За что в автомобиле отвечает генератор: Генератор в машине: что это такое?

Содержание

Генератор в машине: что это такое?

Генератор в автомобиле (автомобильный генератор) представляет собой устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. В конструкции транспортных средств автогенератор является генератором переменного тока и выполняет следующие функции:

  • обеспечение зарядки АКБ;
  • питание всех электросистем в авто после запуска ДВС;

Автомобильный генератор зачастую расположен в подкапотном пространстве, так как приводится в действие от коленвала двигателя. По этой причине решения устанавливаются спереди по отношению к силовому агрегату. На большинстве современных авто привод генератора выполнен в виде ременной передачи. Модели транспортных средств, которые оснащены гибридным двигателем, а также некоторые авто с системой start-stop, имеют особое устройство генератора, так как в подобных машинах он одновременно является стартером.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое автомобиль гибрид. Из этой статьи вы узнаете о принципе работы и конструктивных особенностях силовой установки на гибридных авто. 

Содержание статьи

Устройство автомобильного генератора: особенности конструкции

Генераторы в автомобилях могут отличаться по размерам и схемам реализации тех или иных устройств (корпус генератора, привод и т.д.). Также под капотом решение может иметь различные места установки. Общими в устройстве являются следующие элементы:

  • ротор;
  • статор;
  • наличие щеточного узла;
  • выпрямительный блок;
  • регулятор напряжения;

Указанные составные части находятся в корпусе. Ключевыми параметрами генераторов для автомобилей являются следующие номинальные показатели: напряжение, ток, частота вращения, самовозбуждение на определенной частоте, КПД устройства.

Показатель номинального напряжения может составлять от 12 до 24 В, что зависит от устройства электросистемы транспортного средства. Номинальным током считается максимальный ток, который устройство отдает при условии номинальной частоты вращения на отметке 6 тыс. об/мин. Данные особенности представляют так называемую токоскоростную характеристику. Параллельно с номинальными показателями при выборе следует учитывать:

  • минимально возможную рабочую частоту вращения, а также минимальный ток;
  • максимальную частоту вращения и максимальный ток;

Теперь о самом устройстве. Корпус является парой крышек, которые стягиваются болтами. Наиболее частым материалом изготовления крышек является алюминиевый сплав, который не магнитится, обеспечивает малый вес и хорошее рассеивание тепловой энергии (теплоотдачу). В корпусе дополнительно выполнены отдельные прорези для вентиляции, а также имеется крепежный элемент для установки и фиксации генератора.

  1. Задачей ротора является то, что он создает магнитное поле, которое вращается. Данная функция реализуется путем размещения на валу ротора специальной обмотки (обмотка возбуждения), которая находится между двух полюсных половин. Параллельно с этим на каждой из указанных половин выполнены выступы. На вал ротора также установлена пара контактных колец, которые выполнены из меди, латуни или стали. Через указанные кольца питание подается на обмотку, а сами контакты обмотки прикреплены к кольцам посредством пайки.

    Необходимо добавить, что вал ротора также является местом установки вентилятора-крыльчатки и приводного шкива. Сам ротор вращается на подшипниках. Подшипники могут быть как шарикового, так и роликового типа в области контактных колец, что зависит от индивидуальных особенностей конструкции.

  2. Следующим элементом конструкции генератора в машине является статор. Данное решение имеет стальной сердечник, набранный из пластин, а также обмотки. Статор создает переменный электроток. Обмотки наматываются в специальные пазы сердечника. Так как обмоток статора три, это позволяет создать трехфазное соединение. Обмотки могут быть уложены в пазы различными способами: так называемой «петлей» или «волной». Что касается соединения между собой, концы обмоток могут соединяться в одном месте, в то время как другие играют роль выводов. Вторым вариантом является кольцевое соединение обмоток последовательно, что позволяет получить выводы в точках соединения.
  3. Давайте взглянем на щеточный узел (щетки). Данный элемент позволяет передать на контактные кольца ток возбуждения. Элемент состоит из пары графитовых щеток, прижимных пружин щеток и устройства для фиксации щеток (щеткодержателя). Отметим, что сегодня на «свежих» машинах ставят щеткодержатель, который образует единую конструкцию с еще одним элементом. Речь идет о конструкции, которая предполагает совмещение регулятора напряжения и щеткодержателя.
  4. Выпрямительный блок является преобразователем напряжения. Указанный блок преобразует синусоидальное напряжение, которое производит генератор, в напряжение постоянного тока. Выпрямитель состоит из пластин, задачей которых является отвод тепла. На пластинах выпрямителя также установлены специальные диоды, которые являются полупроводниковыми. Диоды устанавливаются по паре на фазы, а также по одному на «пюсовой» и «минусовой» выводы генератора. Всего получается 6 силовых диодов.
  5. Регулятор напряжения обеспечивает подачу тока со стабильным напряжением. Напряжение ограничено заданными рамками. Отметим, что генераторы на современных моделях авто имеют электронный регулятор напряжения. Такие регуляторы дополнительно делятся на гибридные и интегральные.

    Постоянно меняющаяся частота вращения коленвала и нагрузка в процессе эксплуатации двигателя требует постоянной стабилизации напряжения. Напряжение стабилизируется в автоматическом режиме посредством того, что оказывается влияние на ток, протекающий в обмотках возбуждения. Задачей регулятора является то, что устройство управляет импульсами электротока, точнее, частотой указанных электрических импульсов. Также регулятор определяет время (продолжительность) импульсов.

Еще одной функцией регулятора напряжения является изменение напряжения, которое необходимо для эффективной подзарядки АКБ с учетом наружной температуры. С понижением температуры за бортом устройство подает больше напряжения на аккумулятор.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как проверить реле регулятор генератора. Из этой статьи вы узнаете о доступных способах проверки устройства в том случае, если аккумулятор не заряжается от генератора или наблюдаются различные сбои в процессе зарядки АКБ.

Что касается привода генератора, данное решение представляет собой ременную передачу (с использованием клиновых или поликлиновых ремней), посредством которой вращается ротор. Ротор генератора по частоте вращения крутится до 3 раз быстрее самого коленвала. Добавим, что на современных авто используется поликлиновый ремень.

Также следует отметить, что на некоторых моделях автомобилей может быть установлен генератор индукторного типа. Индукторный генератор означает то, что в его устройстве отсутствуют щетки, местом установки обмотки является статор. Ротор такого генератора без щеток изготовлен из железных пластин небольшой толщины. Материалом для изготовления пластин выступает трансформаторное железо. Работает индукторный генератор по принципу того, что происходить изменение магнитной проводимости в воздушном зазоре, который присутствует между статором и ротором.

Как работает генератор автомобиля

Детальное рассмотрение функций отдельных составных элементов  в устройстве генератора позволяет получить представление о принципах работы всего устройства. Водитель осуществляет поворот ключа в замке зажигания, после чего электричество от аккумулятора проходит через щетки генератора и контактные кольца, попадая на обмотку возбуждения. В результате на обмотке создается магнитное поле.

Стартер автомобиля начинает вращать коленчатый вал двигателя. От коленвала через ременной привод начинает вращаться и ротор генератора. Магнитное поле в области ротора усиливается на обмотках статора. В результате на выводах указанных обмоток отмечается возникновение переменного напряжения. Когда ротор генератора раскрутится до определенной частоты, генератор начнет работать в режиме самостоятельного возбуждения. Другими словами, после запуска двигателя, что вызывает необходимое раскручивание ротора генератора, обмотка возбуждения начинает питаться уже от генератора, а не от АКБ.

Создаваемое генератором переменное напряжение превращается в постоянное благодаря работе выпрямительного блока.  Электрический ток от генератора питает бортовую сеть автомобиля, обеспечивает работу системы зажигания и других энергопотребителей.  Также от генератора поступает ток для зарядки аккумулятора. В случае изменения частоты вращения коленвала и нагрузки подключается регулятор напряжения, определяя то время, на которое необходимо включить обмотки возбуждения с учетом тех или иных условий. Если частота вращения генератора растет и нагрузка падает, тогда временной промежуток активации обмотки возбуждения сокращается. При увеличении нагрузки и уменьшении оборотов регулятор увеличивает время включения обмоток.

Необходимо добавить, что если потребители используют больше электричества, чем способен выработать автомобильный генератор, тогда автоматически задействуется аккумулятор. Следить за состоянием генератора можно при помощи лампы контроля заряда на приборной панели. Указанная лампа чаще всего представляет собой пиктограмму в виде АКБ. Загорание лампы указывает на то, что батарея от генератора не заряжается. Возможными причинами может быть обрыв поликлинового ремня, выход из строя реле-регулятора генератора и т.д.

Читайте также

Общее устройство генератора

Генератор переменного тока это элемент автомобиля, предназначенный для произведения электрической энергии путем преобразования механической энергии (вращение коленчатого вала) в электрическую энергию. Генераторы могут генерировать постоянный или переменный ток.

Генератор автомобиля используется, как источник питания для следующих электропотребителей: система зажигания, приборы освещения, бортовой компьютер, системы диагностики. Также генератор обеспечивает подзарядку аккумуляторной батареи (АКБ) во время движения автомобиля.

На сегодняшний день чаще всего используются генераторы переменного тока, которые хорошо себя зарекомендовали.

Как работает генератор?

Чтобы ответить на вопрос, — как работает генератор? — мы рассмотрим Принцип работы генератора.

Основа работы генератора заключается в использовании электродвижущей силы (ЭДС), которая образуется в прямоугольном контуре, вращающемся в однородном вращающемся магнитном поле.

Устройство простейшего генератора

Простейший генератор представляет собой обыкновенную прямоугольную рамку, которая размещена между магнитами с разными полюсами. Для снятия напряжения с вращающейся рамки используют токосъемные кольца.

В автомобилестроение используют электромагниты – катушки индуктивности или обмотки медного провода. При прохождении электрического тока через обмотку, последняя насыщается электромагнитными свойствами. Для возбуждения обмотки используется аккумуляторная батарея.

Устройство автомобильного генератора переменного тока

Автомобильный генератор состоит из корпуса с крышками, в которых имеются отверстия для вентиляции. Ротор устанавливается в подшипниках 2 и вращается в них. Привод ротора осуществляется путем ременной передачи (ремень одевается на шкив). Ротор выступает электромагнитом (обмоткой). Ток на обмотку поступает с помощью двух медных колец и графитных щеток, которые соединены с электронным регулятором. Электронный реле регулятор отвечает за напряжение на выходе, которое должно находиться в пределах 12 Вольт вне зависимости от частоты вращения шкива привода генератора. Реле регулятор может встраиваться в корпус, а может находиться отдельно.

Статор – представляет собой три медные обмотки, которые соединяются в треугольник. К точкам соединения обмоток подключается выпрямительный мост, который состоит из 6 полупроводниковых диодов, которые служат для преобразования переменного напряжения в постоянное.


Генера́тор (с латыни generator означает «производитель») — устройство, что вырабатывает электроэнергию, производит продукты или преобразует один вид энергии в другой.

Автомобильный генератор — устройство, которое преобразует механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя автомобиля в электрическую.

Автомобильный генератор применяется для питания потребителей электроэнергии, таких как система зажигания, приборы освещения, бортовой компьютер автомобиля, системы диагностики, а также для зарядки аккумуляторной батареи (АКБ).

От надежности работы генератора зависит бесперебойность работы остальных систем автомобиля и других его компонентов. Мощность современного автомобильного генератора составляет 1 кВт.

Принцип работы автомобильного генератора

Первые автомобильные генераторы были генераторы постоянного тока. Они требовали много внимания к себе, что обуславливалось частым обслуживанием и контролем работы устройства.

Затем был придуманы диодные выпрямители, что значительно увеличило ресурс работы генератора и увеличило срок его работы. Генераторы с диодными выпрямителями тока стали называться генераторами переменного тока. На производство генератора переменного тока уходило меньше материалов, соответственно он стал легче и значительно меньше, а КПД вырос, обеспечивая более стабильный ток на выходе.

В современных иномарках используют синхронные трехфазные генераторы переменного тока, а в качестве выпрямителя – трехфазный выпрямитель Ларионова.

От поворота ключа до выдачи напряжения…

Во время поворота ключа замка зажигания в рабочее положение питание подается на обмотку возбуждения и генератор начинает отдавать ток в нагрузку. За управление током в обмотке возбуждения отвечает стабилизатор напряжения, который входит в щеточный узел генератора. Питание стабилизатора напряжения осуществляется от выпрямителя.

Ротор генератора приводится во вращение от коленчатого вала через шкив посредством клинового ремня. В обмотке возбуждения создается электромагнитное поле, которое индуцирует электрический ток в фазовых обмотках статора.

Выдаваемый ток – скачкообразный и зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, поэтому для его стабилизации применяется стабилизатор напряжения.

Напряжение бортовой сети в работающей системе должно находится в пределах 13,8-14,2 В, что обеспечит нормальную подзарядку АКБ.

На крупногабаритных автомобилях используются автомобильные генераторы повышенной мощности 24 В.

За что в автомобиле отвечает генератор

За что в машине отвечает генератор

ГлавнаяВаз 2110За что в машине отвечает генератор

Итак, продолжим прошлую статью. Итак, двигатель запускает стартер.  Но для чего нужен в машине генератор, где он установлен и как работает? Давайте попробуем в этом разобраться с вами.

Генератор — машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.

Про принцип действия генератора советую прочитать тут: http://electricalschool.info/main/osnovy/626-princip-dejjstvija-generatora.html

Считаю, что там написано более, чем понятно(без заумных фраз, горы ненужных формул и стопицод графиков зависимостей). В двух словах Принцип генератора основан на явлении электромагнитной индукции, когда в проводнике, двигающемся в магнитном поле и пересекающем его магнитные силовые линии, индуктируется ЭДС .

Генератор автомобиля — трехфазный генератор переменного тока, состоящий из заключенных в корпус статора – неподвижной внешней обмотки – и вращающегося внутри нее подвижной обмотки – ротора.

Корпус (5) и передняя крышка генератора (2) служат опорами для подшипников (9 и 10), в которых вращается якорь (4). На обмотку возбуждения якоря напряжение от аккумулятора подается через щетки (7) и контактные кольца (11). Якорь приводится в движение посредством клинового ремня через шкив (1). При запуске двигателя, как только якорь начинает вращаться, создаваемое им электромагнитное поле индуцирует переменный электрический ток в обмотке статора (3). В выпрямительном блоке (6) этот ток становится постоянным. Далее ток через совмещенный с выпрямительным блоком регулятор напряжения поступает в электросеть автомобиля для питания системы зажигания, освещения и сигнализации, контрольно-измерительных приборов и др. Аккумуляторная батарея подключится к числу этих приборов и начнет подзаряжаться чуть позднее, как только электроэнергии, вырабатываемой генераторной установкой, станет достаточно, чтобы обеспечить бесперебойное функционирование всех потребителей.

Получается, что запущенный стартером двигатель крутит генератор, который подзаряжает аккумулятор и питает электрическую бортовую систему автомобиля.

Способы подсоединения генератора в сеть на каждой системе зажигания свой, так что об этом мы поговорим позже.

Надеюсь, с генератором мы тоже разобрались и теперь нам стоит вернуться к разбору систем зажигания.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

whatisvehicle.wordpress.com

Генератор автомобиля устройство и принцип работы 

Сегодняшнюю нашу статью посвятим такой теме как разъяснение смысла и устройства генератора в машине. Наверняка все знают, что мотор — это сердце автомобиля, а генератор, по сути, является его кровью, которая разносит питательные вещества в виде энергии  по всем энергопотребляющим системам автомобиля.

Давайте сначала дадим точное и понятное для всех определение, что вообще такое генератор автомобиля, в том числе и генератор хендай санта фе или любой другой машины, так как принцип работы у них всех одинаковый, разница только немного в конструктивных особенностях.

Генератор автомобиля – это устройство, которое способно преобразовывать механическую энергию, создаваемую двигателем в электрическую энергию, которая в свою очередь питает все энергозависимые системы автомобиля.

Если у вас тут же возник вопрос, а можно ли ехать на автомобиле без генератора – ответ да можно, но только до тех пор, пока у вас не сядет аккумулятор. Работая в паре с аккумулятором, они создают стабильное напряжение бортовой сети автомашины.

Мощность генератора

Мощность генератора автомобиля для каждой марки и модели подбирается таким образом, что при любом режиме работы двигателя генератор мог обеспечить полноценную зарядку аккумуляторной батареи автомобиля и всех его систем

Генератор должен работать стабильно и обеспечивать весь спектр необходимых токов и напряжений для всех приборов и головных устройств автомобиля, которым необходима электрическая энергия для их работы

Устройства генератора автомобиля

Из чего же состоит сам генератор, давайте перечисли эти части

  1. Шкив – насадка на вале на которую одеваются ремни, связывающие генератор и двигатель и через этот шкив и ремень вращательно движение, передается от двигателя к валу генератора
  2. Ротор генератора – металлический вал, на котором располагаются стальные втулки, между которыми в свою очередь расположена обмотка генератора, провода или выводы которой соединяются к закругленными контактными кольцами
  3. Статор – это трубообразный отрезок из специальных стальных листов, между которыми особым образом наматывается трехфазная обмотка генератора автомобиля
  4. Диодная сборка – служит для выпрямления напряжения автомобиля которое вырабатывает статор, а также преобразовывает его в постоянное напряжение
  5. Регулятор напряжения – так же расположен на генераторе и выполняет функцию поддержания напряжения в сети автомобиля в заданных приделах, исключая непредусмотренные колебания, возникаемые во время езды или из-за атмосферных условий
  6. Щеточный узел генератора – это так называемы специальные щетки, которые напрямую контактируют или так сказать трутся постоянно о кольцо ротора
  7. Корпус генератора – является основным кожухом генератора, в котором и располагаются все вышеперечисленные узлы, а также является и системой предохранения от внешних воздействий и дополнительно служит радиатором охлаждения генератора

Вот схема генератора автомобиля для тех, кто понимает

А вот ротор поподробнее, фото автомобильного ротора ниже

  •  Вал самого ротора
  •  Полюса положительные и отрицательны на роторе
  • Обмотка возбуждения
  •  Металлические контактные кольца
Принцип работы генератора

Итак продолжаем наши разъяснения по поводу устройства и работы автомобильного генератора и вот как именно происходит преобразование вращательного движения в электрическую энергию в генераторе автомобиля:

Если по-простому или так сказать обобщить, то принцип работы генератора такой: при вращении ротора он создает сильное магнитное поле, которое в свою очередь начинает производить воздействие на обмотку статора, из-за этого в ней появляется электрический ток, который по сути уже и используется для разных нужд автомобиля.

Вот кстати, как статор выглядит отдельно

 

Статор генератора

  •  Собственно сам обмотка статора
  •  Выводы обмоток
  •  Основной магнит, провод

Кстати если вдруг у вас на автомобиле особенно на хендай санта фе постоянно крутит стартер у нас есть статья как это устранить и не только на санта фе, просто слово Статор напомнило стартер вот и решил ссылкой поделиться.

Вот ещё нашел одно фото устройство генератора

Сколько выдает генератор автомобиля

Иногда автовладельцы задаются вопросом – а сколько выдает генератор автомобиля, в данной ситуации правильным ответом будет то, что написано у вас в мануале к автомобилю.

Универсальным же считается показатель напряжения на выходе генератора в 13.9 вольта и в пределах до 16 вольт, но опять же читайте инструкцию к вашему автомобилю, мало ли чего там конструкторы, но усредненное напряжение на генераторе автомобиля должно быть в пределах указанных выше.

Как проверить работоспособность генератора автомобиля

Для того чтобы ответить на вопрос как проверить генератор на работоспособность или так сказать на правильность выдаваемого напряжения на выходе, а также и регулятор напряжения генератора – так как работают они сообща вам потребуется простой мультиметр, выставляете его в положение измерения постоянного тока на предел 20вольт и выше и произведите замеры на выходе генератора.

При этом отключать никакие приборы и провода не нужно, проверка проводится в естественных условиях и при этом вы должны увидеть цифры приблизительно 13.9 -16 вольт, так же можно давать скидку на погрешность прибора в пределах 0.5, то есть у вас показало 13.5 вольта то у вас скорее всего норма, возможно у вас реально 13.9 но прибор особенно китайские мультиметры могут давать погрешность и довольно существенную.

Поэтому по возможности лучше перемерять двумя разными мультиметрами от разных производителей и уже оттуда вывести среднюю величину, если данные не будут совпадать.

Признаки неисправности генератора автомобиля

неисправности генератора автомобиля возникают в тех же частях из чего состоит генератор автомобиля, или точнее выразится в тех же узлах и деталях, из которых он и состоит

  • повреждение или сильный износ шкива генератора – разболтался, повело, лопнул
  • износились токосъемные щетки может сказаться как на напряжении, выдаваемом генератором, так и на его искрении
  • износ токосъемных колец – так же, как и щетки скажется на выходном напряжении, искрении или вообще не работе генератора
  • неправильная работа регулятора напряжения – выдаёт напряжение, не соответствующее никаким нормам вместо 13. 9 вольт – 5вольт, или наоборот 19 вольт
  • межвитковое замыкание статорной обмотки – неправильные напряжения на выходе
  • разрушение подшипника – стук, грохот, плохое вращение, недостаточные обороты, большая вибрация вала
  • повреждение диодного моста – ток перестанет вообще течь
  • повреждение проводов — проверить на обрыв, перекус, перелом, — заменить на исправные

Вот теперь вы узнали, как проверить исправность генератора автомобиля, так что можете приступить собственно к проверке, возможно из-за этого у вас постоянно разряжается аккумулятор, так как генератор не выдаёт вам положенное напряжение.

Сколько ампер выдает генератор автомобиля

Силу тока, которую может выдать генератор автомобиля зависит о модели генератора, обычно стандартный генератор способен выдавать 80-100 Ампер выпрямленного тока.

Ну а если вам нужны точные данные, какой ток выдает генератор автомобиля именно у вас, тогда найдите спецификацию вашего генератора или автомобиля и посмотрите в справочнике.

Зарядка аккумулятора автомобиля генератором

Зарядка аккумулятора автомобиля от генератора происходит автоматически при работе двигателя автомобиля, генератор постоянно вырабатывает ток, которым питается ваш аккумулятор и все бортовые системы автомобиля.

Надеемся мы прояснили немного тему этой стать — как устроен генератор и каковы его принципы работы, и теперь у вас в голове сложилась более полная картина что такое и как работает это важнейшее устройство в автомобиле, а также какими выходными параметрами и характеристиками оно должно обладать.

santavod.ru

Как восстановить генератор в дороге

По некоторому глубокому убеждению автолюбители уверены, что ремонтом машины должны заниматься мастера в автосервисах. Но случаются ситуации на дороге, когда необходимо самому вникнуть и разобраться, чтобы доехать до ближайшей автомастерской или своего гаража.

На новых машинах проблемы с генератором почти не возникают, но автомобили поездившие и “повидавшие” от этого не застрахованы. Случается так, что до того как заглушили двигатель перебоев с электропитанием не наблюдалось, а вот при попытке завести машину в следующий раз (во время короткой остановки) стартер несколько раз провернулся и “замолчал”.

Как определить, что генератор вышел из строя

В современных машинах в качестве источника информации на щитке приборов есть индикатор-лампочка, предназначение которого оповещать водителя о заряде аккумулятора. Независимо от того как он выглядит, не заметить его невозможно.

  1. При исправной системе электропитания автомобиля лампочка-индикатор при включении зажигания загорается одновременно со всеми остальными индикаторами на панели управления автомобиля. После того как двигатель завели лампочка должна погаснуть. Если этого не произошло, значит в системе электропитания существует неисправность.
  2. Обнуление всех приборов на щитке управления – это магнитола, часы и т.д, свидетельствует о том, что генератор скорее всего поломан. Внешними признаками поломки могут быть неприятные шумы и запах обгоревшей обмотки, идущие из под капота автомобиля.
  3. В случае, если на машине существует “таблетка”, отдельно вынесенное зарядное реле, можно попробовать на работающем двигателе извлечь два провода из реле и между собой замкнуть. Если нет изменений, это свидетельствует о том, что генератор “больше мертв, чем жив”.

При неработающем двигателе проблему с генератором можно выявить следующим образом: перемещая рукой шкив вверх и вниз. Наличие в нем люфта, косвенно свидетельствует о поломке генератора.

Что именно сломалось в генераторе
  1. Одной из причин поломки может быть предохранитель, находящийся в обмотке. Что можно сделать? Можно попробовать его подвигать, и этого может оказаться достаточно, чтобы генератор заработал вновь. Хуже не будет, а вот в случае успеха, это будет приятным облегчением.
  2. На что следует акцентировать внимание далее, так это контактные щетки и кольца. Именно этот узел может стать причиной выхода из строя генератора, а как следствие нарушения работы электропитания. В процессе своей работы щетки перемещаются по кольцам, в результате их постепенного износа со временем может образовываться графитовая пыль, которая собираясь, может задерживать держатели. Естественно это производит задержку движения щеток и их дальнейшее “подвисание”. Кроме этого, может начаться “искрение”, генератор при этом попросту отказывается работать. Чтобы исключить такой вариант, необходимо вычистить от графитовой пыли держатели щеток, в крайнем случае – заменить на новые щетки. Для этого нужно снять кожух генератора, предварительно открутив винты, далее в зависимости от модели генератора освободив заднюю крышку генератора получится добраться до щеток. Убедившись в их неработоспособности, почистив или заменив их, собрать все на место, завести двигатель.
  3. Одна из самых неприятных поломок, это когда обмотка генератора сгорела. В данной ситуации, что-то сделать или изменить не получится. Остается только пустится в путь до ближайшей СТО на одном аккумуляторе, соблюдая при этом меры предосторожности и безопасности.
  4. Еще один вариант, когда самостоятельно ничего не получится сделать, это когда вышли из строя подшипники, рассыпавшись от износа или какой-либо другой причины. Опять же придется попытаться самостоятельно, используя лишь аккумулятор добраться до ближайшей станции ТО.

Вынужденное продолжение поездки на сломанном аккумуляторе

Итак, генератор самостоятельно в дороге восстановить не удается, единственный выход из ситуации – добраться до автосервиса на одном аккумуляторе. Днем, когда, без надобности нем смысла включать осветительные приборы, когда АКБ находиться в хорошем состоянии, можно покрыть расстояние до двухсот километров.

Исправный аккумулятор не получая зарядки от генератора может продержаться до пяти часов, продуктивно обеспечивая систему питания автомобиля. Однако нужно максимально исключить использование других приборов, не отвечающих за работу двигателя: фары, кондиционер, магнитола и так далее и тому подобное.

Скорость также влияет на уменьшение емкости-отдачи АКБ. Избирательно следует отнестись к скорости движения, так как высокая скорость требует от системы электропитания большей отдачи, что существенно уменьшает ресурс аккумулятора, работающего без подзарядки. Не желательно и не рекомендуется глушить двигатель у светофора или “идя накатом” на спуске. Нет необходимости часто глушить и заводить двигатель, так как это также влияет на энергосбережение аккумулятора.

Если, в одном направлении движется две или более машин, то рентабельно делать краткие остановки для смены аккумуляторов с одной машины на другую, с целью подзарядки АКБ от работающего генератора.

Все меняется и движется вперед, машины последнего поколения, снабженные бортовыми компьютерами, исключают возможность дальнейшего движения при глубоком разряде аккумулятора, так как это прописано в программе, снимающей показания с АКБ.

Во избежание всех этих мытарств и казусов в дороге будет полезно заранее установить приборы, отвечающие за диагностику генератора и других деталей-приборов, отвечающих за правильное электропитание автомобиля.

tuningrukami.ru

Что Такое Генератор В Машине. Инфо Для Водителя. 1km-auto

что такое генератор в машине

Что такое генератор?

Фото: Google. ru

Слово генератор происходит от латинского generator и означает «производитель». В общем понятии генератор является устройством, аппаратом или машиной, который производит какой-нибудь продукт. В их функции входит также преобразование одного вида энергии в другой.

В электротехнике генератор – это машина, вырабатывающая электрическую энергию, т.е. преобразующий механическую энергию в электрическую. Их два вида: генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.

Генератор постоянного тока – это вращающаяся машина, которая состоит из якоря, статора и коллекторно-щеточной системы и производит постоянное напряжение, необходимое для питания систем возбуждения синхронных двигателей и генераторов в промышленности и электростанциях. Наилучший его режим работы – режим самовозбуждения при работе электромашинным возбудителем, что делает такие машины более экономичными. Такие генераторы также используются как источник постоянного тока для заряда и подзаряда аккумуляторных батарей, в электросварке постоянным током (САГ-ы), автомобилях и летающих аппаратах.

Генератор переменного тока – тоже вращающаяся машина и состоит из статора, ротора и системы возбуждения. Эта синхронная машина вырабатывает переменный электрический ток частотой 50 или 60 Гц для нужд народного хозяйства в крупных электростанциях (ГЭС, ГРЭС, АЭС, ТЭЦ, ДЭЦ и др.), а также в переносных электростанциях («движки», ЖСК, «дизели» и др.) и на суднах.

В радиотехнике и электронике генераторы преобразуют электрическую энергию в энергию электромагнитных волн определенной частоты. Поэтому их коротко называют генераторами частоты. В основном различают два вида: генераторы низких (ГНЧ) и высоких частот (ГВЧ).

Генераторы низкой частоты вырабатывают сигналы частоты звукового спектра (примерно от нуля до нескольких сотен кГц), поэтому их еще называют генераторами звуковых частот (ГЗЧ). Их другой разновидностью являются генераторы импульсов, которые преобразуют электрическую энергию в энергию импульсов, повторяющиеся по определенной частоте. ГНЧ с широким спектром частоты и гармоник называются мультивибраторами. Все эти генераторы собираются из электронных приборов (транзисторы, диоды, микросхемы). Они используются в различных сферах жизни как источник сигналов (электрозвонок, зуммер, металлоискатели, кабелеискатели, измерительные приборы, генераторы испытательных сигналов, преобразователи постоянного тока в переменный, медицинская аппаратура и др.). Кроме этого, мультивибраторы широко используются в производстве игрушек.

Генераторы высокой частоты создаются на той элементной базе, что и ГНЧ, но с различием, что они вырабатывают электромагнитных волн от сотни кГц до десятка ГГц и для стабилизации частоты используются пьезоэлементы (кварцевые резонаторы), а также высокочастотные варикапы (вариконды). Эти генераторы применяются повсеместно в радиопередатчиках, радио- и телеретрансляторах, на станциях сотовой и космической связи, в мобильных телефонах, радиотелефонах, рациях, радарах, центрах управления полетом и медицинской аппаратуре.

Надо заметить, что до недавнего времени элементная база ГНЧ и ГВЧ в основном опиралась на электронные лампы. Сейчас электронные лампы почти полностью вытеснены транзисторами и микросхемами.

В промышленности генераторами называют также установки, которые преобразуют одно вещество в другое. Например, ацетиленовый генератор – для производства ацетилена из карбида кальция парогенератор, ледогенератор, газогенератор – соответственно для производства водяного пара, льда и газа.

В компьютерной и вычислительной технике отдельные программы или утилиты называются генераторами. Можно привести в качестве примера кейгенераторы и генераторы кодов (ключей, паролей), генераторы случайных чисел.

anelka › Блог › Как работает автомобильный генератор

“Ваш двигатель работает на воздухе, топливе… и искре. Именно искра в каком-то смысле находится в центре всего этого, а для её получения нам нужно электричество.”

Ваш аккумулятор снабжает свечи электроэнергией, но вот только такой энергии лишь от аккумулятора достаточно, чтобы проехать по дороге всего несколько километров. Нам нужно гораздо больше электроэнергии, чтобы снабжать двигатель искрой, наши глаза – освещением, а нас самих – комфортом от кондиционера или печки и огромного числа других приборов в автомобиле, работающих на электричестве. Вот где к нам на помощь приходит генератор, который постоянно заряжает батарею так, чтобы нам никогда (или почти никогда) не пришлось беспокоиться о том, что у нас не хватает зарядки аккумулятора. Так как работает генератор в автомобиле?

Строение генератора автомобиля представляет собой совокупность отдельных элементов собранных в одном корпусе.

1.Корпус генератора является одновременно и основанием для статорной обмотки. Выполнен из легко сплавных металлов (чаще дюралюминий), и имеет «окна» для лучшего охлаждения во время работы. В задней и передней частях корпуса расположены подшипники для крепления на них ротора.

2.Статорная обмотка генератора выполнена из медного провода и уложена в пазах сердечника. Сердечник выполнен в виде круга и изготавливается из металла с улучшенными магнитными характеристиками (трансформаторное железо). Поскольку генератор автомобиля является трехфазным производителем энергии, поэтому статор имеет три обмотки, соединенные между собой треугольником. В местах соединения фазных обмоток к ним подключается выпрямительный мост. Провод для изготовления фазных обмоток имеет двойную термоустойчивую изоляцию, чаще всего применяется специальный лак.

3.Ротор представляет собой электромагнит и имеет одну обмотку. Обмотка располагается на валу ротора. Сверху обмотки ротора расположен сердечник из ферро магнитного материала. Диаметр сердечника на 1,5-2 мм меньше диаметра статора. Для подачи напряжения управления с реле-регулятора на обмотки ротора, применяются медные кольца, которые располагаются на валу и соединены с обмоткой ротора посредством графитовых щеток. Реле-регулятор, выполняет функцию контроля и регулировки напряжения на выходе генератора. Выполнен в виде электронной схемы и имеющий выходы к щеткам.

4.Реле-регулятор может устанавливаться как непосредственно в корпусе генератора, в этом случае регулятор выполняется в одном корпусе со щетками. Или отдельно от генератора, тогда щетки устанавливаются на щеткодержатель.

5. Выпрямительный мост имеет шесть диодов с прямым током более 40 Ампер. Диоды располагаются на токопроводящих основаниях (плюсовом и минусовом), попарно и соединены по схеме Ларионова. Соединение по этой схеме позволяет на выходе получить постоянное напряжение из трёхфазного переменного. В народе выпрямительный мост именуется «подковой», потому, что токопроводящие основания диодов для удобного расположения в корпусе, имеют вид подковы.

В основу работы автомобильного генератора положен принцип порождения переменного электрического напряжения в обмотках статора под воздействием постоянного магнитного поля, которое образуется вокруг сердечника ротора. Двигатель приводит в действие ротор генератора при помощи ременной передачи. На обмотку возбуждения (ротора) подается постоянное электрическое напряжение, достаточное для образования магнитного потока. При вращении сердечника вдоль обмоток статора, в последних наводится ЭДС. Сила магнитного потока регулируется реле-регулятором, увеличением или уменьшением подаваемого напряжения на щетки, и зависит от нагрузки, снимаемой с плюсовой клеммы генератора. Напряжение на выходе генератора колеблется в пределах 13,6 в летнее время и 14,2 в зимний период (для реле-регуляторов у которых имеется встроенный контроль температуры окружающего воздуха). Такого напряжения достаточно для дозаряда аккумулятора и поддержания его в заряженном состоянии. Бортовая сеть так же питается от клеммы генератора автомобиля и включена параллельно аккумулятору.

Схема автомобильного генератора: принцип работы

05 апреля / 20:08 78968

Электрическая машина, служащая для преобразования механической энергии в электрический ток, называется автомобильным генератором. Функция генератора, которую он выполняет в автомобиле – это зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования при двигателе, находящемся в рабочем состоянии. В качестве автомобильного генератора служит генератор переменного тока.

Располагается генератор в двигателе чаще всего в его передней части, приводится от коленного вала. На гибридных автомобилях генератор выполняет работу стартер-генератора, подобная же схема используется и в некоторых других конструкциях системы стоп-старт. В настоящее время фирмы Denso, Delphe и Bosch занимают первые места в мире по выпуску генераторов.

Существует два вида конструкций автомобильных генераторов: ком-пактная и традиционная. Отличия, характеризующие эти виды, состоят из разницы в компоновке вентилятора, разнятся устройством корпуса, выпрямительным узлом и приводным шкивом, геометрическими размерами. Общие параметры, имеющиеся в обоих видах автомобильных генераторов, это:

Что такое генератор?

Когда речь заходит о питании автомобиля электрической энергией, многие автовладельцы, почему-то, вспоминают только аккумулятор (аккумуляторную батарею), здесь, читаем #8212 как выбрать аккумулятор. Но ведь главной деталью, благодаря которой и происходит превращение энергии, идущей с двигателя, из механической в электрическую, является генератор. Именно он питает все электрооборудование в машине (в заведенном состоянии) и заряжает аккумулятор.

Устройство автомобильного генератора.

Рассмотрим, из чего состоит, а также как работает данный автомобильный узел. Правда сразу оговорюсь, что речь будет идти об автомобильном генераторе переменного тока, поскольку именно этот их вид устанавливается на современные транспортные средства.

Из чего состоит генератор?

Автомобильный генератор, как правило, имеет следующие составные части:

    шкив – это своего рода место входа (с помощью ремня) механической энергии в генератор корпус генератора, который образуют две крышки, передняя и задняя, к ним собственно и крепятся практически все остальные составляющие рассматриваемой нами детали ротор – крепится к передней крышке корпуса генератора и состоит из стального вала с 2 стальными втулками (они имеют форму клюва) и обмотки возбуждения между ними, к которой присоединены, как правило, медные цилиндрические, контактные кольца статор – отвечает за мощность генератора и состоит из металлического сердечника с 36 пазами и обмотки выпрямительный щит – с помощью 6 мощных диодов (3 положительных и 3 отрицательных) преобразует напряжение, которое создает статор, в напряжение постоянного тока бортовой сети авто регулятор напряжения – следит за тем, т. е. регулирует, чтобы напряжение бортовой сети машины всегда находилось в заданных пределах, вне зависимости от нагрузки, температуры окружающей среды и работы ротора.
Схема автомобильного генератора.
Принцип работы генератора.

Значит, когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания, на обмотку (в ней находится магнитное поле) возбуждения в роторе от аккумуляторной батареи через щеточный узел поступает напряжение. И как только коленвал двигателя начинает вращаться, как вы помните, благодаря шкиву начинает вращаться и ротор генератора. Магнитное поле, которое создается в последнем, начинает обмотки статора, создавая тем самым на их выводах переменное напряжение. На определенной частоте вращения генератор перестает подпитываться механической энергией и начинает создавать необходимое себе напряжение сам (обмотка возбуждения запитывается внутри генератора).

При этом если коленчатый вал изменяет скорость своего вращения, то в данную систему включается еще регулятор напряжения. Он в зависимости от внешней нагрузки регулирует время включения обмотки возбуждения: при уменьшении нагрузки и/или увеличения скорости вращения коленвала время включения обмотки возбуждения сокращается, а при увеличении нагрузки и/или уменьшении оборотов коленвала – увеличивается. Именно в этом заключается работа автомобильного генератора. Кроме того рекомендую вам прочитать две статьи: замена ремня генератора и как подтянуть ремень генератора .

Как работает автомобильный генератор

Если сравнить машину с живым организмом, то её двигатель выполняет роль сердца, а в качестве нервной системы выступает генератор. Сможет ли автомобиль двигаться без этого агрегата? Да, сможет, однако недолго, пока не разрядится аккумулятор. Именно автомобильный генератор заряжает аккумулятор, поддерживая общее напряжение рабочей сети. Мы расскажем вам о принципе работы генератора и его основных элементах.

Как устроен агрегат

Все детали генератора объединены в одно целое под одним корпусом. При этом корпус одновременно представляет собой основание для стартёрной обмотки. Он производится из лёгких сплавов, в большинстве случаев — из дюралюминия. В корпусе предусмотрены специальные «окна», которые обеспечивают его охлаждение в процессе работы. Спереди и сзади к нему прикреплены специальные подшипники. К ним, в свою очередь, крепится ротор — очень важный элемент генератора.

В корпусе располагаются практически все конструктивные элементы агрегата. Он состоит из двух крышек, расположенных по двум сторонам. Одна из них находится возле приводного шкива, а вторая около контактных колец. Две крышки соединены между собой специальными болтами. Как правило, они производятся из алюминия. Он лёгкий и отлично рассеивает тепло.

Стоит упомянуть ещё одну деталь — щёточный узел. Он обеспечивает передачу напряжения к контактным кольцам. Этот элемент включает в себя 2 графитные щётки, пару пружин и щёткодержатели. Теперь рассмотрим подробно те элементы, которые находятся внутри корпуса .

Ротор

Эта деталь, по сути, является электромагнитом, имеющим одну обмотку. Она расположена на валу. Поверх обмотки прикреплён специальный сердечник, диаметр которого на полтора-два миллиметра меньше, чем диаметр стартёра. Подачу тока обеспечивают медные кольца. Они также находятся на валу и соединяются с обмоткой специальными щёточками.

Обмотка

Стартёрная обмотка сделана из медной проволоки. Она крепится к пазам сердечника. Последний же сделан в виде окружности и производится из металла с повышенными магнитными свойствами. Этот материал называют трансформаторным железом. Так как генератор — это трёхфазный производитель электроэнергии. стартёр оснащён тремя обмотками. Они связаны друг с другом и вместе напоминают треугольник.

В точке их соединения подключён выпрямительный мост. Проволока, из которой изготавливается обмотка, обеспечена двойной термоустойчивой изоляцией. В большинстве случаев для этого используется специальный лак.

Реле-регулятор

Ещё один важный элемент — реле-регулятор. Он являет собой электронную схему и имеет выход к графитным щёточкам. Реле-регулятор может быть установлен в корпусе генератора или отдельно от него. В первом случае он расположен рядом с графитными щётками, а во втором — щётки прикреплены к специальному щёткодержателю .

Выпрямительный мост

Деталь формируется с шести диодов. Последние располагаются на токопроводящем основании попарно и объединены друг с другом. На выходе переменное напряжение преобразовывается в постоянное. Мост также называют «подковой» из-за того, что внешне он напоминает это изделие.

На видео — устройство генератора:

Принцип работы генератора

Работа генератора автомобиля основана на принципе образования переменного напряжения. Это происходит в обмотках статора. Электрическое напряжение порождается вследствие воздействия постоянного магнитного поля, образующегося вокруг сердечника. Мотор задействует ротор генератора с помощью ремённой передачи. На обмотку подаётся постоянное напряжение, которого достаточно для того, чтобы создать магнитный поток.

Когда сердечник вращается вдоль обмоток, в них возникает электродвижущая сила. Реле-регулятор налаживает силу магнитного потока в соответствии с нагрузкой, которая снимается с клеммы генератора. На выходе образуется напряжение в пределах 13,6–14,2 (это зависит от времени года). Этого достаточно для того, чтобы дозарядить аккумуляторную батарею и поддерживать её постоянно заряженной. Бортовая сеть тоже питается от плюсовой клеммы и включается параллельно с аккумулятором. Вне зависимости от того, какой вы купили генератор, устройство и принцип работы будут одинаковыми для всех образцов. Все подобные агрегаты работают одинаково.

На видео — принцип работы генератора:

Регулятор напряжения

Ни один автомобильный генератор не сможет работать без такого элемента. Этот элемент обеспечивает поддержание постоянного напряжения, которое агрегат образовывает благодаря изменению силы тока, которое происходит в обмотках. Если ротор будет вращаться на высокой частоте без регулятора, напряжение может достигать пары десятков вольт. Это приведёт к перегоранию ламп и поломке обмоток, диодов и прочих приборов.

Типы регуляторов

Регулятор напряжения

Контрольная лампа

Для того чтобы избежать проблем с регулятором, следите за контрольной лампой. Она располагается на приборной панели автомобиля. Если лампа горит, когда генератор работает, — это свидетельствует о неисправности регулятора напряжения или самого агрегата.

Крепление автомобильного генератора

Генератор автомобиля, как правило, крепится к передней части мотора с помощью болтов и специальных кронштейнов. На крышках располагаются крепёжные лапы и проушина устройства. Если генератор крепится с помощью двух лап — они находятся на двух крышках двигателя. Если же используется только одна крепёжная лапа — её располагают только на одной крышке (передней). Задняя лапа обычно имеет отверстие, в котором установлена дистанционная втулка. Она устраняет зазор, образующийся между кронштейном мотора и основанием лапы.

Разные режимы работы генераторной установки

Для того чтобы понять, как работает автомобильный генератор, необходимо разобраться с режимами его функционирования. Первый режим, который мы рассмотрим, — это работа автомобильного генератора во время запуска двигателя. При запуске мотора электроэнергию в основном потребляет стартёр. В таком режиме сила тока очень большая, а это вызывает существенное снижение напряжения на выводе аккумулятора. Таким образом, потребители электроэнергии питаются только от аккумуляторной батареи, которая интенсивно разряжается.

Сразу же после запуска мотора генератор становится главным источником электропитания. Устройство обеспечивает ток, необходимый для зарядки аккумулятора и работы различных электрических приборов. После того как подзарядится батарея. уровень зарядного тока падает. Источником электроэнергии при этом остаётся генератор.

Когда включаются мощные потребители электроэнергии, такие как обогреватели фар или вентиляторы печки, ротор начинает медленно вращаться. Тогда генератор не может отдавать столько тока, сколько требуется. В таком режиме нагрузка перекладывается на аккумулятор, который быстро разряжается.

Рекомендации по замене генератора

Заменить генератор в машине можно, но для этого необходимо соблюдать некоторые правила:

  • у нового агрегата должны быть такие же токоскоростные характеристики, как и у штатного
  • энергетические параметры генераторов обязательно должны быть одинаковыми
  • размеры нового генератора должны быть подходящими, чтобы можно было легко установить его на мотор
  • у агрегатов должны быть одинаковые передаточные числа
  • схемы обоих генераторов должны быть полностью идентичными.

Учитывайте то, что в основном агрегаты, установленные на иномарках, крепятся только одной лапой. В то же время отечественные устройства крепятся на мотор с помощью двух лап. Поэтому, меняя зарубежный агрегат на наш, вам придётся заменить кронштейн крепления на моторе.

Полезные советы

Устанавливая аккумулятор в авто, необходимо убедиться в том, что корректно подключена полярность. В случае ошибки выпрямитель генератора выйдет из строя, а это может привести к пожару. Такую же опасность таит в себе запуск мотора при некорректном определении полярности.

В процессе эксплуатации машины необходимо придерживаться следующих правил:

  • контролировать состояние электрической проводки. следить за чистотой контактов и надёжностью их соединения (если контакты проводов плохие — бортовое напряжение выходит за допустимую норму)
  • отсоединять провода от автомобильного генератора и аккумуляторной батареи при электросварке элементов конструкции
  • следить за тем, чтобы ремень генератора был правильно натянут (если он будет натянут слабо — генератор не сможет эффективно работать, если чересчур сильно — его подшипники будут быстро изнашиваться)
  • в случае подачи сигналов контрольной лампой — незамедлительно выяснять причину этого.

На видео — ремонт генератора:

Ни в коем случае нельзя делать следующее:

  • оставлять машину с подключённой аккумуляторной батареей, если вы подозреваете, что выпрямитель неисправен (это приведёт к разрядке аккумулятора и возгоранию проводки)
  • проверять работает ли генератор, замыкая его выводы между собой или отключая аккумулятор при работающем моторе (из-за этого может поломаться регулятор напряжения, бортовой компьютер, электронные элементы системы зажигания)
  • допускать попадание остатков тосола или другой жидкости на генератор
  • оставлять включённый генератор, если сняты клеммы аккумуляторной батареи (это приводит к поломке электрооборудования машины и регулятора напряжения).

Мы рассказали вам об основных особенностях работы генератора. Эти знания пригодятся любому водителю, который стремится разбираться в машинах. Помните, что генератор — очень сложное устройство, поэтому важно бережно относиться к нему. Постоянно следите за состоянием всех его деталей, а также за степенью натяжения приводного ремня. Тогда автомобильный генератор сможет вам прослужить максимально долго.

Пожалуйста, оставьте свой комментарий о прочитанном! Нам интересно ваше мнение.

Источники: http://www.rutvet.ru/in-chto-takoe-generator-1168.html, http://www.drive2.ru/b/882796/, http://fastmb.ru/auto_shem/38-shema-avtomobilnogo-generatora.html, http://autoepoch.ru/avtoazbuka/chto-takoe-generator.html, http://365cars.ru/remont/princip-raboty-generatora.html

Комментариев пока нет!

www.1km-auto.ru

Что такое генератор?

Когда речь заходит о питании автомобиля электрической энергией, многие автовладельцы, почему-то, вспоминают только аккумулятор (аккумуляторную батарею), здесь, читаем — как выбрать аккумулятор. Но ведь главной деталью, благодаря которой и происходит превращение энергии, идущей с двигателя, из механической в электрическую, является генератор. Именно он питает все электрооборудование в машине (в заведенном состоянии) и заряжает аккумулятор.

Устройство автомобильного генератора.

Рассмотрим, из чего состоит, а также как работает данный автомобильный узел. Правда сразу оговорюсь, что речь будет идти об автомобильном генераторе переменного тока, поскольку именно этот их вид устанавливается на современные транспортные средства.

Из чего состоит генератор?

Автомобильный генератор, как правило, имеет следующие составные части:

  1. шкив – это своего рода место входа (с помощью ремня) механической энергии в генератор;
  2. корпус генератора, который образуют две крышки, передняя и задняя, к ним собственно и крепятся практически все остальные составляющие рассматриваемой нами детали;
  3. ротор – крепится к передней крышке корпуса генератора и состоит из стального вала с 2 стальными втулками (они имеют форму клюва) и обмотки возбуждения между ними, к которой присоединены, как правило, медные цилиндрические, контактные кольца;
  4. статор – отвечает за мощность генератора и состоит из металлического сердечника с 36 пазами и обмотки;
  5. выпрямительный щит – с помощью 6 мощных диодов (3 положительных и 3 отрицательных) преобразует напряжение, которое создает статор, в напряжение постоянного тока бортовой сети авто;
  6. регулятор напряжения – следит за тем, т. е. регулирует, чтобы напряжение бортовой сети машины всегда находилось в заданных пределах, вне зависимости от нагрузки, температуры окружающей среды и работы ротора.

Схема автомобильного генератора.

Принцип работы генератора.

Значит, когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания, на обмотку (в ней находится магнитное поле) возбуждения в роторе от аккумуляторной батареи через щеточный узел поступает напряжение. И как только коленвал двигателя начинает вращаться, как вы помните, благодаря шкиву начинает вращаться и ротор генератора. Магнитное поле, которое создается в последнем, начинает обмотки статора, создавая тем самым на их выводах переменное напряжение. На определенной частоте вращения генератор перестает подпитываться механической энергией и начинает создавать необходимое себе напряжение сам (обмотка возбуждения запитывается внутри генератора).

Полученное напряжение направляется в выпрямительный щит, где преобразуется в постоянный ток, который заряжает аккумуляторную батарею и питает электроприборы авто.

При этом если коленчатый вал изменяет скорость своего вращения, то в данную систему включается еще регулятор напряжения. Он в зависимости от внешней нагрузки регулирует время включения обмотки возбуждения: при уменьшении нагрузки и/или увеличения скорости вращения коленвала время включения обмотки возбуждения сокращается, а при увеличении нагрузки и/или уменьшении оборотов коленвала – увеличивается. Именно в этом заключается работа автомобильного генератора. Кроме того рекомендую вам прочитать две статьи: замена ремня генератора и как подтянуть ремень генератора.

Видео

Рекомендую прочитать:

Как работает генератор

Ответственность за подачу электроэнергии к источникам потребления в транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания лежит на генераторе. Без него практически невозможно представить современный мотоцикл или автомобиль. В статье мы раскроем принцип работы генератора, основные его узлы и элементы.

Принцип работы

Когда водитель проворачивает ключ зажигания, электрическая энергия подается на стартер. Этот прибор в первые секунды работы автомобиля является единственным, кто питается от аккумулятора (АКБ) и помогает вращать коленвал. После запуска силовой установки вращение двигателя через ременную передачу передается на генератор.

Практически сразу же аккумулятор из источника превращается в потребителя энергии и начинает возвращать себе заряд. Теперь генератор при работающем моторе становится источником электричества.

Принцип работы автомобильного генератора заключается в том, что он получает механическую энергию вращения от двигателя и превращает в электрическую энергию.

При отсутствии этого прибора в автомобилях заряда аккумулятора не хватало бы на длительную работу. Но с генератором получается не только отсутствие разрядки, но и процесс подзарядки. Мощности его хватает на работу всех установленных электроприборов, влияющих на работоспособность машины, а также повышающих комфорт водителя и пассажиров.

Когда в автомобиле одновременно запускается несколько энергоемких потребителей, то мощности генератора может не хватать, в таком случае на помощь ему приходит аккумулятор. Благодаря такой связанной системе потребитель не замечает неудобств, а оба прибора создают оптимальный вариант работы электроузлов в машине.

Требования по автогенератору

Устройство и принцип работы генератора накладывают не наго определенные обязательства по выполнению своих функций. Основные требования состоят из таких пунктов:

  1. одновременное и бесперебойное снабжение электричеством необходимые узлы, а также зарядка АКБ;
  2. во время работы мотора на низких оборотах не должно происходить существенного отбора заряда у АКБ;
  3. уровень напряжения в сети должен быть стабилен;
  4. генератор должен быть прочным, надежным, с низким уровнем шума и не создавать радиопомехи.

Крепление и привод устройства

Привод во всех автомобилях имеет стандартный вид: шкив, установленный на коленчатом валу, через ременную передачу соединен со шкивом на валу ротора устройства. Размеры шкивов в передаче устанавливаются из необходимости получения заданного числа оборотов на генераторе.

Крепление на блоке

В современных автомобилях использую поликлиновые ремни. С их помощью можно передавать большее количество оборотов на ротор генератора.

Аппарат крепится к корпусу блока в подкапотном пространстве. Там же устанавливается натяжитель для ремня. Он необходим для установления качественной передачи вращения, чтобы исключать проскальзывание ремня по шкиву. В противном случае электричество переключится на использование АКБ, что приведет к его полной и незаметной разрядке.

Читайте также:  Проверка свечей зажигания своими руками на работоспособность

Принято выделять две группы конструктивно отличающихся генераторов:

  1. устройства с вентилятором рядом с приводным шкивом принято считать традиционной конструкцией;
  2. конструкция, в которой установлены два вентилятора в корпусе аппарата, считается более новой и относится к компактным устройствам.

Устройство генератора

Основными частями любого генератора являются неподвижный блок – статор и вращающийся элемент конструкции – ротор. В статоре находится обмотка из медных проводов. Он с двух сторон зафиксирован крышками, как правило, из легких алюминиевых сплавов. Со стороны крепления шкива – передняя крышка, а со стороны щеток – задняя.

С задней части к щеточному механизму устанавливается регулятор напряжения. Там же расположен выпрямительный блок. Крышки фиксируют статор и крепятся между собой с помощью нескольких винтов. Лапы, с помощью которых генератор закреплен на корпусе автомобиля, отливаются вместе с крышками. Таким же образом получается натяжное ухо.

В отверстии одной из лап может быть установлена втулка, которая помогает отрегулировать установку генератора на кронштейн, выбирая необходимый зазор. Также ухо натяжного механизма снабжается несколькими отверстиями для установки аппарата на автомобили различных марок.

Статор

То, как работает генератор, зависит от качественного выполнения своих функций каждого их блоков. Основа статора набирается из одинаковых листовых стальных элементов толщиной до 1 мм. Если основа статора (пакет из пластин) сделана с помощью навивки, то ярмо блока содержит выступы, располагающиеся под пазами. За такие выпуклости проводится фиксация слоев обмотки. Также выступы помогают лучшему охлаждению всей конструкции.

Статор генератора

Почти во всех генераторах число пазов одинаковое. Их, как правило, в серийных авто 36. Изоляция проводится между ними с помощью эпоксидного изолятора.

Ротор

Для автомобильных генераторов основной отличительной чертой является полюсное устройство роторов. Обмотка этого узла закрыта двумя штампованными металлическими чашеобразными половинами, с выступающими клювообразными лепестками. Они фиксируются на валу, как бы обхватывая обмотку этими лепестками.

На валу устанавливаются подшипники, один из концов вала имеет резьбу со шпоночным пазом и посадочную поверхность под шкив.

Ротор генератора

Щеточный узел

В этом блоке установлены скользящие контакты. В автогенераторах принять использовать два вида щеток:

  • электрографитные;
  • меднографитные.

Читайте также:  Почему аккумулятор автомобиля плохо заряжается от генератора

В первом случае наблюдается периодическое снижение напряжения при контактах с кольцом. Это приводит к некачественной работе генератора, подающего в такой ситуации нестабильное напряжение. Однако, у них есть и положительный эффект, ведь происходит меньший износ, в отличие от медных.

Выпрямительные блоки

Есть два основных типа выпрямительных узлов:

  1. в первом случае – в пластины-теплоотводы проводится запрессовка диодов;
  2. во втором случае – используются конструкционные ребра, в которых диоды паяются к теплоотводам.

Пластины теплоотводов

Замыкание таких пластин очень опасно для всего автомобиля. Виной такому происшествию – загрязнение, попавшее между пластинками. Оно может оказаться токопроводящим и замкнуть положительную сторону электропроводки с отрицательной.

Замыкание между пластинами может привести к пожару в автомобиле.

Чтобы избежать такого развития событий, на производстве проводится индивидуальное покрытие каждой пластины изоляционным слоем.

Подшипники

В конструкции используются шариковые подшипники. При производстве генераторов они получают смазочный материал на весь эксплуатационный срок. Американскими автопроизводителями иногда используются роликовые подшипники. Посадка со стороны контактной группы обычно «с натягом», а со стороны шкива применяется скользящая посадка. Обратная логика используется при установке в посадочные места крышки.

Демонтаж подшипников генератора

Проворот со стороны контактной группы наружной обоймы подшипника приводит к выходу из строя этой сопрягающейся пары (подшипник/крышка).

Так, ротор может задевать статор. Чтобы избежать этого, часто ставят дополнительные уплотнения в крышку: пластиковая втулка, резиновое кольцо.

Охлаждение генератора

Понижение рабочей температуры осуществляется с помощью, установленных на валу ротора вентиляторов. Традиционная конструкция предполагает подачу воздуха на крышку устройства со стороны контактной группы. При внешнем расположении щеточного узла подача охлаждения проводится через защитный кожух, закрывающий контакты со щетками.

Автомобили с компактной расстановкой узлов под капотом часто оснащаются генератором со специальным дополнительным кожухом. Поступление холодного заборного воздуха обеспечивается через его прорези. В генераторах с компактной конструкцией охлаждение проводится с обеих сторон крышек за счет наличия двух вентиляторов.

Регулятор напряжения

Также во всех современных генераторах установлены полупроводниковые электронные регуляторы напряжения. Регулятор обеспечивает теплокомпенсацию. Напряжение, подводимое к АКБ, зависит от подкапотной температуры. Чем воздух холоднее, тем большее напряжение подается на аккумулятор.

Что такое генератор в машине

Генератор в автомобиле (автомобильный генератор) представляет собой устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. В конструкции транспортных средств автогенератор является генератором переменного тока и выполняет следующие функции:

  • обеспечение зарядки АКБ;
  • питание всех электросистем в авто после запуска ДВС;

Автомобильный генератор зачастую расположен в подкапотном пространстве, так как приводится в действие от коленвала двигателя. По этой причине решения устанавливаются спереди по отношению к силовому агрегату. На большинстве современных авто привод генератора выполнен в виде ременной передачи. Модели транспортных средств, которые оснащены гибридным двигателем, а также некоторые авто с системой start-stop, имеют особое устройство генератора, так как в подобных машинах он одновременно является стартером.

Как работает генератор автомобиля

Детальное рассмотрение функций отдельных составных элементов  в устройстве генератора позволяет получить представление о принципах работы всего устройства. Водитель осуществляет поворот ключа в замке зажигания, после чего электричество от аккумулятора проходит через щетки генератора и контактные кольца, попадая на обмотку возбуждения. В результате на обмотке создается магнитное поле.

Стартер автомобиля начинает вращать коленчатый вал двигателя. От коленвала через ременной привод начинает вращаться и ротор генератора. Магнитное поле в области ротора усиливается на обмотках статора. В результате на выводах указанных обмоток отмечается возникновение переменного напряжения. Когда ротор генератора раскрутится до определенной частоты, генератор начнет работать в режиме самостоятельного возбуждения. Другими словами, после запуска двигателя, что вызывает необходимое раскручивание ротора генератора, обмотка возбуждения начинает питаться уже от генератора, а не от АКБ.

Создаваемое генератором переменное напряжение превращается в постоянное благодаря работе выпрямительного блока.  Электрический ток от генератора питает бортовую сеть автомобиля, обеспечивает работу системы зажигания и других энергопотребителей.  Также от генератора поступает ток для зарядки аккумулятора. В случае изменения частоты вращения коленвала и нагрузки подключается регулятор напряжения, определяя то время, на которое необходимо включить обмотки возбуждения с учетом тех или иных условий. Если частота вращения генератора растет и нагрузка падает, тогда временной промежуток активации обмотки возбуждения сокращается. При увеличении нагрузки и уменьшении оборотов регулятор увеличивает время включения обмоток.

Необходимо добавить, что если потребители используют больше электричества, чем способен выработать автомобильный генератор, тогда автоматически задействуется аккумулятор. Следить за состоянием генератора можно при помощи лампы контроля заряда на приборной панели. Указанная лампа чаще всего представляет собой пиктограмму в виде АКБ. Загорание лампы указывает на то, что батарея от генератора не заряжается. Возможными причинами может быть обрыв поликлинового ремня, выход из строя реле-регулятора генератора и т.д.

Признаки поломки генератора

Генератор является одним из самых важных элементов авто, в случае его выхода из строя транспортное средство будет обездвижено. Любая поломка генератора требует вмешательства мастера. Если ее не исправить вовремя, автомобилю будет грозить дорогой ремонт. Чтобы обнаружить повреждение генератора следует знать какие признаки бывают во время поломки.

Какой принцип работы у генератора

Генератор преобразовывает механическую энергию, которая поступает от мотора авто, в электрическую. Практически на всех моделях современных авто стоят генераторы переменного тока.

Генератор служит источником постоянной подзарядки аккумулятора, когда двигатель включен. Если генератор сломается, соответственно – аккумуляторная батарея скоро освободится от электрического заряда. Генератор питает током автомобильный аккумулятор и все электроприборы. Если включен обогрев заднего стекла, фары, потребляемый ток будет больше, чем может предложить генератор. Когда так происходит, нагрузка падает на аккумулятор, и он начинает разряжаться.

Какие бывают поломки генератора

Повреждения генератора имеют различный характер, они бывают механические или электрические. Первый вид неисправностей – это поломка крепежей, подшипников. К дефектам электрики относят – разрыв обмотки, дефекты диодного моста. Слабый свет фар, трудности с запуском мотора, сигнал датчика, все эти симптомы указывают на проблемы с генератором. Генератор – главный источник для питания электросети. Аккумулятор служит вспомогательным источником для выработки электрической энергии. Его ресурсы используются при пуске мотора, питания электронных систем.

Сбой в работе генератора можно увидеть, он не происходит неожиданно. Если водитель будет внимательным, у него будет время минимизировать неприятности.

Почему возникают трудности при пуске двигателя

Первый признак того, что генератор требует ремонта – неуверенный запуск мотора. Если генератор сломан, аккумулятор не получает нужный заряд. Часто разрядка аккумуляторной батареи является следствием того, что генератор поломан. Аккумулятор может как не получать полный заряд, так и перезаряжаться. Если ломается реле-регулятор, генератор дает больший ток, чем необходимо, а это ведет к повреждению аккумулятора. В новых моделях авто предусмотрена опция, когда мотор не заведется, если напряжение ниже 12 В.

Почему фары начинают мерцат

ь

Тусклые фары, смена яркости, мерцание, все это признаки того, что необходима экстренная диагностика генератора. Генератор не может справиться с большими нагрузками и требуются приборы для проверки генератора, чтобы выявить источники поломки, провести тестирование агрегата после проведения ремонта. Стенд MSG MS002 COМ используется в диагностике основные рабочих характеристик электрических агрегатов авто.

Почему светится пиктограмма

Светящаяся пиктограмма аккумулятора сигнализирует о том, что у автомобиля серьёзные неприятности – батарея заряжается частично. Так компьютерная система выдает предупреждение водителю. После получения такого сигнала автомобиль может двигаться, пока батарея полностью не разрядится. В возникших условиях многое зависит от общего состояния аккумулятора и от того, какое количество потребителей электроэнергии задействовано в данный момент. При возникновении подобной ситуации требуется отключить все возможные приборы (музыка, фары, электрический обогрев, вентиляцию) и ехать в ближайший сервис.

Почему свистит приводной ремень

Причин неприятного свиста из-под капота непрогретой машины, может быть несколько. К примеру, свист возникает, когда приводной ремень натянут недостаточно сильно. Если не устранить слабое натяжение, генератор не будет должным образом заряжать аккумулятор. У многих моделей авто этот ремень натягивается автоматически, он еще отвечает за работу насоса гидроусилителя руля, компрессора кондиционера. В недорогих моделях авто не предусмотрена такая опция, и ремень будет растягиваться, тогда требуется регулировка вручную.

Почему ремень перегревается и разрушается

Признаком подклинивания генератора и обводных роликов является появление дыма и едкого запаха от ремня привода, может возникнуть отслоение резиновых элементов. Обрыв приводного ремня может привести к полному отключению генератора и стать причиной масштабных неисправностей других систем. Оборванные лоскуты, попадая под ремень ГРМ приводят к сбою фаз газораспределения и нарушению работы двигателя. Когда ремень перегрелся или разрушился, требуется протестировать шкив генератора, он обязан свободно двигаться и не перекашиваться при загрузке.

Почему появляется звон и шуршание под капотом

Подшипники у генератора постоянно подвергаются высоким общим и температурным нагрузкам. Со временем их ресурс истекает, элементы изнашиваются, стирается смазка, что ведет к возникновению шумов, перекосов и подклиниванию ротора, разлому подшипников. Источником происхождения такого шума можно назвать и изношенность обгонной или демпферной муфты. Муфта имеет недолгий срок службы и быстро поддается деформации. Обе эти поломки легко устраняют после диагностики.

Почему возникает электрический гул

Появление электрического гула произойдет, если случилось замыкание обмотки статора. Такая поломка проявляется электрическими звуками. Подобный шум можно услышать от электрических двигателей городских троллейбусов.

Перед выездом в малонаселенные, удаленные области, нужно убедиться, что генератор полностью исправен. Если проблема появится в дороге, решить ее без наличия специального инструмента, запчастей и опыта устранения такой поломки будет сложно. Раз в 100 000 км пробега необходимо снимать генератор для ремонта, делать дефектовку.

Диагностическое оборудование MSG equipment поможет быстро и качественно протестировать работу генераторной установки, выявить и устранить неисправность. Стенды для диагностики имеют широкий модельный ряд, отличаются назначением и стоимостью, поэтому подходят для больших и малых автосервисов.

GISMETEO.RU: Из-за чего портится генератор? Самые частые ошибки — Авто

Генератор является устройством, позволяющим преобразовывать механическую энергию в электрическую. Также он помогает запускать двигатель, когда стартер забирает большое количество электроэнергии, отдаваемой аккумулятором, и даёт беспрерывный заряд батареи при заведённом моторе.

Есть ряд ошибок, при которых можно запросто «убить» важный агрегат в авто, рассказали специалисты «РГ».

© shutterstock.com

Первой ошибкой является недостаточное внимание к аккумулятору. Стоит обратить внимание на клемму: не ослаблена ли она, в исправном ли состоянии? При неисправности увеличивается нагрузка на генератор, что может привести к перегреву агрегата. Также старый или неисправный аккумулятор, имеющий внутри себя короткое замыкание, может поспособствовать выходу из строя генератора. При этом сгорят его основные составляющие, которые отвечают за работу устройства.

Если при «прикуривании» другого автомобиля на парковке двигатель вашей машины запущен, то на генератор «донора» будет подаваться большое напряжение, из-за чего контроллер электропитания может сломаться. Самая распространённая ошибка в процессе «прикуривания» — установка клемм в неправильной полярности. В лучшем случае это чревато лишь заменой предохранителей, но бывают случаи, когда такая неосторожность приводит к более серьёзным последствиям, таким как «смерть» диодного моста и сгорание проводов.

© shutterstock.com

Второй ошибкой может стать попадание влаги в генератор. Зачастую это происходит во время мойки моторного отсека. Если перед мойкой генератор был сильно нагрет, то попадание холодной воды может спровоцировать появление трещин в изоляции устройства. Вследствие этого образование коррозии и окисление электрических контактов также приведёт к поломке агрегата.

Как же тогда водители вездеходов преодолевают глубокие водоёмы? Всё дело в состоянии генератора. Если на обмотке стартера уже нет лака, то не стоит «купать» автомобиль. К тому же нужно избегать попадания масла в область генератора, ведь если жидкость пропитает графитовые щётки, то они станут жёсткими, это повлияет на их износ, а также может привести к перегреву и их блокировке. К тому же образование густой масляной массы может быть токопроводным, это станет причиной короткого замыкания.

© shutterstock.com

Бывают случаи, когда любители бездорожья используют лебёдку, увеличивая количество оборотов мотора. Генератор при этом, вырабатывая большое количество электроэнергии, может не справиться с такой нагрузкой и сгореть. Чтобы избежать такого исхода, нужно добавлять обороты при выключенной лебёдке, так у аккумулятора будет возможность подзарядиться, не причиняя вред генератору.

Последней особо распространённой ошибкой является подключение большого количества энергопотребителей. Любители громкой музыки в авто подключают мощные сабвуферы и динамики к штатной электрике, что нередко приводит к сгоранию проводки. Из-за пиковых скачков в электрической сети возрастает потребление тока, это приводит к перегреву и поломке генератора.

© shutterstock.com

Во избежание таких ситуаций стоит обратиться к специализированным мастерам. Скорее всего они установят в систему конденсатор, который минимизирует пиковые скачки, либо заменят штатный генератор на более мощный.

Устройство,принцип действия автомобильных генераторов

Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор – основной источник электроэнергии. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.
Основные требования к автомобильным генераторам
1. Генератор должен обеспечивать бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью, чтобы:
– одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ;
– при включении всех штатных потребителей электроэнергии на малых оборотах двигателя не происходил сильный разряд аккумуляторной батареи;
– напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах во всем диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора.
2. Генератор должен иметь достаточную прочность, большой ресурс, небольшие массу и габариты, невысокий уровень шума и радиопомех.

Принцип действия генератора
В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку, например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется переменное электрическое напряжение. И, наоборот, для образования магнитного потока достаточно пропустить через катушку электрический ток. Таким образом, для получения переменного электрического тока требуются катушка, по которой протекает постоянный электрический ток, образуя магнитный поток, называемая обмоткой возбуждения и стальная полюсная система, назначение которой – подвести магнитный поток к катушкам, называемым обмоткой статора, в которых наводится переменное напряжение. Эти катушки помещены в пазы стальной конструкции, магнитопровода (пакета железа) статора. Обмотка статора с его магнитопроводом образует, собственно, статор генератора, его важнейшую неподвижную часть, в которой образуется электрический ток, а обмотка возбуждения с полюсной системой и некоторыми другими деталями (валом, контактными кольцами) – ротор, его важнейшую вращающуюся часть. Питание обмотки возбуждения может осуществляться от самого генератора. В этом случае генератор работает на самовозбуждении. При этом остаточный магнитный поток в генераторе, т. е. поток, который образуют стальные части магнитопровода при отсутствии тока в обмотке возбуждения, невелик и обеспечивает самовозбуждение генератора только на слишком высоких частотах вращения. Поэтому в схему генераторной установки, там, где обмотки возбуждения не соединены с аккумуляторной батареей, вводят такое внешнее соединение, обычно через лампу контроля работоспособного состояния генераторной установки. Ток, поступающий через эту лампу в обмотку возбуждения, после включения выключателя зажигания и обеспечивает первоначальное возбуждение генератора. Сила этого тока не должна быть слишком большой, чтобы не разряжать аккумуляторную батарею, но и не слишком малой, т. к. в этом случае генератор возбуждается при слишком высоких частотах вращения, поэтому фирмы-изготовители оговаривают необходимую мощность контрольной лампы – обычно 2…3 Вт.

При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно «северный», и «южный» полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего катушку, меняется, что и вызывает появление в ней переменного напряжения. Частота этого напряжения f зависит от частоты вращения ротора генератора N и числа его пар полюсов р:
f=p*N/60
За редким исключением генераторы зарубежных фирм, также как и отечественные, имеют шесть «южных» и шесть «северных» полюсов в магнитной системе ротора. В этом случае частота f в 10 раз меньше частоты вращения я ротора генератора. Поскольку свое вращение ротор генератора получает от коленчатого вала двигателя, то по частоте переменного напряжения генератора можно измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя. Для этого у генератора делается вывод обмотки статора, к которому и подключается тахометр. При этом напряжение на входе тахометра имеет пульсирующий характер, т. к. он оказывается включенным параллельно диоду силового выпрямителя генератора. С учетом передаточного числа i ременной передачи от двигателя к генератору частота сигнала на входе тахометра fт связана с частотой вращения коленчатого вала двигателя Nдв соотношением:
f=p*Nдв(i)/60
Конечно, в случае проскальзывания приводного ремня это соотношение немного нарушается и поэтому следует следить, чтобы ремень всегда был достаточно натянут. При р=6 , (в большинстве случаев) приведенное выше соотношение упрощается fт = Nдв (i)/10. Бортовая сеть требует подведения к ней постоянного напряжения. Поэтому обмотка статора питает бортовую сеть автомобиля через выпрямитель, встроенный в генератор.

Обмотка статора генераторов зарубежных фирм, как и отечественных – трехфазная. Она состоит из трех частей, называемых обмотками фаз или просто фазами, напряжение и токи в которых смещены друг относительно друга на треть периода, т. е. на 120 электрических градусов, как это показано на рис. I. Фазы могут соединяться в «звезду» или «треугольник». При этом различают фазные и линейные напряжения и токи. Фазные напряжения Uф действуют между концами обмоток фаз. я токи Iф протекают в этих обмотках, линейные же напряжения Uл действуют между проводами, соединяющими обмотку статора с выпрямителем. В этих проводах протекают линейные токи Jл. Естественно, выпрямитель выпрямляет те величины, которые к нему подводятся, т. е. линейные.

При соединении в «треугольник» фазные токи в корень из 3 раза меньше линейных, в то время как у «звезды» линейные и фазные токи равны. Это значит, что при том же отдаваемом генератором токе, ток в обмотках фаз, при соединении в «треугольник», значительно меньше, чем у «звезды». Поэтому в генераторах большой мощности довольно часто применяют соединение в «треугольник», т. к. при меньших токах обмотки можно наматывать более толстым проводом, что технологичнее. Однако линейные напряжения у «звезды» в корень из 3 больше фазного, в то время как у «треугольника» они равны и для получения такого же выходного напряжения, при тех же частотах вращения «треугольник» требует соответствующего увеличения числа витков его фаз по сравнению со «звездой».

Более тонкий провод можно применять и при соединении типа «звезда». В этом случае обмотку выполняют из двух параллельных обмоток, каждая из которых соединена в «звезду», т. е. получается «двойная звезда».

Выпрямитель для трехфазной системы содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых: VD1, VD3 и VD5 соединены с выводом «+» генератора, а другие три: VD2, VD4 и VD6 с выводом «-» («массой»). При необходимости форсирования мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя на диодах VD7, VD8, показанное на рис.1, пунктиром. Такая схема выпрямителя может иметь место только при соединении обмоток статора в «звезду», т. к. дополнительное плечо запитывается от «нулевой» точки «звезды».

У значительного количества типов генераторов зарубежных фирм обмотка возбуждения подключается к собственному выпрямителю, собранному на диодах VD9-VD 11.Такое подключение обмотки возбуждения препятствует протеканию через нее тока разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля. Полупроводниковые диоды находятся в открытом состоянии и не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении. По графику фазных напряжений (рис. 1) можно определить, какие диоды открыты, а какие закрыты в данный момент. Фазные напряжения Uф1 действует в обмотке первой фазы, Uф2 – второй, Uф3 – третьей. Эти напряжения изменяются по кривым, близким к синусоиде и в одни моменты времени они положительны, в другие отрицательны. Если положительное направление напряжения в фазе принять по стрелке, направленной к нулевой точке обмотки статора, а отрицательное от нее то, например, для момента времени t1, когда напряжение второй фазы отсутствует, первой фазы – положительно, а третьей – отрицательно. Направление напряжений фаз соответствует стрелкам, показанным на рис. 1. Ток через обмотки, диоды и нагрузку будет протекать в направлении этих стрелок. При этом открыты диоды VD1 и VD4. Рассмотрев любые другие моменты времени, легко убедиться, что в трехфазной системе напряжения, возникающего в обмотках фаз генератора, диоды силового выпрямителя переходят из открытого состояния в закрытое и обратно таким образом, что ток в нагрузке имеет только одно направление – от вывода «+» генераторной установки к ее выводу «-» («массе»), т. е. в нагрузке протекает постоянный (выпрямленный) ток. Диоды выпрямителя обмотки возбуждения работают аналогично, питая выпрямленным током эту обмотку. Причем в выпрямитель обмотки возбуждения тоже входят 6 диодов, но три из них VD2, VD4, VD6 общие с силовым выпрямителем. Так в момент времени t1 открыты диоды VD4 и VD9, через которые выпрямленный ток и поступает в обмотку возбуждения. Этот ток значительно меньше, чем ток, отдаваемый генератором в нагрузку. Поэтому в качестве диодов VD9-VD11 применяются малогабаритные слаботочные диоды на ток не более 2 А (для сравнения, диоды силового выпрямителя допускают протекание токов силой до 25…35 А).

Рис. 1. Принципиальная схема генераторной установки. Uф1 — Uф3 — напряжение в обмотках фаз: Ud — выпрямленное напряжение; 1, 2, 3 — обмотки трех фаз статора: 4 — диоды силового выпрямителя; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — нагрузка; 7 — диоды выпрямителя обмотки возбуждения; 8 — обмотка возбуждения; 9 — регулятор напряжения.

Остается рассмотреть принцип работы плеча выпрямителя, содержащего диоды VD7 и VD8. Если бы фазные напряжения изменялись чисто по синусоиде, эти диоды вообще не участвовали бы в процессе преобразования переменного тока в постоянный. Однако в реальных генераторах форма фазных напряжений отличается от синусоиды. Она представляет собой сумму синусоид, которые называются гармоническими составляющими или гармониками – первой, частота которой совпадает с частотой фазного напряжения, и высшими, главным образом, третьей, частота которой в три раза выше, чем первой. Представление реальной формы фазного напряжения в виде суммы двух гармоник (первой и третьей) показано на рис. 2.

Рис. 2. Представление фазного напряжения Uф в виде суммы синусоид первой, U1, и третьей U3, гармоник

Из электротехники известно, что в линейном напряжении, т. е. в том напряжении, которое подводится к выпрямителю и выпрямляется, третья гармоника отсутствует. Это объясняется тем, что третьи гармоники всех фазных напряжений совпадают по фазе, т. е. одновременно достигают одинаковых значений и при этом взаимно уравновешивают и взаимоуничтожают друг друга в линейном напряжении. Таким образом, третья гармоника в фазном напряжении присутствует, а в линейном – нет. Следовательно, мощность, развиваемая третьей гармоникой фазного напряжения, не может быть использована потребителями. Чтобы использовать эту мощность добавлены диоды VD7 и VD8, подсоединенные к нулевой точке обмоток фаз, т. е. к точке где сказывается действие фазного напряжения. Таким образом, эти диоды выпрямляют только напряжение третьей гармоники фазного напряжения. Применение этих диодов увеличивает мощность генератора на 5…15% при частоте вращения более 3000 мин-1.

Выпрямленное напряжение, как это показано на рис. 1, носит пульсирующий характер. Эти пульсации можно использовать для диагностики выпрямителя. Если пульсации идентичны – выпрямитель работает нормально, если же картинка на экране осциллографа имеет нарушение симметрии – возможен отказ диода. Проверку эту следует производить при отключенной аккумуляторной батарее. Следует обратить внимание на то, что под термином «выпрямительный диод», не всегда скрывается привычная конструкция, имеющая корпус, выводы и т. д. иногда это просто полупроводниковый кремниевый переход, загерметизированный на теплоотводе.

Применение в регуляторе напряжения электроники и особенно, микроэлектроники, т. е. применение полевых транзисторов или выполнение всей схемы регулятора напряжения на монокристалле кремния, потребовало введения в генераторную установку элементов защиты ее от всплесков высокого напряжения, возникающих, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи, сбросе нагрузки. Такая защита обеспечивается тем, что диоды силового моста заменены стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного диода состоит в том, что при воздействии на него напряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения, называемого напряжением стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах напряжение стабилизации составляет 25… 30 В. При достижении этого напряжения стабилитроны «пробиваются «, т. е. начинают пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитроне, а, следовательно, и на выводе «+ « генератора остается неизменным, не достигающем опасных для электронных узлов значений. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах постоянство напряжения после «пробоя «используется и в регуляторах напряжения.

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. Иногда статор полностью утоплен в передней крышке и не упирается в заднюю крышку, существуют конструкции, у которых средние листы пакета статора выступают над остальными и они являются посадочным местом для крышек. 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. Отверстие в натяжном ухе может быть одно с резьбой или без, но встречается и несколько отверстий, чем достигается возможность установки этого генератора на разные марки двигателей. Для этой же цели применяют два натяжных уха на одном генераторе.

Статор генератора (рис. 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. При выполнении пакета статора навивкой ярмо статора над пазами обычно имеет выступы, по которым при навивке фиксируется положение слоев друг относительно друга. Эти выступы улучшают охлаждение статора за счет более развитой его наружной поверхности. Необходимость экономии металла привела и к созданию конструкции пакета статора, набранного из отдельных подковообразных сегментов. Скрепление между собой отдельных листов пакета статора в монолитную конструкцию осуществляется сваркой или заклепками. Практически все генераторы автомобилей массовых выпусков имеют 36 пазов, в которых располагается обмотка статора. Пазы изолированы пленочной изоляцией или напылением эпоксидного компаунда.

Рис.3. Статор генератора: 1 — сердечник, 2 — обмотка, 3 — пазовый клин, 4 — паз, 5 — вывод для соединения с выпрямителем

В пазах располагается обмотка статора, выполняемая по схемам (рис. 4) в виде петлевой распределенной (рис.4-а) или волновой сосредоточенной (рис.4-б), волновой распределенной (рис.4-б) обмоток. Петлевая обмотка отличается тем, что ее секции (или полусекции) выполнены в виде катушек с лобовыми соединениями по обоим сторонам пакета статора напротив друг друга. Волновая обмотка действительно напоминает волну, т. к. ее лобовые соединения между сторонами секции (или полусекции) расположены поочередно то с одной, то с другой стороны пакета статора. У распределенной обмотки секция разбивается на две полусекции, исходящие из одного паза, причем одна полусекция исходит влево, другая направо. Расстояние между сторонами секции (или полусекции) каждой обмотки фазы составляет 3 пазовых деления, т.е. если одна сторона секции лежит в пазу, условно принятом за первый, то вторая сторона укладывается в четвертый паз. Обмотка закрепляется в пазу пазовым клином из изоляционного материала. Обязательной является пропитка статора лаком после укладки обмотки.

Рис.4 Схема обмотки статора генератора: А — петлевая распределенная, Б — волновая сосредоточенная, В — волновая распределенная
——- 1 фаза, — — — — — — 2 фаза, -..-..-..- 3 фаза

Особенностью автомобильных генераторов является вид полюсной системы ротора (рис.5). Она содержит две полюсные половины с выступами – полюсами клювообразной формы по шесть на каждой половине. Полюсные половины выполняются штамповкой и могут иметь выступы – полувтулки. 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.

Рис. 5. Ротор автомобильного генератора: а — в сборе; б — полюсная система в разобранном виде; 1,3- полюсные половины; 2 — обмотка возбуждения; 4 — контактные кольца; 5 — вал.

Если полюсные половины имеют полувтулки, то обмотка возбуждения предварительно наматывается на каркас и устанавливается при напрессовке полюсных половин так, что полувтулки входят внутрь каркаса. Торцевые щечки каркаса имеют выступы-фиксаторы, входящие в межполюсные промежутки на торцах полюсных половин и препятствующие провороту каркаса на втулке. Напрессовка полюсных половин на вал сопровождается их зачеканкой, что уменьшает воздушные зазоры между втулкой и полюсными половинами или полувтулками, и положительно сказывается на выходных характеристиках генератора. При зачеканке металл затекает в проточки вала, что затрудняет перемотку обмотки возбуждения при ее перегорании или обрыве, т. к. полюсная система ротора становится трудноразборной. 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.

После сборки производится динамическая балансировка ротора, которая осуществляется высверливанием излишка материала у полюсных половин. 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. Диаметр колец при расположении щеточно – контактного узла вне внутренней полости генератора не может превышать внутренний диаметр подшипника, устанавливаемого в крышку со стороны контактных колец, т. к. при сборке подшипник проходит над кольцами. Малый диаметр колец способствует кроме того 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.

Валы роторов выполняются, как правило, из мягкой автоматной стали, однако, при применении роликового подшипника, ролики которого работают непосредственно по концу вала со стороны контактных колец, вал выполняется из легированной стали, а цапфа вала цементируется и закаливается. На конце вала, снабженном резьбой, прорезается паз под шпонку для крепления шкива. Однако, во многих современных конструкциях шпонка отсутствует. В этом случае торцевая часть вала имеет углубление или выступ под ключ в виде шестигранника. Это позволяет удерживать вал от проворота при затяжке гайки крепления шкива, или при разборке, когда необходимо снять шкив и вентилятор.

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 узлы применяются 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. Включение выпрямительных блоков в схему генератора осуществляется распайкой или сваркой выводов фаз на специальных монтажных площадках выпрямителя или винтами. Наиболее опасным для генератора и особенно для проводки автомобильной бортовой сети является перемыкание пластинтеплоотводов, соединенных с «массой» и выводом «+» генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением, т.к. при этом происходит короткое замыкание по цепи аккумуляторной батареи и возможен пожар. Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов некоторых фирм частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Подшипниковые узлы генераторов это, 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. Посадка шариковых подшипников на вал со стороны контактных колец – обычно плотная, со стороны привода – скользящая, в посадочное место крышки наоборот – со стороны контактных колец – скользящая, со стороны привода – плотная. Так как наружная обойма подшипника со стороны контактных колец имеет возможность проворачиваться в посадочном месте крышки, то подшипник и крышка могут вскоре выйти из строя, возникнет задевание ротора за статор. Для предотвращения проворачивания подшипника в посадочное место крышки помещают различные устройства – резиновые кольца, пластмассовые стаканчики, гофрированные стальные пружины и т. п.

Конструкцию регуляторов напряжения в значительной мере определяет технология их изготовления. При изготовлении схемы на дискретных элементах, регулятор обычно имеет печатную плату, на которой располагаются эти элементы. При этом некоторые элементы, например, настроечные резисторы могут выполняться по толстопленочной технологии. Гибридная технология предполагает, что резисторы выполняются на керамической пластине и соединяются с полупроводниковыми элементами – диодами, стабилитронами, транзисторами, которые в бескорпусном или корпусном исполнении распаиваются на металлической подложке. В регуляторе, выполненном на монокристалле кремния, вся схема регулятора размещена в этом кристалле. Гибридные регуляторы напряжения и регуляторы напряжения на монокристалле ни разборке, ни ремонту не подлежат.

Охлаждение генератора осуществляется одним или двумя вентиляторами, закрепленными на его валу. При этом у традиционной конструкции генераторов (рис. 6-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. 6-б), закрепленным на задней крышке и снабженным патрубком со шлангом, через который в генератор поступает холодный и чистый забортный воздух. Такие конструкции применяются, например, на автомобилях BMW. У генераторов «компактной» конструкции охлаждающий воздух забирается со стороны как задней, так и передней крышек.

Рис .6. Система охлаждения генераторов: а — генераторы обычной конструкции; б — генераторы для повышенной температуры в подкапотном пространстве; в — генераторы компактной конструкции. Стрелками показано направление воздушных потоков.

Генераторы большой мощности, устанавливаемые на спецавтомобили, грузовики и автобусы имеют некоторые отличия. В частности, в них встречаются две полюсные системы ротора, насаженные на один вал и, следовательно, две обмотки возбуждения, 72 паза на статоре и т. п. Однако принципиальных отличий в конструктивном исполнении этих генераторов от рассмотренных конструкций нет.

Из чего состоит генератор автомобиля: неисправности, диагностика

У каждого автомобиля есть электрическая сеть, предназначенная для выполнения ряда функций. Так, посредством подобной сети удается выполнить запуск двигателя, поджечь топливо созданием необходимого количества искр, вовремя включить сигнальные огни и фары, а также создать благоприятные условия для пассажиров, находящихся внутри.

Обеспечением электричества занимаются:

  • генератор
  • аккумулятор

Второй начинает работать еще до подачи топлива в двигатель. Поэтому батарея не может долго одна вырабатывать энергию, иначе ее заряд быстро придет в негодность, и автомобиль отключится. Чтобы этого не произошло, после запуска мотора приходит на помощь генератор, вырабатывающий необходимое количество электроэнергии на протяжении эксплуатации мотора транспортного средства.

Виды генераторов

Известно два вида агрегатов, устанавливаемых на машины. Среди них:

  1. Устройство постоянного тока. Чаще всего встречается на старых моделях транспортных средств. В последнее время популярность таких агрегатов заметно снизилась.
  2. Устройство переменного тока. Установлено практически на все автомобили современного поколения. Впервые был разработан и выпущен на заводе Америки в 1946 году.

Второй тип электрогенераторов представляет собой надежную конструкцию, отличительной особенностью которой является наличие узлов, выпрямляющих ток.

Как устроен

Вне зависимости от вида, каждый генератор предназначен для образования и подачи электрического тока, с помощью которого удается ввести в эксплуатацию систему приборов внутри автомобиля. Устройство и принцип работы генераторов отличаются, так как каждый из видов агрегатов вырабатывает разный ток. В связи с этим стоит рассмотреть оба электрогенератора отдельно.

Автогенератор постоянного тока

Уже было отмечено, что данный агрегат встречается все реже, и связано это с рядом недостатков. Среди наиболее распространенных из них:

  • небольшая эффективность работы;
  • недостаточная мощность;
  • необходимость проведения частого ремонта и осмотра;
  • недолгий срок службы.

В состав конструкции входит коллектор, благодаря которому подобные устройства способны работать в двух режимах. Поэтому часто использовался в гибридных автомобилях.

Отличительная особенность заключается в том, что электромагниты, закрепленные на устройстве, не двигаются. Это обеспечивает определенное положение электродвижущей силы и особый принцип работы.

Автогенератор переменного тока

Считается популярным устройством среди современных моделей. Содержит в конструкции:

  • обмотку, статор и ротор;
  • крышки по обеим сторонам;
  • привод со шкивом.

Располагают данный тип генератора рядом с двигателем, обычно впереди. Крепление осуществляют с помощью надежных болтов посредством заранее рассчитанного соединения. Крышки устройства выполняются из алюминиевых сплавов. В каждой крышке встроено окно для вентиляции корпуса, предотвращая перегрев конструкции. Отсутствие или засорение вентиляции объясняет, почему греется генератор на холостом или обычном ходу.

Дополнительно стоит отметить, что на задней крышке имеет особый узел, называемый щеточным. Обе крышки стягивают между собой, фиксируя специальными винтами увеличенной длины.

Конструкция

Стоит подробнее рассмотреть, из чего состоит генератор, встроенный в автомобиль. Далее представлены основные детали конструкции столь важного в машине устройства.

Статор

Статор генератора — это деталь, изготовленная из стали, толщина которой не превышает 10-11 мм. Добиваясь экономии металла, разработчики современного генератора изготовили данную деталь из отдельных элементов и придали ей форму подковы. Все листы конструкции скреплены между собой сварочным или заклепочным методами. В статоре более 30 пазов, предусмотренных для крепления обмотки. Изоляция статора обеспечивается специальным покрытием из эпоксидного компаунда или пленки.

Ротор

Система полюсов ротора отличается от системы в стандартных агрегатах. В ней две половины, каждый из которых имеет отдельный выступ, по форме напоминающий клюв. На каждом выступе — по шесть полюсов, напрессованных на вал.

Втулка устанавливается между полюсами, а обмотка закрепляется на ней. Вращающийся вал ротора изготавливают из стали низкой твердости, но это не мешает ему быть прочным и эффективно справляться с поставленной задачей. На конце вала резьба, а также шпоночный паз, фиксирующий шкив.

Узел выпрямления

Главным отличительным элементом современных автогенераторов переменного тока является узел выпрямления. Существует два типа используемых узлов:

  1. Пластины, отводящие тепло. В них установлены силовые диоды, выпрямляющие ток.
  2. Элементы со специальными ребрами для охлаждения. На них также установлены диоды, но они таблеточные.

Дополнительно к классификации можно отнести вспомогательный выпрямитель. В нем диоды содержатся в пластиковом корпусе, имеющем цилиндрическую форму. К схеме такой корпус подключают специальными шинами.

Регулятор напряжения

Данная деталь способствует поддержке необходимого напряжения внутри автогенератора. Благодаря этому достигается нормальная работа электрических систем, датчиков и других элементов, находящихся в системе транспортного средства.

Основа регуляторов напряжения — полупроводниковый элемент. Конструктивное исполнение подобных деталей может быть различным, но у всех одинаковая задача и один и тот же принцип действия.

Главное свойство регулятора — термокомпенсация. Оно представляет собой способность элемента менять показатель напряжения, поднимая или опуская его, если в процессе работы генератора были обнаружены изменения температуры за пределами рабочего пространства. Подобные махинации позволяют улучшить зарядку аккумулятора и снизить потребление ресурса.

Принцип работы генератора

Главный потребитель электроэнергии еще на запуске машины — стартер. При этом стоит заметить, что при впрыске топлива в мотор сила тока способна вырасти сразу до сотни ампер, если не больше. В таком режиме оборудование транспортного средства получает электроэнергию только от аккумулятора, который, как уже было отмечено ранее, быстро разряжается.

Как только двигатель начинает работать, на смену батарее приходит генератор, который тут же направляет электроэнергию для работы электрических систем, датчиков и других устройств.

При работе двигателя внутри машины происходит непрерывная зарядка аккумулятора, а также обеспечивается работоспособность электрооборудования, и со всем этим справляется автогенератор. Если он неожиданно выйдет из строя, то батарея машины, проработав небольшое количество времени, быстро сядет, и железному коню потребуется ремонт.

Крепление и привод

За работу генератора отвечает шкив двигателя посредством работы ременной передачи. Количество оборотов агрегата зависит от диаметров различных шкивов, входящих в состав конструкции основного устройства.

В современных моделях транспортных средств встречается поликлиновый ремень, обладающий большой гибкостью. С его помощью удается привести в действие шкивы минимального диаметра, благодаря чему увеличиваются обороты автогенератора. Существует несколько способов натяжения такого ремня, что очень удобно. Выбор способа зависит от модели транспортного средства, а также от конструкции натяжителя. Обычно предпочитают натягивать ремень специальными шариковыми роликами.

Неполадки

Несмотря на то, что вырабатывающие электричество устройства считаются надежными, в процессе их эксплуатации могут возникнуть различные проблемы. Эти проблемы можно поделить на два вида:

  1. Механические. В основном связаны с износом деталей конструкции генератора. Например, из строя неожиданно может выйти ремень, подшипник или шкив. Обнаружить подобную неисправность легко, достаточно обратить внимание на посторонний звук или стук от двигателя, рядом с которым находится автогенератор. Проблема решается ремонтом или заменой.
  2. Электрические. Удивительно, но возникают чаще. Выражаются в виде замыкания обмоток. Обнаружить невооруженным взглядом проблему не получится. Выявляется поломка только посредством незамедлительной проверки напряжения мультиметром.

Многие не знают, как проверить генератор автомобиля или как проверить его работу. Поэтому при возникновении подозрений на наличие неполадок в устройстве стоит провести диагностику генератора автомобиля или сразу же обратиться в сервисный центр для устранения проблемы.

Также читайте:

8 самых распространенных проблем Mercedes-Benz

Типичные неисправности и ремонт АКПП Мерседес-Бенц

Что такое Турбонаддув: Принцип работы, Конструктивные особенности

Система выхлопа автомобиля: Из чего состоит , частые неисправности и их устранения

Устройство автомобильного кондиционера

Как работает система зарядки

Внутри генератора переменного тока ротор с ременным приводом становится электромагнитом, когда к нему подается ток. По мере вращения ротора в обмотках статора генерируется более высокий ток.

Автомобиль потребляет довольно много электроэнергии для работы
зажигание
и другое электрооборудование.

Если питание было от обычного
аккумулятор
, он скоро закончится. Итак, в машине есть аккумуляторная
аккумулятор
и система зарядки, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии.

Батарея имеет пары выводов.
тарелки
погружают в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.

Половина пластин соединена с каждой
Терминал
. Электроэнергия, подводимая к батарее, вызывает химическую реакцию, в результате которой на один набор пластин откладывается дополнительный свинец.

Когда батарея подает электричество, происходит прямо противоположное: лишний свинец растворяется с пластин в реакции, которая производит электрический ток.
Текущий
.

Аккумулятор заряжается
генератор
на современных автомобилях или динамо-машиной на более ранних.Оба типа
генератор
, и приводятся в движение ремнем от
двигатель
.

генератор
состоит из
статор
— стационарный комплект проволоки
катушка
обмотки, внутри которых вращается ротор.

Ротор
электромагнит
подается небольшое количество электроэнергии через
углерод
или медь-углерод
кисти
(контакты) касаются двух вращающихся металлических
контактные кольца
на его валу.

Вращение электромагнита внутри катушек статора генерирует гораздо больше электричества внутри этих катушек.

Электричество
переменный ток
— его направление потока меняется назад и вперед каждый раз, когда ротор вращается. Должно быть
исправленный
— превратились в односторонний поток, или
постоянный ток
.

Динамо-машина выдает постоянный ток, но менее эффективна, особенно при малых
двигатель
скорости и весит больше, чем генератор.

Предупреждающая лампа на
приборная панель
светится, когда аккумулятор недостаточно заряжен, — например, при остановке двигателя.

Также может быть
амперметр
чтобы показать, сколько электричества вырабатывается, или индикатор состояния батареи, показывающий состояние батареи
заряжать
.

Как работает генератор

Как протекает ток в генераторе

При перемещении магнита мимо замкнутой проволочной петли в проволоке течет электрический ток. Представьте себе петлю из проволоки с магнитом внутри.

Северный полюс
магнита проходит через верх петли как
Южный полюс
проходит его нижнюю часть. Оба прохода заставляют ток течь в одном направлении по контуру.

Полюса удаляются, и ток перестает течь до тех пор, пока южный полюс не достигнет вершины, а северный полюс — основания.

Это заставляет ток снова течь, но в противоположном направлении.

В автомобильном генераторе переменного тока используется электромагнит для увеличения выработки электрического тока.

Как работает динамо

Обмотки возбуждения внутри корпуса — это электромагнит динамо. Ток генерируется во вращающемся якоре.

В динамо-машине электромагниты неподвижны и называются
поле
катушки. Ток вырабатывается в
арматура
— еще один набор катушек, намотанных на вал и вращающихся внутри катушек возбуждения.

Принцип такой же, как у генератора, но ток идет на
коммутатор
— металлическое кольцо, разделенное на сегменты, к которым прикасаются угольные щетки, установленные в
подпружиненный
гиды. Два сегмента касаются пары щеток и подают к ним ток.

По мере вращения якоря ток меняет направление.Но к тому времени под щетками оказалась еще одна пара сегментов коммутатора, и эта пара подключена наоборот, так что выходящий ток всегда течет в одном и том же направлении.

Регулировка тока к батарее

Ток от генератора выпрямляется в постоянный ток с помощью набора
диоды
которые позволяют току течь через них только в одном направлении.

Для зарядки аккумулятора подаваемое на него напряжение не должно быть слишком низким или слишком высоким.

Генератор имеет управляющее устройство с транзисторным управлением, которое регулирует напряжение путем подачи большего или меньшего тока — по мере необходимости — на электромагнит.

Выпрямитель и регулятор обычно находятся внутри корпуса генератора переменного тока, но на некоторых генераторах переменного тока они находятся снаружи и установлены на корпусе генератора.

Динамо-машине не нужен выпрямитель — есть
регулятор напряжения
в отдельной коробке, в которой
реле
.

Одно реле контролирует уровень напряжения, кратковременно отключая ток в катушках возбуждения.

Второе реле предотвращает перезарядку динамо-машины и повреждение аккумулятора.

Как работают электродвигатели и генераторы

Электромобили используют исключительно электродвигатели для движения, а гибриды используют электродвигатели, чтобы помочь своим двигателям внутреннего сгорания при передвижении. Но это не все. Эти самые двигатели могут использоваться и используются для выработки электроэнергии (в процессе рекуперативного торможения) для зарядки бортовых аккумуляторов этих транспортных средств.

Самый частый вопрос: «Как это может быть … как это работает?» Большинство людей понимают, что для работы двигатель работает от электричества — они каждый день видят это в своих бытовых приборах (стиральных машинах, пылесосах, кухонных комбайнах).

Но идея о том, что двигатель может «вращаться в обратном направлении», фактически вырабатывая электричество, а не потребляя его, кажется почти магией. Но как только связь между магнитами и электричеством (электромагнетизм) и концепция сохранения энергии становится понятной, загадка исчезает.

Электромагнетизм

Электроэнергия и выработка электроэнергии начинаются со свойства электромагнетизма — физических отношений между магнитом и электричеством. Электромагнит — это устройство, которое действует как магнит, но его магнитная сила проявляется и контролируется электричеством.

Когда провод, сделанный из проводящего материала (например, меди), движется через магнитное поле, в проводе создается ток (элементарный генератор). И наоборот, когда электричество проходит через провод, намотанный вокруг железного сердечника, и этот сердечник находится в присутствии магнитного поля, он будет двигаться и скручиваться (очень простой двигатель).

Моторы / генераторы

Мотор / генераторы — это действительно одно устройство, которое может работать в двух противоположных режимах. Вопреки тому, что иногда думают люди, это не означает, что два режима двигателя / генератора работают в обратном направлении друг от друга (что в качестве двигателя устройство вращается в одном направлении, а в качестве генератора оно вращается в противоположном направлении).

Вал всегда вращается одинаково. «Смена направления» заключается в потоке электричества. В качестве двигателя он потребляет электричество (поступает) для производства механической энергии, а в качестве генератора он потребляет механическую энергию для производства электроэнергии (вытекает).

Электромеханическое вращение

Электродвигатели / генераторы обычно бывают двух типов: переменного (переменного тока) или постоянного (постоянного тока), и эти обозначения указывают на тип электроэнергии, которую они потребляют и генерируют.

Если не вдаваться в подробности и не затушевывать проблему, то вот разница: переменный ток меняет направление (чередуется) по мере прохождения через цепь. Постоянный ток течет в одном направлении (остается неизменным) при прохождении через цепь.

Тип используемого тока в основном зависит от стоимости устройства и его эффективности (двигатель / генератор переменного тока, как правило, дороже, но также намного эффективнее). Достаточно сказать, что в большинстве гибридов и во многих более крупных полностью электрических транспортных средствах используются двигатели / генераторы переменного тока — так что это тип, на котором мы сосредоточимся в этом объяснении.

Двигатель / генератор переменного тока состоит из 4 основных частей:

  • Якорь (ротор) на валу с проволочной обмоткой
  • Поле магнитов, которые индуцируют электрическую энергию, уложенную бок о бок в корпусе (статоре)
  • Контактные кольца, пропускающие переменный ток к / от якоря
  • Щетки, которые контактируют с контактными кольцами и передают ток в / от электрической цепи

Генератор переменного тока в действии

Якорь приводится в движение механическим источником энергии (например, при промышленном производстве электроэнергии это будет паровая турбина).Когда этот намотанный ротор вращается, его проволочная катушка проходит над постоянными магнитами в статоре, и в проводах якоря создается электрический ток.

Но поскольку каждая отдельная петля в катушке сначала проходит через северный полюс, а затем последовательно через южный полюс каждого магнита, когда он вращается вокруг своей оси, индуцированный ток постоянно и быстро меняет направление. Каждое изменение направления называется циклом и измеряется в циклах в секунду или герцах (Гц).

В Соединенных Штатах частота цикла составляет 60 Гц (60 раз в секунду), тогда как в большинстве других развитых стран мира она составляет 50 Гц.Отдельные контактные кольца установлены на каждом из двух концов проволочной петли ротора, чтобы обеспечить путь для выхода тока из якоря. Щетки (которые на самом деле являются угольными контактами) скользят по контактным кольцам и завершают путь для тока в цепь, к которой подключен генератор.

Двигатель переменного тока в действии

Действие двигателя (подача механической энергии), по сути, противоположно действию генератора. Вместо того, чтобы вращать якорь для выработки электричества, ток подается по цепи через щетки и контактные кольца в якорь.Этот ток, протекающий через ротор (якорь) с обмоткой, превращает его в электромагнит. Постоянные магниты в статоре отражают эту электромагнитную силу, заставляя якорь вращаться. Пока электричество течет по цепи, двигатель будет работать.

Как работает электрическая система автомобиля? Разъяснил

Электрооборудование автомобиля:

Электрооборудование автомобиля состоит из множества компонентов. К ним относятся генераторы, жгут проводов, разъемы и многое другое.Со временем электрическая система получила обновления, улучшения и дополнения. Это происходит главным образом потому, что количество компонентов, работающих от электроэнергии, увеличилось, и, следовательно, существенно увеличилось потребление энергии.

Электрическая система автомобиля: цепь зарядки

Основная функция электрической системы — генерировать, накапливать и подавать электрический ток в различные системы автомобиля. Он управляет электрическими компонентами / деталями в транспортных средствах. Эти компоненты включают несколько электрических датчиков, цифровые устройства, электрические стеклоподъемники, механизмы центрального замка и многое другое.

Большинство компонентов автомобилей предыдущего поколения были преимущественно механическими по характеру и принципу действия. Со временем эти компоненты начали работать электрически / электронно, утратив свою чисто механическую функцию, которую использовали более ранние автомобили. В настоящее время большинство автомобильных систем имеют электрическую функцию для простоты эксплуатации и точного управления. Даже более совершенные системы рулевого управления, такие как рулевое управление с электроусилителем (EPAS), также работают от электроэнергии.Следовательно, инженеры почувствовали потребность в постоянстве выработки электроэнергии. Таким образом, они использовали различные механизмы для эффективного генерирования, регулирования, хранения и подачи электрического тока в автомобили.

Отрицательная Земля:

В автомобилях предыдущего поколения в электрической системе в основном использовалось положительное заземление. В этой системе положительная клемма аккумулятора была прикреплена к шасси, а отрицательная клемма была под напряжением. Однако позже эта система была снята с производства.Сегодня современные автомобили используют отрицательную землю в своей электрической системе. Как правило, в большинстве автомобилей используется электрическая система на 12 В. Тем не менее, некоторые маленькие велосипеды по-прежнему используют систему 6 вольт, тогда как некоторые коммерческие автомобили используют систему 24 вольт.

Электрооборудование автомобиля состоит из следующих основных компонентов:

  1. Магнето
  2. Генератор
  3. Генератор
  4. Отключение / регулятор напряжения
  5. Аккумулятор

Электрооборудование автомобиля: Магнето

Магнето — электрическое устройство, генерирующее периодические импульсы переменного тока.Однако в нем используются постоянные магниты. У магнето нет «коммутатора», который вырабатывает постоянный ток (DC), как у динамо. Производители относят магнето к генератору переменного тока. Однако он отличается от других генераторов переменного тока, в которых вместо постоянных магнитов используются катушки возбуждения.

Электрическая система автомобиля: Магнето

Раньше во многих устройствах использовались магнито-генераторы с ручным приводом, которые вырабатывали электрический ток. Позже производители автомобилей использовали магнето для создания импульсов высокого напряжения в системах зажигания некоторых бензиновых двигателей.Эти импульсы были ответственны за подачу электрического тока к свечам зажигания.

Магнето состоит из следующих частей:

  1. Набор постоянных магнитов
  2. Катушка
  3. Коленчатый механизм (обычно удар мотоцикла)

Таким образом, магнето преобразует механическую энергию двигателя в электрическую, чтобы двигатель работал бесперебойно. Напряженность магнитного поля Магнето постоянна. Основное преимущество магнето в том, что его выход стабильный независимо от колебаний нагрузки.Однако, если двигатель останавливается, ему снова требуется внешний вход для перезапуска.

Сегодня использование таких магнето для зажигания очень ограничено. Однако некоторые мотоциклы, маленькие велосипеды и квадроциклы все еще используют магнито-систему. Главное преимущество этой системы — уменьшенный вес. Изначально вам понадобится вход от аккумуляторной батареи для запуска двигателя. Затем магнито вырабатывает электрическую энергию за счет ввода механической энергии.

Электрооборудование автомобиля: Динамо-генератор

Динамо-генератор — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.Он подает электроэнергию для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля. Генератор получает привод от двигателя, обычно через ремень вентилятора. В автомобилях более раннего поколения вы можете увидеть этот тип компоновки. Скорость генератора во многом зависит от скорости двигателя. По мере увеличения частоты вращения двигателя увеличивается и частота вращения генератора. Она в значительной степени меняется в зависимости от частоты вращения двигателя в соответствии с его диапазоном мощности. Однако ситуация требует, чтобы мощность генератора оставалась почти постоянной.

Схема генератора

Еще одно название автомобильного генератора — Dynamo. Кроме того, автомобильный генератор вырабатывает постоянный ток (DC). Это потому, что электрические компоненты нуждаются в постоянном токе для работы. В автомобильной промышленности чаще всего используются генераторы с шунтирующей обмоткой. Первоначально производители использовали генераторы для производства постоянного тока (DC), который другие электрические компоненты / устройства могли напрямую использовать / потреблять. Однако генератор теперь заменен генератором переменного тока, который вырабатывает переменный ток (AC).Затем он преобразуется в постоянный ток (DC) с помощью диодов.

Основные компоненты генератора:

  1. Рама
  2. Якорь
  3. Катушки возбуждения

Электрическая система автомобиля: Генератор

Генератор также известен как генератор переменного тока. Это устройство, вырабатывающее переменный ток (AC) вместо постоянного (DC). Следовательно, он известен как генератор переменного тока и работает по тому же принципу. В начале 60-х генератор переменного тока заменил генератор постоянного тока из-за его явных преимуществ перед последним.

Схема генератора: соединение звездой

Однако автомобильная электрическая система использует только постоянный ток. Итак, вам нужен механизм для преобразования переменного тока в постоянный. Генератор преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC) с помощью диодов.

Основные компоненты генератора:

  1. Рама или корпус
  2. Ротор (с электромагнитами)
  3. Статор
  4. Контактное кольцо и втулки

Электрооборудование автомобиля: реле отключения

Механизм отключения регулирует и отключает выходной ток, идущий на батарею.Когда двигатель работает на очень малых оборотах, выходная мощность генератора обычно ниже, чем выходное напряжение аккумуляторной батареи, составляющее 12 вольт. Следовательно, этого недостаточно для зарядки аккумулятора.

Реле отключения

В таком сценарии батарея начинает разряжаться в генератор, потому что напряжение батареи выше, чем выходное напряжение генератора. Чтобы батарея не разряжалась, производители используют регулятор напряжения / выключатель. Он подключает / отключает генератор от аккумуляторной батареи.

Когда выходная мощность генератора ниже напряжения батареи, он отключает генератор от батареи.Напротив, когда выходная мощность выше, он снова подключает генератор к батарее. Таким образом, он предотвращает разрядку аккумулятора при низких оборотах двигателя.

Электрооборудование автомобиля: аккумулятор

Основное назначение батареи — хранить электрическую энергию в форме постоянного тока для будущего использования. Аккумулятор автомобиля или мотоцикла похож на любой другой аккумулятор с двумя полюсами: положительным и отрицательным. Современные автомобили используют технологию отрицательной земли. Положительный полюс представляет Южный полюс, а отрицательный полюс — Северный полюс.Положительный вывод обычно больше в диаметре, чем отрицательный вывод. Это сделано для предотвращения его неправильной установки.

В электромобилях

используются более совершенные литий-ионные или литий-ионные батареи. Эти батареи могут хранить больше тока и требовать меньше времени для зарядки по сравнению с обычными батареями. Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии и низкими характеристиками саморазряда. Следовательно, они предлагают долгие часы работы, прежде чем потребуется подзарядка.

Bosch, Denso, Lucas и Motherson Sumi — некоторые из поставщиков автомобильных электрических систем для транспортных средств.

Наблюдайте за работой бортовой сети здесь:

Читайте дальше: электрическая дорога уже здесь

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Как работает электрический генератор для выработки электроэнергии?

Электрогенератор — это машина, которая используется для выработки электроэнергии, которую можно использовать в любом количестве приложений, от небольших электроинструментов до крупных промышленных приложений.Это популярная альтернатива использованию электросети, вырабатываемой ветряными турбинами или ископаемым топливом, и паровой турбины высокого напряжения на электростанции или электростанции.

Есть много типов генераторов, от бензиновых генераторов до портативных генераторов и инверторных генераторов. К домашним генераторам, которые могут работать на природном газе, резервным генераторам на случай отключения электроэнергии и гораздо более крупным промышленным генераторам. Однако в этой статье мы конкретно поговорим о дизельных генераторах, также известных как генераторные установки.

Здесь, в Advanced, наши высококвалифицированные отраслевые эксперты знают все, что нужно знать о дизельных генераторах. Итак, этот блог будет стремиться объяснить, как работает генератор энергии, и из каких основных рабочих компонентов они состоят.

Как вырабатывается электроэнергия?

Простое объяснение этому состоит в том, что дизельные генераторы работают как электрическая машина, которая преобразует один источник энергии в другую форму энергии. В этом случае генератор энергии работает за счет преобразования механической энергии в электрическую.

Вопреки тому, что многие могут предположить, на самом деле никакого реального «создания» электричества не существует. Один электрический генератор или несколько синхронных генераторов не могут заставить электричество появиться из воздуха. Все это связано с теорией электромагнитной индукции Майкла Фарадея, о которой мы поговорим подробнее, когда рассмотрим различные части генератора.

Основные части дизельного генератора

Каждый дизель-генератор состоит как минимум из девяти различных, но одинаково важных частей.Это:

  • Дизельный двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Система охлаждения и выхлопная система
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Рама или салазок основного узла

Чтобы лучше понять, как работает электрогенератор для преобразования механической энергии в электрическую, мы рассмотрим роли всех этих компонентов, начиная с дизельного двигателя.

Дизельный двигатель

Это простой дизельный двигатель, он ничем не отличается от двигателей легковых автомобилей, фургонов, грузовиков или других крупногабаритных транспортных средств. Это источник механической энергии, и размер двигателя имеет значение. Если вам нужна большая мощность генератора, вам нужен двигатель большего размера. Чем больше двигатель, тем большую электрическую мощность вы можете произвести.

Генератор

По сути, это компонент, который отвечает за выработку выходной мощности.Здесь мы видим, что в игру вступает концепция электромагнитной индукции.

Генератор состоит из множества сложных компонентов, но одним из наиболее важных аспектов является ротор. Это вал, который вращается — за счет механической энергии, подаваемой двигателем — с множеством постоянных магнитов, закрепленных вокруг него. При этом создается магнитное поле.

Это созданное магнитное поле непрерывно вращается вокруг другой важной части генератора переменного тока: статора.Проще говоря, это разновидность различных электрических проводников, которые плотно намотаны на железный сердечник. Здесь все становится немного более научным. Согласно принципу электромагнитной индукции, если электрический проводник остается неподвижным, а магнитное поле движется вокруг него, то индуцируется электрический ток.

Таким образом, генератор переменного тока использует механическую энергию, создаваемую дизельным двигателем, который приводит в движение ротор для создания магнитного поля, которое движется вокруг статора, которое, в свою очередь, генерирует переменный ток.

Топливная система

Топливная система в основном состоит из топливного бака с трубкой, соединяющей его с двигателем. Здесь дизельное топливо может подаваться непосредственно в двигатель, который затем запускает весь процесс, описанный выше. Размер топливного бака в конечном итоге определяет, как долго генератор может оставаться активным.

Наш ассортимент бесшумных генераторов с навесом обычно поставляется с топливными баками, включенными в базовую комплектацию электрогенератора.Если требуется больший объем топлива, мы можем спроектировать и изготовить индивидуальный расширенный базовый топливный бак, или агрегат можно прикрепить к дополнительному отдельно стоящему большому топливному баку.

Для проектов более крупных генераторов, требующих установки генератора в звукоизоляционном кожухе, отдельные топливные системы обычно устанавливаются или располагаются внутри кожуха, под кожухом, а иногда и в обоих случаях.

Регулятор напряжения

Вот самая сложная часть электрогенератора.Стабилизатор напряжения служит одной довольно очевидной цели: регулировать выходное напряжение. Здесь происходит слишком много всего, чтобы объяснять в одной этой статье, нам, вероятно, понадобится отдельная часть, чтобы описать весь процесс регулирования напряжения.

Проще говоря, это гарантирует, что генератор вырабатывает электричество при хорошем стабильном напряжении. Без него вы бы увидели огромные колебания, зависящие от того, насколько быстро работает двигатель. Излишне говорить, что все используемое нами электрическое оборудование не справится с таким нестабильным энергоснабжением.Итак, эта часть творит чудеса, чтобы все было гладко и устойчиво.

Система охлаждения и выхлопная система

Оба эти компонента играют очень важную роль, и хорошая новость в том, что их легко понять! Система охлаждения помогает предотвратить перегрев генератора. В генераторе выделяется охлаждающая жидкость, которая уравновешивает всю дополнительную тепловую энергию, производимую двигателем и генератором. Затем охлаждающая жидкость забирает все это тепло через теплообменник и выводит его за пределы генератора.

Выхлопная система работает так же, как выхлопная система вашего автомобиля. Он забирает любые газы, производимые дизельным двигателем, направляет их через систему трубопроводов и выпускает их от генераторной установки.

Система смазки

Этот компонент прикрепляется к двигателю и прокачивает через него масло, чтобы все детали работали плавно и не шлифовать друг о друга. Без него двигатель выйдет из строя.

Зарядное устройство

Все дизельные двигатели нуждаются в крошечном маленьком электрическом двигателе, чтобы заставить его работать.Для этого небольшого двигателя требуется аккумулятор, который необходимо зарядить. Зарядное устройство аккумулятора поддерживает его в хорошем состоянии и заряжает его от внешнего источника самого генератора.

Панель управления

Здесь просто управляют и управляют генератором. На генераторе с электрическим запуском (или автоматическим запуском) вы найдете здесь целый ряд элементов управления, которые позволяют вам выполнять разные действия или проверять определенные цифры. Это может быть что угодно, от кнопки запуска и переключателя частоты до индикатора топлива двигателя, индикатора температуры охлаждающей жидкости и многого другого.

Рама основного узла

Каждый генератор нужно как-то содержать, и это основная сборочная рама. В нем находится генератор, и на нем построены все его части. Он держит все вместе, и это может быть открытая конструкция или закрытая (с навесом) для дополнительной защиты и шумоподавления. Генераторы для наружной установки обычно помещаются в защитный каркас, устойчивый к атмосферным воздействиям для предотвращения повреждений.

Итак, вот как работает электрогенератор.Дизельный двигатель снабжает генератор механической энергией, которая затем преобразуется в электрический ток благодаря магнитному полю, создающему электромагнитную индукцию. Но теперь вы точно знаете, как это происходит, а также со всеми различными частями внутри электрогенератора.

ЛУЧШИЕ ЦЕНЫ на электрогенераторы в Великобритании

Магазин дизельных генераторов
Магазин бесшумных генераторов
Генераторы для дома

Блог, опубликованный Advanced Diesel Engineering 4 сентября 2018 г.

Закон о чистом воздухе в отношении транспортных средств и двигателей | Исполнение

Более половины загрязняющих веществ в воздухе Америки поступают из «мобильных источников» загрязнения воздуха.Эти мобильные источники включают автомобили, грузовики, автобусы, мотоциклы, туристические автомобили, скутеры, внедорожное строительное оборудование, судовые двигатели, генераторы, а также малые двигатели и оборудование. Загрязняющие вещества из мобильных источников включают образующие смог летучие органические соединения и оксиды азота, различные токсичные загрязнители воздуха, такие как вызывающий рак бензол, монооксид углерода, твердые частицы или сажа, а также парниковые газы. Помимо неблагоприятного воздействия на окружающую среду, эти загрязнители вызывают астму, сердечные заболевания и другие болезни.

Закон о чистом воздухе требует, чтобы новые двигатели и оборудование, продаваемые или распространяемые в США, были сертифицированы на соответствие установленным EPA требованиям по выбросам для защиты здоровья населения и окружающей среды от загрязнения воздуха. Закон и подзаконные акты по его применению также содержат различные требования, касающиеся испытаний, отчетности, ведения документации, гарантии, маркировки, вмешательства в работу устройств, а также технического обслуживания и изменения транспортных средств и двигателей. EPA обеспечивает соблюдение транспортных средств и двигателей положений Раздела II Закона о чистом воздухе и правил при температуре 40 C.F. R. Части 85, 86, с 88 по 94, 600 и с 1033 по 1068.

EPA может добиваться гражданских штрафов или судебного запрета (включая исправление нарушений и проекты по компенсации избыточных выбросов) за нарушения Закона и правил, а также может подавать иски в федеральный окружной суд или в рамках административного процесса. Правоприменительные меры включают дела против различных сторон, включая производителей, импортеров, дистрибьюторов и консультантов.

Нарушители подлежат гражданскому штрафу в размере до 45 268 долларов США, долларов США за автомобиль или двигатель, не отвечающим требованиям, 4 527 долларов США за случай взлома или продажу устройства защиты и 45 268 долларов США в день за сообщения о нарушениях и ведение записей.42 U.S.C. § 7524; 40 C.F.R. § 19.4. Агентство по охране окружающей среды часто использует Политику гражданских штрафов для мобильных источников, чтобы получить соответствующие гражданские штрафы за транспортные средства и двигатели.

электромобилей не обязательно чистые

Tesla Motors получила более 325 000 предварительных заказов на свой новый горячий электромобиль Model 3, хотя он не будет продаваться еще как минимум год. Это почти равно 340 000 электромобилей и гибридов, которые сейчас стоят на дорогах Америки.Tesla рекламировала свои автомобили как имеющие нулевые выбросы, помогая разжигать манию к веселому вождению седана, но это не обязательно так. Хотя сам автомобиль с батарейным питанием не производит каких-либо выбросов, электростанция, вырабатывающая электричество, используемое для зарядки этих батарей, вероятно, производит. Низкие выбросы, а тем более нулевые выбросы, справедливы только в определенных местах, где большая часть электроэнергии поступает из смеси низкоуглеродных источников, таких как солнце, ветер или ядерные реакторы.

Электромобили отлично подходят для избавления от нефти при транспортировке, потому что очень мало U.Электроэнергия вырабатывается при сжигании нефти. Но электромобили могут помочь или не помочь стране в борьбе с изменением климата — и все зависит от того, откуда поступает электричество.

Томас Эдисон и его электромобиль.
Предоставлено: Scientific American, 14 января 1911 г.

Легковые и грузовые автомобили ответственны за примерно 24% выбросов парниковых газов в США — почти 1,7 миллиарда метрических тонн в год. Поскольку эти выбросы происходят из сотен миллионов выхлопных труб, этот источник загрязнения трудно контролировать.Поэтому переход на сотни дымовых труб на электростанциях, которые поставляют электричество для зарядки электромобилей, кажется более эффективным способом очистки автопарка.

Но эти дымовые трубы, многие из которых прикреплены к угольным электростанциям, являются крупнейшим источником загрязнения парниковыми газами в США, составляя два миллиарда метрических тонн CO2 в год. Этот источник будет расти по мере того, как электромобили требуют все больше и больше электроэнергии, если только электростанции не будут жестче контролировать загрязнение или если электроэнергетические компании не перейдут на менее загрязняющие источники, такие как солнечная энергия.В его нынешнем виде обычный гибридный автомобиль Toyota Prius, который сжигает бензин, когда его батареи не задействованы, и полностью электрический Nissan Leaf производят примерно такое же количество выбросов парниковых газов: 200 граммов на милю, согласно данным Министерства США. энергии.

Это средний показатель по США. В Калифорнии, где доля чистой электроэнергии одна из самых высоких в стране, электромобиль будет производить всего 100 граммов на милю, что вдвое меньше, чем у гибрида.То же самое для Техаса и даже Флориды. Но на Среднем Западе и Юге, где уголь используется для выработки большей части электроэнергии, гибрид производит меньше CO2, чем электромобиль. В Миннесоте, зависящей от ископаемого топлива, электромобиль фактически выбрасывает 300 граммов парниковых газов на милю. В результате некоторые исследователи предполагают, что региональный подход к стандартам чистых транспортных средств имеет больше смысла, чем национальные стандарты, которые фактически требуют использования электромобилей повсюду. Миннесота может пойти на гибриды, а Калифорния — на электромобили.

Предоставлено Университетом Карнеги-Меллона

Время суток, в которое перезаряжающиеся электроны проходят через стенной штепсель в батареях электромобиля, также имеет значение в этом расчете. Ночью часто бывает, когда дует ветер, но также в это время коммунальные предприятия предпочитают эксплуатировать только свои угольные электростанции. Недавнее исследование показало, что электромобиль, заряжаемый коммунальными службами в ночное время в региональной сети, которая простирается через Огайо, Делавэр, Пенсильванию и Вирджинию, создает больше выбросов парниковых газов, чем если бы владельцы включали свои автомобили в случайное время в течение дня, когда коммунальное топливо заправляло. смеси более разнообразны.

Тот же аргумент применим во всем мире. Вождение электромобиля в Китае, где уголь является самым крупным топливом для электростанций, является катастрофой для изменения климата. А если угольная электростанция не контролирует загрязнение окружающей среды — или не может ее включить — это может усилить смог, кислотный дождь, микроскопическую сажу, повреждающую легкие, и другие проблемы, возникающие при сжигании ископаемого топлива. То же самое и в других крупных странах, сжигающих уголь, таких как Австралия, Индия и Южная Африка.

Хорошие новости: U.С. совершает тектонический сдвиг от сжигания угля для производства большей части электроэнергии к использованию более чистого природного газа. Такой переход производит меньше CO2, что делает электромобили чище по всей стране, что примерно эквивалентно гибриду. С другой стороны, основной компонент природного газа — метан — сам по себе является мощным парниковым газом. Если метан утекает из скважин, где он добывается, из трубопроводов, по которым его транспортируют, или из электростанций, которые его сжигают, климат не обязательно улучшается.

Короче говоря, электромобили настолько хороши, насколько хорошо электричество их заряжает.(Источник топлива также имеет значение для обычных автомобилей; бензин, полученный из битуминозных песков, загрязняет больше, чем, например, из большинства других нефтяных ресурсов). В отсутствие чистого электричества гибридные автомобили, которые могут проехать 50 или более миль на галлоне топлива. бензин производит наименьшие выбросы.

Электромобили по-прежнему составляют менее 1 процента продаж автомобилей в США и еще меньше от мирового автопарка, который сейчас приближается к двум миллиардам автомобилей. Так что их экологическая выгода — пока сомнительная, пока все больше электростанций не откажутся от угля — не вызывает особого беспокойства.Текущий переход к внедорожникам, которые потребляют гораздо больше бензина, чем другие автомобили, вызванный низкими ценами на бензин, является более тревожным признаком будущего изменения климата. Возможно, к тому времени, когда электромобили станут повсеместными, загрязнение от производства электроэнергии будет нулевым.

Девять основных причин, по которым генераторы не запускаются

С каждым годом зависимость нашего общества от неограниченных поставок электроэнергии продолжает расти. Наличие этого постоянного источника питания помогает предприятиям поддерживать операции, избегать потери доходов и, в конечном итоге, защищать свою прибыль.Чтобы защитить объекты от катастрофических последствий перебоев в подаче электроэнергии, все больше компаний предпочитают вкладывать средства в резервные энергосистемы.

Самый частый сервисный вызов в случае отказа генератора связан с отказом аккумулятора. Восемьдесят процентов всех отказов аккумуляторов связано с образованием сульфата — накоплением сульфата свинца на пластинах свинцово-кислотных аккумуляторов. Это накопление происходит, когда молекулы серы в электролите (аккумуляторной кислоте) настолько сильно разряжаются, что начинают покрывать свинцовые пластины аккумуляторной батареи.Когда достаточная площадь пластины сульфатируется, батарея не сможет обеспечить достаточный ток и, как правило, ее необходимо заменить. Выход из строя батареи обычно является результатом низкого уровня электролита — пластины батареи, подвергающиеся воздействию воздуха, немедленно сульфатируются.

Наиболее очевидной причиной низкого уровня охлаждающей жидкости является внешняя или внутренняя утечка. Во время еженедельных проверок агрегата обращайте особое внимание на видимые лужи охлаждающей жидкости. Цвет охлаждающей жидкости зависит от производителя и может выглядеть как красное дизельное топливо.Осмотрите масло на предмет изменения цвета или молочной текстуры, а шланги на наличие «корочек» — признаков просачивания охлаждающей жидкости и высыхания присадок в местах соединения. В то время как многие генераторы оснащены сигнализаторами низкого уровня охлаждающей жидкости, некоторые из них имеют специальный индикатор аварийной сигнализации о низком уровне охлаждающей жидкости. Обычно этот аварийный сигнал связан с контуром отключения при высокой температуре охлаждающей жидкости.

Аварийные сигналы низкой температуры охлаждающей жидкости в основном возникают из-за неисправности блочных нагревателей. Учитывая тот факт, что они работают 24 часа в сутки, семь дней в неделю, они будут периодически выходить из строя.Блочный нагреватель обычно не приводит к остановке двигателя. Возможно, вам потребуется дать генератору поработать несколько минут без нагрузки после запуска, чтобы температура повысилась.

Чаще всего утечки масла на самом деле не являются утечками, а являются результатом «мокрой укладки» (или «слюни двигателя»), вызванной чрезмерным временем работы без нагрузки. Генераторы с дизельными двигателями предназначены для работы с нагрузкой — наиболее эффективно в диапазоне от 70% до 80% от номинальной мощности. Когда генераторы работают значительно ниже номинального уровня выходной мощности, двигатель может начать с перерасходом топлива или «мокрой дымовой трубой» и повредить двигатель.

Сообщения «Не в автоматическом режиме» являются прямым результатом человеческой ошибки. Очевидная причина для ситуаций «не в автоматическом режиме» заключается в том, что главный выключатель управления был оставлен в положении «Выкл. / Сброс». Обычно это происходит после тестирования или обслуживания генератора. После выполнения любого обслуживания блока всегда дважды проверяйте систему генератора самостоятельно.

Это обычная проблема с новыми генераторами, которые не работают на регулярной основе. Более жесткие допуски в топливных системах для удовлетворения сегодняшних требований к выбросам делают топливные системы более восприимчивыми к воздуху, влияющему на запуск.Это не так характерно для старых генераторов, многие из которых могут иметь утечку в трубопроводе или обратные клапаны, которые не удерживают топливо в двигателе должным образом.

Механические указатели уровня топлива не всегда могут быть точными. В отличие от транспортного средства, которое движется и использует более высокий процент емкости своего бака, бак генератора не движется, в результате чего топливо застаивается. Механические датчики также могут застрять в каком-либо положении до тех пор, пока их не освободят вибрации.

Сигнализация высокого уровня топлива требуется государственными постановлениями для предотвращения переполнения топливного бака.

Comments |0|

Legend *) Required fields are marked
**) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Category: Авто