СТО "Автохата"

Без электроэнергии современный автомобиль мертв. Дотянуть до сервиса, конечно, можно и на аккумуляторе, но не всегда. Поэтому желательно не допускать поломки генератора.

Генератор - это миниэлектростанция на борту автомобиля. Он представляет собой отдельно установленный на двигателе узел, который приводится в действие при помощи клиновидного (поликлинового) ремня от шкива коленчатого вала. За счет разницы в диаметре шкивов ротор генератора вращается в 1,8–2,5 раза быстрее, чем коленчатый вал, что позволяет вырабатывать электроэнергию для питания всех потребителей и подзарядки аккумуляторной батареи даже на холостом ходу.

В современных легковых машинах используются генераторы переменного тока. Но так как потребители электричества в автомобиле нуждаются в постоянном токе, в конструкции генераторов предусмотрен выпрямительный блок (диодный мост), как правило, вмонтированный в одну из крышек. Электроприборы автомобиля требует строго определенное напряжение (13,8–14,7 В), поэтому генератор работает совместно с регулятором напряжения (реле-регулятор), который поддерживает стабильную величину напряжения. Современные генераторы используют встроенный интегральный регулятор напряжения (в просторечьи – «шоколадка», «таблетка»).

В момент запуска двигателя ток на стартер поступает от аккумулятора, но осноным источником электрической энергии в автомобиле является все-таки генератор.

Современный вентильный генератор представляет собой синхронный трехфазный электродвигатель переменного тока. Отечественные генераторы и импортные генераторы имеют принципиально не отличающиеся друг от друга конструкции, различаясь, в основном, качеством изготовления узлов и габаритными размерами.

При запуске двигателя, как только якорь генератора начинает вращаться, создаваемое им электромагнитное поле индуцирует переменный электрический ток в обмотке статора . В выпрямительном блоке генератора этот ток становится постоянным. Далее ток от генератора поступает в электросеть автомобиля для питания системы зажигания, системы освещения и сигнализации, системы контрольно-измерительных приборов и др. Аккумуляторная батарея подключается к числу потребителей в последнюю очередь, после того, как обеспечено бесперебойное функционирование всех потребителей.

Крепления всех генераторных проводов, также как и клеммы аккумулятора, рекомендуется держать под слоем какой-нибудь консистентной минеральной смазки, чтобы избежать окисления. Необходимо следить за натяжением ремня привода генератора. Нельзя допускать работу генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Всплеск напряжения в сети, возникающий при отключении аккумулятора опасен практически для всех бортовых электронных устройств современных автомобилей.

Поскольку генератор эксплуатируется в жестких условиях подкапотного пространства, в его работе периодически возникают неисправности.

Первым из строя выходит обычно передний подшипник: сказываются большие нагрузки, приходящиеся на него, например, из-за чрезмерного натяжения приводного ремня. Для замены подшипников приходится почти полностью разобрать генератор. Для генераторов иномарок можно подобрать отечественный подшипник (подшипники выбирают по наружному и внутреннему диаметру, а также ширине).Нарушения в работе регулятора напряжения - одна из самых распространенных неисправностей в системе генераторной установки.

Работу регулятора можно проверить на автомобиле. Следует дать поработать двигателю 15 минут на средних оборотах, затем включить фары и с помощью вольтметра постоянного тока замерить напряжение между выводной клеммой и "массой" генератора. Если регулятор исправен, то замеренное напряжение должно лежать в пределах 13,5-14,5 В. В противном случае регулятор придется заменить.

Довольно часто неисправность генератора вызывается тем, что он не дает зарядный ток. Об этом свидетельствует контрольная лампа на приборной панели, а также показания амперметра или вольтметра, если этими приборами оснащен автомобиль.

Если ремень генератора нормально натянут и не проскальзывает, то самая вероятная причина неисправности - износ щеток генератора или их зависание в щеткодержателе. Щетки генератора не только изнашиваются сами, но изнашивают и контактные кольца генератора, которые расположены на одном валу с якорем и вращаются вместе с ним. Понятно, что чем больше пробег, тем больше и износ, поэтому очень часто продолжительность службы генератора ограничивается именно долговечностью контактных колец.

Если нарушения в работе генератора связаны с тем, что щетки туго перемещаются или вообще потеряли подвижность в гнездах щеткодержателя из-за попадания пыли продуктов износа и другой грязи, то достаточно извлечь щеткодержатель генератора и протереть поверхности его гнезд и щетки чистой салфеткой, смоченной в бензине. Относительно износа и подгорания контактных колец, то если этот процесс не зашел слишком далеко, можно ограничиться зачисткой колец шлифовальной шкуркой. При большом износе контактные кольца генератора следует проточить и отшлифовать на специальном станке.

Генератор - это машина, превращающая часть механической энергии работающего двигателя в электрическую. Когда двигатель работает, генератор «кормит» немало нахлебников. Даже первичный источник электропитания - аккумуляторная батарея - заряжается от генератора, превратившись в мощный потребитель. Поэтому важно, чтобы мощности «электростанции» хватило на всех.

Ротор генератора (фото 1) приводится во вращение клиноременной передачей от шкива коленчатого вала.

На вал ротора напрессованы клювообразные полюсы из электротехнической стали - вместе с валом они образуют своеобразный сердечник электромагнита. Между полюсами помещена обмотка возбуждения 2. Ее концы выведены через отверстия в полюсе и припаяны к контактным кольцам 3. Питание к кольцам подведено через угольные щетки. На валу ротора обязательно закреплена крыльчатка охлаждения генератора 5; в некоторых конструкциях она объединена со шкивом привода генератора. Статор - конструкция тоже нехитрая. В основе корпуса набор из тонких пластин электротехнической стали - они связаны сваркой.

 Регулятор напряжения (слева) и диодный мост.

На внутренней стороне корпуса образованы 36 полузакрытых пазов, в которые уложена трехфазная обмотка и закреплена - чаще всего пластмассовыми трубками, иногда деревянными клинышками. Обмотка изолирована. В каждой фазной обмотке шесть катушек - и эти обмотки соединены в «звезду». Как работает генератор ? Когда по обмотке возбуждения протекает ток, вокруг полюсов ротора наводится магнитное поле - полюса становятся «северными» и «южными».

Если ротор вращать, то магнитный поток, пронизывающий обмотки статора, меняется по величине и направлению. В обмотке статора появляется электродвижущая сила. Но на выходе генератора нам необходимо получить постоянный ток - на той самой резьбовой шпильке, к которой прикручены провода потребителей, в том числе батареи. Для этого генератор дополнили выпрямителем - диодным мостом. На снимке показано стрелкой квадратное отверстие на конце «подковы» - вот здесь и установлена резьбовая шпилька. Нижняя полуволна напряжения на каждой обмотке «перевертывается» и становится положительной. Полярность подключения диодов, собственно, и определяет полярность сети автомобиля. В нашем примере на «массе» - минус. На некоторых старых авто «плюсом» может быть корпус.

А для чего появился конденсатор С? Его емкость обычно 2,2 мкФ.

Он еще больше сглаживает колебания выходного напряжения, вызванные работой обмоток. Но необходимо стабилизировать напряжение генератора в широком диапазоне оборотов. Для этого ток в обмотке возбуждения управляется регулятором напряжения. Регулятор генератора может быть включен по-разному. После включения зажигания ток в обмотку возбуждения поступает через регулятор напряжения генератора. 

Напряжение от замка зажигания через контрольную лампу и диод поступает на регулятор. Контрольная лампа светится. После пуска двигателя на дополнительных диодах появляется напряжение питания, равное напряжению зарядки, - теперь обмотка возбуждения питается от этих диодов. Это напряжение выше напряжения батареи - и диод запирается, лампа гаснет, подтверждая работу генератора. 

При работе генератора на этом выводе появляется напряжение около 8 В. А при включении зажигания ток через замкнутые контакты реле и лампу идет на минус, лампа светится. Хорошо известен очень старый и самый простой способ контроля работы генератора: в цепи зарядки был амперметр. Включил зажигание - стрелка показывает «отрицательный» ток, то есть батарея разряжается. Пустил двигатель - стрелка должна перейти в плюсовую часть шкалы, показывая зарядку.

Надо признать, что идея не так уж и плоха - водитель знает не только направление тока, но и величину. Позднее контроль зарядки доверили вольтметру. При включенном зажигании прибор показывает напряжение аккумуляторной батареи (обычно не больше 12,7-12,8 В). При работающем двигателе - около 14 В.

Иногда на шкале вольтметра цифры отсутствуют - водитель следит за тем, в зоне какого цвета находится стрелка. В продаже есть и светодиодные вольтметры: включаем такой в гнездо прикуривателя и вперед! Неудобство одно - от вольтметра не прикуришь. 

Виды неисправностей

 В генераторах встречаются два типа неисправностей – электрические и механические.Электрические: износ щеток, нарушение или обрыв контакта в электрических цепях, межвитковое замыкание обмотки ротора. Иногда выходят из строя регуляторы напряжения и диодный мост. Изредка симптомы, характерные для неисправного генератора, появляются и вследствие других неполадок (плохого контакта в гнезде предохранителя, установленного в цепи обмотки возбуждения генератора или обгоревших контактов в замке зажигания). Постоянное горение контрольной лампы, которая на старых моделях включается специальным реле, может быть вызвано его поломкой.

Причиной механических неисправностей часто становится износ рабочих поверхностей подшипников, растяжение или обрыв ремня привода генератора. Люфт в подшипниках способен привести к радиальному биению ротора. Он будет задевать обмотки статора, в результате чего произойдет короткое замыкание.

Признаки неисправности генератора

	Горение или мигание контрольной лампы разряда аккумуляторной батареи при работающем двигателе.
	Постоянная разрядка аккумуляторной батареи или ее перезаряд («выкипание» электролита).
	Тусклый свет фар при работающем двигателе.
	Изменение силы света фар при увеличении числа оборотов мотора (допустимо на очень старых моделях при переходе от холостых оборотов к более высоким, но дальше сила света меняться не должна).
	Посторонние звуки (вой, писк и стук), исходящие от генератора.

 Необходимо регулярно (при каждом ТО) контролировать как натяжение, так и состояние ремня привода. Есть трещины и расслоения – нужна замена.