Automatische generator. Apparaat en hoe het werkt

Generator in auto

De generator verscheen in de auto-industrie in het begin van de 20e eeuw, samen met de batterij, die constant moest worden opgeladen. Dit waren enorme DC-assemblages die constant onderhoud vereisten. Moderne generatoren zijn compact geworden, de hoge betrouwbaarheid van afzonderlijke onderdelen is te danken aan de introductie van nieuwe productietechnologieën. Vervolgens zullen we het apparaat, het werkingsprincipe en typische generatorstoringen in meer detail analyseren. 

Wat is een automatische generator

Een autogenerator is een eenheid die mechanische energie omzet in elektrische energie en de volgende functies vervult:

• zorgt voor een constante en continue acculading wanneer de motor draait;
• levert stroom aan alle systemen tijdens het starten van de motor, wanneer de startmotor een grote hoeveelheid elektriciteit verbruikt.

De generator is in het motorcompartiment geïnstalleerd. Door de beugels is het aan het motorblok bevestigd, aangedreven door een aandrijfriem vanaf de krukaspoelie. Een elektrische generator is parallel met de accu in een elektrisch circuit geschakeld.

De batterij wordt alleen opgeladen als de opgewekte elektriciteit de batterijspanning overschrijdt. Het vermogen van de gegenereerde stroom hangt af van de omwentelingen van de krukas, respectievelijk de spanning neemt toe met de omwentelingen van de poelie met een geometrisch verloop. Om overladen te voorkomen, is de generator uitgerust met een spanningsregelaar die de hoeveelheid uitgangsspanning aanpast en 13.5-14.7V levert.

Waarom heeft een auto een generator nodig?

In een moderne auto wordt bijna elk systeem bestuurd door sensoren die hun verschillende werkingsmodi registreren. Als al deze elementen zouden werken vanwege de batterijlading, zou de auto niet eens tijd hebben om op te warmen, omdat de batterij volledig leeg is.

Om ervoor te zorgen dat tijdens de werking van de motor niet elk systeem zou worden gevoed door een batterij, is er een generator geïnstalleerd. Het werkt uitsluitend wanneer de verbrandingsmotor aan staat en is nodig voor:

1. Laad de batterij op;
2. Zorg voor voldoende energie voor elke eenheid van het elektrische systeem van de machine;
3. Voer in de noodmodus of bij maximale belasting beide functies uit - en voed de batterij en lever energie aan het elektrische systeem van het voertuig.

Het is noodzakelijk om de batterij op te laden, omdat bij het starten van de motor alleen de batterij-energie wordt gebruikt. Om te voorkomen dat de accu tijdens het rijden leegraakt, is het niet aan te raden om veel energieverbruikers aan te zetten.

In de winter schakelen sommige chauffeurs bijvoorbeeld bij het opwarmen van de cabine het klimaatsysteem en de glasverwarmers van de auto in, en zodat dit proces niet saai wordt, hebben ze ook een krachtig audiosysteem. Hierdoor heeft de generator geen tijd om zoveel energie op te wekken en wordt deze gedeeltelijk uit de accu gehaald.

Rijden en monteren

Dit mechanisme wordt aangedreven door een riemaandrijving. Het is verbonden met de krukaspoelie. Meestal is de diameter van de krukaspoelie groter dan die van de generator. Hierdoor komt één omwenteling van de as van het krukmechanisme overeen met meerdere omwentelingen van de generatoras. Door dergelijke afmetingen kan het apparaat meer energie opwekken voor verschillende verbruikende elementen en systemen.

De generator is dicht bij de krukaspoelie gemonteerd. De spanning van de aandrijfriem in sommige automodellen wordt uitgevoerd door rollen. Budgetauto's hebben een eenvoudigere generatorbevestiging. Het heeft een geleider waarop de behuizing van het apparaat met bouten is bevestigd. Als de riemspanning los is (onder belasting zal hij over de poelie slippen en piepen), dan kan dit worden gecorrigeerd door het generatorhuis iets verder van de krukaspoelie te verplaatsen en vast te zetten.

Apparaat- en ontwerpkenmerken

Automobielgeneratoren vervullen dezelfde functie, werken volgens hetzelfde principe, maar verschillen van elkaar in grootte, in de uitvoering van de montagedelen, in de grootte van de poelie, in de kenmerken van de gelijkrichters en spanningsregelaar, in aanwezigheid van koeling (vloeistof of lucht worden vaak gebruikt op dieselmotoren). De generator bestaat uit:

• koffers (voor- en achterkant);
• stator;
• een rotor;
• diode brug;
• katrol;
• borstel montage;
• spanningsregelaar.

behuizing

De overgrote meerderheid van generatoren heeft een behuizing die bestaat uit twee deksels, die met pinnen zijn verbonden en met moeren zijn vastgezet. Het onderdeel is gemaakt van licht gelegeerd aluminium, dat een goede warmteafvoer heeft en niet gemagnetiseerd is. De koffer heeft ventilatiegaten voor warmteoverdracht.

Stator

Het heeft een ringvorm en is in het lichaam geïnstalleerd. Het is een van de belangrijkste onderdelen die dient om wisselstroom op te wekken vanwege het magnetische veld van de rotor. De stator bestaat uit een kern, die is samengesteld uit 36 ​​platen. In de groeven van de kern zit een koperen wikkeling die dient om stroom op te wekken. Meestal is de wikkeling driefasig, afhankelijk van het type verbinding:

• ster - de uiteinden van de wikkeling zijn met elkaar verbonden;
• driehoek - de uiteinden van de wikkeling worden afzonderlijk uitgevoerd.

Rotor

Roterend om te doen, waarvan de as draait op kogellagers van het gesloten type. Op de as is een bekrachtigingswikkeling aangebracht die dient om een ​​magnetisch veld voor de stator te creëren. Om de juiste richting van het magnetische veld te garanderen, zijn twee poolkernen met elk zes tanden boven de wikkeling geïnstalleerd. Ook is de rotoras voorzien van twee koperen ringen, soms van messing of staal, waardoor stroom van de accu naar de excitatiespoel loopt.

Diodebrug / gelijkrichtereenheid

Ook een van de belangrijkste componenten, waarvan de taak is om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom, waardoor de auto-accu stabiel wordt opgeladen. De diodebrug bestaat uit een positieve en negatieve koellichaamstrip, evenals diodes. De diodes zijn hermetisch afgesloten in de brug.

De stroom wordt geleverd aan de diodebrug vanaf de statorwikkeling, gelijkgericht en aan de batterij geleverd via het uitgangscontact in de achterklep. 

Katrol

De poelie brengt via de aandrijfriem koppel over op de generator vanaf de krukas. De grootte van de poelie bepaalt de overbrengingsverhouding, hoe groter de diameter, hoe minder energie er nodig is om de generator te laten draaien. Moderne auto's gaan naar een vrijloop, waarvan het doel is om oscillaties in de rotatie van de poelie glad te strijken, terwijl de spanning en integriteit van de riem behouden blijven. 

Borstelmontage

Op moderne auto's worden de borstels gecombineerd tot één eenheid met een spanningsregelaar, ze veranderen alleen tijdens de montage, omdat hun levensduur vrij lang is. Borstels worden gebruikt om spanning over te brengen naar de sleepringen van de rotoras. De grafietborstels worden door veren aangedrukt. 

Spanningsregelaar

De halfgeleiderregelaar zorgt ervoor dat de vereiste spanning binnen de gespecificeerde parameters wordt gehandhaafd. Het bevindt zich op de borstelhouder of kan afzonderlijk worden verwijderd.

De belangrijkste parameters van de generator

De aanpassing van de generator is afgestemd op de parameters van het boordsysteem van het voertuig. Hier zijn de parameters waarmee rekening wordt gehouden bij het selecteren van een energiebron:

• De spanning die het apparaat produceert is standaard 12 V en 24 V voor krachtigere systemen;
• De gegenereerde stroom mag niet lager zijn dan die vereist voor het elektrische systeem van de auto;
• De stroomsnelheidskenmerken zijn een parameter die de afhankelijkheid van de stroomsterkte van de rotatiesnelheid van de generatoras bepaalt;
• Efficiëntie - in de meeste gevallen produceert het model een indicator van 50-60 procent.

Met deze parameters moet rekening worden gehouden bij het upgraden van een voertuig. Als er bijvoorbeeld een krachtigere geluidsversterking of airconditioning in een auto is geïnstalleerd, verbruikt het elektrische systeem van de auto meer energie dan de generator kan produceren. Om deze reden moet u een elektricien raadplegen over het kiezen van de juiste stroombron.

Hoe auto generator werkt

Het werkingsschema van de generator is als volgt: wanneer de sleutel in het contactslot wordt gedraaid, wordt de voeding ingeschakeld. De spanning van de batterij wordt geleverd aan de regelaar, die deze op zijn beurt doorgeeft aan koperen sleepringen, de eindgebruiker is de rotorbekrachtigingswikkeling.

Vanaf het moment dat de krukas van de motor draait, begint de rotoras door de riemaandrijving te draaien, waardoor een elektromagnetisch veld ontstaat. De rotor wekt een wisselstroom op, wanneer een bepaalde snelheid wordt bereikt, wordt de bekrachtigingswikkeling gevoed door de generator zelf en niet door de batterij.

De wisselstroom vloeit dan naar de diodebrug, waar het "egalisatie" proces plaatsvindt. De spanningsregelaar bewaakt de bedrijfsmodus van de rotor, verandert indien nodig de spanning van de veldwikkeling. Zo wordt, mits de onderdelen in goede staat verkeren, een stabiele stroom aan de accu toegevoerd die het boordnet van de benodigde spanning voorziet. 

Op het dashboard van modernere auto's wordt een batterij-indicator weergegeven, die ook de status van de generator aangeeft (deze gaat branden als de riem breekt of overladen wordt). Auto's zoals VAZ 2101-07, AZLK-2140 en andere Sovjet "apparatuur" hebben een meetklok, ampèremeter of voltmeter, zodat u altijd de staat van de generator kunt volgen.

Waar is een spanningsregelaar voor?

Situatie: bij draaiende motor neemt de acculading sterk af of treedt er overbelasting op. Eerst moet u de batterij controleren, en als deze goed werkt, zit het probleem in de spanningsregelaar. De regelaar kan op afstand zijn, of geïntegreerd in het borstelsamenstel.

Bij hoge motortoerentallen kan de spanning van de generator oplopen tot 16 volt, en dit heeft een nadelig effect op de cellen van de accu. De regelaar "verwijdert" overtollige stroom, ontvangt deze van de batterij en regelt ook de spanning in de rotor.

Kort over de lading die de generator zou moeten geven:

Hoeveel moet de auto opladen? BESPREKEN

Schadelijke regels voor de werking van de generator (volgens Oster)

Hieronder volgen de stappen uit de rubriek "hoe een generator in twee stappen te doden":

• Regel "omgekeerde polariteit" - verwissel de batterijdraden en u zult een ongewone heldere flits in de generator regelen, evenals een lichte wolk die eruit komt. Tegelijkertijd zul je een onvergetelijk akoestisch plezier voelen, luisterend naar klikken en sissen, evenals de ongelooflijke geur van brandende draden, en vooral, een brandwond van 1-3 graden, afhankelijk van je ambities. Zo’n ‘trucje’ schakelt de diodebrug, de stator en de regelaar gedeeltelijk uit, gelukkig heeft een autobrand een kans van 1:1000. Van de "bijwerkingen" kunnen het instrumentenpaneel, de boordcomputer, de radiobandrecorder en andere componenten van het boordnetwerk worden uitgeschakeld. Waardigheid - beheerst door beginners zonder lange theorieën;
• wasregel - was de aandrijfeenheid zo vaak en grondig mogelijk, veel water en schuim, vooral op de dynamo en starter. Het belangrijkste is dat de waterstroom de generator overvloedig van binnenuit spoelt, het is ten strengste verboden om hem te drogen, we starten onmiddellijk de motor, zetten alle energieverbruikers aan en observeren de effecten. Zo niet, herhaal dan de procedure. Waardigheid - het verbrande "gen" zal schoon zijn;
• ouderwetse methode - de draad van de "+" aansluiting trekken om de lading van een draaiende motor te controleren, dit is de hoofdregel! De faalkans van alle soorten relais is 50:50, het belangrijkste is om veel vonken te geven voor het effect, en ook alles aan te zetten dat op elektriciteit werkt;
• We "vliegen" door plassen - velen realiseren zich niet eens dat ze deze regel in de regen gebruiken. Het belangrijkste is om er altijd zeker van te zijn dat uw auto niet te vergelijken is met de waterdichtheid van een onderzeeër, hoe dieper de plas, hoe helderder het effect. Het is belangrijk om een ​​snelheid te kiezen waarbij er meer water in de motorruimte komt, het belangrijkste is om alle plastic omhulsels en bescherming weg te gooien! Het grote voordeel is dat de truc overal kan worden herhaald waar water is (zelfs beken en rivieren) zonder de auto te verlaten;
• "muziekliefhebber" - je moet de duurste radiobandrecorder installeren, en bij voorkeur twee, zoveel mogelijk luidsprekers, minstens een paar dozijn, versterkers en een paar subwoofers, zet je favoriete muziek op vol volume aan met de draaiende motor, als er geen rook onder de motorkap vandaan komt, maar de lucht schoon blijft, betekent dit dat u te goedkope apparatuur hebt gekocht;
• "oude batterij" - de methode vereist enige kennis van de natuurkunde, in ieder geval de wet van Ohm. We nemen de oudste batterij, en hoe ouder, hoe groter de kans dat het een gesloten bank is. Misschien vertoont de batterij tekenen van gewelddadige werking, hij zal zeker een enorme hoeveelheid energie verbruiken, maar de werking van de injector zal onstabiel zijn en u kunt het grootlicht vergeten. Het belangrijkste is om de oude batterij meer te benutten - het effect zal u niet laten wachten. 

Hoe een auto-alternator te testen?

Hoewel de generator door specialisten moet worden gerepareerd, kunt u deze zelf op prestaties controleren. Bij oude auto's controleerden ervaren automobilisten de generator als volgt op prestaties.

Start de motor, zet de koplampen aan en koppel de minpool van de accu los terwijl de motor draait. Wanneer de generator draait, wekt deze elektriciteit op voor alle verbruikers, zodat de motor niet afslaat wanneer de accu wordt losgekoppeld. Als de motor afslaat, betekent dit dat de generator ter reparatie moet worden aangeboden of moet worden vervangen (afhankelijk van het type pech).

Maar bij nieuwe auto's is het beter om deze methode niet te gebruiken. De reden is dat moderne dynamo's voor dergelijke voertuigen zijn ontworpen voor een constante belasting, waarvan een deel wordt gecompenseerd door het constant opladen van de batterij. Als het wordt uitgeschakeld terwijl de generator draait, kan het beschadigd raken.

De veiligste manier om de generator te testen is met een multimeter. Het verificatieprincipe is als volgt:

• Bij uitgeschakelde motor wordt de accuspanning gemeten. Bij een goede batterij zou deze parameter 12.7 volt moeten zijn.
• De motor start en alle verbruikers worden uitgeschakeld (cabineventilator, koplampen, glasverwarming, enz.)
• Nogmaals, de multimeter-sondes zijn verbonden met de batterij-ondergeleiders. Afhankelijk van het automodel moet de spanning op de klemmen 13.8-14.8 volt zijn.
• Verbruikers van elektriciteit zijn ingeschakeld - zoveel mogelijk.
• De spanning wordt opnieuw gemeten. Als de generator goed werkt, zakt deze indicator naar 13.8-14 volt. Een waarde eronder is een teken van een storing in de dynamo.

Defecte generator van de auto

De generator wordt gekenmerkt door mechanische en elektrische storingen.

Mechanische storingen:

• breuk van de aandrijfriem - vervanging is vereist;
• het gladmaken van de poelieranden, waardoor de riem gaat draaien;
• slijtage van borstels;
• schade aan de generatorbehuizing;
• falen van lagers.

Elektrisch:

• slijtage van sleepringen door wrijving;
• falen van de spanningsregelaar;
• sluiting van stator-bochten;
• doorbranden van gelijkrichterbrugdiodes;
• doorbranden van de laatste ladingsdraden;
• burn-out van de rotorwikkeling.

Uitval van een onderdeel van de generator leidt tot onderladen of omgekeerd. Meestal falen de spanningsregelaar en lagers, de aandrijfriem verandert volgens de onderhoudsvoorschriften.

Trouwens, als u af en toe verbeterde lagers en een regelaar wilt installeren, let dan op hun kenmerken, anders is het zeer waarschijnlijk dat het vervangen van het onderdeel niet het gewenste effect zal hebben. Alle andere storingen vereisen de verwijdering van de generator en de demontage ervan, wat het beste aan een specialist kan worden overgelaten. Het belangrijkste om te onthouden is dat als u de regels volgens Oster niet volgt, er alle kans is op een lange en probleemloze werking van de generator.

Hier is een korte video over de verbinding tussen de stroom van de generator en de batterij:

AKBshnik # 11: Generatorvermogen bij het kiezen van een batterij

Moeilijkheden bij het starten van de motor

Hoewel de motor alleen door de accu wordt aangedreven om te starten, kan een moeilijke start erop duiden dat er lekstroom is of dat de accu niet goed wordt opgeladen. Houd er rekening mee dat korte ritten veel energie zullen verbruiken, en gedurende deze tijd zal de batterij zijn lading niet herstellen.

Als de auto elke dag slechter en slechter start en de ritten lang zijn, moet u op de generator letten. Maar een generatorstoring kan ook niet alleen in verband worden gebracht met onderlading, maar ook met overlading van de accu. In dit geval is het noodzakelijk om de relaisregelaar te vervangen, die verantwoordelijk is voor het handhaven van een specifieke uitgangsspanning.

Gedimde of flikkerende koplampen

Tijdens bedrijf moet de generator alle verbruikers in de auto volledig van energie voorzien (behalve voor krachtige externe apparaten, waarvan de aanwezigheid niet door de fabrikant wordt geleverd). Als de bestuurder tijdens een rit merkt dat de koplampen zwakker of flikkerend zijn geworden, is dit een symptoom van een defecte generator.

Zo'n generator kan een normale lading produceren, maar kan een verhoogde belasting mogelijk niet aan. Een soortgelijke storing kan worden opgemerkt door het flikkerende of gedimde licht van de achtergrondverlichting van het instrumentenpaneel.

Het pictogram op het dashboard is aan

Om de bestuurder te waarschuwen voor onvoldoende lading en andere problemen in verband met de stroomvoorziening, hebben fabrikanten een pictogram op het dashboard geplaatst met een afbeelding van de batterij. Als dit pictogram oplicht, betekent dit dat de auto een ernstig probleem met de elektriciteit heeft.

Afhankelijk van de staat en het type accu zonder opladen (alleen op accucapaciteit) kan de auto enkele tientallen kilometers rijden. Op elke batterij geeft de fabrikant aan hoe lang de batterij meegaat zonder op te laden.

Zelfs als alle energieverbruikers zijn uitgeschakeld, zal de batterij nog steeds ontladen zijn, aangezien elektriciteit nodig is om een ​​vonk in de cilinders te genereren (of de lucht in een dieseleenheid te verwarmen). Wanneer het batterijpictogram oplicht, moet u onmiddellijk naar de dichtstbijzijnde autoservice gaan of een sleepwagen bellen (sommige soorten batterijen die in moderne auto's zijn geïnstalleerd, kunnen niet worden hersteld na een diepe ontlading).

Aandrijfriem fluitjes

Een dergelijk geluid verschijnt vaak direct na het starten van de motor bij nat weer of na het overwinnen van een diepe plas. De reden voor dit effect is om de spanning van de dynamoriem te verminderen. Als de riem na het spannen na verloop van tijd weer begon te fluiten, moet worden vastgesteld waarom deze snel losser wordt.

De dynamoriem moet goed gespannen zijn, want bij het inschakelen van verschillende verbruikers ontstaat er meer weerstand tegen het draaien van de as (om meer elektriciteit op te wekken, zoals bij een conventionele dynamo).

In sommige moderne auto's wordt de riemspanning verzorgd door een automatische spanner. Bij het ontwerp van eenvoudigere auto's ontbreekt dit element en moet de riemspanning handmatig worden gedaan.

Riem raakt oververhit of breekt

Hitte of voortijdig falen van de aandrijfriem geeft aan dat deze overbelast wordt. Natuurlijk hoeft de bestuurder niet elke keer de temperatuur van de generatoraandrijving te controleren, maar als de geur van brandend rubber duidelijk hoorbaar is en er een lichte rook in de motorruimte verschijnt, is het noodzakelijk om de staat van de aandrijfriem te controleren .

Vaak verslijt de riem voortijdig door het falen van het lager van de generatoras of spanrollen, als ze in het ontwerp zitten. Een breuk van de dynamoriem kan in sommige gevallen leiden tot verstoring van de kleptiming doordat het stuk onder de distributieriem is gevallen.

Bellend of ritselend geluid onder de motorkap

Elke generator is uitgerust met wentellagers die zorgen voor een constante afstand tussen de rotor- en statorwikkelingen. Na het starten van de motor draaien de lagers constant, maar in tegenstelling tot veel onderdelen van de verbrandingsmotor worden ze niet gesmeerd. Hierdoor koelen ze slechter af.

Door constante hitte en mechanische belasting (de riem moet strak gespannen zijn), kunnen lagers smering verliezen en snel kapot gaan. Als tijdens bedrijf van de generator of met een toename van de belasting rinkelend of metaalachtig geritsel optreedt, moeten de lagers worden vervangen. Bij sommige modificaties van de generatoren is er een vrijloopkoppeling, die torsietrillingen dempt. Ook dit mechanisme faalt vaak. De dynamo moet worden verwijderd om de lagers of vrijloop te vervangen.

elektrisch gezoem

Dit geluid is vergelijkbaar met het geluid van grote elektromotoren, zoals die op trolleybussen zijn geïnstalleerd. Wanneer een dergelijk geluid verschijnt, moet de generator worden gedemonteerd en de staat van de wikkelingen worden gecontroleerd. Kortom, het verschijnt wanneer de wikkeling in de stator sluit.

Video over het onderwerp

Tot slot - een gedetailleerde beschrijving van het werkingsprincipe van een autogenerator:

De auto-elektricien onthulde alle geheimen van de generator en zijn storing !!!

Vragen en antwoorden:

Waarvoor dient een generator in een auto? Dit mechanisme zorgt voor de opwekking van elektriciteit zodat de batterijreserve niet verloren gaat. Een generator zet mechanische energie om in elektriciteit.

Wat drijft de generator in de auto aan? Terwijl de motor draait, wekt de generator elektriciteit op om de batterij op te laden en alle elektrische apparatuur in het voertuig van stroom te voorzien. De capaciteit is afhankelijk van het aantal consumenten.