Генератор – об электростанции подробнее

Генератор – об электростанции подробнее

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

Если не вдаваться в инженерные тонкости, то принципиальное устройство генератора выглядит просто. В современных автомобилях используется трехфазный генератор переменного тока, состоящий из заключенных в корпус статора – неподвижной внешней обмотки – и вращающегося внутри нее подвижной обмотки – ротора.

Вначале генератор должен сам получить ток от АКБ, который поступает на обмотку возбуждения ротора, создавая необходимое для работы магнитное поле. Для подведения тока к ротору служит коллектор со щетками, выполняющими роль скользящего контакта. Поскольку АКБ и в целом электросистеме автомобиля нужен только постоянный ток, генератор снабжен выпрямителем, как правило, встроенным в корпус.

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

Для защиты от перегрузок используется транзисторное реле-регулятор, поддерживающее напряжение в пределах 12.5–13.5 В, которое монтируется, в большинстве случаев, снаружи на корпусе генератора.

По конструкции на сегодня наиболее распространенным является классическое навесное исполнение генератора, когда он в виде отдельного устройства устанавливается снаружи двигателя и ротор приводится от коленвала ременной передачей. Такой вариант пока оказывается самым удачным, поскольку обеспечивает наибольшую легкость снятия–установки генератора для замены и ремонта. Хотя время от времени предлагаются и различные альтернативные конструкции, например, такие, где генератор интегрируется в двигатель. Здесь маховик мотора, снабженный обмоткой возбуждения, выполняет роль ротора, вокруг которого в картере устанавливается внешняя статорная обмотка. В этом случае в одном совмещаются два устройства – генератор работает и в качестве стартера.

Неисправности генератора

Кстати, эта набирающая сегодня популярность идея “стартерогенератора” достаточно давняя и представляет собой воскрешение старых конструкций на новый лад. Впервые стартер и генератор на автомобиле появились именно в виде такого вот единого устрой­ства, разработанного жившим в начале ХХ века инженером Чарльзом Кеттерингом, которое в 1912 году было установлено на Cadillac и годом позже на Lancia. Однако впоследствии оба устройства были разделены – из-за разницы задач, требующих различных конструкций, и удобства обслуживания–ремонта. Поэтому “интегрированный” вариант пока что выглядит как эксперимент – выигрыш в компактности не слишком значительный, а ремонт в случае отказа – гораздо более сложный и трудоемкий. Впрочем, о ремонте – немного позднее. Сначала о том, как узнать, что он нужен.

Сняв провод с аккумулятора при работающем двигателе, можно вывести из строя бортовую электронику, в том числе и генератор

До лампочки

Источником информации о состоянии энергосистемы в современных машинах служит контрольная лампа заряда АКБ, которая в виде стилизованной “иконки” расположена на панели приборов. В нормальном режиме эта лампа должна загораться в числе других при включении зажигания и гаснуть после запуска двигателя. Здесь вспыхивание лампочки показывает, что в цепи есть контакт и нужное напряжение, а то, что она гаснет после пуска, говорит о том, что генератор работает и отдает ток. Если лампа ведет себя иначе – значит, есть неисправность.

В случае, когда лампа не загорается, причиной может быть, в первую очередь, разряженный и севший аккумулятор. Помимо этого, проблема может таиться в разрыве в электроцепи – проводки, контакте на “массу” (кузов), выходе из строя предохранителя или (редко) самой лампы. Возникает это и при неисправностях в самом генераторе – главным образом из-за неплотного контакта щеток коллектора по причине их износа или из-за дефектов в реле-регуляторе.

Те же проблемы со щетками, реле и электроцепью могут быть и тогда, когда лампа не гаснет или слабо мигает при пуске двигателя. В этом случае причиной часто является ослабление натяжения или обрыв приводного ремня, а также неисправность выпрямительного блока. Это может означать и самую крупную неприятность – замыкание или обрыв (перегорание) в обмотках, происходящее, как правило, по вине неисправного реле-регулятора.

Для детальной проверки всех характеристик генератора на некоторых СТО имеются специальные стенды

На машинах с большим и даже средним пробегом нередко начинают возникать и механические проблемы с генератором. И в первую очередь происходит износ подшипников, в которых вращается ротор. Определяется это по характерному шуму – его можно услышать, стоя рядом с машиной. В данном случае может к тому же начать мигать контрольная лампа, поскольку при износе подшипников, как правило, ухудшается контакт щеток.

Теоретически ресурс генератора должен быть очень велик – устройство это простое, и ломаться в нем почти нечему. Однако на практике значительная часть ресурса без всяких кавычек съедается коррозией – главным врагом всех электроприборов автомобиля. Белорусский же климат, как известно, к тому располагает полностью: осадки, перепады температур и влажности, дорожная соль – все это приводит на автосервис гораздо раньше, чем задумывалось конструкторами и хотелось бы самому автовладельцу.

Насчет того, как срочно надо спешить на авторемонтную станцию, – единой формулы нет. Иногда мигание лампы означает мелкие “глюки” в проводке, с которыми многие ездят подолгу – и ничего. Но, например, если лампа мигает из-за реле регулятора, то не исключено, что впереди перегорания-замыкания в обмотках, а тут уже, как правило, генератор целиком идет под замену. (Хотя в большинстве случаев эта неисправность реле обнаруживается раньше – от получающегося перезаряда начинает выкипать и очень заметно терять в емкости АКБ.) Определить, почему “лампа горит не так”, невозможно. В старых машинах ставили вольтметры, которые помогали прояснить вопрос, но сейчас их нет, поскольку они занимают место на панели, а для цивилизованного Запада достаточно и лампочки, предупреждающей: “что-то не так, надо на сервис”. Единственное, пожалуй, что можно попробовать сделать самому до визита на СТО, – это распылить на электропроводку специальный аэрозоль, такой, как WD-40 или его аналог, это может помочь при мелких “глюках” в виде влаги на проводке и контактах. Если же это не помогло, то придется ехать на ремонтную станцию, иначе рано или поздно произойдет очевидное – “намертво” сядет аккумулятор. Особо быстро это наступает в режиме городской езды с частыми стоянками–запусками. Можно, конечно, то и дело снимать аккумулятор с машины и носить его домой заряжать от сетевого зарядника, как делают некоторые, но для современного автовладельца это не вариант. Техника должна работать автономно.

К монтерам

Само собой, сейчас мало кто станет заниматься ремонтом генератора самостоятельно. Ведь прежде всего необходимо знать, где именно неисправность, а для этого требуется проверить все электроцепи, что сделать без профессионального оборудования невозможно. Самому по силам разве что (если нет отвращения к закисшим гайкам и подкапотной грязи) подтянуть или заменить ремень генератора. Даже менять генератор целиком в одиночку проблематично в смысле принятия решения о такой процедуре – может быть, старый, несмотря на свой внешний вид, полностью исправен, а дело в реле или в проводке. Исключение тут составляет генератор с механическим износом, который явно шумит.

В остальном – лучше обратиться на станцию. Тем более что выбор сервисов тут огромен: на всех дилерских и других СТО осуществляют любое обслуживание генератора. При этом существуют и специализированные станции, где не только меняют на новые, но и делают ремонт и восстановление, что, например, для старых машин редких моделей может оказаться единственно приемлемым вариантом.

И наоборот, для автомобилей массовых моделей тут может оказаться привлекательной услуга по принятию старого генератора в зачет, взамен которого тут же могут поставить готовый отремонтированный б/у или новый.

Схема генератора

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.

При поломке генератора в дороге Вы можете попробовать починить его сами

Для этого вам нужно отсоединить провода и снять генератор. Разобрать корпус генератора.

Наиболее вероятно, что генератор не работает по причине того, что:

Перегорела обмотка генератора. В этом случае вы ничего не сможете сделать. Просто езжайте домой на аккумуляторе.

Развалились подшипники генератора. В этом случае вы тоже ничего не сможете сделать, если у вас нет запасных подшипников.

Перетерся один или несколько проводов катушки генератора. В данной ситуации можно попробовать починить генератор, зачистив концы порванного провода от изоляции и соединив их. В прин­ципе, если порвался только один провод, то его можно не изолировать, а просто собрать генератор, установить его на место. Катушку генератора придется поменять.

Залегают щетки коллектора. Внутрь генератора часто попадает грязь, а если на коллектор или щетки попадет капелька масла, то электрический ток будет проходить в меньшем количестве или его не будет вообще. Для устранения неполадки нужно будет вынуть щетки, помыть их в бензине, просушить, а также помыть и сам коллектор. Можно по коллектору слегка пройтись мелкозернистой наждачной бумагой. После этого все детали нужно хорошо вытереть.

Если вы не знаете, почему не работает генератор, то нужно обязательно собрать его и поставить на место. Это нужно сделать потому, что с генератором соединяется ремень вентилятора.

Если вы не можете разобраться в причине поломки, то необходим ремонт или замена генератора в специализированном сервисном центре.

Щетки иногда можно заменить и самостоятельно