Бортовая сеть автомобиля включает в себя источник энергии, потребители и накопитель. Нужная мощность отбирается от коленчатого вала через ременную передачу на генератор. Аккумуляторная батарея (АКБ) поддерживает напряжение в сети, когда отдача генератора отсутствует или её не хватает для питания потребителей.
Для нормальной работы необходимо восполнять утраченный заряд, чему могут помешать неисправности в генераторе, регуляторе, коммутации или проводке.
Схема соединения АКБ с Генератором и Стартером
Система достаточно проста, представляя собой сеть постоянного тока номинальным напряжением 12 Вольт, хотя при работе там поддерживается чуть выше, порядка 14 Вольт, что необходимо для заряда АКБ.
В состав входят:
- генератор переменного тока, обычно это трёхфазная динамомашина со встроенным выпрямителем, реле-регулятором, обмотками возбуждения в роторе и силовыми на статоре;
- аккумуляторная батарея свинцово-кислотного стартерного типа, состоящая из последовательно соединённых шести элементов с жидким, глеевым или пропитывающим пористую структуру электролитом;
- силовая и управляющая проводки, блоки реле и предохранителей, контрольная лампа и вольтметр, иногда амперметр.
Генератор и АКБ подключены к силовой питающей цепи. Регулирование заряда осуществляется стабилизацией напряжения в сети на уровне 14-14,5 Вольта, что обеспечивает подзаряд батареи почти до максимума с последующим прекращением зарядного тока из-за роста внутренней ЭДС АКБ по мере накопления энергии.
Стабилизатор на современных генераторах встроен в их конструкцию и обычно объединён со щёточным узлом. Встроенная интегральная микросхема непрерывно замеряет напряжение в сети и в зависимости от его уровня увеличивает или уменьшает в ключевом режиме ток возбуждения генератора через обмотку ротора.
Связь с обмоткой происходит через вращающееся соединение в виде ламельного или кольцевого коллектора и металлографитовых щёток.
Вращающийся ротор создаёт переменное магнитное поле, индуцирующее ток в обмотках статора. Это мощные катушки, разделённые по углу поворота на три фазы. Каждая из них работает на своё плечо диодного выпрямительного моста по трёхфазной схеме.
Обычно в состав моста входят три пары кремниевых диодов плюс три дополнительных маломощных на питание регулятора, по ним же идёт замер выдаваемого напряжения для оперативного регулирования тока возбуждения.
Небольшая пульсация выпрямленного трёхфазного напряжения сглаживается аккумуляторной батареей, поэтому ток в сети практически постоянный и пригоден для питания любых потребителей.
Как узнать идет ли заряд с генератора на аккумулятор
Для индикации отсутствия зарядки предназначена соответствующая красная лампочка на приборной панели. Но она не всегда вовремя предоставляет информацию, возможны случаи частичных отказов. Более точно ситуацию представит вольтметр.
Иногда этот прибор имеется в штатной комплектации автомобиля. Но можно воспользоваться и мультиметром. Напряжение в бортовой сети, которое желательно измерить непосредственно на клеммах АКБ, должно быть не менее 14 Вольт при работающем двигателе.
Оно может незначительно отличаться в меньшую сторону, если аккумулятор частично разряжен и принимает на себя большой ток зарядки. Мощность генератора ограничена, и напряжение упадёт.
Сразу после работы стартера ЭДС батареи снижается, затем постепенно восстанавливается. Включение мощных потребителей замедляет пополнение заряда. Добавление оборотов повышает уровень в сети.
Если же напряжение упало и не увеличивается – генератор не работает, постепенно АКБ разрядится, двигатель остановится и его не получится запустить стартером.
Проверка механической части генератора
При наличии некоторых знаний и навыков генератор можно восстановить самостоятельно. Иногда даже не снимая с автомобиля, но лучше всё же его демонтировать и частично разобрать.
Сложности могут возникнуть лишь с отворачиванием гайки шкива. Потребуется ударный гайковерт или большие тиски с мягкими прокладками. Стопорить ротор при работе с гайкой можно только за шкив, остальные детали будут деформироваться.
Визуальный осмотр
На деталях генератора не должно быть следов подгорания, деформации пластиковых деталей и прочих признаков сильного перегрева.
Длина щёток обеспечивает их плотный контакт с коллектором, а двигаться под действием прижимных пружин они обязаны без заеданий и подклиниваний.
На проводах и клеммах отсутствуют следы окисления, все крепежные детали надёжно затянуты. Ротор вращается без шума, люфтов и заеданий.
Подшипники (втулки)
Подшипники ротора испытывают значительную нагрузку от натянутого приводного ремня. Это усугубляется большой скоростью вращения, примерно вдвое быстрее, чем у коленвала.
Смазка стареет, шарики и обоймы подвержены питтингу – усталостному выкрашиванию металла. Подшипник начинает шуметь и вибрировать, что хорошо заметно при вращении шкива от руки. Такие детали надо немедленно заменить.
Проверка электрической части генератора мультиметром
Многое можно выяснить прогоном генератора с вольтметром, амперметром и нагрузками на стенде, но в любительских условиях это нереально. В большинстве случаев оказывается достаточно проверки в статике при помощи омметра, входящего в состав недорогого мультиметра.
Диодный мост (выпрямитель)
Диоды моста представляют собой кремниевые вентили, проводящие ток в прямом направлении и запирающиеся при переполюсовке.
То есть омметр в одном направлении покажет величину порядка 0,6-0,8 кОм и обрыв, то есть бесконечность, в обратном. Следует только проследить, чтобы одна деталь не шунтировалась расположенной там же другой.
Как правило, раздельно диоды не поставляются и не заменяются. Покупке подлежит весь мост в сборе, и это оправдано, поскольку перегретые детали ухудшают свои параметры и имеют плохой теплоотвод на охлаждающую пластину. Здесь же нарушается электрический контакт.
Ротор
Ротор проверяется на сопротивление (прозвонкой). Обмотка имеет номинал в несколько Ом, обычно 3-4. Она, не должна иметь замыканий на корпус, то есть омметр покажет бесконечность.
Существует вероятность короткозамкнутых витков, но это проверить мультиметром невозможно.
Статор
Аналогично прозваниваются обмотки статора, здесь сопротивление ещё ниже. Поэтому можно убедиться только в отсутствии обрывов и замыканий на корпус, часто этого достаточно, но не всегда.
Более сложные случаи требуют проверки на стенде или способом замены на заведомо исправную деталь. 
Реле регулятора напряжение зарядки АКБ
Омметр здесь практически бесполезен, но можно собрать схему из регулируемого источника питания, вольтметра мультиметра и лампочки.
Подключённая к щёткам лампа должна загораться при падении питающего напряжения на микросхеме регулятора ниже 14 Вольт и гаснуть с превышением, то есть коммутировать обмотку возбуждения при переходе порогового значения.
Щетки и контактные кольца
Щётки контролируются по остатку длины и свободе перемещения. При малой длине их в любом случае надо заменить на новые вместе с интегральным реле-регулятором, это недорого, а запчасти доступны.
Коллектор ротора не должен иметь обгораний и глубоких следов износа. Небольшое загрязнение выводится наждачной бумагой, а при глубокой выработке коллектор в большинстве случаев можно заменить.
Наличие контакта колец с обмоткой проверяется омметров, как указано в проверке ротора. Если контактные кольца не поставляются, то меняется ротор в сборе.
