Автомобильный генератор

Генератор традиционно используется во всех автомобилях с двигателями внутреннего сгорания, и служит для преобразования механической энергии вращения двигателя в электричество. Устройство относится к электрооборудованию со сложной конструкцией, а его поломка приводит к разряду аккумулятора и даже отказу в работе двигателя. Для обеспечения долгого срока службы изделия необходимо соблюдать правила его эксплуатации, а также своевременно выявлять и устранять возникающие поломки.

Принцип работы автомобильного генератора

Автомобильный генератор предназначен для преобразования энергии вращения двигателя в электрический ток, который используется для зарядки аккумулятора и питания электрооборудования машины. Устройство приводится в действие от коленчатого вала ременной передачей. К его главным параметрам относят номинальную силу тока и напряжение, номинальную частоту вращения и самовозбуждения, а также КПД.

При включенном замке зажигания ток с аккумулятора через щетки идет на обмотки возбуждения, создавая там магнитное поле. Ротор начинает одновременное вращение с коленвалом двигателя, и его магнитное поле пронизывает обмотки статора, создавая переменное напряжение. Выпрямительный блок преобразует ток в постоянный, который питает аккумуляторную батарею и бортовую сеть.

При изменении нагрузки в сети и частоты вращения двигателя начинает работать регулятор напряжения, контролируя время включения обмотки возбуждения. Если в автомобиле потребляемый ток превышает значение, вырабатываемое генератором, недостаток электричества компенсирует аккумуляторная батарея, о чем свидетельствует загоревшаяся на контрольной панели лампа заряда.

Общая конструкция устройства

Автомобильные генераторы выпускаются в компактном и традиционном видах, различаясь размерами, устройством корпуса, компоновкой вентилятора шкивом привода и выпрямительным узлом. При этом все устройства имеют следующие общие составные части:

1. Корпус. Служит для размещения большей части конструктивных элементов устройства. Состоит из передней и задней крышки, соединенных между собой болтами, которые изготавливают из немагнитного сплава, легко отдающего тепло. На поверхности проделаны вентиляционные окна и предусмотрены крепежные лапы.
2. Ротор. Предназначен для создания вращающегося магнитного поля. С этой целью на его валу смонтирована обмотка возбуждения, которую помещают в две полюсные половины. На конце вала находятся два контактных кольца для питания обмотки возбуждения. Большинство роторов имеют на валу крыльчатку вентилятора и приводной шкив. Сам вал вращается на паре шариковых или роликовых необслуживаемых подшипников.
3. Статор. Предназначен для выработки переменного тока, и конструктивно включает в себя сердечник из металла с обмотками. Сердечник набирают из стальных пластин, в которых для обмоток выполнено 36 пазов. Уложенные в них 3 обмотки образуют трехфазное напряжение.
4. Щеточный узел. Передает ток возбуждения на контактные кольца. Состоит из двух щеток, выполненных из графита, которые прижимают пружины, и щеткодержателя. На генераторах новых образцов щеточный узел и регулятор напряжения смонтированы в едином неразборном корпусе.
5. Выпрямитель. Преобразует выработанное генератором переменное напряжение в постоянный ток бортовой сети. Конструктивно выполнен на пластинах-теплоотводах со смонтированными силовыми диодами.
6. Регулятор напряжения. Поддерживает напряжение генератора в заданных пределах, стабилизирует его при различной частоте вращения двигателя, а также изменяет напряжение зарядки аккумулятора, исходя из температуры воздуха (чем ниже температура, тем напряжение выше).
7. Привод генератора. Выполнен в виде шкива, связан с коленвалом клиновым или поликлиновым ремнем и вращается в 2-3 раза быстрее коленчатого вала двигателя.

Как правильно выбрать генератор

При выборе генератора для автомобиля помимо полной совместимости устройства с оригинальной моделью по габаритам, мощности, способу крепления и другим параметрам, изделие должно иметь прочный корпус, устойчивый к механическим нагрузкам, и обеспечивающий хорошее охлаждение устройства, а также хорошую защиту от радиопомех.

Рекомендуется не покупать изделия значительно дешевле стоимости оригинала во избежание приобретения некачественного узла. Желательно, чтобы подходящая модель генератора была рекомендована для установки фирмой-производителем конкретной модели автомобиля.

Установка и замена генератора

При необходимости замены или ремонта генератора производят его демонтаж в следующем порядке:

1. Отсоединение минусовой клеммы аккумуляторной батареи.
2. Снятие ремня привода генератора со шкива.
3. Выворачивание болта регулировки и крепления устройства на натяжной планке.
4. Отсоединение колодки жгута проводов от корпуса генератора.
5. Отсоединение провода от вывода генератора.
6. Отворачивание и извлечение болтов крепления генератора.
7. Извлечение генератора из подкапотного пространства.

Установка нового или отремонтированного генератора выполняется в обратном порядке, после чего производится правильная регулировка натяжения ремня.

Признаки и причины неисправности генератора

Неисправности автомобильного генератора условно делятся на электрические и механические. К электрическим относятся:

1. Износ и выход из строя щеток.
2. Нарушения контакта или обрыв электрических цепей.
3. Короткое замыкание обмоток ротора.
4. Поломка регулятора напряжения или диодного моста.

Механические неисправности, как правило, возникают при износе подшипников, что вызывает радиальное биение ротора, который будет задевать обмотку статора и провоцировать возникновение короткого замыкания. О неисправности генератора можно судить по следующим признакам:

1. Во время работы двигателя горит или мигает лампа разряда аккумулятора.
2. Перезаряд аккумулятора или его регулярная разрядка.
3. Тусклая работа фар и электроприборов во время работы двигателя.
4. Сила света фар изменяется в зависимости от частоты оборотов двигателя.
5. От генератора во время его работы слышатся посторонние звуки.

Диагностика неисправностей генератора проводится путем проверки снятого изделия на специальном стенде или замером напряжения на клеммах аккумуляторной батареи при работающем и неработающем двигателе. Если при запущенном двигателе тестер показывает напряжение 13,8-14,7 В (в зависимости от модели машины), значит с генератором все в порядке. Напряжение ниже 12В говорит о его поломке.

Другие показания, также не соответствующие номиналу согласно технической документации, говорят о существующих неполадках, в частности о возможном выходе из строя регулятора напряжения. При механических повреждениях производят разборку изделия и замену износившихся частей. При повреждении обмоток ротора производится их замена методом перемотки на новые. При невозможности проведения ремонта или его стоимости, сравнимой с ценой готового изделия, производят полную замену.

Частичный ремонт своими руками

Некоторые поломки генератора возможно устранить своими силами. При перегоревшем предохранителе, вышедшем из строя реле регулятора или отошедших контактах ремонт заключается в замене нерабочих деталей и зачистке контактов. Если поломка случилась внутри корпуса, потребуется его разборка. Генераторы различных марок автомобилей разбираются по-разному, но общий алгоритм одинаков, и состоит из действий, осуществляемых в следующем порядке:

1. Очистка корпуса от пыли и продувка его сжатым воздухом.
2. Снятие щеток и щеткодержателя, которые держит один винт. При этом проверяется их состояние: если щетки выступают меньше чем на 5 мм, их обязательно меняют на новые. Также прочищают гнезда крепления, которые при эксплуатации забиваются угольной пылью, смешанной с маслом.
3. Если необходимо полностью разобрать устройство, нужно демонтировать шкив. Для этого применяют специальный захват, выполненный в виде двух полуколец, предварительно окрутив гайку шкива. Данная работа требует определенного опыта и навыка.
4. Отсоединение задней крышки со стороны привода и контактных колец. Также снимаются статор, корпус выпрямительного блока и ротор.
5. Отсоединение проводов от выпрямительного блока, после чего он извлекается, и статора.

При отсутствии опыта ремонта генераторов или подобных изделий, ремонт своими руками возможен только в отношении мелких неисправностей, таких как замена блока реле напряжения, щеток, несложная пайка или зачистка контактов. Замена обмоток, подшипников, ремонт блока регулировки или диодного моста производится в условиях мастерской с наличием специального оборудования квалифицированным специалистом.

Производители автомобильных генераторов

На иностранных и отечественных автомобилях устанавливаются генераторы как собственного производства, так и сторонних фирм-изготовителей. Замена изделия на аналогичное, но другого производителя возможно при совместимом креплении, мощности, аналогичными параметрами генерируемого тока, габаритами и шкива ременного привода. Чаще всего на автомобили устанавливают генераторы следующих фирм:

1. Bosch. Устанавливается на большинство европейских марок машин. Отличается простотой устройства и надежностью.
2. Cargo. Датская фирма, специализирующаяся на выпуске стартеров и генераторов. Поставляет продукцию многим автопроизводителям, цена изделий немного дешевле оригинала.
3. Delco Remy. Американский производитель, присутствующий на рынке комплектующих для автомобилей более ста лет. Продукция отличается безупречным качеством и долговечностью, обладая всеми необходимыми международными сертификатами.
4. Lucas. Крупный британский производитель деталей для автомобилей оригинального качества.
5. Magneton. Чешский производитель, специализирующийся на выпуске стартеров и автомобильных генераторов переменного тока. Продукция характеризуется оптимальным соотношением цены и качества.
6. Valeo. Французский концерн, образовавшийся в результате слияния нескольких фирм, выпускающих генераторы и другие узлы для автомобилей. Продукция конструктивно и по эксплуатационным особенностям сходна с фирмой Bosch.

Видео: Устройство генератора