Устройство автомобильного генератора: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

Устройство автомобильного генератора, принцип работы

Главная / Ремонт генераторов / Устройство генератора

Автомобильный генератор — это электротехнический агрегат благодаря которому обеспечивается постоянное электропитание потребителей в транспортном средстве. При пуске мотора, главным электропотребителем является стартер. В момент пуска он берез энергию с АКБ ( аккумуляторной батарее) в результате чего, она интенсивно разряжается. После запуска, генератор превращает механическую энергию в электрическую и заряжает АКБ, тем самым восполняя ее резерв.

В ходе эксплуатации автомобиля генератор постоянно подзаряжает аккумулятор. Однако при использовании большого количества потребителей ( освещение, обогревы, музыка ), силы подзарядки может не хватить и АКБ начнет разражаться.

Устройство всех автомобильных генераторов однотипно. Главным элементом является статор с обмоткой. Корпус представляет собой две замыкающиеся крышки, изготовленные из алюминия. Корпус имеет технологические отверстия для вентиляции. Это позволяет не перегреваться обмотке в процессе работы. Генератор крепиться к двигателю специальным скифом. Крышки зажиты несколькими винтами, при этом статор оказывается зажатым между них.

Важной деталью является ротор. Особенностью автомобильных генераторов является тип полюсной системы ротора. Она состоит из двух полюсных половины с выступами — полюсами клювообразной формы по шесть на каждой стороне. Полюсные половины выполняются штамповкой и могут иметь выступы. В случае отсутствия выступов при напрессовке на вал между полюсными половинами устанавливается втулка с обмоткой возбуждения, намотанной на каркас, при этом намотка осуществляется после установки втулки внутрь каркаса. Валы роторов изготавливаются из специальной стали. Которая имеет специфических агрегатных характеристики.

Щеточный узел — это механизм, обеспечивающий скользящий контакт. Отличаю два типа щеток — меднографитные и электрографитные.
Выпрямительные узел также имеет два типа конструкции — пластины-теплоотводы и конструкции с сильно развитым оребрением. Каждая из них имеет свои особенности и определяет технические характеристики генератора.

Подшипниковые узлы — это радиальные шариковые подшипники с одноразовой закладкой пластичной смазки на весь срок службы. Иногда производители используют специальные двухсторонние уплотнения, которые встроены в подшипник. Охлаждение генератора осуществляется вентилятором, встроенным в корпус. Воздух для охлаждения засасывается под действием центробежной силы в технологичные отверстия.

Важной частью является регулятор напряжения генератора. Он поддерживает напряжение в необходимых пределах, необходимых для нормальной работы энергопотребителей. Устройство и схема регулятора могут отличатся в зависимости от производителя генератора, однако принцип работы у всех одинаковых. Отличительное свойство регулятора — это термокомпенсация. Величина термокомпенсации достигает до 0,01 В на 1°С. Некоторые модели выносных регуляторов имеют ручные переключатели уровня напряжения (зима/лето).

Устройство автомобильного генератора

По своему конструктивному
исполнению генераторные установки
можно разделить на две группы — генераторы
традиционной конструкции с вентилятором
у приводного шкива и генераторы так
называемой компактной конструкции с
двумя вентиляторами во внутренней
полости генератора.Обычно
«компактные» генераторы оснащаются
приводом с повышенным передаточным
отношением через поликлиновый ремень
и поэтому по принятой у некоторых фирм
терминологии, называются высокоскоростными
генераторами. При этом внутри этих групп
можно выделить генераторы, у которых
щеточный узел расположен во внутренней
полости генератора между полюсной
системой ротора и задней крышкой и
генераторы, где контактные кольца и
щетки расположены вне внутренней
полости. В этом случае генератор имеет
кожух, под которым располагается щеточный
узел, выпрямитель и, как правило, регулятор
напряжения.

Любой генератор содержит
статор с обмоткой, зажатый между двумя
крышками — передней, со стороны привода,
и задней, со стороны контактных колец.
Крышки, отлитые из алюминиевых сплавов,
имеют вентиляционные окна, через которые
воздух продувается вентилятором сквозь
генератор.

Генераторы традиционной
конструкции снабжены вентиляционными
окнами только в торцевой части, генераторы
«компактной» конструкции еще и на
цилиндрической части над лобовыми
сторонами обмотки статора. «Компактную»
конструкцию отличает также сильно
развитое оребрение, особенно в
цилиндрической части крышек. На
крышке со стороны контактных колец
крепятся щеточный узел, который часто
объединен с регулятором напряжения, и
выпрямительный узел.Крышки обычно
стянуты между собой тремя или четырьмя
винтами, причем статор обычно оказывается
зажат между крышками, посадочные
поверхности которых охватывают статор
по наружной поверхности. Крепежные лапы
и натяжное ухо генератора отливаются
заодно с крышками, причем, если крепление
двухлапное, то лапы имеют обе крышки,
если однолапное — только передняя.
Впрочем, встречаются конструкции, у
которых однолапное крепление осуществляется
стыковкой приливов задней и передней
крышек, а также двухлапные крепления,
при котором одна из лап, выполненная
штамповкой из стали, привертывается к
задней крышке, как, например, у некоторых
генераторов фирмы Paris—Rhone прежних
выпусков. При двухлапном

креплении в отверстии задней
лапы обычно располагается дистанционная
втулка, позволяющая при установке
генератора выбирать зазор между
кронштейном двигателя и посадочным
местом лап.

Статор генератора (рис. 5.3)
набирается из стальных листов толщиной
0.8…1 мм, но чаще выполняется навивкой
«на ребро». Такое исполнение
обеспечивает меньше отходов при обработке
и высокую технологичность.

Особенностью автомобильных
генераторов является вид полюсной
системы ротора (рис. 5.4). Она содержит
две полюсные половины с выступами —
полюсами клювообразной формы по шесть
на каждой половине.

Полюсные половины выполняются
штамповкой и между и между ними на валу
устанавливается катушка с обмоткой
возбуждения. Обмотка возбуждения в
сборе с ротором пропитывается лаком.
Клювы полюсов по краям обычно имеют
скосы с одной или двух сторон для
уменьшения магнитного шума генераторов.
В некоторых конструкциях для той же
цели под острыми конусами клювов
размещается антишумовое немагнитное
кольцо, расположенное над обмоткой
возбуждения. Это кольцо предотвращает
возможность колебания клювов при
изменении магнитного потока и,
следовательно, излучения ими магнитного
шума.

На валу ротора располагаются
также контактные кольца, выполняемые
чаще всего из меди, с опрессовкой их
пластмассой. К кольцам припаиваются
или привариваются выводы обмотки
возбуждения. Иногда кольца выполняются
из латуни или нержавеющей стали, что
снижает их износ и окисление особенно
при работе во влажной среде. Малый
диаметр колец способствует уменьшению
износа щеток. Именно по условиям монтажа
некоторые фирмы применяют в качестве
задней опоры ротора роликовые подшипники,
т.к. шариковые того же диаметра имеют
меньший ресурс.

Щеточный узел — это
пластмассовая конструкция, в которой
размещаются щетки т.е. скользящие
контакты. В автомобильных генераторах
применяются щетки двух типов —
меднографитные и электрографитные.
Последние имеют повышенное падение
напряжения в контакте с кольцом по
сравнению с меднографитными, что
неблагоприятно сказывается на выходных
характеристиках генератора, однако они
обеспечивают значительно меньший износ
контактных колец. Щетки прижимаются к
кольцам усилием пружин. Обычно щетки
устанавливаются по радиусу контактных
колец, но встречаются и так называемые
реактивные щеткодержатели, где ось
щеток образует угол с радиусом кольца
в месте контакта щетки. Это уменьшает
трение щетки в направляющих щеткодержателя
и тем обеспечивается более надежный
контакт щетки с кольцом. Часто
щеткодержатель и регулятор напряжения
образуют неразборный единый узел.

Выпрямительные узлыприменяются двух типов — либо это
пластины-теплоотводы, в которые
запрессовываются (или припаиваются)
диоды силового выпрямителя или на
которых распаиваются и герметизируются
кремниевые переходы этих диодов, либо
это конструкции с сильно развитым
оребрением, в которых диоды, обычно
таблеточного типа, припаиваются к
теплоотводам. Диоды дополнительного
выпрямителя имеют обычно пластмассовый
корпус цилиндрической формы или в виде
горошины или выполняются в виде отдельного
герметизированного блока, включение в
схему которого осуществляется шинками.

Подшипниковые узлы
генераторовэто, как правило,
радиальные шариковые подшипники с
одноразовой закладкой пластичной смазки
на весь срок службы и одно или двухсторонними
уплотнениями, встроенными в подшипник.
Роликовые подшипники применяются только
со стороны контактных колец и достаточно
редко, в основном, американскими фирмами.

Охлаждение генератораосуществляется одним или двумя
вентиляторами, закрепленными на его
валу. При этом у традиционной конструкции
генераторов (рис. 5.5, а) воздух засасывается
центробежным вентилятором в крышку со
стороны контактных колец. У генераторов,
имеющих щеточный узел, регулятор
напряжения и выпрямитель вне внутренней
полости и защищенных кожухом, воздух
засасывается через прорези этого кожуха,
направляющие воздух в наиболее нагретые
места — к выпрямителю и регулятору
напряжения. На автомобилях с плотной

компоновкой подкапотного
пространства, в котором температура
воздуха слишком велика, применяют
генераторы со специальным кожухом (рис.
5.5,б), закрепленным на задней крышке и
снабженным патрубком со шлангом, через
который в генератор поступает холодный
и чистый забортный воздух. У генераторов
«компактной» конструкции охлаждающий
воздух забирается со стороны как задней,
так и передней крышек. Стрелками показано
направление воздушных потоков

Как работает генератор вашего автомобиля?

Генератор вашего автомобиля — это замечательная инженерная разработка, которая делает гораздо больше, чем вы можете себе представить. Например, многие люди не знают, что генератор переменного тока поднимает тяжести во время движения автомобиля, а также помогает поддерживать заряд аккумулятора.

Распространено ошибочное мнение, что батарея активно питает всю электронику вашего автомобиля во время движения, но это не так. Читайте дальше, чтобы узнать, как работают генераторы переменного тока и какую работу они выполняют, чтобы сделать ваш автомобиль прекрасным местом для жизни.

Что такое генератор?

Генератор переменного тока представляет собой небольшой электрический генератор, который преобразует механическую энергию вращающегося двигателя вашего автомобиля в электрическую энергию. Он вырабатывает электроэнергию, которую будут использовать вспомогательные системы вашего автомобиля. Генератор переменного тока также заряжает аккумулятор автомобиля во время работы двигателя автомобиля, потому что аккумулятор сильно разряжается, когда он приводит в действие стартер при запуске автомобиля.

Многие думают, что во время движения автомобиля единственное, что питает фары, дворники, радио и т.п., — это автомобильный аккумулятор. Это огромное заблуждение, и правда в том, что если бы ваша батарея выполняла всю эту работу сама по себе, она не смогла бы снова завести машину при следующей попытке завести ее. Вместо этого генератор переменного тока питает все эти вещи, вырабатывая электричество, которое также заряжает автомобильный аккумулятор, и способ, которым он вырабатывает электричество, завораживает.

Как работает генератор?

Генератор переменного тока использует ротор (в основном электромагнит), первоначально питаемый от автомобильного аккумулятора, который вращается внутри неподвижной части, называемой статором. Статор содержит медную проводку, которая подвергается воздействию переменного тока, когда электромагнит ротора вращается внутри него. Транспортное средство создает эту электрическую генерацию, приводя в действие генератор переменного тока через вал, соединенный с вспомогательным ремнем автомобиля через шкив.

Это помогает генератору переменного тока создавать ток, пока работает двигатель автомобиля, и как только генератор набирает скорость, некоторые генераторы переменного тока могут самостоятельно питать электромагнит. Однако есть разные вещи, которые нужно уладить. Во-первых, тип тока, который производит генератор переменного тока, является переменным током (AC), но транспортному средству требуется постоянный ток (DC). Таким образом, генератор переменного тока имеет часть, называемую выпрямителем, которая «выпрямляет» переменный ток в постоянный ток, который фактически может использовать автомобиль. Это делается с помощью диодов, которые пропускают ток только в одном направлении.

Другая проблема заключается в том, что частота вращения двигателя транспортного средства может изменяться. Если двигатель вращается намного быстрее, генератор переменного тока будет производить более высокое напряжение, чем необходимо, и, если это не регулируется, генератор переменного тока может в конечном итоге сжечь электронику вашего автомобиля и, возможно, аккумулятор. Чтобы справиться с этим, генераторы переменного тока оснащены системой регулирования, которая модулирует величину тока, получаемого электромагнитом, и, в свою очередь, регулируется сила магнита.

Это означает, что, контролируя силу электромагнита, можно контролировать величину тока, производимого при вращении магнита внутри статора. В противном случае магнит вращался бы на полную мощность в сочетании с резким ускорением транспортного средства. Самое замечательное то, что, несмотря на то, что двигатель может вращаться с переменной скоростью, напряжение остается регулируемым, тем самым защищая оборудование, питаемое генератором переменного тока.

Неисправный генератор может вызвать множество проблем, одна из которых — недостаточная зарядка аккумулятора вашего автомобиля. Это, очевидно, огромная проблема, потому что, если генератор переменного тока не заряжает аккумулятор, вы не сможете завести свой автомобиль в следующий раз, когда попытаетесь его включить. Однако неисправный генератор также вызывает множество симптомов, которые могут быть ужасающими, если вы не знаете, с чем имеете дело. Некоторые распространенные из них — это огни, которые внезапно тускнеют без причины.

Это связано с тем, что ваш генератор переменного тока неправильно заряжает аккумулятор, что приводит к тому, что аккумулятор не может справиться с нагрузкой, которую требует от него автомобиль. Радио также может перестать работать, как и множество других электронных устройств в вашем автомобиле, которые не будут работать должным образом или вообще не будут работать. По сути, все, что нуждается в электричестве в вашем автомобиле, начнет вести себя странно, если ваш генератор выйдет из строя.

Лучше всего отвезти автомобиль к квалифицированному механику, как только вы начнете замечать какие-либо легкие симптомы (например, фары внезапно тускнеют без причины), прежде чем симптомы перерастут в серьезные проблемы. Авторитетный механик сможет просканировать ваш автомобиль с помощью хорошего приложения OBD2, чтобы лучше понять, что означают коды неисправностей, и сможет определить разницу между умирающим аккумулятором и неисправным генератором.

Неисправный генератор также может проявляться в виде проблем с запуском автомобиля из-за слабого автомобильного аккумулятора 12 В. Но проблема на самом деле в том, что генератор неправильно заряжает аккумулятор, а не сам аккумулятор.

Проблемы с электрикой в ​​автомобилях являются одними из самых сложных для обнаружения, и они также могут быть чрезвычайно раздражающими, потому что они подкрадываются, когда вы меньше всего этого ожидаете. Трудно отличить неисправный аккумулятор от неисправного генератора. Визуальный осмотр генератора также может быть полезен, а также окружающих предметов первой необходимости, таких как вспомогательный ремень и шкив. Генератор не будет вращаться правильно, если ремень растянут или поврежден.

Генераторы сделают вашу машину приятной

Генераторы в основном делают ваш автомобиль прекрасным местом для отдыха. Эти гениальные хитроумные приспособления обеспечивают электрические удобства внутри вашего автомобиля, позволяя вам слушать любимую музыку по дороге на работу. Генераторы остаются незамеченными, пока работают правильно, но неисправный генератор быстро даст о себе знать. Так что в следующий раз, когда вы сядете в машину, вы можете поблагодарить свой генератор за подогрев сидений.

Автомобильный генератор Что это такое? Как это работает?

Что такое автомобильный генератор?

Автомобильный генератор представляет собой устройство, использующее физический закон электромагнитной индукции (закон Фарадея-Неймана для тех из вас, кто только что закончил среднюю школу) для преобразования механической энергии в электрическую энергию .

В первых автомобилях, где не было электроники, не было и генератора. Как только появилась электроника, более ста лет назад, возникла необходимость создавать электричество и хранить его.

Решение было найдено путем оснащения каждого автомобиля аккумулятором и генератором для его зарядки.

Короче говоря, генератор в машине — это не что иное, как большая динамо-машина, такая же, которую мы использовали в старых мотоциклах. Он использует вращение двигателя для выработки электроэнергии в виде переменного тока.

Это электричество позволяет нам иметь кондиционер, отопление, блок управления, фары и габаритные огни. Вот почему генератор переменного тока играет решающую роль в современных автомобилях.

Помните, что автомобильный аккумулятор используется только для хранения энергии, позволяющей выключить зажигание. Как только машина заводится, почти все электричество подается генератором, а не аккумулятором.

На практике выход из строя генератора автомобиля приводит к тому, что весь автомобиль переходит в состояние «капут», даже приводя к его остановке во время движения.

Как работает автомобильный генератор?

Как уже объяснялось, автомобильный генератор представляет собой не что иное, как электромеханическое устройство, преобразующее механическую энергию двигателя в переменный ток.

Для этого используется закон физики электромагнитной индукции, также известный как Фарадея-Неймана .

В этой статье мы не хотим открывать симпозиум по физике, но этот закон описывает, как при генерации магнитных полей механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. Преобразование очень эффективно, и фактически почти 100% механической энергии преобразуется в электрическую энергию.

Автомобили — это лишь одно из применений генераторов переменного тока. Почти вся электроэнергия, которую мы потребляем, на самом деле производится с помощью генераторов переменного тока.

Гидроэлектростанции используют большие турбины, механическая энергия которых преобразуется в электричество генератора переменного тока.

Атомные электростанции используют энергию атома для нагрева большого количества воды. Они производят пар (как мокко Bialetti в домашних условиях), который толкает и вращает огромные турбины, которые, угадайте что, благодаря большому генератору переменного тока производят электричество. Мы получаем идею.

Какие проблемы может вызвать автомобильный генератор?

Автомобильный генератор играет основную роль в питании электрической системы автомобиля и подзарядке аккумуляторной батареи.

Учитывая сложность генератора автомобиля, причин проблем может быть много. Однако неисправность может возникнуть по двум причинам, связанным с текущим выходным напряжением:

• Генератор не заряжает аккумулятор . Неисправность генератора автомобиля может привести к недостаточному напряжению для зарядки аккумулятора.
• Генератор перезаряжает аккумулятор . Неисправность также может привести к перезарядке аккумулятора слишком высоким напряжением. Это, пожалуй, наихудший случай, поскольку другие электрические компоненты, такие как блок управления, также могут быть повреждены.

Каковы симптомы неисправности автоматического генератора?

Электрические системы являются одними из самых сложных систем на борту современных автомобилей. Чтобы дать вам представление о , у каждого автомобиля есть несколько километров электропроводки на борту.

Это делает очень сложным определение точной проблемы и увеличивает стоимость человеко-часов механика.

Однако неисправный генератор можно определить по следующим признакам:

• Аккумулятор и генератор лампочка загорается — если после включения лампочка горит постоянно и не гаснет, возможно проблема с аккумулятором или генератором.
• Тусклые фары и фары — один из первых признаков неисправности генератора — это когда ближний свет или освещение салона начинают тускнеть. В этом случае генератор переменного тока неправильно питает электрическую систему и вызывает колебания мощности.
• Фары и фары мерцают — если мощность фар продолжает меняться, генератор автомобиля определенно неисправен и больше не может вырабатывать энергию.
• Аккумулятор на земле — если аккумулятор на земле, проблема не обязательно в генераторе. Однако, если вы регулярно пользуетесь автомобилем и аккумулятор не слишком старый, проверьте исправность генератора. Часто заменяют несколько аккумуляторов, а потом выясняют, что проблема в генераторе.
• Пахнет горелым металлом или пластиком : если кабель поврежден и не передает энергию должным образом, он будет нагреваться. В конце концов он горит и пахнет горелым пластиком или металлом. Источником проблемы может быть неисправный генератор машины.
• Изношенный сервисный ремень — изношенный ремень становится не признаком неисправности генератора, а причиной. Если катушка генератора не вращается должным образом, она будет повреждена.
• Механический рык — один из звуков, который многие водители слышат незадолго до того, как их генератор переменного тока сдохнет, — это механический рык. Это связано с тем, что вращающиеся внутренние части были повреждены и поцарапаны стенкой генератора, вызывая этот необычный шум.
• Медленное электрооборудование : если вы заметили, что окна медленно поднимаются или опускаются или сиденье с электроприводом движется медленно, возможно, неисправен генератор.
• Трудность запуск автомобиля — если генератор не работает должным образом, это может вызвать трудности с запуском автомобиля так же, как и аккумулятор.

Что такое символ автомобильного генератора?

Автомобильный генератор не имеет собственного символа или индикатора , но он разделяет их со своим вечным аналогом — аккумулятором.

Для тех, кто не помнит, индикатор аккумулятора/генератора — это красный один , представленный квадратом с «+» и «-» внутри.

Индикатор аккумулятора/генератора может иметь несколько значений. Если вы видите его, вы можете прочитать нашу специальную статью.

В некоторых автомобилях проблемы с генератором выводятся на электронный дисплей, например, «Проблемы с генератором » или « Неисправность генератора», за которым обычно следует «Остановите автомобиль и выключите двигатель». Генератор на самом деле является другим способом обращения к генератору переменного тока. В любом случае проблема определенно в генераторе и его необходимо заменить.

Автомобильный генератор Цена

Как и при любом ремонте автомобиля, цена замены генератора машины складывается из стоимости детали и человеко-часов механика .

В принципе, у хорошего механика должно уйти не более двух часов на демонтаж старого генератора и установку нового. Следовательно, общая стоимость труда не должна превышать 100 евро.

С другой стороны, более сложно установить цену на запасную часть, которая сильно различается в зависимости от марки и места приобретения . Цена нового генератора варьируется от 50 до 400 евро.

Таким образом, замена генератора будет стоить от 150 до 500 евро.

Что делать, если сломался генератор машины?

Если вы обнаружите, что генератор автомобиля сломан, лучше всего остановить автомобиль и вызвать эвакуатор .

На эвакуатор вы, скорее всего, потратите больше, чем на замену, но оно того стоит.

Ходьба с неисправным генератором может сломать всю электрическую систему автомобиля , а также повредить и расплавить многие электронные компоненты.