Auto generator. Enhet och hur det fungerar

Generator i bilen

Generatorn dök upp i fordonsindustrin i början av 20-talet tillsammans med batteriet, vilket krävde konstant laddning. Det var enorma likströmsaggregat som krävde konstant underhåll. Moderna generatorer har blivit kompakta, hög pålitlighet för enskilda delar beror på introduktionen av ny produktionsteknologi. Därefter kommer vi att analysera enheten, funktionsprincipen och typiska generatorfel mer i detalj. 

Vad är en bilgenerator

En bilgenerator är en enhet som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi och utför följande funktioner:

• ger en konstant och kontinuerlig batteriladdning när motorn är igång;
• ger kraft till alla system under motorstart, när startmotorn förbrukar en stor mängd el.

Generatorn är installerad i motorrummet. På grund av fästena är den fäst vid motorblocket, driven av ett drivrem från vevaxelns remskiva. En elektrisk generator är ansluten i en elektrisk krets parallellt med lagringsbatteriet.

Batteriet laddas endast när den genererade elen överstiger batterispänningen. Kraften hos den genererade strömmen beror på vevaxelns varv, respektive, spänningen ökar med remskivans varv med en geometrisk progression. För att förhindra överladdning är generatorn utrustad med en spänningsregulator som justerar mängden spänning vid utgången, vilket ger 13.5-14.7V.

Varför behöver en bil en generator?

I en modern bil styrs nästan alla system av sensorer som registrerar deras olika driftsätt. Om alla dessa element fungerade på grund av batteriladdningen, skulle bilen inte ens ha tid att värmas upp, eftersom batteriet är helt urladdat.

För att varje system inte ska drivas av ett batteri under motorns drift är en generator installerad. Den fungerar uteslutande när förbränningsmotorn är på och behövs för:

1. Ladda batteriet;
2. Ge tillräckligt med energi för varje enhet i maskinens elektriska system;
3. I nödläge eller vid maximal belastning, utför båda funktionerna - och mata batteriet och ge energi till fordonets elektriska system.

Batteriet behöver laddas eftersom endast batterinergin används när motorn startas. För att förhindra att batteriet laddas ur under körning rekommenderas det inte att slå på många energikonsumenter.

Till exempel, på vintern slår vissa förare, när de värmer upp hytten, på bilens klimatsystem och glasvärmare, och så att denna process inte blir tråkig har de också ett kraftfullt ljudsystem. Som ett resultat har inte generatorn tid att generera så mycket energi och den tas delvis från batteriet.

Kör och montera

Denna mekanism drivs av en remdrift. Den är ansluten till vevaxelns remskiva. Vevaxelns remskivans diameter är oftast större än generatorns. På grund av detta motsvarar en varv på vevmekanismaxeln flera varv hos generatoraxeln. Sådana dimensioner tillåter anordningen att generera mer energi för olika förbrukande element och system.

Generatorn är monterad i närheten av vevaxelns remskiva. Drivremens spänning i vissa bilmodeller utförs av rullar. Budgetbilar har ett enklare generatorfäste. Den har en guide på vilken enhetens kropp är fäst med bultar. Om remspänningen är lös (under belastning kommer den att glida på remskivan och knirka), kan detta korrigeras genom att flytta generatorhuset lite längre från vevaxelns remskiva och fixa det.

Enhets- och designfunktioner

Fordonsgeneratorer utför samma funktion, arbetar enligt samma princip, men skiljer sig från varandra i storlek, vid implementeringen av enhetsdelarna, i storleken på remskivan, i egenskaperna hos likriktare och spänningsregulator, i närvaro av kylning (vätska eller luft används ofta på dieselmotorer). Generatorn består av:

• fodral (främre och bakre omslag);
• stator;
• rotor;
• diodbro;
• remskiva;
• borstmontering;
• spänningsregulator.

hölje

De allra flesta generatorer har en kropp bestående av två skydd, som är förbundna med tappar och dras åt med muttrar. Delen är tillverkad av lättlegerad aluminium, som har god värmeavledning och inte magnetiserar. Huset har ventilationshål för värmeöverföring.

statorn

Den har en ringform och är installerad inuti kroppen. Det är en av huvuddelarna som tjänar till att skapa växelström på grund av rotorns magnetfält. Statorn består av en kärna, som är sammansatt av 36 plattor. Det finns en kopparlindning i spåren i kärnan, som tjänar till att generera ström. Oftast är lindningen trefas, beroende på typen av anslutning:

• stjärna - lindningens ändar är sammankopplade;
• triangel - lindningens ändar matas ut separat.

Rotor

Roterande att göra, vars axel roterar på kullager av sluten typ. En excitationslindning är installerad på axeln, som tjänar till att skapa ett magnetfält för statorn. För att säkerställa rätt riktning för magnetfältet installeras två polkärnor med sex tänder vardera ovanför lindningen. Rotoraxeln är också utrustad med två kopparringar, ibland mässing eller stål, genom vilka ström flyter från batteriet till exciteringsspolen.

Diodbrygga / likriktarenhet

Det är också en av huvudkomponenterna, vars uppgift är att konvertera växelström till likström, vilket ger en stabil laddning av bilbatteriet. Diodbron består av en positiv och negativ kylflänslist, liksom dioder. Dioderna är hermetiskt förseglade i bron.

Strömmen matas till diodbron från statorlindningen, räts ut och matas till batteriet genom utgångskontakten i bakkåpan. 

Remskiva

Remskivan, genom drivremmen, överför vridmoment till generatorn från vevaxeln. Storleken på remskivan bestämmer utväxlingsförhållandet, ju större diametern är, desto mindre energi behövs för att rotera generatorn. Moderna bilar går över till ett frihjul, vars poäng är att jämna ut svängningar i remskivans rotation, samtidigt som remmens spänning och integritet bibehålls. 

Borstmontering

På moderna bilar kombineras borstarna till en enhet med en spänningsregulator, de byter bara i montering, eftersom deras livslängd är ganska lång. Borstar används för att överföra spänning till rotoraxelns glidringar. Grafitborstarna pressas mot med fjädrar. 

Spänningsregulator

Halvledarregulatorn säkerställer att den erforderliga spänningen upprätthålls inom de angivna parametrarna. Ligger på borstehållarenheten eller kan tas bort separat.

Generatorns huvudparametrar

Modifieringen av generatorn är anpassad till parametrarna för fordonets inbyggda system. Här är parametrarna som beaktas när du väljer en energikälla:

• Spänningen som enheten producerar är 12 V i standarden och 24 V för kraftfullare system;
• Den genererade strömmen bör inte vara lägre än den som krävs för bilens elektriska system.
• Strömhastighetsegenskaper - detta är en parameter som bestämmer beroendet av strömstyrkan på generatoraxelns rotationshastighet;
• Effektivitet - i de flesta fall producerar modellen en indikator på 50-60 procent.

Dessa parametrar måste beaktas vid uppgradering av fordonet. Om du till exempel installerar en mer kraftfull ljudförstärkningsutrustning eller en luftkonditionering i en bil, förbrukar bilens elektriska system mer energi än generatorn kan producera. Av denna anledning bör du rådfråga en elektriker om hur du väljer rätt strömkälla.

Hur bilgenerator fungerar

Generatorns driftschema är som följer: när nyckeln vrids i tändningslåset slås strömförsörjningen på. Spänningen från batteriet tillförs regulatorn, som i sin tur överför den till kopparsläpringar, slutkonsumenten är rotorns excitationslindning.

Från det ögonblick då motorns vevaxel roterar börjar rotoraxeln att rotera genom remdrivningen, ett elektromagnetiskt fält skapas. Rotorn genererar en växelström, när en viss hastighet uppnås drivs excitationslindningen från själva generatorn och inte från batteriet.

Växelströmmen flyter sedan till diodbryggan, där "utjämningsprocessen" äger rum. Spänningsregulatorn övervakar rotorns driftläge, vid behov ändrar fältlindningens spänning. Således, förutsatt att delarna är i gott skick, matas en stabil ström till batteriet, vilket förser det inbyggda nätverket med den erforderliga spänningen. 

En batteriindikator visas på instrumentbrädan för mer moderna bilar, som också indikerar generatorens status (tänds när bältet går sönder eller är överladdat). Bilar som VAZ 2101-07, AZLK-2140 och annan sovjetisk "utrustning" har en indikator, ammeter eller voltmeter, så att du alltid kan övervaka generatorens tillstånd.

Vad är en spänningsregulator för?

Situation: när motorn är igång minskar batteriladdningen kraftigt eller om en överladdning uppstår. Först måste du kontrollera batteriet, och om det fungerar korrekt, är problemet i spänningsregulatorn. Regulatorn kan vara fjärrkontroll eller integrerad i borstmonteringen.

Vid höga motorvarvtal kan spänningen från generatorn stiga till 16 volt, vilket påverkar batteriets celler negativt. Regulatorn "tar bort" överskottsströmmen, tar emot den från batteriet, och reglerar också spänningen i rotorn.

Kort om laddningen som generatorn ska ge:

Hur mycket laddning ska bilen kosta? DISKUTERA

Skadliga regler för drift av generator (enligt Oster)

Följande är stegen från rubriken "hur man dödar en generator i två steg":

• Regel för "omvänd polaritet" - byt ut batterikablarna och du kommer att ordna en ovanlig ljus blixt i generatorn, såväl som ett lätt moln som kommer från den. Samtidigt kommer du att känna en oförglömlig akustisk njutning, lyssna på klickningar och väsningar, samt den otroliga lukten av brinnande ledningar, och viktigast av allt, en 1-3 graders förbränning, beroende på dina ambitioner. Ett sådant "trick" inaktiverar delvis diodbryggan, statorn och regulatorn, lyckligtvis har en bilbrand en chans på 1: 1000. Från "biverkningarna" kan instrumentklustret, omborddatorn, radiobandspelaren och andra komponenter i det inbyggda nätverket inaktiveras. Värdighet - behärskad av nybörjare utan långa teorier;
• tvättregel - tvätta kraftenheten så ofta och noggrant som möjligt, mycket vatten och skum, speciellt på generatorn och förrätt. Huvudsaken är att flödet av vatten rikligt spolar generatorn från insidan, det är strängt förbjudet att torka den, vi startar omedelbart motorn, sätter på alla energiförbrukare och observerar effekterna. Om inte, upprepa proceduren. Värdighet - den brända "genen" kommer att vara ren;
• gammaldags metod - dra ledningen från "+"-terminalen för att kontrollera laddningen på en motor igång, detta är huvudregeln! Sannolikheten för fel på alla typer av reläer är 50:50, det viktigaste är att ge många gnistor för effekten och även slå på allt som drivs av elektricitet;
• Vi "flyger" genom vattenpölar - många inser inte ens att de använder denna regel i regnet. Det viktigaste är att alltid vara säker på att din bil är bortom jämförelse med vattenmotståndet hos en ubåt, ju djupare pölen är, desto ljusare blir effekten. Det är viktigt att välja en hastighet med vilken mer vatten kommer in i motorrummet, det viktigaste är att kasta alla plasthöljen och skydd! Den största fördelen är att tricket kan upprepas varhelst det finns vatten (även bäckar och floder) utan att lämna bilen;
• "musikälskare" - du måste installera den dyraste radiobandspelaren, och helst två, så många högtalare som möjligt, minst ett par dussin, förstärkare och ett par subwoofers, slå på din favoritmusik på full volym med motorn går, om rök inte kommer ut under huven, men luften förblir ren - det betyder att du har köpt för billig utrustning;
• "gammalt batteri" - metoden kräver viss kunskap om fysik, åtminstone Ohms lag. Vi tar det äldsta batteriet, och ju äldre, desto mer sannolikt blir det en stängd bank. Kanske kommer batteriet att visa tecken på våldsam drift, det kommer säkert att förbruka en vild mängd energi, men injektorns funktion kommer att vara instabil och du kan glömma helljuset. Det viktigaste är att utnyttja det gamla batteriet mer - effekten kommer inte att låta dig vänta. 

Hur man testar en bilgenerator

Även om generatorn bör repareras av specialister, kan du själv kontrollera den för prestanda. På gamla bilar kontrollerade erfarna bilister generatorns prestanda enligt följande.

Starta motorn, slå på strålkastarna och koppla bort den negativa batteripolen med motorn igång. När generatorn är igång genererar den elektricitet till alla konsumenter, så att motorn inte stannar när batteriet kopplas bort. Om motorn stannar betyder det att generatorn måste tas för reparation eller bytas ut (beroende på typ av haveri).

Men på nya bilar är det bättre att inte använda den här metoden. Anledningen är att moderna generatorer för sådana fordon är konstruerade för en konstant belastning, varav en del kompenseras genom att ständigt ladda batteriet. Om den stängs av medan generatorn är igång kan den skadas.

Det säkraste sättet att testa generatorn är med en multimeter. Principen för verifiering är som följer:

• Med motorn avstängd mäts batterispänningen. Med ett bra batteri bör denna parameter vara 12.7 volt.
• Motorn startar och alla konsumenter stängs av (hyttfläkt, strålkastare, glasvärme, etc.)
• Återigen är multimetersonderna anslutna till batteriledarna. Beroende på bilmodell bör spänningen vid terminalerna vara 13.8-14.8 volt.
• Konsumenter av el slås på - så mycket som möjligt.
• Spänningen mäts igen. Om generatorn fungerar korrekt kommer denna indikator att sjunka till 13.8-14 volt. En avläsning nedan är ett tecken på generatorfel.

Bilgeneratorfel

Generatorn kännetecknas av mekaniska och elektriska fel.

Mekaniska fel:

• brott på drivremmen - byte krävs;
• jämna ut remskanterna, vilket får remmen att vrida;
• slitage av borstar;
• skada på generatorhuset;
• brister i lager.

Elektrisk:

• slitage av glidringar på grund av friktion;
• fel i spänningsregulatorn;
• stängning av statorsvarv;
• utbränning av likriktadbrodioder;
• utbränning av de slutliga laddningskablarna;
• utbränning av rotorns lindning.

Misslyckande med någon del av generatorn innebär underladdning eller vice versa. Oftast misslyckas spänningsregulatorn och lagren, drivremmen ändras enligt underhållsföreskrifterna.

Förresten, om du ibland vill installera förbättrade lager och en regulator, var uppmärksam på deras egenskaper, annars är det mycket troligt att byte av delen inte ger den önskade effekten. Alla andra haverier kräver borttagning av generatorn och dess demontering, vilket bäst överlåts till en specialist. Det viktigaste att komma ihåg är att om du inte följer reglerna enligt Oster, så finns det alla möjligheter för en lång och problemfri drift av generatorn.

Här är en kort video om kopplingen mellan kraften från generatorn och batteriet:

AKBshnik # 11: Generatoreffekt när du väljer ett batteri

Svårt att starta motorn

Även om motorn enbart drivs av batteriet för att starta, kan en svår start indikera antingen läckström eller att batteriet inte laddas ordentligt. Det är värt att tänka på att kortvariga resor kommer att förbruka mycket energi, och under denna tid kommer batteriet inte att återställa sin laddning.

Om bilen startar sämre och sämre varje dag och resorna är långa, bör du vara uppmärksam på generatorn. Men en generatorfel kan också associeras inte bara med underladdning, utan också med överladdning av batteriet. I det här fallet är det nödvändigt att byta ut reläregulatorn, som är ansvarig för att upprätthålla en specifik utspänning.

Dimma eller flimrande strålkastare

Under drift måste generatorn helt ge energi till alla konsumenter som är i bilen (förutom kraftfulla externa enheter, vars närvaro inte tillhandahålls av tillverkaren). Om föraren under resan märker att strålkastarna har blivit svagare eller flimrande, är detta ett symptom på en felaktig generator.

En sådan generator kan producera en normal laddning, men den kanske inte klarar en ökad belastning. Ett liknande fel kan märkas av det flimrande eller svaga ljuset från instrumentpanelens bakgrundsbelysning.

Ikonen på instrumentpanelen är på

För att varna föraren för otillräcklig laddning och andra problem i samband med strömförsörjningen har tillverkarna placerat en ikon på instrumentbrädan med en bild av batteriet. Om denna ikon tänds betyder det att bilen har ett allvarligt problem med el.

Beroende på skick och typ av batteri utan laddning (endast på batterikapacitet) kan bilen köra flera tiotals kilometer. På varje batteri anger tillverkaren hur länge batteriet ska hålla utan att laddas.

Även om alla energiförbrukare är avstängda kommer batteriet fortfarande att laddas ur, eftersom det behövs el för att generera en gnista i cylindrarna (eller värma luften i en dieselenhet). När batteriikonen tänds måste du omedelbart gå till närmaste bilservice eller ringa en bärgningsbil (vissa typer av batterier installerade på moderna bilar kan inte återställas efter en djupurladdning).

Drivremmen visslar

Ett sådant ljud uppträder ofta omedelbart efter att motorn startat i vått väder eller efter att man har övervunnit en djup pöl. Anledningen till denna effekt är att lossa generatorns remspänning. Om, efter åtdragning, bältet började vissla igen med tiden, är det nödvändigt att fastställa varför det snabbt lossnar.

Generatorremmen måste vara väl spänd, för när olika förbrukare slås på skapar det mer motstånd mot axelns rotation (för att generera mer elektricitet, som i en konventionell dynamo).

I vissa moderna bilar tillhandahålls bältesspänningen av en automatisk spännare. I designen av enklare bilar saknas detta element, och bältesspänningen måste göras manuellt.

Bältet överhettas eller går sönder

Värme eller för tidigt fel på drivremmen tyder på att den överbelastas. Naturligtvis behöver föraren inte kontrollera temperaturen på generatordriften varje gång, men om lukten av bränt gummi är tydligt hörbar och en lätt rök uppstår i motorrummet, är det nödvändigt att kontrollera drivremmens skick .

Ofta slits remmen ut i förtid på grund av fel på generatoraxellagret eller spännrullarna, om de är i designen. Ett brott på generatorremmen kan i vissa fall leda till störningar i ventiltiden på grund av att pjäsen har fallit under kuggremmen.

Ringande eller prasslande ljud från under huven

Varje generator är utrustad med rullager som ger ett konstant avstånd mellan rotor- och statorlindningarna. Efter start av motorn är lagren konstant i rotation, men till skillnad från många delar av förbränningsmotorn får de ingen smörjning. På grund av detta kyler de sämre.

På grund av konstant värme och mekanisk påfrestning (remmen måste spännas hårt) kan lagren förlora smörjning och gå sönder snabbt. Om under drift av generatorn eller med ökad belastning, ringning eller metallisk prassling inträffar, bör lagren bytas ut. I vissa modifieringar av generatorerna finns en frikörningskoppling, som jämnar ut vridningsvibrationer. Denna mekanism misslyckas också ofta. Generatorn måste tas bort för att byta ut lagren eller frihjulet.

elektriskt brum

Detta ljud liknar ljudet från stora elmotorer, som de som är installerade på trolleybussar. När ett sådant ljud uppträder är det nödvändigt att demontera generatorn och kontrollera tillståndet för dess lindningar. I grund och botten visas det när lindningen i statorn stänger.

Video om ämnet

Sammanfattningsvis - en detaljerad beskrivning av principen för driften av en bilgenerator:

Bilelektrikern avslöjade alla hemligheter med generatorn och dess felfunktion !!!

Frågor och svar:

Vad är en generator i en bil till för? Denna mekanism säkerställer generering av elektricitet så att batteritillförseln inte slösas bort. En generator omvandlar mekanisk energi till elektricitet.

Vad driver generatorn i bilen? Medan motorn är igång genererar generatorn elektricitet för att ladda batteriet och driva all elektrisk utrustning i fordonet. Dess kapacitet beror på antalet konsumenter.