Характеристики, типы и принцип работы автомобильных генераторов

Введение

Но начнем немного издалека…
Каждый молодой специалист, который приходит в проектирование, начинает либо со складывания чертежей, либо с чтения нормативной документации, либо нарисуй «вот это» по такому примеру. Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования.

Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации. Тем более, что ГОСТ, СНиП и другие нормативы периодически обновляются. И каждому проектировщику приходится отслеживать изменения и новые требования нормативных документов, изменения в линейках производителей электрооборудования, постоянно поддерживать свою квалификацию на должном уровне.

Помните, как Льюиса Кэролла в «Алисе в Стране Чудес»?

Это я не к тому, чтобы поплакаться «как тяжела жизнь проектировщика» или похвастаться «смотрите, какая у нас интересная работа». Речь сейчас не об этом. Учитывая такие обстоятельства, проектировщики перенимают практический опыт от более опытных коллег, многие вещи просто знают как делать правильно, но не знают почему. Работают по принципу «Здесь так заведено».

Порой, это достаточно элементарные вещи. Знаешь, как сделать правильно, но, если спросят «Почему так?», ответить сразу не сможешь, сославшись хотя бы на название нормативного документа.

В этой статье я решил структурировать информацию, касающуюся условных обозначений, разложить всё по полочкам, собрать всё в одном месте.

ГУ или генератор

Генератор в любой автомобильной электросхеме выполняет главенствующие функции. Именно от него зависит нормальное функционирование и эксплуатация машины. Надежное ГУ устанавливается во все иномарки и модели отечественного автопрома.

К примеру, на «шестёрку» ставится ГУ, заряд которого удовлетворяет потребность в электричестве любого штатного компонента. Если не перегружать генерирующее устройство «шестёрки», то автомобиль способен отъездить ещё много и много километров

Однако важно своевременно проводить профилактические процедуры – следить за натяжением ремня и состоянием щёток

ГУ подключается по классической схеме. На примере генератора ВАЗ 2106 рассмотрим его функционирование. Маркируется это ГУ, как Г-221. Представляет собою синхронную электромашину переменного напряжения с ЭЛМГ возбуждением. Внутрь ГУ встроен ВБ (выпрямитель) с 6-ю диодами.

1	обмотка ротора генератора
2	генератор
3	обмотка статора генератора
4	выпрямитель генератора
5	аккумуляторная батарея
6	тумблер зажигания
7	контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи
8	реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи
9	блок предохранителей ВАЗ -2106
10	дроссель
11	термокомпенсирующий резистор
12	добавочные резисторы
13	регулятор напряжения

Простая и понятная схема, не требующая каких-либо тонкостей и специфических знаний. На «шестёрке» ГУ размещается на моторе справа. Крепится к натяжной планке гайкой и к кронштейну своими лапками.

Как видим, на схеме показан выносной регулятор. Он помечен цифрой 13. Генератор указан под цифрой 2, блок предохранителей – под цифрой 9.

Отдельно хотелось бы рассмотреть реле, которое в схеме генератора «шестёрки» играет важную роль. В первую очередь оно служит для того, чтобы подавать информацию водителю о состоянии зарядки. Её, как известно, создаёт генерирующее устройство.

Реле выполнено по тому же принципу, как и все устройства, функционирующие, согласно тем же свойствам. Подключение осуществляется к клемме 30 генератора. Отдельный провод идёт через предохранители к ЗЗ (замку).

Действие реле сводится к следующему: лишь только вольтаж БС снижается (опускается ниже 12-вольтового значения), релейные контакты размыкаются, индикатор задействуется, давая знак водителю.

Для лучшего понимания схемы подключения рекомендуется ознакомиться также с принципами зарядки батареи:

• как только проворачивается ключ в ЗЗ, на регулятор реле через предохранитель подаётся (вывод 15) электроимпульс;
• в регуляторе напряжение трансформируется и идёт дальше на положительную щётку ГУ;
• затем через щётку напряжение идёт на обмотку возбуждения ГУ;
• затем – на отрицательную щётку, через которую и выводится на массу.

После того, как задействуется реле или после достижения в БС нормального значения вольтажа, ГУ начинает вырабатывать ток с нужным значением. Индикаторная лампа тухнет, а схема начинает работу в заводском режиме. А вот когда общий вольтаж падает, тока оказывается недостаточно, и контакты размыкаются, что приводит к горению лампы разрядки.

Постоянное включение индикаторной лампы заряда свидетельствует о неправильной работе гена. Происходит же это по разным причинам. Для начала следует проверить предохранители: если они в активном состоянии, то внимания заслуживают уже оба реле: регулятор и зарядник. Если и они в порядке, то уже неисправности надо искать в самом генерирующем устройстве.

Прежде чем приступить к замене реле, рекомендуется тщательно проверять функционирование регулятора. Автомобиль запускается, обороты придерживаются в пределах 2500-3000 об/мин. После этого нужно отключить все потребители тока, кроме зажигания. Затем надо измерить напряжение на выводах АКБ.

Зарядка может пропадать в следующих случаях:

1. Если изношены генераторные щётки.
2. При неисправностях генерирующего устройства.
3. Если неисправно реле зарядки.
4. При выходе из строя выпрямительного блока (диодный мост).

Таким образом, инсталляция выносного реле-регулятора взамен встроенного принесёт много пользы. Дело в том, что современные зарядные системы обладают куда большей мощностью. Тем самым, современные ЗУ и намного сложнее, чем системы старого образца.

• Абсолютно легально (статья 12.2);
• Скрывает от фото-видеофиксации;
• Подходит для всех автомобилей;
• Работает через разъем прикуривателя;
• Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Реле-регулятор напряжения ВАЗ 2106 обеспечивает нормальное функционирование важных механизмов и приборов транспортного средства. От него, в частности, зависит адекватная работа системы зажигания автомобиля и его генератора, а также состояние АКБ.

Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы

Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.

В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.

Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.

Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:

• Катушка (именно с нее снимается напряжение).
• Источник магнитного поля.

Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.

У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).

Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.

Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.

Главный параметр здесь — сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).

С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.

Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.

Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.

Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.

Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах — «звездой» или «треугольником».

Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.

Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».

Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.

Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».

Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.

Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.

Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.

Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.

После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.

Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.

Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.

Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).

После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.

К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.

В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.

У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.

Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.

Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.

В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.

Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.

Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.

Замена и снятие электрогенератора

Генератор на автомобиле ваз снимают либо для полной замены в случае выхода из строя или для выполнения ремонтных работ по замене неисправных частей. Для выполнения демонтажа подготовьте стандартный набор инструментов, автомобиль желательно загнать на смотровую яму.

1. Отсоединить аккумуляторную батарею.
2. Снять защитный резиновый колпачок с вывода «30» и отвернув гайку, снять со шпильки провода.
3. Отсоединяем колодку с проводами с разъема генератора.
4. Ослабляем затяжку крепления генератора к регулировочной планке, после чего
   подымаем его до упора вверх к блоку цилиндров и снимаем со шкивов ремень.
5. Полностью отвернуть болт крепления регулировочной планки к блоку цилиндров, после чего снизу авто отворачиваем 2 болта крепления нижнего кронштейна к блоку и снимаем генератор, вытащив его из подкапотного пространства.

Устройство и принцип работы генератора автомобиля

Сперва же не лишним будет хотя бы в общих чертах познакомиться с устройством генератора, а также с принципом работы этого узла автомобиля. Многие автолюбители, к сожалению, всегда пропускают этот этап, сразу приступая к диагностике и ремонту. В итоге, из-за непонимания (или недопонимания) принципа работы дело часто заходит в тупик, допускаются серьезные ошибки, провоцируются короткие замыкания и более серьезные поломки, чем были до этого. Отсюда следует вывод, что поиск и устранение любых неисправностей того или иного узла автомобиля нужно начинать с изучения его устройства и принципа работы.

Генератор автомобиля устроен и работает следующим образом. Собственно, электроэнергия, используемая для питания бортовой сети и зарядки аккумуляторной батареи, вырабатывается за счет электромагнитной индукции. Снимается она с выводов обмоток статора, внутри которых вращается ротор на двух подшипниках. В движение ротор приводится от коленчатого вала двигателя, с которым он соединен при помощи ремня.

Первая особенность, о которой необходимо знать, это неравномерность скорости вращения ротора генератора. Она полностью зависит от того, на каких оборотах работает двигатель. Соответственно, если бы ротор питался (для возбуждения) одним и тем же напряжением, то на выходе генератора мы бы получали скачущее напряжение, что является неприемлемым для бортовой сети автомобиля.

Решается эта проблема весьма просто. На ротор подается не стабильное напряжение, а регулируемое. За это отвечает реле-регулятор, который «отслеживает» напряжение на клеммах АКБ, и в зависимости от текущих показателей корректирует питание ротора. Грубо говоря, когда на выходе генератора напряжение доходит до верхней допустимой отметки (например, 14.4 вольта), схема реле-регулятора прекращает питание ротора. Напряжение на выходе падает, РРН возобновляет возбуждение ротора, и так по циклу с очень большой частотой. За счет этого напряжение бортовой сети постоянно поддерживается на одном уровне, и не зависит от того, на каких оборотах работает мотор автомобиля.

Вторая особенность автомобильного генератора заключается в том, что он генерирует переменное трехфазное напряжение. А для питания бортовой сети и зарядки АКБ оно должно быть постоянным. Чтобы решить эту проблему, генератор оснащается выпрямительным мостом, состоящим из диодов. Как правило, в выпрямителе имеется шесть основных диодов (по два на каждую фазу), а также три дополнительных.

В принципе, этих знаний уже будет достаточно для того, чтобы разобраться в описанных далее характерных неисправностях генератора. Хотя для успешного самостоятельного ремонта не помешает углубиться в тему, используя дополнительные источники информации.

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

Для чего в автомобиле нужен генератор?

В современном автомобиле практически каждая система контролируется датчиками, фиксирующими их разные режимы работы. Если бы все эти элементы работали за счет заряда аккумулятора, то авто не смогло бы даже успеть прогреться, как АКБ полностью разрядится.

Чтобы в процессе работы мотора каждая система питалась бы не за счет батареи, устанавливается генератор. Он работает исключительно при включенном ДВС и нужен для:

1. Подзаряжать аккумулятор;
2. Обеспечивать достаточной энергией для каждого узла электросистемы машины;
3. В аварийном режиме или при максимальной нагрузке выполнять обе функции – и подпитывать АКБ, и обеспечивать энергией электрическую систему транспортного средства.

Подзаряжать аккумулятор нужно, потому что при запуске мотора используется исключительно энергия батареи. Чтобы при движении автомобиля аккумулятор не разряжался, не рекомендуется включать много потребителей энергии.

Например, в зимний период некоторые водители при прогреве салона включают климатическую систему авто и обогреватели стекол, а чтобы этот процесс не проходил скучно – еще и мощную аудиосистему. Как результат – генератор не успевает вырабатывать столько энергии и частично она берется из аккумулятора.

Основные неисправности

Устройство довольно надежное и должно работать продолжительное время, но некоторые компоненты могут выходить из строя по разным причинам. Неисправности могут иметь механический или электрический характер.

Механические неисправности

Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.

Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.

Электрические неисправности

Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.

Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.

Генератор ВАЗ 2106: назначение и функции

Автомобильный генератор — это небольшое электрическое устройство, главной задачей которого является преобразование механической энергии в электрический ток. В конструкции любого автомобиля генератор нужен для зарядки аккумулятора и подпитки всех электронных приборов в момент работы мотора.

Задача генератора — обеспечивать бесперебойную работу всех электрических систем машины и АКБ

Как именно работает генератор на автомобиле ВАЗ 2106? Все процессы преобразования энергии из механической в электрическую осуществляются по строгой схеме:

1. Водитель поворачивает ключ в замке зажигания.
2. Сразу же ток от аккумулятора через щётки и иные контакты поступает на обмотку возбуждения.
3. Именно в обмотке появляется магнитное поле.
4. Начинает вращаться коленвал, от которого приводится в движение и ротор генератора (генератор связан с коленвалом ременной передачей).
5. Как только ротор генератора достигает определённой скорости вращения, генератор переходит в стадию самовозбуждения, то есть в дальнейшем все электронные системы запитываются только от него.
6. Показатель работоспособности генератора на ВАЗ 2106 выводится в виде контрольной лампы на приборную панель, поэтому водитель всегда может видеть, достаточно ли заряда устройства для полноценной работы авто.

Штатное устройство для «шестёрки»

Устройство генератора Г-221

Прежде чем говорить об особенностях конструкции генератора ВАЗ 2106, следует уточнить, что он имеет уникальные фиксаторы для крепления на моторе. На корпусе устройства расположены специальные «ушки», в которые вставляются шпильки, закручиваемые гайками. А чтобы «ушки» не изнашивались в процессе работы, их внутренние части снабжены высокопрочной резиновой прокладкой.

Сам генератор состоит из нескольких элементов, каждый из которых мы сейчас рассмотрим в отдельности. Все эти устройства встроены в легкосплавный литой корпус. Чтобы прибор в процессе длительной работы не перегревался, в корпусе есть множество мелких отверстий для вентиляции.

Устройство надёжно фиксируется в мотору и подключается к различным системам авто

Обмотка

В силу того, что генератор имеет три фазы, в нём устанавливаются сразу обмотки. Задача обмоток — генерировать магнитное поле. Разумеется, для их изготовления используется только специальная медная проволока. Однако для защиты от перегрева провода обмоток покрываются двумя слоями теплоизоляционного материала или лака.

Медная толстая проволока редко рвётся или перегорает, поэтому эта часть генератора считается наиболее долговечной

Реле-регулятор

Так называется электронная схема, контролирующая напряжение на выходе из генератора. Реле необходимо для того, чтобы в аккумулятор и другие устройства попадало строго ограниченное количество напряжения. То есть основная функция реле-регулятора — контроль за перегрузками и поддержание оптимального напряжения в сети около 13.5 В.

Маленькая пластина со встроенной схемой для контроля напряжения на выходе

Ротор

Ротор — это главный электрический магнит генератора. Он имеет всего одну обмотку и располагается на коленчатом валу. Именно ротор начинает вращаться после запуска коленвала и придаёт движение всем остальным частям устройства.

Ротор — главный вращающийся элемент генератора

Щётки генератора

Щётки генератора находятся в щёткодержатели и нужны для выработки тока. Во всей конструкции именно щётки изнашиваются быстрее всего, так как на них ложится основная работа по генерации энергии.

Внешняя сторона щёток может быстро изнашиваться, из-за чего наблюдаются перебои в работе генератора ВАЗ 2106

Диодный мост

Диодный мост чаще всего называют выпрямителем. Он состоит из 6 диодов, которые размещаются на печатной плате. Главная работа выпрямителя — преобразовать переменный ток в постоянный, чтобы поддерживать стабильную работу всех электронных приборов автомобиля.

Из-за специфичной формы водители часто называют диодный мост «подковой»

Шкив

Шкив — это приводной элемент генератора. Ремень натягивается одновременно на два шкива: коленвала и генератора, поэтому работа двух механизмов непрерывно связана между собой.

Один из элементов генератора

Возможные проблемы

Аккумулятор автомобиля не заряжается от генератора, хотя машина используется регулярно? Поводов для этого немало. Рассмотрим подробнее те из них, с которыми наиболее часто сталкиваются автомобилисты.

Генератор работает, но не заряжает аккумулятор

Значок аккумулятора, светящийся красным цветом на приборной доске при движении автомобиля, сигнализирует о том, что из-за стечения каких-то обстоятельств АКБ перестала получать энергию от генерирующего устройства. То есть генератор работает, но почему-то не заряжает аккумулятор. Первопричина может прятаться как в самом генерирующем устройстве, так и в АКБ. Изначально следует определить повод для утечки тока, а вдобавок измерить напряжение на клеммах, проверить уровень и плотность электролита, что в большинстве своём позволит установить виновника неисправности. Обычно причина заключается в следующем:

1. Сгоревший предохранитель. Когда это происходит в цепи АКБ, то зарядка не пойдёт непосредственно на батарею, остальные электропотребители авто будут действовать в штатном режиме. Кроме того, вольтметр покажет наличие напряжения в бортовой сети.
2. Обрыв ремня генератора или ослабление его натяжки. В такой ситуации под нагрузкой генерирующее устройство будет «пробуксовывать»: ремень проскальзывает на шкиве, издавая свистящие звуки. При включении фар индикатор на панели, сигнализирующий о разряде аккумулятора, будет гореть. Устраняют причину неисправности заменой ремня, отрегулировав его натяжку.
3. Повреждение контактов или проводки. Окислившиеся контактные клеммы АКБ способствуют утечке тока и не позволяют принимать заряд от генератора. Состояние контактов следует проверить не только на самой батарее, но и на генерирующем устройстве, а также на массе автомобиля. Окись удаляют путём чистки или специальным смазывающим составом. Генератор связан с аккумулятором напрямую толстым проводом. При его повреждении или наличии заводских дефектов заряд на батарею поступать не будет.

«Прыгает» зарядка

Иногда величина тока зарядки генератора может колебаться в широком диапазоне. Это отражается не только на полноценном поступлении энергии к АКБ, но и на других потребителях: тусклый свет фар, мигает лампочка освещения салона, магнитола работает с перебоями. Основные причины нестабильности величины поступающей зарядки:

1. Регулятор генератора неисправен. Прибор, представляющий собой реле, должен обеспечить величину напряжения бортовой сети в допустимых пределах независимо от нагрузки, температурного режима, частоты вращения вала. Устройство датчика – это не что иное, как обычная электронная схема, имеющая выходы к графитным щеткам. Причиной неисправности оборудования может послужить:
   • слабый контакт между проводами или обрыв в электрической цепи;
2. некорректная регулировка;
3. замыкание между контактами;
4. спекание контактов, поломка пружины якоря. Повреждения прибора обычно проявляются в регулярном недостатке заряда аккумулятора или, наоборот, его переизбытке. Проверить устройство на работоспособность можно, используя тестер, переведённый в режим вольтметра.
5. Выход из строя диодного моста. Конструктивный элемент генератора выполняет функции коллектора, придя ему на смену. Мостовая схема необходима для выравнивания пульсаций переменного тока и преобразования его в постоянный. Основные факторы, приводящие к поломке:
   • неполадки с АКБ – низкая плотность электролита или замыкание между собой его банок;
6. неверно выполненное «прикуривание» от другого авто;
7. грязь или влага, проникшие внутрь корпуса генератора.

Признаки неисправности:

• мгновенная разрядка полностью заряженного аккумулятора;
• появление свистящих звуков из-под капота при запуске двигателя или во время движения;
• на табло высвечивается неисправность рулевого управления, перестаёт действовать усилитель руля;
• быстро тускнеют фары при движении;
• выключаются автомагнитола и кондиционер.

Кроме того, есть несколько ситуаций, когда АКБ будет разряжаться интенсивно, но это не связано с неисправностями в системе генератор – аккумулятор:

1. Срок эксплуатации батареи, установленный заводом-изготовителем, подходит к концу.
2. Редкие поездки на небольшие расстояния при полной электронагрузке – включено максимальное количество потребителей: фары, магнитола, кондиционер и так далее.
3. Простаивание в многочасовых пробках при работающем двигателе.

ОСЦИЛЛОГРАФ В ДИАГНОСТИКЕ

Диагностика генераторов без разборки

Владимир Селиверстов

Очень часто встречаются машины в которых после запуска двигателя горит или едва тлеет лампа зарядки АКБ, но в остальном владельцев ничего не беспокоит. Зарядка есть – 13,5 – 14,2В. Единственное НО… при включении потребителей, напряжение на клеммах АКБ падает до 13,3 – 12,6В. Тут уже понятно, что неисправен генератор. Придется его снимать и ремонтировать. Перед тем как приступить к демонтажу и ремонту, для начала неплохо бы знать, в чем причина неисправности и что необходимо заменить в нем для её устранения. Для предварительного диагноза я воспользуюсь мотор – тестером MTS-5100 в режиме осциллограф. Подключаю его к 61 контакту генератора, т.е. на провод обмотки возбуждения и по полученной осциллограмме уже можно судить о причине неисправности. Также найти её можно и с помощью обычного осциллографа, или омметром, но только после снятия и разборки генератора.

1. Осциллограмма исправного генератора.

2. Если значение напряжение возбуждения больше половины напряжения АКБ, а должно равняться половине, то увидим такую осциллограмму, которая слабо отличается от осциллограммы исправного генератора, но тем не менее неисправность присутствует. При этом лампа зарядки АКБ на приборной панели полностью гаснет после запуска двигателя, т.е. так как и должно быть.

3. Далее – неисправный выпрямительный диод или его цепь. От чрезмерной нагрузки и плохого контакта клемм выпрямительного блока с клеммами статора, оплавилась пластмасса и сгорела дорожка между двумя выпрямительными диодами, что равносильно обрыву в самом диоде. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит ярко.

4. На осциллограмме видим обрыв в дополнительном диоде. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит очень тускло, едва заметно.

5. Если сопротивление дополнительного диода больше положенного, в данном случае 1090 Ом против 830 Ом у двух остальных, то увидим такую осциллограмму. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит тускло.

6. Ниже в одной осциллограмме сразу три неисправности: обрыв в одном и повышенное сопротивление(1260 Ом) в другом дополнительных диодах, плюс к этому же завышенное напряжение на обмотке возбуждения – 11,7В. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит очень ярко, как при включении зажигания, а при перегазовках вспыхивает еще ярче.

После замены приборной панели на исправную, с выходным напряжением возбуждения равным 6,7В, осциллограмма изменилась.

Автомобиль Шевроле-Нива с генератором 2112 расположенным снизу справа. Лампа заряда АКБ периодически вспыхивает и гаснет. Напряжение заряда АКБ держится стабильно – 13,3В. После снятия генератора обнаружил, что на него сверху из патрубка катает тосол. Именно в тот момент когда капля попадала внутрь генератора, загоралась лампа зарядки АКБ на приборной панели.

Когда разобрал генератор, блок диодов был покрыт белым налетом, который образовался от высохшего тосола.

Устройство автомобильного генератора

Автогенератор включает в себя несколько составляющих:

• Ротор.
• Статор.
• Блок щеток.
• Регулятор напряжения.
• Выпрямительный блок (диодный мост).

1 — задний подшипник; 2 — выпрямительный блок; 3 — контактные кольца; 4 — щетка; 5 — щеткодержатель; 6 — кожух; 7 — диод; 8 — втулка подшипника; 9 — винт; 10 — задняя крышка; 11 — крыльчатка; 12 — винт; 13 — ротор; 14 — обмотка ротора; 15 — передняя крышка; 16 — вал ротора; 17 — шайба; 18 — гайка; 19 — шкив; 20 — передний подшипник; 21 — обмотка ротора; 22 — статор.

Ротор

Ротором (от англ. rotation — вращение) называется подвижная часть автогенератора. Она представляет собой вал с расположенной на ней обмоткой возбуждения, находящейся между двумя полюсными половинками. Последние изготавливаются штамповкой, на каждой из них имеется шесть выступов в форме клюва, расположенных сверху обмотки. Эти половинки образуют систему полюсов и контактные кольца. Задача колец заключается в подаче электротока на обмотку через ее выводы.

Обмотка возбуждения предназначена для создания магнитного поля. Для решения этой задачи на нее должен быть подан слабый электроток. До запуска силового агрегата подачу тока для образования магнитного поля осуществляет АКБ. Когда ДВС заработает, и число оборотов достигнет нужной величины, подача тока на обмотку возбуждения будет производиться генератором

На роторе, кроме того, размещены:

• Приводной шкив.
• Подшипники качения.
• Охлаждающее устройство (вентилятор).

Рекомендуем: Круиз-контроль в машине — что это и как работает?

Ротор располагается внутри статора, зажатого между крышками корпусной части. Крышки снабжены посадочными местами, в которых помещаются роторные подшипники. Кроме того, в крышке, расположенной со стороны приводного шкива, имеются отверстия для вентиляции.

Схема вентиляции генераторов

Статор

Этот элемент, в отличие от вышеописанного, неподвижен (статичен), из-за чего и получил свое название. Его задача заключается в получении электротока переменной величины, возникающего под влиянием магнитного поля ротора. Статор состоит из обмоток и сердечника. Последний изготавливается из листовой стали и имеет пазы для укладки трех обмоток (по количеству фаз). Обмотки могут укладываться одним из двух способов: петлевым или волновым. Схема их соединения также может быть разной – в форме звезды или треугольника.

1 — сердечник; 2 — обмотка; 3 — пазовый клин; 4 — паз; 5 — вывод для соединения с выпрямителем.

При подключении по схеме «звезда» все обмотки соединяются вместе одним из концов в общей точке. Их вторые концы выполняют роль выводов. Схема «треугольник» предусматривает соединение обмоток по другому принципу: 1-я со 2-й, 2-я – с 3-ей, а 3-я, в свою очередь – с 1-й. В этом случае функцию выводов выполняют точки соединения. Наглядно обе схемы показаны на рисунке.

Схема «звезда» и «треугольник»

Блок щеток

Задача этой составляющей генератора заключается в передаче электричества на обмотку возбуждения. Конструктивно блок представляет собой корпус с расположенной в нем парой подпружиненных графитных щеток. Последние прижимаются с помощью пружин к контактным кольцам, но жестко с ними не скреплены.

Регулятор напряжения

Регулятор нужен для того, чтобы поддерживать величину напряжения на выходе в установленных пределах. Это необходимо, поскольку количество тока, как и его параметры, зависит от числа оборотов двигателя, а долговечность аккумулятора напрямую связана с подаваемой разностью потенциалов. Недостаточное напряжение приведет к «хроническому» недозаряду АКБ, а избыточное – к перезаряду. Как в первом, так и во втором случае срок службы батареи заметно снизится. Современные автомобили комплектуются электронными полупроводниковыми регуляторами.

Регулятор напряжения

Диодный мост (выпрямительный блок)

Задача этого элемента заключается в том, чтобы преобразовывать переменный ток, поступающий на него, в постоянный, необходимый для питания бортовой сети. Конструктивно он состоит из теплоотводящих пластин, в которые вмонтированы диоды в количестве 6 штук – по 2 на каждую статорную обмотку (на «+» и на «-») .