.