Автомобилен генератор: устройство и принцип на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:28

Всяка кола има прикачени файлове. Това са възли и механизми, без които работата му не е възможна. Приставките включват стартер, помпа за сервоуправление, компресор на климатика, всмукателен и изпускателен колектор, съединител. Но този списък включва и автомобилен генератор. Именно той ви позволява да поддържате стабилно напрежение в бордовата мрежа. Малко хора знаят устройството на автомобилния генератор и неговия принцип на работа. Но тази информация ще бъде полезна за всеки шофьор. Е, нека да разгледаме как работи и работи този шарнир.

Характеристика

А генератор е електрически двигател, който преобразува механичната енергия в ток.

Този елемент се използва за захранване на електрическо оборудване при работещ двигател с вътрешно горене, както и за зареждане на акумулатора на автомобила. Всички съвременни автомобили използват автомобилен алтернатор.

Къде е

Често този механизъм се намира пред двигателя. Работи от коляновия вал посредством ремък (речен или зъбен тип). Обикновено автомобилните производители поставят генератора в най-високата точка спрямо двигателя. Въпреки това, има модели, при които механизмът е прикрепен почти в областта на картера на двигателя. Защо е важно механизмът да се позиционира във възможно най-високата точка? Факт е, че автомобилният генератор много се страхува от вода. Дори малко количество влага може да го повреди. Поради това производителите се опитват да изключат възможността вода и други течности да проникнат през повърхността на този механизъм. Колкото по-високо е разположен този елемент, толкова по-безопасно е за него.

Устройство

Дизайнът на генератора включва:

• Намотка на статора.
• Предна корица.
• Намотка на възбуждане.
• Възел с четка.
• Задна корица.
• Пръстени.
• Половинки полюс.
• Изправителен блок.
• Задвижваща шайба.
• Работно колело на вентилатора.

Обърнете внимание, че този възел може да има различно оформление:

• Традиционна.
• Компактно.

Разликите са в структурата на вентилатора, токоизправителя и задвижващата шайба. Иначе устройството и работата на автомобилния генератор са идентични. Както традиционният, така и компактният механизъм се състои от ротор, токоизправител, четка, регулатор на напрежението и статор. За какво са всички тези компоненти?помислете допълнително.

Ротор

Този механизъм се използва за създаване на магнитно поле в генератора. На вала на ротора е предвидена възбуждаща намотка. Последният е поставен в специални полюсни плочи, всяка от които има шест издатини. Освен това на вала е разположен контактен пръстен. Той служи за захранване на намотката на възбуждане. Обикновено пръстените са изработени от мед (по-рядко - от месинг). Изводите на възбуждащата намотка са запоени към тези елементи.

Освен това има едно или две работни колела на вентилатора на вала на ротора. Те осигуряват охлаждане на намотката по време на работа на генератора. Въртящият се механизъм на ротора се състои от два сачмени лагера без поддръжка.

Статор

Неговата функция е да създава променлив ток. Автомобилният генератор е задължително оборудван с този елемент. Статорът е структурно интегриран с намотката и сърцевината. Последният е комплект от няколко чинии. В 36 канала за намотки има още три намотки, които образуват трифазна връзка. Производителите използват два вида намотки:

• Вълна.
• Loopback.

Самата връзка се осъществява с помощта на различни технологии:

• Схема "триъгълник". В този случай краищата на намотката са свързани последователно.
• звезда. Тук краищата на намотката са свързани в една точка.

Калъф

Съдържа повечето компоненти на генератора. Калъфът се състои от два капака: заден и преден. Първият е от страната на плъзгащите пръстени, вторият е от страната на задвижващата шайба.

Тези части са свързани заедно с дълги болтове. Самите капаци са изработени от немагнитна алуминиева сплав. Калъфът включва също вентилационни прозорци и две крачета за монтаж.

Четки и токоизправител

Четковият възел се използва за прехвърляне на ток от намотката на възбуждането към плъзгащите пръстени. Как е организиран този възел? Състои се от две графитни четки с пружини. Цялата конструкция е интегрирана с регулатора на напрежението на автомобилния алтернатор.

Сега за токоизправителя. Необходимо е да се преобразува синусоидалното напрежение в постоянен ток на бордовата мрежа. Този блок се състои от плочи. Те изпълняват функцията на радиатор, а на тях също са монтирани диоди. Общо в блока има шест полупроводникови диода. Има два такива елемента за всяка фаза. Единият е свързан към положителния, а вторият - към отрицателния извод на автомобилния алтернатор. Обикновено връзката се осъществява чрез запояване или заваряване на местата за монтаж.

Регулатор на напрежение

Продължаваме да изучаваме устройството на автомобилен генератор. В дизайна на механизма винаги има регулатор на напрежението (на жаргона на автомобилистите - „шоколад“). Този артикул може да има:

• Хибридна връзка. В този случай всички радиоелементи и електрически задвижвания се използват във веригата с микроелектронни дебелофилни елементи.
• Интегрална. Тук всички елементи на регулатора, с изключение на изходното стъпало, се изпълняват от тънкослойна микроелектроникатехнология.

Основната задача на "шоколада" е да стабилизира напрежението, което може да варира в зависимост от промените в броя на оборотите на коляновия вал и общото натоварване на бордовата мрежа.

Тази корекция се извършва автоматично поради ефекта върху тока на намотката на възбуждане. Регулаторът променя продължителността и честотата на токовите импулси. Съвременните генератори имат регулатори с термична компенсация. По този начин, колкото по-ниска е температурата на батерията, толкова повече напрежение се прилага към нейния заряд.

Генераторно задвижване

При всички превозни средства това оборудване се задвижва от коляновия вал чрез ремък. Последният може да бъде тип клин или поликлин. Обхватът на първия е значително ограничен от диаметъра на задвижваната шайба. Броят на оборотите на ротора при работещ двигател обикновено е два или три пъти по-голям от скоростта на коляновия вал.

Често автомобилите използват V-оребрен колан. Той е по-универсален, тъй като с малък диаметър на задвижваната шайба, ремъкът ви позволява да реализирате по-голямо предавателно отношение. Опъването на задвижващия елемент се регулира с помощта на специална ролка.

Принципът на работа на автомобилния генератор

Как работи това оборудване? Принципът му на действие е както следва. Когато ключът се завърти, токът от батерията преминава през четката и звъни към намотката на възбуждането. В намотката се индуцира магнитно поле. Когато коляновият вал на двигателя с вътрешно горене се върти, роторът на генератора също работи едновременно. Магнитното поле на последното прониква в намоткатастатор. На клемите се генерира променливо напрежение. При определена скорост генераторът започва да се самовъзбужда. По този начин намотката се захранва от самия генератор.

Изправителният модул започва да преобразува това напрежение в постоянен ток. При изменение на натоварването на двигателя се появява т.нар. "шоколад". Регулаторът коригира честотата на включване на намотката на генератора. С увеличаване на скоростта времето за включване намалява. Обратно, когато натоварването спадне, честотата се увеличава.

Безчетков генератор

Някои автомобили имат безчетков механизъм. В своя дизайн той има ротор с пресовани трансформаторни железни пластини. Намотката се поставя върху статора. А електродвижещата сила се формира чрез коригиране на магнитната проводимост на пролуката между статора и ротора.

Спецификации на автомобилния алтернатор

Основните параметри на този механизъм включват:

• Номинален ток. Това е пиковият изходен ток при скорост от шест хиляди оборота в минута.
• Номинално напрежение. В зависимост от вида на електрическата система на превозното средство, този параметър е 12 или 24 V. Повечето автомобили и SUV използват 12-волтова верига.
• Мощност. Автомобилен алтернатор може да бъде 60 или 120 ампера. Всичко зависи от вида на автомобила и размера на самия двигател. Ако говорим за повечето автомобили, те често използват 80-амперагенератор.

Диагностика

Мога ли да проверя състоянието на автомобилен генератор със собствените си ръце? Експертите казват, че е възможно да се диагностицира елемент в гаражни условия с помощта на конвенционален мултицет. Но преди това трябва да проверите връзката на генератора на колата и също така да се уверите, че всички връзки работят. Отворете капака на колата и намерете задвижващия ремък. Трябва да се разтегне с такава сила, че да се огъне на дълбочина 1-1,5 сантиметра от натиска на палеца. Ако говорим за точни стойности, това отклонение се измерва със сила от 10 kgf.

На първия етап се проверява регулаторът на напрежението. За да направите това, прехвърляме мултиметъра в режим на волтметър. Загряваме двигателя на средна скорост с включени фарове за десет минути. След това измерваме напрежението на изхода на масата на генератора и на неговия плюс. Номиналната стойност е от 13,5 до 14,6 V. Ако цифрата е по-малка или повече, значи регулаторът не си върши работата и трябва да бъде сменен.

След това преминаваме към диагностиката на диодния мост. Включваме устройството в режим на измерване на променлив ток. Свързваме сондите към скобата "30" и към масата на генератора. Напрежението трябва да бъде не повече от 0,5 V. В противен случай диодният мост не работи правилно. За да проверите повредата към масата, изключете генератора и извадете кабела на генератора, който е подходящ за положителния 30-ти извод. След това свързваме мултиметъра със сонди към изключеното задвижване на генератора и терминала. Токът на разряд не трябва да надвишава 0,5 mA. Ако тойповече, имаше повреда на изолацията на намотката или самите диоди.

Проверка на тока на откат

Моля, обърнете внимание: токът на откат се измерва с помощта на сонда, която е допълнение към мултиметъра. Този елемент е вид скоба, с която се покриват проводниците и се измерва силата на тока. И така, как да тестваме генератора? За да направите това, покриваме проводника, водещ към скобата на 30-ия терминал със сонда. Стартирайте двигателя и го поддържайте на висока скорост. Включваме светлината, печката и други електрически уреди. След това ние последователно измерваме всеки потребител поотделно. Стойността на измерването не трябва да надвишава сумата от показанията на всеки потребител. Максималното несъответствие е 5 ампера надолу.

Няма да е излишно да проверите тока на възбуждане на генератора. За да направите това, стартирайте двигателя и го оставете да работи пет минути при високи обороти. След това поставяме измервателна сонда около проводника с клема 67. Показанията ще бъдат равни на силата на тока на възбуждане. При работещ генератор тази цифра е около три до седем ампера.

За да проверите намотката на възбуждането, трябва да демонтирате "шоколада" и държача на четката. Прехвърляме устройството в режим на омметър и прилагаме сондите към плъзгащите пръстени. Нивото на съпротивление трябва да бъде между пет и десет ома. След това свързваме една сонда към статора. Задържаме втория на някой от контактните пръстени. Устройството трябва да показва безкрайно голямо съпротивление. Ако това не е така, тогава намотката е късо към земята.

Заключение

Така че разбрахмекакво е автомобилен генератор и как да го проверя. Както можете да видите, диагностиката може да се извърши на ръка. Въпреки това, за да разберете този проблем, трябва поне повърхностно да познавате устройството и алгоритъма на елемента.