Генератор в автомобиле предназначен для питания бортовой электросети стабилизированным напряжением при работающем двигателе. Одновременно подзаряжается аккумуляторная батарея, если она потеряла часть энергии и принимает зарядный ток.
Обычно используется трёхфазная генерация переменного тока с последующим преобразованием в постоянный, встроенным выпрямителем. Выходное напряжение поддерживается в заданных пределах имеющимся в составе электронным реле-регулятором.
Основные признаки неисправности автомобильного генератора
Нарушения в работе могут быть электрическими или механическими:
- недостаточное выходное напряжение под нагрузкой из-за падения мощности генератора;
- выход значения напряжения из допустимых пределов по причине неправильной работы регулятора;
- пробои, обрывы и замыкания в обмотках или выпрямителе;
- отказ щёточного блока со встроенным электронным реле;
- начавшееся разрушение подшипников ротора;
- неправильная работа приводного ремня из-за износа шкива;
- поломка обгонной муфты.
Каждая неисправность вызывает свои характерные внешние проявления.
Горит индикация разряда АКБ на панели приборов
Наиболее частый симптом – включение сигнальной лампочки красного цвета на приборной панели, поскольку она именно для фиксации проблем с генератором и предназначена. Будет ошибкой считать эту индикацию лишь признаком отсутствия зарядки аккумулятора.
Например, если батарея полностью заряжена, то и ток через неё прекращается. Это нормальный, штатный режим. Лампа укажет на другое – генератор не вырабатывает ЭДС нужной величины, а значит параллельно соединённый с ним аккумулятор обслуживает бортовую сеть самостоятельно.
Долго продолжаться это не сможет, батарея разрядится, и напряжение упадёт ниже допустимого для потребителей уровня.
Закипание аккумулятора
Одним из параметров свинцово-кислотной АКБ является предельное напряжение на её клеммах, с превышением которого вместо нормальной зарядки начинается разложение электролита с бурным выделением газов.
Говорят, что аккумулятор кипит. Это не совсем так, для кипения нужна температура гораздо более высокая. Но внешние признаки те же.
Электроника генератора предусматривает отсечку напряжения выше определённого уровня. Процесс происходит в релейном режиме, колебания сглаживаются, выглядит это как стабилизация безопасной величины, на которую рассчитаны потребители.
Если реле-регулятор не справляется, напряжение начинает зависеть от оборотов, ничем не ограничиваться и превышать предельные 14,5-14,7 вольта.
Тебе пригодится: Как рассчитать сколько нужном времени заряжать АКБ
Закипание электролита ещё не самое страшное в таком аварийном режиме. Все электроприборы автомобиля будут работать с превышением рабочего напряжения, могут перегреваться и выгорать.
Тусклый свет фар
Ослабевание светового потока фар – один из признаков пониженного напряжения, если контрольная лампа по какой-то причине на это не указала.
Головной свет – один из самых мощных и заметных потребителей, поэтому покажет отклонения в работе генератора ещё до того, как это проявится на стартёре при попытке запуска двигателя.
Генератор издает посторонние звуки
Чаще всего вой, скрип или хруст происходит от подшипников. Они довольно сильно нагружены массивным якорем и натяжкой ремня, не всегда правильно отрегулированной. Со временем их износ проявится в виде хорошо слышимого даже снаружи звука.
По теме: Как работает генератор: устройство и характеристики
Но не только механика порождает посторонний шум. Нарушение электрического баланса при отказе одной из фаз генератора переменного тока тоже породит звуковые колебания. При этом громкость будет зависеть от электрической нагрузки на неравномерно работающие обмотки.
7 неисправностей
Многолетнее использования динамомашин переменного тока в автомобилях без особых изменений в их конструкции позволяет выделить типовые неисправности.
Разрушение подшипников якоря
Механика всегда теоретически менее надёжна, чем электроника, поскольку подвержена износу даже при штатной работе. Более всего это связано с подшипниками ротора (якоря).
Обычно они небольшого размера, что связано со стремлением выполнить узел более компактным, поэтому работают на пределе своих возможностей. Замена смазки не предусмотрена, а заложенная заводом быстро стареет и вырабатывается из-за несовершенства уплотнений.
Начинается локальный перегрев беговых дорожек и шариков, усталостное выкрашивание металла (питтинг), появляются зазоры. Подшипники сначала воют, а потом и хрустят. Нужна немедленная замена, иначе разрушатся все прочие детали получившим непредусмотренную свободу ротором.
Износ щеток
Для передачи напряжения на обмотку возбуждения, расположенную в роторе, используются подвижные контакты в виде медных колец и прилегающих к ним угольных (графитовых) щёток.
Несмотря на низкий коэффициент трения, щётки изнашиваются, это компенсируется их значительной длиной и поджиманием пружинами. Но со временем весь запас вырабатывается, контакт пропадает, и обмотка якоря остаётся без питания. Генерация прекращается. Кроме того, щётки могут зависнуть из-за попадания в их зазоры продуктов износа и просто грязи.
Износ токосъемных колец
После неоднократной замены щёточного узла настаёт очередь коллекторных колец, которые значительно твёрже графита, но всё равно истираются. Результат будет в точности тем же, что и при износе щёток.
Выход из строя реле-регулятора напряжения
Современные регуляторы выполняются по интегральной технологии и размещены в едином со щётками легкосъёмном узле. Принципиально слабых мест в электронном реле нет, но температура, вибрации и некачественное исполнение вызовут отказ. При этом напряжение может как уменьшиться, так и возрасти, смотря что именно в схеме выгорает.
Межвитковое замыкание обмоток
Статор намотан достаточно толстым медным проводом с лаковой изоляцией. Если со временем лак потеряет прочность и произойдёт контакт между соседними витками, то образовавшийся короткозамкнутый участок начнёт забирать на себя значительную часть мощности генератора, перегреваться и снижать отдачу узла в целом.
Проявится это шумом, возможно, задымлением, и падением выходного напряжения с добавлением нагрузки.
Пробой или обрыв диодов выпрямительного моста
Выпрямление происходит по трёхфазной схеме, в нём участвуют шесть мощных кремниевых диодов. Они выдерживают достаточно высокую температуру, но плохо охлаждаются, и предел легко превышается. Постепенно происходит деградация кристалла, диод выходит из строя. Генератор резко теряет мощность.
Это интересно: Почему гудит гидроусилитель руля
В современных генераторах установлены дополнительные диоды для питания обмотки возбуждения. Они меньше нагружены, но и сами по себе рассчитаны на небольшие токи. Поэтому отказывают не реже основных.
Недостаточная мощность
Практически любая неисправность ведёт к понижению максимальной отдачи. Генератор может нормально работать с малыми нагрузками, но просаживает напряжение после включения мощных потребителей или снижения оборотов двигателя. Точно измерить мощность можно лишь на стенде.
Как проверить генератор
Простейшая проверка состоит в замере напряжения бортовой сети на средних оборотах двигателя, когда аккумулятор уже набрал свой потерянный при пуске заряд.
Напряжение даже при включённых фарах должно удерживаться в диапазоне 13,5-14,5 вольта. Если оно меньше и при этом уменьшается со временем – генератор неисправен.
Более точно генератор исследуется на стенде. Для каждого прибора существует характеристика, где указана зависимость отдаваемой мощности от оборотов ротора.
Прибор раскручивается внешним приводом стенда, нагружается балластным реостатом, замеряются скорость вращения, ток нагрузки и выходное напряжение. Они должны соответствовать паспортным данным конкретной модели.
Устранение поломок
В зависимости от пробега автомобиля, состояния и вероятной поломки генератора принимается одно из решений:
- замена подшипников ротора, иногда с обоймами или крышками;
- при обнаружении дефектного диода меняется мост в сборе;
- реле-регулятор со щётками можно сменить, не снимая генератор с двигателя;
- замена колец ротора не всегда предусмотрена конструкцией, но часто возможна, в противном случае меняется ротор в сборе;
- обмотки статора также можно извлечь и заменить, искать в них обрывы или КЗ витков бессмысленно, так надёжность не обеспечивается.
В типовом случае меняется щёточный узел, подшипники и диодный мост. Если проблема этим не решается, то разумнее будет заменить генератор в сборе, собирать новый из запчастей экономически не оправдано.
Спасибо Большое за подробные инструкции и квалифицированную помошь !