Генератор легкового автомобиля

Генератор легкового автомобиля представляет собой сложное устройство, которое предназначено для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля. Генератор легкового автомобиля является одним из ключевых элементов, который обеспечивает работу электрооборудования автомобиля.

Краткий экскурс в историю генератора легкового автомобиля

История генератора легкового автомобиля начинается в первой половине XIX века. Английский физик Майкл Фарадей в 1831 году обнаружил явление электромагнитной индукции. Сегодня принцип действия этого явления известен как закон Фарадея:

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Майкл Фарадей

С появлением этой закономерности английский ученый создал первый прототип генератора, который сегодня известен как Диск Фарадея. Это устройство преобразовывало механическую энергию в электричество. Современные типы генераторов преобразуют механическую энергию от работы двигателя внутреннего сгорания в электричество переменного тока.

Переняв опыт работ Фарадея, в 1832 году французким производителем инструмента Ипполитом Пикси был создан так называемый динамо-генератор. В общих чертах он представляет собой устройство с роликом при вращении которого образуются импульсы электрической энергии(генератор переменного тока). Устройство такого типа используется и сегодня. Например в велосипедах на одно из колес устанавливается «динамо-машина», которая при вращении колес вырабатывает электроэнергию для питания фонаря освещения.

Первые так называемые автомобили (кареты с двигателями) появились под закат XIX века. Электрических приборов на этих транспортных средствах было минимальное количество или вообще не было. Внешнее освещение на первых образцах было выполнено из керосиновых ламп. Позже появилось освещение от ламп накала, которые запитывались исключительно от аккумулятора. Необходимости в установке генератора на автомобиль просто небыло.

Первое устройство, которое заряжало батарею автомобиля появилось в 1911 году. Это устройство на основе динамо генератора изобрел Чарльз Кеттеринг и оно было способно выполнять функцию стартера, источника энергии для розжига искр зажигания и питания освещения. Спонсировал его разработку Генри Лиланд — основатель автомобильных концернов Cadillac и Lincoln. Необходимость в появлении устройства появилась из-за большого количества смертей и травм от ручного стартера. В дальнейшем устройство генераторов легковых автомобилей постоянно модернизировалось. Генератор, в том виде, в котором мы привыкли видеть его сегодня появился во время Второй Мировой Войны из-за необходимости размещать в военных машинах системы радиосвязи.

 Назначение генератора легкового автомобиля

Назначение и устройство генератора легкового автомобиля новичку автолюбителю в полном объеме знать не обязательно, но без общих принципов тут просто не обойтись. Плюс ко всему если настанет момент необходимости ремонта нужно знать за что с вас берут деньги, чтобы недобросовестный специалист не обобрал Вас до ниточки.

Начнем с того, что как стало известно из текста выше, генератором называют устройство которое преобразует механическую энергию работы ДВС(двигателя внутреннего сгорания) в электричество. Преобразование энергии происходит за счет передачи момента вращения от коленчатого вала на шкив генератора посредством поликлинового ремня. Этот ремень иногда называют ремнем генератора, приводным или ручейковым ремнем. Он представляет собой резино-металлическое изделие, но его роль(в случае необходимости) смогут выполнять изделия из других материалов. Главное, чтобы во время работы двигателя шкив генератора вращался, так как только при его вращении вырабатывается электроэнергия. Она (электроэнергия) нужна для зарядки АКБ (аккуляторной батареи).

В случае возникновения неисправности генератора (рассмотрим ниже) ДВС просто перестанет работать. Почему так произойдет? Тут необходимо знать хотя бы общие принципы работы ДВС. Если в автомобиле установлен двигатель с искровым зажиганием, то он заглохнет сразу. Дело в том, что для правильной работы высоковольтных катушек зажигания необходимо большое количество энергии. Аккумуляторной батареи просто напросто не хватает для создания искры свечи зажигания. Кроме батареи необходима работа генератора при минимальной частоте оборотов около 600 Об/мин.

Совсем подругому обстоит дело с ДВС работающими от сжатия(дизельными). В случае поломки генератора двигатель сразу не должен заглохнуть.  Электричество необходимо для работы топливного насоса высокого давления. Если отключить все электроприборы при заряженном аккумуляторе емкостью в 90 ампер*часов с неисправным генератором можно проехать еще около 20 км, что позволит добраться до ближайшей станции техобслуживания.

Устройство генератора легкового автомобиля

Устройство генератора легкового автомобиля в большинстве транспортных средств приблизительно одинаковое. Различие заключается в размерах, креплении корпуса к двигателю и мощности. Генератор легкового автомобиля состоит из:

1. Корпуса;
2. Шкива;
3. Якоря (ротор);
4. Обмотки (статор);
5. Диодного моста;
6. Реле регулятора;
7. Щеточного узла;

Помимо вышеперечисленных составных частей в устройстве генератора присутствуют такие элементы как коллектор, подшипники, резинотехнические прокладки, шайбы и другие составляющие. Все перечисленные составляющие соединены в одном узле, который называется генератором легкового автомобиля и обеспечивает питание электроэнергией транспортное средство.

Принцип работы генератора легкового автомобиля

Если разобраться подробнее, то принцип работы генератора легкового автомобиля достаточно прост. Водитель, который повернул ключ в замке зажигания, замыкает цепь. Аккумуляторная батарея начинает запитывать обмотку ротора электрическим током и тем самым возбуждая ее. В то же самое время, уже работающий двигатель посредством ременного привода и шкива генератора приводит в движение ротор. Электромагнитное поле ротора, которое образуется в результате его вращения, индуцирует ( создает ) электрический ток в фазовых обмотках статора, через щеточный узел.

От статора, образуемый переменный электрический ток, поступает на диодный мост, который в свою очередь играет роль выпрямителя. Он преобразует переменное электричество в постоянное и передает его на выходную клемму корпуса генератора легкового автомобиля. Затем последний, в свою очередь отправляет его на аккумуляторную батарею для поддержания уровня его заряда. Это очень упрощенный принцип работы, но главная суть ясна.

Типичные неисправности генератора легкового автомобиля

Генератор легкового автомобиля является очень важным устройством. Под понятием неисправности генератора легкового автомобиля понимается прекращение правильного образования электричества этим устройством. То есть, пока он работает и вырабатывает хотя бы минимальный порог электричества — все в порядке. Если генератор не способен вырабатывать этот минимальный порог — начинаются проблемы. Этот узел автомобиля является достаточно долговечным устройством и большинство проблем случается из-за естественного старения или выработки составляющих.

Если подвести черту, то все типичные неисправности генератора легкового автомобиля можно объединить в 2 большие группы:

1. выход из строя составных элементов генератора;
2. нарушение работы привода;

Разберемся с первым пунктом. Самой популярной проблемой является выход из строя щеточного узла. Щеточный узел(щетки генератора) представляет собой прессованный графит, который стирается с течением времени. Они(щетки) стираются до такой степени, что уже не способны выполнять свою функцию. В этом случае они подлежат замене.

Совместно с заменой щеток, специалисты рекомендуют менять регулятор напряжения и диодный мост. У этих элементов срок службы обычно выше щеток, но они выходят из строя из-за естественного старения. Следующим по популярности выхода из строя является корпус генератора легкового автомобиля. Самыми распространенными проблемами с корпусом являются трещины и разрушение узлов крепления. Другие элементы генератора легкового автомобиля(ротор, статор, подшипники и др) выходят из строя гораздо реже, но такое тоже случается. Что касается ротора и статора, то главными неисправностями являются разрушение обмоток.

Остальные неисправности генератора легкового автомобиля относятся к нарушению работы привода. В их число входят механические повреждения шкива и вала ротора. В этом случае привод нарушает работу и генератор не способен вырабатывать электричество. Так же при нарушении целостности ременного привода генератора возникают подобные проблемы.

В общем, для избежания вышеперечисленных проблем необходимо своевременно проводить техническое обслуживание  генератора каждые 60 000 километров пробега или 4 года эксплуатации.