Generator samochodowy: urządzenie i zasada działania

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:17

Każdy samochód ma osprzęt. Są to węzły i mechanizmy, bez których jego praca nie jest możliwa. Osprzęt zawiera rozrusznik, pompę wspomagania kierownicy, sprężarkę klimatyzacji, kolektor ssący i wydechowy, sprzęgło. Ale ta lista zawiera również generator samochodowy. To on pozwala utrzymać stabilne napięcie w sieci pokładowej. Niewiele osób zna urządzenie generatora samochodowego i jego zasadę działania. Ale ta informacja przyda się każdemu kierowcy. Cóż, spójrzmy, jak działa i działa ten zawiasowy element.

Charakterystyka

Generator to silnik elektryczny, który zamienia energię mechaniczną na prąd.

Element ten służy do zasilania urządzeń elektrycznych podczas pracy silnika spalinowego oraz do ładowania akumulatora samochodowego. Wszystkie nowoczesne samochody używają alternatora samochodowego.

Gdzie to jest

Często ten mechanizm znajduje się przed silnikiem. Działa od wału korbowego za pomocą paska (typu rzecznego lub zębatego). Zazwyczaj producenci samochodów umieszczają generator w najwyższym punkcie względem silnika. Istnieją jednak modele, w których mechanizm jest mocowany prawie w okolicy skrzyni korbowej silnika. Dlaczego ważne jest, aby ustawić mechanizm w najwyższym możliwym punkcie? Faktem jest, że generator samochodowy bardzo boi się wody. Nawet niewielka ilość wilgoci może go uszkodzić. Dlatego producenci starają się wykluczyć możliwość penetracji powierzchni tego mechanizmu przez wodę i inne płyny. Im wyżej znajduje się ten element, tym jest dla niego bezpieczniejszy.

Urządzenie

Projekt generatora obejmuje:

• Uzwojenie stojana.
• Okładka przednia.
• Uzwojenie wzbudzenia.
• Węzeł pędzla.
• Tylna okładka.
• Pierścienie ślizgowe.
• Połówki bieguna.
• Prostownik.
• Kółko napędowe.
• Wirnik wentylatora.

Pamiętaj również, że ten węzeł może mieć inny układ:

• Tradycyjne.
• Kompaktowy.

Różnice dotyczą konstrukcji wentylatora, zespołu prostownika i koła napędowego. W przeciwnym razie urządzenie i działanie generatora samochodowego są identyczne. Zarówno tradycyjny, jak i kompaktowy mechanizm składa się z wirnika, prostownika, zespołu szczotek, regulatora napięcia i stojana. Do czego służą te wszystkie komponenty?rozważ dalej.

Wirnik

Ten mechanizm jest używany do tworzenia pola magnetycznego w generatorze. Na wale wirnika znajduje się uzwojenie wzbudzenia. Ten ostatni jest umieszczony w specjalnych płytach biegunowych, z których każda ma sześć występów. Dodatkowo na wale znajduje się pierścień kontaktowy. Służy do zasilania uzwojenia wzbudzenia. Zazwyczaj pierścionki wykonane są z miedzi (rzadziej z mosiądzu). Do tych elementów przylutowane są przewody uzwojenia wzbudzenia.

Ponadto na wale wirnika znajduje się jeden lub dwa wirniki wentylatora. Zapewniają chłodzenie uzwojeń podczas pracy generatora. Mechanizm obrotowy wirnika składa się z dwóch łożysk kulkowych bez konserwacji.

Stator

Jego funkcją jest wytwarzanie prądu przemiennego. Generator samochodowy jest koniecznie wyposażony w ten element. Stojan jest konstrukcyjnie zintegrowany z uzwojeniem i rdzeniem. Ten ostatni to zestaw kilku talerzy. W 36 rowkach uzwojenia znajdują się jeszcze trzy uzwojenia, które tworzą połączenie trójfazowe. Producenci stosują dwa rodzaje uzwojeń:

• Fala.
• Loopback.

Samo połączenie jest realizowane przy użyciu różnych technologii:

• Schemat „trójkąt”. W takim przypadku końce uzwojenia są połączone szeregowo.
• Wzór gwiazdy. Tutaj końce uzwojenia są połączone w jednym punkcie.

Sprawa

Zawiera większość komponentów generatora. Etui składa się z dwóch osłon: tylnej i przedniej. Pierwszy znajduje się po stronie pierścieni ślizgowych, drugi znajduje się po stronie koła napędowego.

Te części są połączone długimi śrubami. Same pokrywki są wykonane z niemagnetycznego stopu aluminium. Walizka zawiera również okienka wentylacyjne i dwie nóżki montażowe.

Szczotki i prostownik

Zespół szczotek służy do przesyłania prądu z uzwojenia wzbudzenia do pierścieni ślizgowych. Jak zorganizowany jest ten węzeł? Składa się z dwóch pędzli grafitowych ze sprężynkami. Cała konstrukcja jest zintegrowana z regulatorem napięcia alternatora samochodowego.

Teraz o prostowniku. Konieczne jest przekształcenie napięcia sinusoidalnego na prąd stały sieci pokładowej. Ten blok składa się z płyt. Pełnią funkcję radiatora, a na nich również montowane są diody. W sumie w bloku znajduje się sześć diod półprzewodnikowych. W każdej fazie są dwa takie elementy. Jeden jest podłączony do dodatniego, a drugi do ujemnego zacisku alternatora samochodowego. Zwykle połączenie wykonuje się przez lutowanie lub spawanie w miejscach montażu.

Regulator napięcia

Kontynuujemy badania urządzenia generatora samochodowego. W konstrukcji mechanizmu zawsze znajduje się regulator napięcia (w slangu kierowców - „czekolada”). Ten przedmiot może mieć:

• Połączenie hybrydowe. W tym przypadku wszystkie radioelementy i napędy elektryczne są stosowane w obwodzie z mikroelektronicznymi elementami grubowarstwowymi.
• Integralna. Tutaj wszystkie elementy regulatora, z wyjątkiem stopnia wyjściowego, wykonywane są przez cienkowarstwową mikroelektronikętechnologia.

Głównym zadaniem „czekolady” jest stabilizacja napięcia, które może zmieniać się wraz ze zmianami liczby obrotów wału korbowego i całkowitym obciążeniem sieci pokładowej.

Ta korekcja jest przeprowadzana automatycznie ze względu na wpływ na prąd uzwojenia wzbudzenia. Regulator zmienia czas trwania i częstotliwość impulsów prądu. Nowoczesne generatory posiadają regulatory z kompensacją termiczną. Zatem im niższa temperatura akumulatora, tym większe napięcie jest przykładane do jego ładowania.

Napęd generatora

We wszystkich pojazdach to urządzenie jest napędzane przez wał korbowy za pomocą paska. Te ostatnie mogą być typu klinowego lub polywedge. Zakres pierwszego jest znacznie ograniczony średnicą napędzanego koła pasowego. Liczba obrotów wirnika podczas pracy silnika jest zwykle dwa lub trzy razy większa od prędkości wału korbowego.

Często samochody używają paska klinowego. Jest bardziej wszechstronna, ponieważ przy małej średnicy napędzanego koła pasowego pasek pozwala na realizację większego przełożenia. Napięcie elementu napędowego reguluje się za pomocą specjalnej rolki.

Zasada działania generatora samochodowego

Jak działa ten sprzęt? Jego zasada działania jest następująca. Po przekręceniu kluczyka prąd z akumulatora przepływa przez zespół szczotek i pierścienie do uzwojenia wzbudzenia. W uzwojeniu indukowane jest pole magnetyczne. Gdy wał korbowy silnika spalinowego się obraca, wirnik generatora również pracuje w tym samym czasie. Pole magnetyczne tego ostatniego przenika przez uzwojeniestojan. Na zaciskach generowane jest napięcie przemienne. Przy określonej prędkości generator zaczyna się samowzbudzać. W ten sposób uzwojenie jest zasilane przez sam generator.

Prostownik zaczyna przetwarzać to napięcie na prąd stały. Wraz ze zmianą obciążenia na silniku tzw. "czekolada". Regulator koryguje częstotliwość załączania uzwojenia generatora. Wraz ze wzrostem prędkości skraca się czas włączania. I odwrotnie, gdy obciążenie spada, częstotliwość wzrasta.

Generator bezszczotkowy

Niektóre samochody mają mechanizm bezszczotkowy. W swojej konstrukcji ma wirnik z tłoczonymi płytami żeliwnymi transformatora. Uzwojenie jest umieszczone na stojanie. A siła elektromotoryczna powstaje poprzez korektę przewodności magnetycznej szczeliny między stojanem a wirnikiem.

Dane techniczne alternatora samochodowego

Główne parametry tego mechanizmu to:

• Prąd znamionowy. Jest to szczytowy prąd wyjściowy przy prędkości sześciu tysięcy obrotów na minutę.
• Napięcie znamionowe. W zależności od typu instalacji elektrycznej pojazdu ten parametr wynosi 12 lub 24 V. Większość samochodów i SUV-ów korzysta z obwodu 12 V.
• Moc. Alternator samochodowy może mieć prąd o natężeniu 60 lub 120 amperów. Wszystko zależy od rodzaju auta i wielkości samego silnika. Jeśli mówimy o większości samochodów, często używają 80-amperówgenerator.

Diagnoza

Czy mogę własnoręcznie sprawdzić stan generatora samochodowego? Eksperci twierdzą, że za pomocą konwencjonalnego multimetru można zdiagnozować element w warunkach garażowych. Ale wcześniej musisz sprawdzić połączenie generatora samochodowego, a także upewnić się, że wszystkie połączenia działają. Otwórz maskę samochodu i znajdź pasek napędowy. Powinien być rozciągany z taką siłą, aby uginał się pod naciskiem kciuka na głębokość 1-1,5 centymetra. Jeśli mówimy o dokładnych wartościach, to ugięcie jest mierzone z siłą 10 kgf.

Na pierwszym etapie sprawdzany jest regulator napięcia. Aby to zrobić, przenosimy multimetr do trybu woltomierza. Rozgrzewamy silnik na średnich obrotach przy włączonych reflektorach przez dziesięć minut. Następnie mierzymy napięcie na wyjściu masy generatora i na jego plusie. Wartość nominalna wynosi od 13,5 do 14,6 V. Jeżeli wartość jest mniejsza lub większa, to regulator nie wykonuje swojej pracy i wymaga wymiany.

Następnie przystępujemy do diagnostyki mostka diodowego. Włączamy urządzenie w trybie pomiaru prądu przemiennego. Sondy podłączamy do zacisku „30” i do masy generatora. Napięcie nie powinno przekraczać 0,5 V. W przeciwnym razie mostek diodowy nie działa poprawnie. Aby sprawdzić przebicie do masy, wyłącz generator i wyjmij przewód generatora, który jest odpowiedni dla dodatniego 30-go zacisku. Następnie podłączamy multimetr z sondami do odłączonego napędu generatora i zacisku. Prąd rozładowania nie powinien przekraczać 0,5 mA. Jeśli onwięcej, nastąpiła awaria izolacji uzwojenia lub samych diod.

Sprawdzenie prądu odrzutu

Uwaga: prąd odrzutu jest mierzony za pomocą sondy, która jest dodatkiem do multimetru. Ten element jest rodzajem zacisku, którym zakrywa się przewody i mierzy się natężenie prądu. Jak więc testujemy generator? W tym celu zakrywamy sondą przewód prowadzący do zacisku na 30. zacisku. Uruchom silnik i utrzymuj go na wysokich obrotach. Włączamy światło, kuchenkę i inne urządzenia elektryczne. Następnie naprzemiennie mierzymy każdego konsumenta indywidualnie. Wartość pomiaru nie powinna przekraczać sumy odczytów każdego konsumenta. Maksymalna rozbieżność wynosi 5 amperów w dół.

Sprawdzenie prądu wzbudzenia generatora nie będzie zbyteczne. Aby to zrobić, uruchom silnik i pozwól mu pracować przez pięć minut na wysokich obrotach. Następnie umieszczamy sondę pomiarową wokół przewodu z zaciskiem 67. Odczyty będą równe sile prądu wzbudzenia. Na pracującym generatorze ta liczba wynosi około trzech do siedmiu amperów.

Aby sprawdzić uzwojenie wzbudzenia, musisz zdemontować „czekoladę” i uchwyt szczotki. Przenosimy urządzenie do trybu omomierza i przykładamy sondy do pierścieni ślizgowych. Poziom oporu powinien wynosić od pięciu do dziesięciu omów. Następnie podłączamy jedną sondę do stojana. Drugi trzymamy na dowolnym pierścieniu kontaktowym. Urządzenie powinno wykazywać nieskończenie duży opór. Jeśli tak nie jest, oznacza to zwarcie uzwojenia do masy.

Wniosek

Więc się domyśliliśmyco to jest generator samochodowy i jak to sprawdzić. Jak widać, diagnostykę można wykonać ręcznie. Aby jednak zrozumieć ten problem, trzeba przynajmniej powierzchownie poznać urządzenie i algorytm elementu.