Меню Закрыть

Генератор для автомобиля – как работает и для чего нужен

принцип работы, устройство, схема подключения, назначение

Для питания бортовой сети транспортного средства предусмотрено два источника тока. И водителю очень важно разбираться в принципах работы автомобильного генератора, который наряду с аккумуляторной батареей, предназначен для обеспечения энергией электрооборудования машины.

К надёжности и стабильности устройств такого рода предъявляются жесткие требования.

В Российской Федерации производимое и используемое электрооборудование должно соответствовать ГОСТ Р 52230-2004. Документ устанавливает общие технические условия, которые распространяются и на стартерные аккумуляторы автомобилей. Упомянутый национальный стандарт полностью соответствует международным нормативам, что позволяет использовать на отечественных машинах компоненты иностранного производства.

На заре автомобилестроения и вплоть до 60-х годов прошлого века в бортовых сетях использовались генераторы постоянного тока — капризные и маломощные. С появлением полупроводниковых (селеновых и кремниевых) выпрямителей на машины стали ставить агрегаты переменного тока. Они втрое меньше по массе и при той же нагрузке обеспечивают более высокую стабильность выходного тока.

Для чего в автомобиле нужен генератор?

Генератор используется для поддержания в бортовой сети определенных напряжения и тока. Основное назначение генератора автомобиля состоит в обеспечении устойчивого питания электрооборудования при работающем двигателе – в частности, для:

  • Заряда аккумулятора.
  • Питания всех потребителей электрического тока в нормальных условиях.
  • Питания потребителей совместно с АКБ при экстремальной эксплуатации.

Применение автомобильного генератора позволяет восстанавливать заряд аккумулятора, который расходуется на запуск двигателя при помощи стартера. При этом напряжение в бортовой сети пребывает в строго установленных пределах, превышающих электрохимический потенциал пластин батареи.

Разобравшись в вопросе, для чего нужен генератор в автомобиле, необходимо понять, что в случае отказа агрегата двигатель проработает еще какое-то время за счет аккумулятора. Продлить этот период можно, отключив все второстепенные потребители: вентилятор отопителя, кондиционер, аудиосистему. По исчерпании заряда батареи двигатель заглохнет.

Устройство и конструкция автомобильного генератора

Трехфазные электроагрегаты переменного тока, устанавливаемые на современных машинах, могут быть 2-х видов: стандартный и компактный. Общее устройство автомобильных генераторов 2-х видов одинаково — они состоят из следующих элементов:

  • Шкива с валом и подшипниками.
  • Ротора с контактными кольцами.
  • Обмоток статора.
  • Корпуса генератора.
  • Регулятора напряжения.
  • Выпрямительного устройства.
  • Щеточного узла.

Конструкции автомобильных генераторов различаются только особенностями компоновки. При одинаковых электрических параметрах стандартные агрегаты значительно крупнее малоразмерных. Компактность обеспечивается за счет использования современных материалов и технологий.

Вот из чего состоит электрогенератор и какие функции выполняют его компоненты:

  • Шкив обеспечивает передачу вращения от коленвала на ротор с помощью ремня.
  • Корпус генератора имеет две крышки (переднюю, заднюю) и нужен для соединения элементов в единую конструкцию. На наружной поверхности размещены кронштейны, с помощью которых устройство крепится на двигателе.
  • Ротор представляет собой вал, на котором установлены обмотки возбуждения и контактные кольца из электротехнической меди.
  • Статор включает в себя магнитопровод из пакета стальных пластин, в которых вырезаны фигурные пазы. В них уложены трехфазные обмотки из одножильного медного провода, где и генерируется ток.
  • Регулятор напряжения изготавливается в виде отдельного блока или комбинируется со щеточным узлом. Основное назначение — управление работой генератора путем изменения тока в обмотке возбуждения.
  • Выпрямительное устройство по схеме Ларионова состоит из двух частей: алюминиевых теплоотводов, в каждый из которых запрессовано по три силовых диода. Вентили обеспечивают преобразование переменного напряжения в постоянное, что используется в бортовой сети для питания электрооборудования.
  • Передача напряжения на обмотку возбуждения производится через специальный узел и цилиндрические контактные кольца. Щетки делаются из специальных сортов графита и устанавливаются в держателе с направляющими, изготовленными из диэлектриков. Для обеспечения плотного контакта они подпружинены, а напряжение на них подается по проводу, запрессованному в основание.

Разби

ddcar.ru

Для чего нужен генератор в системе электрообеспечения авто

Каждый автомобиль оснащается бортовой электрической сетью, которая выполняет многие функции – запуск силовой установки при помощи электростартера, создание искрового разряда для воспламенения горючей смеси (бензиновые моторы), обеспечение светозвуковой сигнализацией и освещением, повышение комфортабельности в салоне и еще ряд других. Но тот же стартер, лампы и приводные двигатели являются потребителями электричества и для того, чтобы их обеспечить электроэнергией в авто имеется два источника электрического тока – аккумулятор и генератор.

АКБ обеспечивает бортовую сеть авто энергией до того момента, пока силовая установка не запуститься. Особенностью аккумуляторной батареи является то, что она электрический ток не вырабатывает, а всего лишь удерживает его в себе и при надобности отдает. Поэтому использовать только аккумулятор невозможно, поскольку он попросту со временем разрядится, то есть отдаст всю накопленную энергию. И произойдет это быстро, если часто запускать мотор, поскольку стартер является одним из самых сильных потребителей в бортовой сети.

Назначение

Содержание статьи

Чтобы после запуска силовой установки восстановить заряд аккумулятора, а также обеспечить энергией все остальные электроприборы, используется генератор. Этот электрический элемент, в отличие от аккумулятора вырабатывает электричество, при этом делать он это может постоянно. Но для выработки электротока необходима механическая работа – вращение одной из составляющих частей генератора – ротора.

Поэтому пока мотор не запущен, генератор не способен выработать энергию, и бортовая сеть запитывается только от аккумулятора.

Генератор – этот тот же электродвигатель, но работа его выполняется с точностью до наоборот. Если в эл. двигатель подается энергия, чтобы получить механическое действие – вращение ротора, то у генератора – вращение обеспечивает выработку электрической энергии.

Если по-простому, то принцип действия генератора таков: при вращении ротора он образует магнитное поле, воздействующее на обмотку статора, из-за чего в ней появляется электрический ток, который и используется для питания бортовой сети.

Но имеются и определенные нюансы в работе данного элемента бортовой сети. Современный автомобильный генератор является трехфазным и обеспечивает на выходе переменный ток, который не подходит для электрообеспечения бортовой сети авто, поскольку в ней используется постоянный ток. К тому же, генератор должен вырабатывать электроэнергию с определенными показателями, чтобы не нанести вред потребителям. Поэтому в данный прибор включен ряд элементов дополнительного оснащения.

Устройство генератора для автомобиля

Генератор в разрезе

Итак, основными элементами генератора являются:

  1. ротор – подвижная составляющая
  2.  статор – неподвижная.

Ротор – это вал, на котором располагается обмотка возбуждения, две полюсные половины, образующие полюсную систему и контактные кольца. Основная задача обмотки возбуждения – создание магнитного поля. Но для достижения данного эффекта на нее нужна подача электрического тока небольшого значения. Пока двигатель не запущен ток для возбуждения поля берется от аккумулятора. После запуска  и достижения определенных оборотов, на обмотку начинает уже подаваться ток, выработанный генератором, то есть прибор переходит в режим самостоятельного возбуждения.

Обмотка возбуждения помещена между двух полюсных половинок. Эти половинки изготовлены методом штамповки, что позволило сформировать на них по 6 клювообразных выступов, которые размещены поверх обмотки.

Контактные кольца нужны для подачи электрического тока на обмотку. К этим кольцам подходят выводы обмотки возбуждения.

Дополнительно на роторе располагаются шкив привода, вентилятор охлаждения и подшипники качения.

Статор предназначен для получения переменного тока, который образуется из-за воздействия магнитного поля ротора. Состоит он из двух частей – сердечника и обмоток. Сердечник представляет собой пакет, собранный из листовой стали. В нем сделаны пазы, в которые укладываются обмотки — три штуки (три фазы). Укладка их производится петлевым или волновым методом. При этом они объединены между собой по одной из таких схем – «звезда» или «треугольник».

Схема «звезда» сводится к тому, что одни концы каждой из обмоток соединены в одной точке, а другие концы являются выводами. В «треугольнике» же соединение обмоток выполнено по кольцу – первая обмотка подсоединена ко второй, вторая – к третьей, третья – к первой. Точки соединения обмоток и являются выводами.

Ротор помещается внутрь статора, а тот в свою очередь зажимается между двумя крышками корпуса. В этих же крышках имеются и посадочные места под подшипники ротора. В передней крышке (та, что со стороны шкива) проделаны вентиляционные отверстия.

В задней же крышке размещены остальные необходимые элементы:

  • блок щеток;
  • диодный мост, он же выпрямительный блок;
  • регулятор напряжения.

Блок щеток предназначен для передачи электрического тока на обмотку возбуждения. Для этого данный блок включает в свою конструкцию две подпружиненные графитные щетки, размещенные в корпусе. Пружины поджимают эти щетки к контактным кольцам, но жесткого соединения между ними нет.

Диодный мост обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный. Конструкция его включает шесть диодов, установленных в теплоотводящие пластины. На каждую из обмоток статора приходится по два диода – «плюс» и «минус».

Регулятор напряжения – элемент, обеспечивающий поддержание выходного напряжения в строго заданном диапазоне. Дело в том, что от оборотов мотора зависит количество и параметры вырабатываемой энергии. АКБ же очень «чувствительна» к подаваемому на нее напряжению. Если оно будет недостаточным, то у аккумулятора будет недозаряд, а при избытке его – перезаряд. И то, и другое приводит к значительному снижению ресурса АКБ. На современных авто используются полупроводниковые электронные регуляторы, которые зачастую выполнены заодно с блоком щеток.

Как работает автомобильный генератор

Теперь о том, как все функционирует. При включении зажигания на обмотку возбуждения подается напряжения через блок щеток и контактные кольца, из-за чего вокруг нее появляется магнитное поле. Поскольку ротор после запуска мотора постоянно вращается, и магнитное поле его обмотки вместе с ним. Это поле воздействует на обмотки статора, из-за чего на их выводах появляется электрический переменный ток, который подается на выпрямительный блок. На выходе из него идет уже постоянный ток, который поступает на регулятор напряжения. Часть его подается на щетки для обеспечения режима самовозбуждения, остальное же идет на подзарядку АКБ и запитку потребителей.

Регулировка выходного напряжения регулятором организована достаточно просто. Поскольку он связан с блоком щеток, то он просто меняет напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, что в свою очередь сказывается на магнитном поле и на количестве вырабатываемой энергии. Еще одна особенность работы регулятора – термокомпенсация. Она сводится к тому, напряжение, подаваемое на аккумулятор, меняется от температуры. При низкой температуре напряжение – повышенное, но по мере возрастания температурного показателя напряжение будет снижаться.

Видео: Быстрая проверка ГЕНЕРАТОРА не устанавливая на авто

Основные неисправности

Генератор имеет вполне надежную конструкцию, но и у него бывают неисправности. Их можно поделить на механические и электрические.

Экспертный обзор почему генератор не дает зарядку в этой статье https://topmekhanik.ru/generator-ne-daet-zaryadku/

  1. Механические неисправности обычно появляются из-за износа, которому подвержены подшипники, щетки, приводной ремень и шкив. Обычно эти поломки выявить несложно, поскольку все они сопровождаются появлением сторонних шумов или писка со стороны генератора. Устраняются эти неисправности обычно заменой изношенного элемента.
  2. Электрических неисправностей больше – обрыв или замыкание обмоток ротора или статора, пробой диодов, выход из строя регулятора. Эти неисправности как выявить, так и устранить более сложно. При этом электрические неисправности до момента выявления могут негативно повлиять на АКБ. К примеру, неисправный регулятор обеспечивает постоянный перезаряд батареи. Признаков при этом никаких особенных не будет, а выявить неисправность можно только путем замера выходного напряжения из генератора. Но до момента выявления поломки регулятора он может уже нанести непоправимый вред аккумулятору.

Все электрические неисправности, помимо обрыва и замыкания, обычно устраняются заменой неисправного элемента. Что же касается проблем с обмотками, то они исправляются перемоткой.

Чтобы избежать проблем с генератором, необходимо периодически оценивать состояние его привода, подшипников, щеток, а также проводить замеры выходного напряжения.

avtomotoprof.ru

Какой генератор лучше установить на машины ВАЗ?

Генераторы предназначены для питания систем автомобиля электрическим током, зарядки и поддержания работоспособности аккумуляторной батареи. Они преобразуют механическую энергию вращения коленвала в электричество. В легковых машинах от Волжского автозавода устанавливают 3-фазные генераторы переменного тока, которые оснащены выпрямительным блоком.

Особенности конструкции

Содержание статьи

Стандартный генератор для машин АО «АвтоВАЗ» состоит из следующих элементов:

  1. Задней и передней крышки.
  2. Воздухозаборника.
  3. Щёткодержателя.
  4. Блока выпрямительного.
  5. Статора.
  6. Конденсатора.
  7. Регулятора напряжения.
  8. Шкива.
  9. Ротора.

Отдельные электрогенераторы не имеют встроенного регулятора напряжения. Например, этот элемент отсутствует в генераторах для ВАЗ-2101.

Виды генераторов

Существуют различные виды генераторов на автомобили ВАЗ по конструктивному исполнению. Наиболее распространены генераторы компактных габаритных размеров – 94.3701 и другие.

Владельцы машин российского производства устанавливают бесщёточные генераторы индукторного типа. Например, устройства модификации 955.3701. Такие генераторы отличаются от традиционного оборудования наличием постоянных магнитов на роторе и обмоток возбуждения на статоре. Благодаря этому в конструкции генераторной установки нет контактных колец и щелочного узла, являющегося одним из уязвимых и плохо защищённых.

Генераторы типа 955.3701 ранее не использовались в легковых машинах. Сейчас изготавливаются различными российскими предприятиями, включая Алтайский завод тракторного оборудования. Среди главных недостатков этих электрогенераторов – высокий уровень шума во время работы и большой вес. Об этом необходимо помнить, прежде чем выбрать ВАЗовский генератор с бесщёточным типом конструкции.

Взаимозаменяемость автогенераторов

Взаимозаменяемость генераторов для автомобилей Lada достигается при выполнении следующих требований:

  • основные технические характеристики устанавливаемого автогенератора не ниже, чем у заменяемого устройства;
  • передаточное число от ДВС к генератору одинаково;
  • устройства имеют аналогичные электрические схемы;
  • новый генератор подходит по массогабаритным размерам и типу крепежей.

Большинство автомобильных генераторов российского производства имеют 2-лапное крепление. Эти крепежные элементы находятся на обеих крышках. У оборудования зарубежных марок монтаж осуществляется с помощью 1 лапы, крепёж располагается на передней крышке.

Чтобы правильно установить и надёжно закрепить зарубежный генератор в машине от «АвтоВАЗа», необходимо заменить кронштейн.

Производители и марки

  • LKD;
  • Fenox;
  • Bosch;
  • Eldix;
  • СтартВольт;
  • Прамо;
  • КЗАТЭ (Завод имени А.М. Тарасова).
Видео:Как повысить напряжение генератора ВАЗ: установка РН HUCO — 14,5В

О токоскоростной характеристике

ТСХ – это зависимость тока, отдаваемого автомобильным генератором в бортовую сеть, от частоты вращения ротора при постоянном показателе напряжения. Этот параметр рассчитывается при работе устройства вместе с заряженным и исправным аккумулятором с номинальной ёмкостью не менее 50% от номинальной силы тока генератора. Характеристика рассчитывается в нагретом и холодном состояниях оборудования.

Основные потребительские характеристики

  1. Максимальный ток.
  2. Величина рабочего напряжения.
  3. Номинальная мощность.
  4. Передаточное число.
  5. КПД.
  6. Габаритные размеры и масса.

Основные рабочие параметры, тип и марка обычно указываются на щитке устройства.

Критерии выбора автомобильных генераторов

  1. Максимальная мощность. Мощность — это одна из основных характеристик генераторов на ВАЗ. Он должен обеспечивать бесперебойную подачу тока и снабжать электричеством аккумулятор, разряжающийся из-за работы штатных потребителей электроэнергии при малых оборотах силового агрегата. Для выполнения основных задач устройство должно обладать требуемой мощностью. Необходимый показатель указывается в инструкции по эксплуатации транспортного средства.
  2. Сила тока. Заводской генератор, установленный в автомобиле, не рассчитан на большое количество дополнительных потребителей, но при этом имеет определённый запас. Если автогенератора «не хватает», то перед покупкой нового устройства предварительно проведите ревизию старого оборудования, почистите контакты, проверьте подшипники и т.д. Не стоит использовать генераторы 120А в каждом автомобиле. Во-первых, это дорого. Во-вторых, сила тока может быть избыточна. Такие электрогенерирующие устройства устанавливают в тюнингованные машины с мощной акустической системой.
  3. Размеры. Перед покупкой также стоит сравнить генераторы по габаритным размерам. Устройство должно быть компактным при высоких технических характеристиках.
  4. Уровень шума. Генератор не должен слишком шуметь при работе. Этой «болезнью» часто страдает генератор повышенной мощности, который продаётся по низкой цене. Одна из основных причин появления посторонних звуков (гула) — низкое качество подшипников, которые быстро изнашиваются.
  5. Наличие гарантии. При наличии гарантии можно обменять неисправное устройство на новое в случае брака.

Какие генераторы лучше поставить на ВАЗ?

Ниже представлены рекомендации для разных моделей машин отечественного производства.

ВАЗ — 2106

Г-222 – более мощный и стабильный в работе автогенератор по сравнению со стандартным Г-221. Имеет встроенное реле зарядки АКБ и повышенную отдачу (50 А против 42 А), подойдет в «шестёрку» при условии использования щёток от Г-221 или изменения схемы подключения.

ВАЗ — 2107

Наиболее простой вариант модернизации электросети – устройство Г-222. В ВАЗ-2107 генератор устанавливают без дополнительных проблем. В этот автомобиль подойдёт устройство с силой тока в 55А от модели 2108. Единственная доработка, которая понадобится при монтаже, заключается в использовании дополнительного силового реле.

ВАЗ — 2110


Штатный генератор ВАЗ-2110 – КЗАТЭ с силой тока 80 А. Имеет заводской индекс – 5102.3771. Рассчитываемый пробег – 140 000 км. В качестве альтернативных вариантов стоит рассмотреть устройства 94.3701 и на 120 А. Второй генератор на ВАЗ 2110 с инжекторным двигателем лучше установить в машины с большим количеством дополнительного оборудования, помимо видеорегистратора и мощной акустической системой.

ВАЗ — 2112 и 2114

В машины ВАЗ-2112 и ВАЗ-2114 лучше установить генератор от Приоры или Калины с кондиционером. Это устройство выдаёт мощность в 115 А, что на 35 А больше по сравнению с заводским оборудованием. Единственная трудность, с которой столкнётся владелец 2114 при монтаже, заключается в необходимости замены шкива.

В качестве альтернативы можно рассмотреть автогенератор бренда Eldix мощностью 115 А. Однако к нему сложно найти запчасти, что вызовет определённые трудности даже при небольших поломках.

2115

Машины с инжекторными моторами оснащают генераторами с отдачей 80А. Это стандартная модель 94.3701. Для увеличения мощности рассмотрите вариант с КЗАТЭ 9402.3701 90А, который подходит по типу крепежа и имеет аналогичный шкив. Если необходимо, обеспечит работоспособность большого количества энергопотребляющих устройств.

Priora

Видео:ГЕНЕРАТОР ОТ ПРИОРЫ НА ВАЗ 2112.

В машину Lada Priora можно установить генератор российского или зарубежного производства. Один из лучших вариантов в плане надёжности работы – Bosch на 110 А. В качестве отечественного аналога можно рассмотреть КЗАТЭ 9402.3701-14 на 115 А.

Для большинства автомобилей Волжского завода лучше брать российские генераторные установки. Среди главных достоинств отечественной продукции отметим низкую стоимость, простоту технического обслуживания и ремонта, большое количество запчастей в магазинах. Более качественная альтернатива – оборудование немецкой марки Bosch. Лучше избегать покупки дешёвых китайских электрогенераторов.

avtomotoprof.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *