Генератор переменного тока автомобиля. Устройство, принцип работы, неисправности и ремонт

-номинальное напряжение;

-номинальная частота возбуждения;

-номинальный ток;

-частота самовозбуждения;

-КПД (коэффициент полезного действия).

 

Номинальное напряжение составляет 12 либо 24 В, величина напряжения зависит от конструкции электрической системы. Номинальным током считается максимальный ток отдачи при номинальной частоте вращения (она составляет 6 000 оборотов в минуту). 
 
Токоскоростная характеристика – это зависимость силы тока от частоты вращения генератора.  
 
Кроме номинальных значений, токоскоростная характеристика имеет и другие точки: 

• минимальный ток и минимальную рабочую частоту вращения (40-50% от номинального тока составляет минимальный ток);

• максимальный ток и максимальную частоту вращения (не более чем на 10% максимальный ток превышает номинальный).

 

Потребители электроэнергии

• Системы автомобиля, в зависимости от модели и комплектации:
• -ABS — антиблокировочная система колёс (антиюзовый автомат торможения)
• -SRS — система безопасности (подушки безопасности, натяжители ремней и т. д.)
• -EFI — электронная система впрыска топлива (для бензиновых двигателей)
• -Автоматическая коробка передач с электронным управлением
• Световые приборы
• Автомобильные световые приборы делятся на наружные и внутренние.
• К наружным относятся фары (с ближним и дальним светом), габаритные огни, указатели поворота (совмещены с аварийной сигнализацией), стоп-сигналы, фонари заднего хода, фонари освещения номерного знака, противотуманные фары, в некоторых случаях — декоративные лампы.
• К внутренним относятся лампы освещения салона, подкапотная лампа, лампа освещения багажника, лампа освещения перчаточного ящика, лампы подсветки приборной панели и др.
• Прочие потребители:
• -Стартёр
• -Система зажигания
• -Бортовой компьютер
• -Электроусилитель руля
• -Двигатели вентиляторов, приводов стеклоочистителей, электростеклоподъёмников, и т. п.
• -Обогреваемые стекла
• -Парковочные датчики (парктроник)
• -Видеокамеры заднего обзора
• -Сервоприводы сидений
• -Прикуриватель
• -Радиоприёмник (магнитола), телевизор, мультимедийная развлекательная система
• -Звуковой сигнал
• -Противоугонная сигнализация
• -GPS-навигатор, встроенный или отдельный,
• -а также другие вспомогательные и информационные системы и приборы.
• Некоторые виды бытовой техники, приспособленной также и для работы в автомобиле, могут получать питание от автомобильной электросети (подключение осуществляется либо через специальное гнездо, либо через гнездо прикуривателя). Для этой цели применяются различные адаптеры — от простейших делителей напряжения до импульсных блоков питания с двойным преобразованием тока. Но гнездо прикуривателя изначально не было рассчитано на подключение иных потребителей, кроме как нагревательного элемента «электрозажигалки», поэтому нередки перегорания предохранителей и термическое повреждение гнезда (необходимо рассчитать допустимый потребляемый ток по предохранитялям прикуривателя).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Неисправности генератора 
   

Генератор - самый активно нагруженный компонент электрики

Во время движения автомобиля частота оборотов вала генератора достигает 10-14 тысяч оборотов в минуту. Это самая большая скорость вращения среди всех узлов автомобиля, в 2-3 раза превышающая частоту оборотов двигателя.

     Срок службы у генератора примерно в два раза меньше, чем у двигателя: примерно 160 тыс. километров пробега.

Для того чтобы напряжение при увеличении частоты вращения якоря не изменялось, необходимо пропорционально уменьшать магнитный поток возбуждения. При применении в генераторе электромагнитов это можно обеспечить, уменьшая силу тока в обмотках возбуждения. На этом принципе основано регулирование напряжения автомобильных генераторов. Оно осуществляется с помощью электромагнитных вибрационных реле, называемых реле-регулятором.

        Диагностика реле-регулятора генератора осуществляется с помощью диагностических стендов, где определяют напряжение включения генератора и зарядный ток. Напряжение, регулируемое реле-регулятором должно быть в пределах 13,9 - 14,5 В.

Следует проверять натяжение ремня привода генератора. При проскальзывании ремня генератор не развивает полной мощности, что приводит к разряду аккумуляторной батареи.

В генераторах также проверяют износ щеток, усилие пружин щеткодержателей и состояние контактных колец и подшипников ротора.

Высоту щеток измеряют при снятом щеткодержателе. Если щетки износились до высоты 8 - 10мм, их заменяют.

Усилие пружин щеткодержателей должно соответствовать нормам марки Вашего автомобиля, например, для ВАЗ - 4,2± 0,2 Н (420±20гс).

Контактные кольца должны быть чистыми, без следов масла.

Состояние подшипников можно проверить, вращая вал ротора от руки при снятых щетках. Вал должен вращаться легко, без заеданий, шумов и стуков.

 

2.3.Основные неисправности генератора и способы их устранения

Генератор не дает зарядного тока (амперметр показывает разрядный ток при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя)
Пробуксовка приводного ремня	Натянуть ремень, убедившись в исправности подшипников
Зависание щеток	Очистить щеткодержатель, щетки от грязи, проверить усилие щеточных пружин
Подгорание контактных колец	Зачистить и при необходимости проточить контактные кольца
Обрыв цепи возбуждения	Устранить обрыв цепи
Задевание ротора за полюса статора	Проверить подшипники, места посадки. Поврежденные детали заменить
Неисправность регулятора напряжения	Заменить регулятор напряжения
Обрыв в цепи "генератор-аккумулятор"	Устранить обрыв
Генератор дает зарядный ток, но не обеспечивает хорошего заряда аккумуляторной батареи
Плохой контакт "массы" генератора с "массой" регулятора напряжения	Проверить целостность провода, идущего на "массу", и надежность контакта
Срабатывание реле защиты регулятора напряжения из-за замыкания в цепи возбуждения генератора на "массу"	Найти место замыкания и устранить неисправность
Износ щеток	Заменить щетки новыми
Зависание щеток	Очистить щеткодержатель, щетки от грязи
Загрязнение и замасливание контактных колец	Протереть кольца тканью, смоченной бензином
Неисправность регулятора напряжения	Проверить и при необходимости заменить регулятор напряжения
Витковое замыкание или обрыв цепи одной из фаз статорной обмотки. Неисправность (пробой) диодов выпрямительного блока	Разобрать генератор, проверить состояние статорной обмотки (отсутствие обрыва и замыкания). Статор с неисправной обмоткой заменить
Слабое натяжение ремня	Отрегулировать натяжение ремня
Повышенная шумность генератора
Износ или разрушение подшипников	Заменить подшипники
Ослабление гайки шкива генератора	Подтянуть гайку
Износ посадочного места подшипника	Заменить крышку генератора
Межвитковое замыкание обмотки статора ("вой" генератора)	Заменить статор

2.4.Хранение генератора

Недопустимо производить следующие действия: 
       - оставлять автомобиль с подключенным аккумулятором при подозрении на неисправность выпрямителя генератора. Это может привести к полному разряду аккумулятора и даже к возгоранию электропроводки; 
      - проверять работоспособность генератора замыканием его выводов на "массу" и между собой; 
     - проверять исправность генератора путем отключения аккумуляторной батареи при работающем двигателе из-за возможности выхода из строя регулятора напряжения, электронных элементов систем впрыска, зажигания, бортового компьютера и т. д.;

     - допускать попадание на генератор электролита, "Тосола" и т. д.

 

2.5.Примерная стоимость запчастей:  

Статор 600 руб. 

Ротор 850 рублей.

Диодный мост генератора 250 руб.

Щетки генератора 100 руб.

Подшипник генератора 150руб/комплект. 

При таких ценах устранить неисправности генератора на много выгоднее, чем покупать новый генератор.

 

 

 

 

 

2.6.Замена генератора другой модели.

Замена одного типа генератора на автомобиле другим всегда возможна, если соблюдаются четыре условия: 
      - генераторы имеют одинаковые токоскоростные характеристики или по энергетическим показателям характеристики заменяющего генератора не хуже, чем у заменяемого; 
     - передаточное число от двигателя к генератору одинаково; 
     - габаритные и присоединительные размеры заменяющего генератора позволяют установить его на двигатель. Следует иметь в виду, что большинство генераторов зарубежных легковых автомобилей имеют однолапное крепление, в то время как отечественные генераторы крепятся на двигателе за две лапы, поэтому замена зарубежного генератора отечественным скорее всего потребует замены кронштейна крепления генератора на двигателе; 
      - схемы заменяемой и заменяющей генераторной установки идентичны.

 

2.7. Общие рекомендации по выбору автомбильного генератора

При установке аккумуляторной батареи на автомобиль убедитесь в правильной полярности подключения. Ошибка приведет к немедленному выходу из строя выпрямителя генератора, может возникнуть пожар. Такие же последствия возможны при запуске двигателя от внешнего источника тока (прикуривании) при неправильной полярности подключения. При эксплуатации автомобиля необходимо: 
     - следить за состоянием электропроводки, особенно за чистотой и надежностью соединения контактов проводов, подходящих к генератору, регулятору напряжения. При плохих контактах бортовое напряжение может выйти за допустимые пределы; 
    - отсоединить все провода от генератора и от аккумулятора при электросварке кузовных деталей автомобиля; 
 
    - следить за правильным натяжением ремня генератора. Слабо натянутый ремень не обеспечивает эффективную работу генератора, натянутый слишком сильно приводит к разрушению его подшипников; 

2.8 Какой генератор лучше выбрать

 
      Сначала определитесь с производителем. На русские генераторы гораздо легче найти запчасти, когда на не популярные генераторы найти замену сломанной детали практически невозможно. 
      Определитесь с силой тока. С завода генератор десятки имеет силу тока 80А, этого вполне достаточно даже при наличии дополнительный потребителей тока. Если генератора не хватает, тогда сначала попробуйте провести его ревизию и почистить контакты. 
       Мощные генераторы 120А устанавливают, как правило, когда в автомобиле имеется "сильная" акустика, вред аккумулятору они не оказывают. 
      Кто в будущем желает установить 3х уровневый регулятор напряжения (РН), рекомендуется сначала определить на сайте производителя, с какими генераторами он конструктивно совместим. 
     Говорят, что генераторы с цифрами -03- в конце номера модели имеют РН нового образца, который лучше старого. 
     Также, обратите внимание на наличие гарантии, тогда Вы без проблем сможете обменять генератор на новый в случае брака. Кстати, процент брака генераторов составляет почти 25-50% ! 

 

 

 

 

 

2.9.Выбор лучшего генератора на автомобиль ВАЗ 2110

 
   На ВАЗ 2110 устанавливают генераторы КАТЭК(г. Новгород), сила тока которого составляет 80А. 
Ресурс генератора автомобиля: 
Срок службы генератора сильно различается, и зависит от качества его исполнения. Для примера, штатный генератор способен прослужить 140тыс.км., а это почти 10лет эксплуатации.

Цена генератора КАТЭК 
Стоимость от 2500 рублей до 5000 рублей. 
Кстати, в целях экономии, на ВАЗ 2110 устанавливают генератор от Волги (406 двигатель), цена которого 2200 рублей. Никаких переделок или доработок не требуется. 
 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                      Заключение.

 

С помощью моей работы я сделал исследование, то есть, по подробности раскрыл  устройство генератора, принцип работы, а так же проанализировал неисправности и их устранения. Цель моей работы был передать слушателям верные указания и информации о генераторе переменного тока автомобильного транспорта.

Вывод:

Я пришел к выводу, что генератор является самым нагружаемым компонентом в автомобильном транспорте, а так же один  из самых главных, и соответственно его техническое состояние и непрерывная работа должны быть выше-исправными для удобной и качественной езды или работы.  

Если сравнить по аналогии с человеческим организмом автомобиль то двигатель внутреннего сгорания станет сердцем, ну а роль нервной системы достанется генератору вкупе с бортовой проводкой. Будет ли двигаться автомобиль без генератора? Будет, но не долго, ровно до тех пор, пока не разрядится аккумуляторная батарея. Вот именно для зарядки аккумулятора и поддержания рабочего напряжения в бортовой сети и служит автомобильный генератор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

-Краткий автомобильный справочник, Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта, Москва, 1983 год.

-В. И. Василевский, Ю. А. Купеев. Автомобильные генераторы Москва, Транспорт, 1978 год

-М. М. Томушев. Устройство автомобиля Москва, Машгиз, 1962 год

-Источники с сайтов интернета