Automatski generator. Uređaj i kako to radi

Generator u autu

Generator se u automobilskoj industriji pojavio početkom 20. stoljeća zajedno s baterijom, koja je zahtijevala stalno punjenje. To su bili ogromni istosmjerni čvorovi koji su zahtijevali stalno održavanje. Suvremeni generatori postali su kompaktni, velika pouzdanost pojedinih dijelova posljedica je uvođenja novih proizvodnih tehnologija. Dalje ćemo detaljnije analizirati uređaj, princip rada i tipične kvarove generatora. 

Što je automatski generator

Automobilski generator je jedinica koja pretvara mehaničku energiju u električnu energiju i obavlja sljedeće funkcije:

• osigurava stalno i kontinuirano punjenje akumulatora dok motor radi;
• osigurava napajanje svih sustava tijekom pokretanja motora, kada starter troši veliku količinu električne energije.

Generator je ugrađen u motorni prostor. Zbog nosača je pričvršćen na blok motora, pogonjen pogonskim remenom iz remenice radilice. Električni generator povezan je u električni krug paralelno s akumulatorskom baterijom.

Baterija se puni samo kada proizvedena električna energija premaši napon akumulatora. Snaga generirane struje ovisi o okretajima radilice, odnosno napon raste s okretajima remenice s geometrijskim napredovanjem. Kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje, generator je opremljen regulatorom napona koji podešava količinu napona na izlazu, pružajući 13.5-14.7V.

Zašto automobil treba generator?

U modernom automobilu gotovo svim sustavom upravljaju senzori koji bilježe njihove različite načine rada. Kada bi svi ti elementi radili zbog napunjenosti baterije, tada automobil ne bi imao vremena ni za zagrijavanje, jer se baterija potpuno ispraznila.

Kako se tijekom rada motora svaki sustav ne bi napajao baterijom, instaliran je generator. Djeluje isključivo kad je uključen motor s unutarnjim izgaranjem i potreban je za:

1. Napunite bateriju;
2. Osigurajte dovoljno energije za svaku jedinicu električnog sustava stroja;
3. U hitnom načinu rada ili pri maksimalnom opterećenju, obavite obje funkcije - napajajte bateriju i dovodite energiju u električni sustav vozila.

Potrebno je napuniti bateriju, jer se prilikom pokretanja motora koristi samo energija baterije. Kako se baterija ne bi praznila tijekom vožnje, ne preporučuje se uključivanje mnogih potrošača energije.

Primjerice, zimi neki vozači prilikom zagrijavanja kabine uključuju klimatski sustav automobila i grijače stakla, a kako taj proces ne bi dosadio, imaju i moćan audio sustav. Kao rezultat, generator nema vremena za stvaranje toliko energije i djelomično se uzima iz baterije.

Vozite i montirajte

Ovaj mehanizam pokreće remenski pogon. Spojen je na remenicu radilice. Najčešće je promjer remenice radilice veći od promjera generatora. Zbog toga jedan okretaj osovine radilice odgovara nekoliko okretaja vratila generatora. Takve dimenzije omogućuju uređaju da generira više energije za različite elemente i sustave koji troše.

Generator je postavljen u neposrednoj blizini remenice radilice. Zatezanje pogonskog remena kod nekih modela automobila provode valjci. Povoljni automobili imaju jednostavniji nosač generatora. Ima vodilicu na kojoj je tijelo uređaja pričvršćeno vijcima. Ako je napetost remena labava (pod opterećenjima će skliznuti na remenici i škripati), to se može ispraviti pomicanjem kućišta generatora malo dalje od remenice radilice i učvršćivanjem.

Značajke uređaja i dizajna

Automobilski generatori obavljaju istu funkciju, rade na istom principu, ali se međusobno razlikuju u veličini, u izvedbi dijelova sklopa, u veličini remenice, u karakteristikama ispravljača i regulatora napona, u prisutnosti hlađenja (tekućina ili zrak često se koriste na dizelskim motorima). Generator se sastoji od:

• kućišta (prednji i stražnji poklopac);
• stator;
• rotor;
• diodni most;
• remenica;
• sklop četkica;
• regulator napona.

kućište

Velika većina generatora ima tijelo koje se sastoji od dva poklopca, koji su povezani čavlima i zategnuti maticama. Dio je izrađen od aluminijske legure, koji ima dobro odvođenje topline i nije magnetiziran. Kućište ima ventilacijske rupe za prijenos topline.

Stator

Ima oblik prstena i ugrađen je unutar tijela. To je jedan od glavnih dijelova koji služi za stvaranje izmjenične struje zbog magnetskog polja rotora. Stator se sastoji od jezgre koja je sastavljena od 36 ploča. U utorima jezgre nalazi se bakreni namot koji služi za stvaranje struje. Najčešće je namot trofazni, prema vrsti veze:

• zvijezda - krajevi namota su međusobno povezani;
• trokut - krajevi namota izlaze odvojeno.

Rotor

Rotirajuća radnja čija se os okreće na kugličnim ležajevima zatvorenog tipa. Na osovini je instaliran uzbudni namot koji služi za stvaranje magnetskog polja za stator. Kako bi se osigurao ispravan smjer magnetskog polja, iznad namotaja ugrađene su dvije polne jezgre sa po šest zuba. Također, osovina rotora opremljena je s dva bakrena prstena, ponekad od mesinga ili čelika, kroz koja struja teče od baterije do pobudne zavojnice.

Diodni most / ispravljačka jedinica

Također je jedna od glavnih komponenata, čiji je zadatak pretvoriti izmjeničnu struju u istosmjernu, pružajući stabilno punjenje akumulatora u automobilu. Diodni most sastoji se od pozitivne i negativne trake hladnjaka, kao i od dioda. Diode su hermetički zalemljene u most.

Struja se napaja na diodni most iz namota statora, ispravlja i napaja u akumulator kroz izlazni kontakt u stražnjem poklopcu. 

Remenica

Remenica, preko pogonskog remena, prenosi okretni moment na generator s koljenastog vratila. Veličina remenice određuje prijenosni omjer, što je veći promjer, to je manje energije potrebno za okretanje generatora. Moderni automobili prelaze na slobodni hod, čija je svrha izgladiti oscilacije u rotaciji remenice, a da pritom zadrži napetost i cjelovitost remena. 

Sklop četkica

Na modernim automobilima četke su kombinirane u jednu cjelinu s regulatorom napona, mijenjaju se samo u montaži, budući da je njihov vijek trajanja prilično dug. Četke se koriste za prijenos napona na klizne prstenove osovine rotora. Na grafitne četke pritisnute su opruge. 

Regulator napona

Poluvodički regulator osigurava održavanje potrebnog napona unutar navedenih parametara. Smješten na jedinici držača četke ili se može odvojeno ukloniti.

Osnovni parametri generatora

Modifikacija generatora prilagođena je parametrima ugrađenog sustava vozila. Evo parametara koji se uzimaju u obzir pri odabiru izvora energije:

• Napon koji uređaj proizvodi je 12 V u standardu, a 24 V za snažnije sustave;
• Stvorena struja ne smije biti niža od one koja je potrebna za električni sustav automobila;
• Karakteristike brzine struje - ovo je parametar koji određuje ovisnost jakosti struje o brzini vrtnje osovine generatora;
• Učinkovitost - u većini slučajeva model daje pokazatelj 50-60 posto.

Ovi se parametri moraju uzeti u obzir prilikom nadogradnje vozila. Primjerice, ako je u automobil ugrađena snažnija zvučna pojačala ili klima-uređaj, električni sustav automobila trošit će više energije nego što generator može proizvesti. Iz tog razloga trebate se obratiti električaru kako odabrati pravi izvor napajanja.

Kako radi automatski generator

Shema rada generatora je sljedeća: kada se ključ okrene u bravi za paljenje, uključuje se napajanje. Napon iz baterije dovodi se do regulatora, koji ga zauzvrat prenosi na bakrene klizne prstenove, a krajnji potrošač je pobudni namot rotora.

Od trenutka okretanja radilice motora, osovina rotora počinje se okretati kroz remenski pogon, stvara se elektromagnetsko polje. Rotor generira izmjeničnu struju, kad se postigne određena brzina, uzbudni namot napaja se iz samog generatora, a ne iz akumulatora.

Zatim izmjenična struja teče do diodnog mosta, gdje se odvija postupak "izjednačavanja". Regulator napona nadgleda način rada rotora, ako je potrebno, mijenja napon namota polja. Dakle, pod uvjetom da su dijelovi u dobrom stanju, akumulator se napaja stabilnom strujom, pružajući na brodu potrebni napon. 

Na armaturnoj ploči modernijih automobila prikazuje se indikator baterije, što također ukazuje na stanje generatora (svijetli kad se remen slomi ili prekomjerno napuni). Automobili poput VAZ 2101-07, AZLK-2140 i druge sovjetske "opreme" imaju pokazivač brojača, ampermetar ili voltmetar, tako da uvijek možete nadzirati stanje generatora.

Čemu služi regulator napona?

Situacija: kada motor radi, punjenje baterije naglo se smanjuje ili dolazi do prekomjernog punjenja. Prvo morate provjeriti bateriju, a ako radi ispravno, onda je problem u regulatoru napona. Regulator može biti daljinski ili integriran u sklop četke.

Pri velikim brzinama motora, napon iz generatora može porasti na 16 volti, a to negativno utječe na stanice akumulatora. Regulator "uklanja" višak struje, primajući je iz baterije, a također regulira napon u rotoru.

Ukratko o naboju koji bi generator trebao dati:

Koliko treba naplatiti automobil? RASPRAVITE

Štetna pravila za rad generatora (prema Osteru)

Slijede koraci iz rubrike “kako ugasiti generator u dva koraka”:

• Pravilo "obrnutog polariteta" - zamijenite žice baterije i organizirat ćete neobičan svijetli bljesak u generatoru, kao i lagani oblak koji dolazi iz njega. Pritom ćete osjetiti nezaboravan akustični užitak, slušajući klikove i šištanje, kao i nevjerojatan miris goruće žice, i što je najvažnije, opekotinu od 1-3 stupnja, ovisno o vašim ambicijama. Takav "trik" djelomično onesposobljava diodni most, stator i regulator, srećom, požar automobila ima šanse 1: 1000. Od "nuspojava" može se onemogućiti instrument ploča, putno računalo, radio kasetofon i druge komponente mreže na vozilu. Dostojanstvo - svladavaju ga početnici bez dugih teorija;
• pravilo pranja - agregat perite što češće i temeljitije, puno vode i pjene, posebno na alternatoru i starter. Glavno je da protok vode obilno ispire generator iznutra, strogo ga je zabranjeno sušiti, odmah palimo motor, uključujemo sve potrošače energije i promatramo učinke. Ako nije, ponovite postupak. Dostojanstvo - spaljeni "gen" će biti čist;
• staromodna metoda - povlačenjem žice s terminala "+" za provjeru napunjenosti motora koji radi, ovo je glavno pravilo! Vjerojatnost kvara svih vrsta releja je 50:50, glavna stvar je osigurati puno iskri za učinak, a također uključiti sve što se napaja električnom energijom;
• „Letimo“ kroz lokve - mnogi ni ne shvaćaju da koriste ovo pravilo na kiši. Najvažnije je uvijek biti siguran da je vaš automobil neusporediv s vodootpornošću podmornice, što je lokva dublja, to je efekt svjetliji. Važno je odabrati brzinu pri kojoj više vode ulazi u motorni prostor, glavno je baciti sve plastične kućišta i zaštitu! Glavna prednost je što se trik može ponoviti gdje god ima vode (čak i potoci i rijeke) bez napuštanja automobila;
• "ljubitelj glazbe" - morate instalirati najskuplji radio magnetofon, a po mogućnosti dva, što više zvučnika, barem par desetaka, pojačala i par subwoofera, uključite svoju omiljenu glazbu na punu glasnoću s motor radi, ako dim ne izlazi ispod haube, ali zrak ostaje čist - to znači da ste kupili previše jeftinu opremu;
• “stara baterija” - metoda zahtijeva određeno znanje fizike, barem Ohmov zakon. Uzimamo najstariju bateriju, a što je starija, vjerojatnije je da će to biti zatvorena banka. Možda će baterija pokazivati ​​znakove nasilnog rada, sigurno će trošiti divlju količinu energije, ali će rad injektora biti nestabilan, a na duga svjetla možete zaboraviti. Glavna stvar je više iskoristiti staru bateriju - učinak vas neće ostaviti čekati. 

Kako testirati auto alternator

Iako bi generator trebali popraviti stručnjaci, možete ga sami provjeriti za performanse. Na starim automobilima iskusni vozači provjeravali su performanse generatora na sljedeći način.

Pokrenite motor, upalite prednja svjetla i, dok motor radi, odvojite negativni terminal akumulatora. Kada generator radi, on proizvodi struju za sve potrošače, tako da kada se baterija isključi, motor neće stati. Ako se motor zaustavi, to znači da je potrebno generator odvesti na popravak ili zamijeniti (ovisno o vrsti kvara).

Ali na novim automobilima bolje je ne koristiti ovu metodu. Razlog je što su moderni alternatori za takva vozila dizajnirani za konstantno opterećenje, čiji se dio nadoknađuje stalnim punjenjem baterije. Ako se isključi dok generator radi, može ga oštetiti.

Najsigurniji način testiranja generatora je multimetar. Načelo provjere je sljedeće:

• Kada je motor isključen, mjeri se napon akumulatora. Uz dobru bateriju, ovaj bi parametar trebao biti 12.7 volti.
• Motor se pokreće i gase se svi potrošači (ventilator kabine, prednja svjetla, grijanje stakla, itd.)
• Još jednom, sonde multimetra su spojene na donje vodiče baterije. Ovisno o modelu automobila, napon na terminalima trebao bi biti 13.8-14.8 volti.
• Potrošači električne energije su uključeni – koliko god je to moguće.
• Ponovno se mjeri napon. Ako generator radi ispravno, ovaj indikator će pasti na 13.8-14 volti. Očitavanje ispod ovoga znak je kvara alternatora.

Neispravnosti generatora automobila

Generator karakteriziraju mehaničke i električne smetnje.

Mehaničke smetnje:

• lom pogonskog remena - potrebna je zamjena;
• zaglađivanje rubova remenice, zbog čega se remen okreće;
• trošenje četkica;
• oštećenje kućišta generatora;
• kvar na ležajevima.

Električni:

• habanje kliznih prstenova uslijed trenja;
• kvar regulatora napona;
• zatvaranje zavoja statora;
• izgaranje ispravljačkih mostnih dioda;
• izgaranje žica konačnog punjenja;
• izgaranje namota rotora.

Kvar bilo kojeg dijela generatora podrazumijeva nedovoljno punjenje ili obrnuto. Najčešće otkazuju regulator napona i ležajevi, pogonski remen mijenja se prema propisima o održavanju.

Usput, ako povremeno želite ugraditi poboljšane ležajeve i regulator, obratite pozornost na njihove karakteristike, inače je vrlo vjerojatno da zamjena dijela neće dati željeni učinak. Svi ostali kvarovi zahtijevaju uklanjanje generatora i njegovu demontažu, što je najbolje prepustiti stručnjaku. Glavna stvar koju treba zapamtiti je da ako ne slijedite pravila prema Osteru, onda postoje sve šanse za dug i nesmetan rad generatora.

Evo kratkog videa o povezanosti snage generatora i baterije:

AKBshnik # 11: Snaga generatora pri odabiru baterije

Poteškoće pri pokretanju motora

Iako se motor za pokretanje pokreće isključivo iz baterije, otežano pokretanje može ukazivati ​​na struju curenja ili se baterija ne puni pravilno. Vrijedno je uzeti u obzir da će kratkoročna putovanja potrošiti puno energije, a za to vrijeme baterija se neće napuniti.

Ako svaki dan automobil počinje sve gore i gore, a putovanja su duga, onda biste trebali obratiti pažnju na generator. No, kvar generatora također može biti povezan ne samo s nedostatkom punjenja, već i s prekomjernim punjenjem baterije. U tom slučaju potrebno je zamijeniti relej-regulator, koji je odgovoran za održavanje određenog izlaznog napona.

Prigušena ili trepereća svjetla

Tijekom rada, generator mora u potpunosti osigurati energiju svim potrošačima koji se nalaze u automobilu (osim snažnih vanjskih uređaja, čiju prisutnost ne osigurava proizvođač). Ako tijekom putovanja vozač primijeti da su prednja svjetla postala slabija ili da trepere, to je simptom neispravnog generatora.

Takav generator može proizvesti normalno punjenje, ali se možda neće moći nositi s povećanim opterećenjem. Sličan kvar može se primijetiti po treperenju ili prigušenom svjetlu pozadinskog osvjetljenja ploče s instrumentima.

Ikona na kontrolnoj ploči je uključena

Kako bi upozorili vozača na nedovoljnu napunjenost i druge probleme povezane s napajanjem, proizvođači su na kontrolnu ploču postavili ikonu sa slikom baterije. Ako ova ikona svijetli, to znači da automobil ima ozbiljan problem sa strujom.

Ovisno o stanju i vrsti akumulatora bez dopunjavanja (samo o kapacitetu baterije), automobil može prijeći nekoliko desetaka kilometara. Na svakoj bateriji proizvođač naznačuje koliko će baterija trajati bez ponovnog punjenja.

Čak i ako su svi potrošači energije isključeni, baterija će se i dalje prazniti, jer je električna energija potrebna za stvaranje iskre u cilindrima (ili zagrijavanje zraka u dizel jedinici). Kada zasvijetli ikona baterije, morate odmah otići u najbliži autoservis ili pozvati vuču (neke vrste baterija instaliranih na modernim automobilima ne mogu se vratiti nakon dubokog pražnjenja).

Zviždaljke pogonskog remena

Takav se zvuk često pojavljuje odmah nakon pokretanja motora po vlažnom vremenu ili nakon prevladavanja duboke lokve. Razlog za ovaj učinak je popuštanje napetosti remena alternatora. Ako je nakon zatezanja remen s vremenom ponovno počeo zviždati, potrebno je ustanoviti zašto se brzo olabavi.

Remen alternatora mora biti dobro zategnut, jer kada se uključe različiti potrošači, stvara veći otpor rotaciji osovine (da bi se proizvela više električne energije, kao u konvencionalnom dinamu).

U nekim modernim automobilima napetost remena osigurava automatski zatezač. U dizajnu jednostavnijih automobila ovaj element je odsutan, a zatezanje remena mora se izvršiti ručno.

Pojas se pregrijava ili puca

Toplina ili prijevremeni kvar pogonskog remena ukazuje na to da je on preopterećen. Naravno, vozač ne mora svaki put provjeravati temperaturu pogona generatora, ali ako se jasno čuje miris spaljene gume i pojavi se lagani dim u motornom prostoru, potrebno je provjeriti stanje pogonskog remena .

Često se remen prijevremeno istroši zbog kvara ležaja osovine generatora ili zateznih valjaka, ako su u dizajnu. Prekid remena alternatora u nekim slučajevima može dovesti do poremećaja vremena ventila zbog činjenice da je komad pao ispod razvodnog remena.

Zvuk ili šuštanje ispod haube

Svaki generator je opremljen kotrljajućim ležajevima koji osiguravaju konstantan razmak između namota rotora i statora. Ležajevi nakon pokretanja motora su stalno u rotaciji, ali za razliku od mnogih dijelova motora s unutarnjim izgaranjem, oni ne primaju podmazivanje. Zbog toga se lošije hlade.

Zbog stalne topline i mehaničkog naprezanja (remen mora biti čvrsto zategnut), ležajevi mogu izgubiti podmazivanje i brzo se pokvariti. Ako se tijekom rada generatora ili s povećanjem opterećenja pojavi zvonjenje ili metalno šuštanje, tada treba zamijeniti ležajeve. U nekim modifikacijama generatora postoji spojka za pretjecanje, koja izglađuje torzijske vibracije. Ovaj mehanizam također često pokvari. Alternator će se morati ukloniti kako bi se zamijenili ležajevi ili slobodni hod.

električno brujanje

Taj je zvuk sličan zvuku velikih elektromotora, poput onih instaliranih na trolejbusima. Kada se pojavi takav zvuk, potrebno je rastaviti generator i provjeriti stanje njegovih namota. U osnovi, pojavljuje se kada se namot u statoru zatvori.

Video na temu

Zaključno - detaljan opis principa rada automobilskog generatora:

Autoelektričar je otkrio sve tajne generatora i njegovog kvara !!!

Pitanja i odgovori:

Čemu služi generator u autu? Ovaj mehanizam osigurava proizvodnju električne energije tako da se baterija ne gubi. Generator pretvara mehaničku energiju u električnu.

Što pokreće generator u autu? Dok motor radi, generator stvara električnu energiju za punjenje baterije i napajanje sve električne opreme u vozilu. Njegov kapacitet ovisi o broju potrošača.