Automaattinen generaattori. Laite ja miten se toimii

Generaattori autossa

Generaattori ilmestyi autoteollisuudessa 20-luvun alkupuolella akun mukana, joka vaati jatkuvaa lataamista. Nämä olivat valtavia tasavirtakokoonpanoja, jotka vaativat jatkuvaa huoltoa. Moderneista generaattoreista on tullut kompakteja, yksittäisten osien korkea luotettavuus johtuu uusien tuotantoteknologioiden käyttöönottamisesta. Seuraavaksi analysoimme laitetta, toimintaperiaatetta ja tyypillisiä generaattorin toimintahäiriöitä yksityiskohtaisemmin. 

Mikä on autogeneraattori

Autogeneraattori on yksikkö, joka muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi ja suorittaa seuraavat toiminnot:

• tarjoaa akun jatkuvan ja jatkuvan varauksen moottorin käydessä;
• antaa virtaa kaikille järjestelmille moottorin käynnistyksen aikana, kun käynnistysmoottori kuluttaa suuren määrän sähköä.

Generaattori on asennettu moottoritilaan. Kiinnikkeiden ansiosta se on kiinnitetty moottorilohkoon, jota ajaa kampiakselin hihnapyörän käyttöhihna. Sähkögeneraattori on kytketty sähköpiiriin rinnakkain akun kanssa.

Akku ladataan vain, kun tuotettu sähkö ylittää akun jännitteen. Muodostetun virran teho riippuu kampiakselin kierrosta, vastaavasti, jännite kasvaa hihnapyörän kierroksilla geometrisen etenemisen myötä. Ylikuormituksen estämiseksi generaattori on varustettu jännitesäätimellä, joka säätää lähtöjännitteen määrää ja tuottaa 13.5 - 14.7 V.

Miksi auto tarvitsee generaattorin?

Nykyaikaisessa autossa lähes kaikkia järjestelmiä ohjaavat anturit, jotka tallentavat niiden eri toimintatilat. Jos kaikki nämä elementit toimivat akun latauksen vuoksi, autolla ei ole edes aikaa lämmetä, koska akku on täysin tyhjä.

Generaattori on asennettu, jotta kukin järjestelmä ei saa virtaa akusta moottorin käytön aikana. Se toimii yksinomaan polttomoottorin ollessa päällä ja sitä tarvitaan:

1. Lataa akku;
2. Anna riittävä energia koneen jokaiselle sähköjärjestelmän yksikölle;
3. Suorita molemmat toiminnot hätätilassa tai suurimmalla kuormituksella - ja syötä akku ja anna energiaa ajoneuvon sähköjärjestelmään.

Akku on ladattava, koska moottoria käynnistettäessä käytetään vain akun energiaa. Akun purkautumisen estämiseksi ajon aikana ei ole suositeltavaa kytkeä virtaa moniin energiankuluttajiin.

Esimerkiksi talvella joillakin kuljettajilla, jotka lämmittävät matkustamoa, kytketään päälle auton ilmastointijärjestelmä ja lasilämmittimet, ja jotta tämä prosessi ei menisi tylsäksi, heillä on myös tehokas äänijärjestelmä. Tämän seurauksena generaattorilla ei ole aikaa tuottaa niin paljon energiaa ja se otetaan osittain akusta.

Aja ja asenna

Tätä mekanismia ohjaa hihnakäyttö. Se on kytketty kampiakselin hihnapyörään. Useimmiten kampiakselin hihnapyörän halkaisija on suurempi kuin generaattorin. Tästä johtuen kampikammion akselin yksi kierros vastaa useita generaattorin akselin kierroksia. Tällaiset mitat antavat laitteen tuottaa enemmän energiaa eri kuluttaville elementeille ja järjestelmille.

Generaattori on asennettu kampiakselin hihnapyörän läheisyyteen. Vetohihnan kireys joissakin automalleissa tapahtuu telojen avulla. Edullisissa autoissa on yksinkertaisempi generaattorin kiinnitys. Siinä on opas, johon laitteen runko on kiinnitetty pultteilla. Jos hihnan kireys on löysä (kuormituksen alaisena se luistaa hihnapyörälle ja kirisee), se voidaan korjata siirtämällä generaattorin koteloa hieman kauemmas kampiakselin hihnapyörästä ja kiinnittämällä se.

Laite- ja suunnitteluominaisuudet

Autoteollisuuden generaattorit suorittavat saman toiminnon, toimivat saman periaatteen mukaisesti, mutta eroavat toisistaan ​​kooltaan, kokoonpanoosien toteutuksessa, hihnapyörän koosta, tasasuuntaajien ja jännitesäätimen ominaisuuksista, jäähdytyksen ollessa läsnä (nestettä tai ilmaa käytetään usein dieselmoottoreissa). Generaattori koostuu:

• kotelot (etu- ja takakansi);
• staattori;
• roottori;
• diodi silta;
• talja;
• harja kokoonpano;
• jännitteensäädin.

kotelo

Suurimmassa osassa generaattoreita on runko, joka koostuu kahdesta kannesta, jotka on kytketty nastoihin ja kiristetty muttereilla. Osa on valmistettu kevytmetallialumiinista, jolla on hyvä lämmönpoisto ja jota ei magnetoida. Kotelossa on tuuletusaukot lämmönsiirtoa varten.

staattori

Sillä on rengasmainen muoto ja se on asennettu rungon sisään. Se on yksi pääosista, jonka tehtävänä on luoda vaihtovirta roottorin magneettikentästä johtuen. Staattori koostuu ytimestä, joka on koottu 36 levystä. Ytimen urissa on kuparikäämi, joka tuottaa virtaa. Useimmiten käämitys on kolmivaiheista kytkentätyypin mukaan:

• tähti - käämin päät on kytketty toisiinsa;
• kolmio - käämin päät tulostetaan erikseen.

roottori

Kiertävä tehtäväksi, jonka akseli pyörii suljetun tyyppisissä kuulalaakereissa. Akselille on asennettu virityskäämi, joka luo staattorille magneettikentän. Magneettikentän oikean suunnan varmistamiseksi käämin yläpuolelle on asennettu kaksi napaista ydintä, joissa on kuusi hammasta. Roottorin akseli on myös varustettu kahdella kuparirenkaalla, joskus messinkiä tai terästä, joiden läpi virta virtaa akusta virityskelaan.

Diodesilta / tasasuuntaajayksikkö

Myös yksi pääkomponenteista, jonka tehtävänä on muuntaa vaihtovirta tasavirraksi tarjoamalla auton akun vakaa varaus. Diodesilta koostuu positiivisesta ja negatiivisesta jäähdytyselementistä sekä diodeista. Diodit juotetaan ilmatiivisesti siltaan.

Virta syötetään diodesiltaan staattorin käämityksestä, suoristetaan ja syötetään akkuun takakannen lähtökoskettimen kautta. 

Talja

Hihnapyörä välittää vääntömomentin käyttöhihnan kautta generaattorille kampiakselilta. Hihnapyörän koko määrittää välityssuhteen, mitä suurempi sen halkaisija, sitä vähemmän energiaa tarvitaan generaattorin pyörittämiseen. Nykyaikaiset autot siirtyvät vapaaseen pyörään, jonka tarkoituksena on tasoittaa hihnapyörän pyörimisen heilahteluja säilyttäen samalla hihnan kireys ja eheys. 

Harjakokoonpano

Nykyaikaisissa autoissa harjat yhdistetään yhdeksi yksiköksi jännitesäätimellä, ne muuttuvat vain kokoonpanossa, koska niiden käyttöikä on melko pitkä. Harjoja käytetään jännitteen siirtämiseen roottorin akselin liukurenkaisiin. Grafiittiharjat painetaan jousien avulla. 

Jännitesäädin

Puolijohderegulaattori varmistaa, että vaadittu jännite pidetään määriteltyjen parametrien rajoissa. Sijaitsee harjanpidinyksikössä tai voidaan poistaa erikseen.

Generaattorin perusparametrit

Generaattorin muunnos sovitetaan ajoneuvon sisäisen järjestelmän parametrien mukaan. Tässä ovat parametrit, jotka otetaan huomioon energialähdettä valittaessa:

• Laitteen tuottama jännite on vakiona 12 V ja tehokkaammissa järjestelmissä 24 V;
• Tuotetun virran ei tulisi olla pienempi kuin auton sähköjärjestelmälle vaadittu;
• Virran nopeuden ominaisuudet - tämä on parametri, joka määrittää nykyisen voimakkuuden riippuvuuden generaattorin akselin pyörimisnopeudesta;
• Tehokkuus - useimmissa tapauksissa malli tuottaa 50-60 prosentin indikaattorin.

Nämä parametrit on otettava huomioon, kun ajoneuvoa päivitetään. Esimerkiksi, jos autoon asennetaan tehokkaampi äänenvahvistin tai ilmastointilaite, auton sähköjärjestelmä kuluttaa enemmän energiaa kuin generaattori pystyy tuottamaan. Tästä syystä sinun tulee kysyä autoasentajalta, kuinka valita oikea virtalähde.

Kuinka autogeneraattori toimii

Generaattorin toimintakaavio on seuraava: kun avain käännetään virtalukkoon, virta kytketään päälle. Akusta tuleva jännite syötetään säätimeen, joka puolestaan ​​välittää sen kuparisille liukurenkaille, loppukuluttaja on roottorin virityskäämi.

Siitä hetkestä lähtien, kun moottorin kampiakseli pyörii, roottorin akseli alkaa pyöriä hihnakäytön läpi, syntyy sähkömagneettinen kenttä. Roottori tuottaa vaihtovirtaa, kun tietty nopeus saavutetaan, virityskäämi saa virran itse generaattorista eikä akusta.

Vaihtovirta virtaa sitten diodisillalle, jossa tapahtuu "tasaus" -prosessi. Jännitesäädin valvoo roottorin toimintatilaa, tarvittaessa muuttaa kenttäkäämityksen jännitettä. Näin ollen edellyttäen, että osat ovat hyvässä kunnossa, akkuun syötetään vakaa virta, joka tarjoaa aluksella olevalle verkolle tarvittavan jännitteen. 

Modernempien autojen kojelaudassa näkyy akun merkkivalo, joka osoittaa myös generaattorin tilan (se syttyy, kun vyö rikkoutuu tai latautuu yli). Autoissa, kuten VAZ 2101-07, AZLK-2140 ja muissa Neuvostoliiton "laitteissa" on valintalaite, ampeerimittari tai voltimetri, joten voit aina seurata generaattorin kuntoa.

Mihin jännitesäädin on?

Tilanne: kun moottori käy, akun varaus laskee voimakkaasti tai tapahtuu ylikuormitus. Ensin on tarkistettava akku ja jos se toimii oikein, ongelma on jännitesäätimessä. Säädin voi olla kauko-ohjattava tai integroitava harjakokoonpanoon.

Suurilla moottorin kierrosnopeuksilla generaattorin jännite voi nousta 16 voltiin, ja tämä vaikuttaa haitallisesti akun kennoihin. Säädin “poistaa” ylimääräisen virran vastaanottaen sen akusta ja säätelee myös roottorin jännitettä.

Lyhyesti latauksesta, jonka generaattorin tulisi antaa:

Kuinka paljon auton tulisi olla latautunut? KESKUSTELLA

Haitalliset säännöt generaattorin toiminnalle (Osterin mukaan)

Seuraavat ovat vaiheet rubriikista "miten tappaa generaattori kahdessa vaiheessa":

• "käänteisen napaisuuden" sääntö - vaihda akun johdot ja järjestät generaattoriin epätavallisen kirkkaan salaman sekä siitä tulevan kevyen pilven. Samalla tunnet unohtumattoman akustisen nautinnon, napsahdusten ja suhinan kuuntelun sekä palavien johtojen uskomattoman hajun, ja mikä tärkeintä, 1-3 asteen palovammoja tavoitteistasi riippuen. Tällainen "temppu" poistaa osittain käytöstä diodisillan, staattorin ja säätimen, onneksi autopalon mahdollisuus on 1: 1000. "Sivuvaikutuksista" mittaristo, ajotietokone, radionauhuri ja muut junaverkon komponentit voidaan poistaa käytöstä. Arvokkuus - aloittelijat hallitsevat ilman pitkiä teorioita;
• pesusääntö - pese voimayksikkö mahdollisimman usein ja perusteellisesti, runsaasti vettä ja vaahtoa, erityisesti laturissa ja käynnistin. Tärkeintä on, että vesivirta huuhtelee generaattoria runsaasti sisältä, kuivaaminen on ehdottomasti kielletty, käynnistämme moottorin välittömästi, käynnistämme kaikki energiankuluttajat ja tarkkailemme vaikutuksia. Jos ei, toista toimenpide. Arvokkuus - poltettu "geeni" on puhdas;
• vanhanaikainen menetelmä - vedä johdin "+"-liittimestä tarkistaaksesi käynnissä olevan moottorin latauksen, tämä on pääsääntö! Kaikenlaisten releiden epäonnistumisen todennäköisyys on 50:50, tärkeintä on tarjota paljon kipinöitä vaikutukselle ja kytkeä myös kaikki sähköllä toimiva;
• "Lemme" lätäköiden läpi - monet eivät edes ymmärrä, että he käyttävät tätä sääntöä sateessa. Tärkeintä on aina olla varma, että autosi on verraton sukellusveneen vedenkestävyyteen, mitä syvempi lätäkkö, sitä kirkkaampi vaikutus. On tärkeää valita nopeus, jolla enemmän vettä pääsee moottoritilaan, tärkeintä on heittää pois kaikki muovikotelot ja suojat! Suurin etu on, että temppu voidaan toistaa missä tahansa vettä (jopa purot ja joet) poistumatta autosta;
• "musiikin ystävä" - sinun on asennettava kallein radionauhuri ja mieluiten kaksi, niin monta kaiutinta kuin mahdollista, vähintään pari tusinaa, vahvistinta ja pari subwooferia, kytke suosikkimusiikkisi päälle täydellä äänenvoimakkuudella moottori käynnissä, jos savua ei tule konepellin alta, mutta ilma pysyy puhtaana - se tarkoittaa, että olet ostanut liian halvat laitteet;
• "vanha akku" - menetelmä vaatii fysiikan tuntemusta, ainakin Ohmin lain. Otamme vanhimman akun, ja mitä vanhempi, sitä todennäköisemmin se on suljettu pankki. Ehkä akussa on merkkejä väkivaltaisesta toiminnasta, se kuluttaa varmasti villin määrän energiaa, mutta suuttimen toiminta on epävakaa, ja voit unohtaa kaukovalot. Tärkeintä on hyödyntää vanhaa akkua enemmän - vaikutus ei jätä sinua odottamaan. 

Kuinka testata auton laturia

Vaikka asiantuntijoiden tulee korjata generaattori, voit tarkistaa sen suorituskyvyn itse. Vanhoissa autoissa kokeneet autoilijat tarkastivat generaattorin suorituskyvyn seuraavasti.

Käynnistä moottori, kytke ajovalot päälle ja moottorin käydessä irrota akun negatiivinen napa. Kun generaattori on käynnissä, se tuottaa sähköä kaikille kuluttajille, joten kun akku irrotetaan, moottori ei pysähdy. Jos moottori sammuu, se tarkoittaa, että generaattori on vietävä korjattavaksi tai vaihdettava (riippuen vian tyypistä).

Mutta uusissa autoissa on parempi olla käyttämättä tätä menetelmää. Syynä on, että tällaisten ajoneuvojen nykyaikaiset vaihtovirtageneraattorit on suunniteltu jatkuvaan kuormaan, josta osa kompensoidaan lataamalla akkua jatkuvasti. Jos se sammutetaan generaattorin ollessa käynnissä, se voi vahingoittaa sitä.

Turvallisin tapa testata generaattoria on yleismittarilla. Varmennusperiaate on seuraava:

• Moottorin ollessa sammutettuna mitataan akun jännite. Hyvällä akulla tämän parametrin tulisi olla 12.7 volttia.
• Moottori käynnistyy ja kaikki kuluttajat sammuvat (ohjaamon tuuletin, ajovalot, lasin lämmitys jne.)
• Jälleen kerran yleismittarin anturit on kytketty akun alasjohtimiin. Automallista riippuen jännitteen liittimissä tulee olla 13.8-14.8 volttia.
• Sähkön kuluttajat ovat päällä - niin paljon kuin mahdollista.
• Jännite mitataan uudelleen. Jos generaattori toimii oikein, tämä ilmaisin laskee 13.8-14 volttiin. Tämän alapuolella oleva lukema on merkki laturin viasta.

Auton generaattorin toimintahäiriöt

Generaattorille on ominaista mekaaniset ja sähköiset viat.

Mekaaniset viat:

• käyttöhihnan rikkoutuminen - vaihto vaaditaan;
• hihnapyörän reunojen tasoittaminen, mikä aiheuttaa hihnan kääntymisen;
• siveltimien kuluminen;
• vauriot generaattorikotelossa;
• laakereiden vika.

Sähköiset:

• liukurengasten kuluminen kitkan takia;
• jännitesäätimen vika;
• staattorin käännösten sulkeminen;
• tasasuuntaajan siltadiodien palaminen;
• viimeisten varausjohtojen uupuminen;
• roottorin käämityksen uupuminen.

Generaattorin minkä tahansa osan vika aiheuttaa alilatauksen tai päinvastoin. Useimmiten jännitesäädin ja laakerit vikaantuvat, käyttöhihna vaihtuu huolto-ohjeiden mukaan.

Muuten, jos joskus haluat asentaa parannettuja laakereita ja säätimen, kiinnitä huomiota niiden ominaisuuksiin, muuten on erittäin todennäköistä, että osan vaihtaminen ei anna toivottua vaikutusta. Kaikki muut viat edellyttävät generaattorin irrottamista ja purkamista, mikä on parasta jättää asiantuntijan tehtäväksi. Tärkeintä on muistaa, että jos et noudata Osterin sääntöjä, generaattorin pitkälle ja ongelmattomalle toiminnalle on kaikki mahdollisuudet.

Tässä lyhyt video generaattorin tehon ja akun välisestä kytkennästä:

AKBshnik # 11: Generaattorin teho akkua valittaessa

Vaikeuksia moottorin käynnistämisessä

Vaikka moottori saa käynnistykseen vain akun voiman, vaikea käynnistys voi olla merkki joko vuotovirrasta tai akku ei lataudu kunnolla. On syytä ottaa huomioon, että lyhytaikaiset matkat kuluttavat paljon energiaa, ja tänä aikana akku ei saa takaisin latausta.

Jos auto käynnistyy joka päivä huonommin ja huonommin ja matkat ovat pitkiä, sinun tulee kiinnittää huomiota generaattoriin. Mutta generaattorin toimintahäiriö voi liittyä paitsi alilataukseen myös akun ylilataukseen. Tässä tapauksessa on tarpeen vaihtaa rele-säädin, joka vastaa tietyn lähtöjännitteen ylläpitämisestä.

Hämärät tai välkkyvät ajovalot

Käytön aikana generaattorin on tarjottava täysin energiaa kaikille autossa oleville kuluttajille (lukuun ottamatta tehokkaita ulkoisia laitteita, joiden läsnäoloa valmistaja ei tarjoa). Jos kuljettaja matkan aikana huomaa, että ajovalot ovat himmentyneet tai välkkyvät, tämä on merkki viallisesta generaattorista.

Tällainen generaattori voi tuottaa normaalin latauksen, mutta se ei ehkä pysty selviytymään lisääntyneestä kuormituksesta. Samanlainen toimintahäiriö voidaan havaita kojelaudan taustavalon välkkymisestä tai himmeästä valosta.

Kojelaudan kuvake on päällä

Varoittaakseen kuljettajaa riittämättömästä latauksesta ja muista virtalähteeseen liittyvistä ongelmista valmistajat ovat sijoittaneet kojelautaan kuvakkeen, jossa on kuva akusta. Jos tämä kuvake syttyy, se tarkoittaa, että autossa on vakava sähköongelma.

Akun kunnosta ja tyypistä riippuen autolla voi ajaa useita kymmeniä kilometrejä ilman latausta (vain akun kapasiteetin mukaan). Jokaisessa akussa valmistaja ilmoittaa, kuinka kauan akku kestää ilman latausta.

Vaikka kaikki energiankuluttajat sammutettaisiin, akku tyhjenee silti, koska sähköä tarvitaan kipinän synnyttämiseen sylintereihin (tai dieselkoneen ilman lämmittämiseen). Kun akkukuvake syttyy, sinun on välittömästi mentävä lähimpään autohuoltoon tai soitettava hinausautoon (joitakin nykyaikaisiin autoihin asennettuja akkutyyppejä ei voida palauttaa syväpurkauksen jälkeen).

Käyttöhihna viheltää

Tällainen ääni kuuluu usein heti moottorin käynnistämisen jälkeen märällä säällä tai syvän lätäkön ylittämisen jälkeen. Syynä tähän on laturin hihnan kireyden löystyminen. Jos kiristyksen jälkeen hihna alkoi viheltää uudelleen ajan myötä, on tarpeen selvittää, miksi se löystyy nopeasti.

Laturihihnan tulee olla hyvin kiristetty, koska kun eri kuluttajat kytketään päälle, se vastustaa enemmän akselin pyörimistä (jotta saadaan enemmän sähköä, kuten perinteisessä dynamossa).

Joissakin nykyaikaisissa autoissa hihnan kireys saadaan aikaan automaattisella kiristimellä. Yksinkertaisempien autojen suunnittelussa tämä elementti puuttuu, ja hihnan kireys on tehtävä manuaalisesti.

Hihna ylikuumenee tai katkeaa

Käyttöhihnan kuumeneminen tai ennenaikainen vikaantuminen osoittaa, että se on ylikuormitettu. Kuljettajan ei tietenkään tarvitse tarkistaa generaattorikäytön lämpötilaa joka kerta, mutta jos palaneen kumin haju on selvästi kuuluva ja moottoritilassa ilmaantuu pientä savua, on tarpeen tarkistaa käyttöhihnan kunto. .

Usein hihna kuluu ennenaikaisesti generaattorin akselin laakerin tai kiristysrullien vian takia, jos ne ovat suunnittelussa. Vaihtovirtageneraattorin hihnan repeämä voi joissain tapauksissa johtaa venttiilin ajoituksen häiriintymiseen, koska kappale on pudonnut jakohihnan alle.

Soivaa tai kahinaa konepellin alta

Jokainen generaattori on varustettu vierintälaakereilla, jotka tarjoavat jatkuvan etäisyyden roottorin ja staattorin käämien välillä. Moottorin käynnistämisen jälkeen laakerit pyörivät jatkuvasti, mutta toisin kuin monet polttomoottorin osat, ne eivät saa voitelua. Tämän vuoksi ne jäähtyvät huonommin.

Jatkuvan lämmön ja mekaanisen rasituksen (hihnan tulee olla tiukassa) vuoksi laakerit voivat menettää voitelunsa ja rikkoutua nopeasti. Jos generaattorin käytön aikana tai kuormituksen lisääntyessä esiintyy soittoa tai metallista kahinaa, laakerit on vaihdettava. Joissakin generaattoreiden muunnelmissa on ylikäyntikytkin, joka tasoittaa vääntövärähtelyjä. Tämä mekanismi myös usein epäonnistuu. Laakereiden tai vapaapyörän vaihtamista varten laturi on irrotettava.

sähköinen humina

Tämä ääni on samanlainen kuin suurten sähkömoottoreiden, kuten johdinautoihin asennettujen, ääni. Kun tällainen ääni ilmestyy, generaattori on purettava ja sen käämien kunto tarkistettava. Pohjimmiltaan se näkyy, kun staattorin käämi sulkeutuu.

Video aiheesta

Lopuksi - yksityiskohtainen kuvaus autogeneraattorin toimintaperiaatteesta:

Autosähköasentaja paljasti kaikki generaattorin ja sen toimintahäiriön salaisuudet !!!

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mitä varten generaattori autossa on? Tämä mekanismi varmistaa sähkön tuotannon, jotta akkuvarasto ei mene hukkaan. Generaattori muuntaa mekaanisen energian sähköksi.

Mistä auton generaattori saa virtaa? Kun moottori on käynnissä, generaattori tuottaa sähköä akun lataamiseksi ja kaikki ajoneuvon sähkölaitteet. Sen kapasiteetti riippuu kuluttajien määrästä.