Содержание
Автомобильный генератор предназначен для преобразования механической энергии вращения коленчатого вала двигателя в электрическую. Он выполняет две основные функции: подзарядки аккумулятора и питания выработанной электроэнергией систем электроснабжения автомобиля. В корпусе генератора переменного тока наряду с ротором и статором также размещены щеточный узел, регулятор напряжения и выпрямительный блок.
Щетки – наиболее уязвимый элемент генератора. В момент их контакта с токосъемными кольцами скорость вращения вала генератора достигает 12-14 тыс. об/мин, из-за чего возникает ускоренный износ контактирующих поверхностей. Своевременная замена щеток генератора позволяет предупредить поломку щеточного узла и обеспечить бесперебойное электроснабжение автомобиля в процессе движения.
Щётки генератора: какую функцию выполняют?
При контакте с расположенными на валу вращающегося ротора токосъемными кольцами щетки генератора передают ток от аккумуляторной батареи на обмотки возбуждения ротора. Так создаётся электромагнитное поле.
Под воздействием переменного магнитного поля вращающегося ротора в катушках обмоток статора наводится электродвижущая силаи создается переменный электрический ток. Ток, проходя через диодный мост (выпрямительный блок генератора) преобразуется в постоянный. Именно такой необходим для подпитки аккумулятора и обеспечения функциональности электрооборудования автомобиля.
Когда нужно менять щётки: основные признаки
Замену рекомендуется выполнять по мере их износа, но не реже 1 раза в 4 года (или по достижении пробега в 50 тыс. км). Однако в сложных условиях эксплуатации критический износ щеточных стержней, изготовленных из графита или его соединений с медью (бронзой, алюминием), может наступить раньше названного срока. Щётки должны выступать не менее чем на 5 мм (норма – 8-10 мм). Именно этот показатель является самым важным – замерив длину, можно понять, есть ли проблема.
На то, что нужна замена щеток, может указывать появление некоторых симптомов, в том числе:
- отсутствие реакции стартера при повороте ключа зажигания в положение ON – это может произойти, если стержни перекошены, отсутствует их достаточное прилегание к поверхности токосъемных колец;
- медленное вращение маховика двигателя стартером;
- снижение мощности освещения салона, слабый или мигающий свет фар, габаритных огней;
- внезапное отключение электроприборов;
- быстрая разрядка аккумуляторной батареи, после которой зарядить ее становится практически невозможно.
Чтобы определить причину нарушений в работе генератора, необходимо провести точную диагностику неисправностей генератора и, в частности, щеточного узла.
Как проверить щётки генератора?
Щеточный узел, как правило, объединен с регулятором напряжения. Контакт с токосъемными кольцами ротора осуществляется за счет усилия пружин. Неисправность щеток генератора легко определить при визуальном осмотре (признак — длина выступающих концов менее 5 мм). Также нужно проверить диаметр токосъемных колец (норма – 14,2-14,4 мм, минимум – 12,8 мм). Не допускается наличие выработок на контактных поверхностях. Изношенные токосъемные кольца нужно менять.
Проблемы с генератором могут возникнуть также из-за повышенного сопротивления щеток, которое должно составлять не более 0,5 ом. Заменить щетки придется, если при проверке мультиметр показывает увеличенное сопротивление.
Однако, учитывая, что в большинстве современных автомобилей щеточный узел совмещен с регулятором напряжения, проблемы генератора бывают связаны с неисправностью реле-регулятора, рассчитанного на напряжение 15 В и ток до 5 А. Для диагностики используются замеры мультиметром. При заведенном двигателе величина напряжения на клеммах АКБ или на выходах генератора должна быть в пределах 14-14,2 В. Допускается изменение напряжения не более чем на 0,5 В. Если колебания оказываются более значительными, это признак того, что реле-регулятор неисправен и подлежит замене.
Полезно также проверить регулятор напряжения.
Для этого собирают схему, объединяющую при помощи проводов регулируемый блок питания, лампочку, регулятор напряжения со щеточным узлом и мультиметр (вольтметр). Блок питания и мультиметр подключают с соблюдением полярности к контактам регулятора напряжения. Провода лампочки крепят к щеткам. Путем включения блока питания подается напряжение (от 3 В), лампочка загорается. При постепенном увеличении напряжения и по достижении 14 В лампочка должна погаснуть – это говорит о нормальной работе регулятора.
Как поменять щётки на генераторе?
Выполнить замену можно, не снимая генератор – достаточно снять регулятор напряжения вместе со щеточным узлом. Перед этим следует отключить генератор от питания (отсоединить минусовую клемму от АКБ). После этого открутить зажимную гайку, снять регулятор напряжения со щеткодержателем. При критическом значении износа (вынос менее 5 мм) понадобится замена щеток (графитовых стержней). Вот как это делают:
- отсоединить контакты (отпаять провода) и вытащить старые щетки, выполнить очистку места пайки, проверить упругость пружин;
- установить новый комплект в щеткодержатель, припаять контакты;
- проверить свободное перемещение щеток в щеткодержателе;
- установить щеточный узел на место и закрепить его гайкой.
Иногда решение может быть проще: возможно, контакт между щетками и кольцами ротора был нарушен из-за залипания первых. Причина может быть в грязевых или графитовых отложениях, которые легко удалить путём продувки загрязненных мест сжатым воздухом.
Важно: перед установкой новой детали следует внимательно проверить их на отсутствие заводских дефектов.
Можно ли восстановить щётки?
В экстренных ситуациях, когда на помощь рассчитывать не приходится, можно воспользоваться советами мастеров по аварийному восстановлению щеточного узла. Однако в полной мере обеспечить надежное функционирование щеточного узла можно только с использованием качественных запчастей, рекомендуемых производителями. Восстановление – всегда временное решение; как только появляется возможность, нужно ехать в сервис.
Процедура замены щеток, несмотря на кажущуюся простоту, требует определенных навыков и специальных знаний. Поэтому лучше поехать в автосервис, где диагностику и техобслуживание электрооборудования вашего автомобиля выполнят быстро и с гарантией качества.
Сломался авто?
Мы все починим!
+7 (961) 014-5673
+7 (915) 732-0659
Звоните!
Автомобильный генератор необходим для обеспечения электрическим током приборов и оборудования, а также для постоянной подзарядки аккумулятора. Своевременное обслуживание, ремонт, замена щеток генератора позволяют продлить его работоспособность, что очень важно, поскольку без генератора автомобиль хоть и сможет передвигаться, но только до тех пор, пока полностью не разрядится аккумулятор.
Причины поломки генератора
Причин выхода из строя генератора много – это износ щеток, повреждение подшипников, пробой обмоток и т.д. В результате одних повреждений устройство еще будет некоторое время работать, хотя и уже не сможет обеспечивать выработку достаточного количества энергии, а после других – вообще выйдет из строя. В этом случае предстоит ремонт генератора.
Износ щеток и является той неисправностью, после которой генератор полностью оказывается нерабочим. Но конструкция автомобиля выполнена таким образом, что к этому устройству имеется свободный доступ, так что с заменой щеток проблем не возникает.
На большинстве современных автомобилей щетки выполнены в одном корпусе с регулятором напряжения. А это значит, что если износ щеток большой или пришло в негодность реле-регулятор напряжения, то придется выполнять замену всего узла в сборе. Замена щеток необходима в тех случаях, когда их длина менее пяти миллиметров. Если имеется хотя бы небольшой опыт в ремонте автомобилей, то замену щеток можно выполнить самостоятельно. В противном случае рекомендуется обращаться в мастерскую по обслуживанию генераторов и стартеров.
Замена щеток на большинстве генераторов современных автомобилей возможна даже без снятия его с двигателя. Но, если устройство снять, то работать будет гораздо удобнее, более того, возможно даже раздельное снятие и замена щеток и регулятора. Начиная работу, следует помнить, что пластмассовую крышку лучше не откручивать – у видимых винтов функция совершенно другая, а если их отвернуть, то внутрь генератора попадут маленькие шайбы, что вызовет массу ненужных проблем. Именно поэтому рекомендуется для замены щеток генератора обращаться в автосервис – специалисты знают все тонкости и сделают работу быстро и качественно.
Признаки износа щеток
Узнать, что щетки сильно износились, можно по таким признакам:
- в темное время фары горят слабо, часто моргают;
- в подаче напряжения чувствуются перебои;
- слабая зарядка аккумулятора;
- самопроизвольно выключается магнитола.
Часто бывает такое, что при проведении технического обслуживания, в частности при осмотре генератора автомобиля, мелким деталям внимания уделяется мало, из-за чего многих автовладельцев застает врасплох выход из строя щеток. Но даже если во время эксплуатации авто наблюдаются нарушения работы генератора, не стоит сразу прибегать к замене щеток – сначала рекомендуется убедиться, что причина неисправности именно в них, а уж затем приступать к работе.
Система электрооборудования любого автомобиля выполнена таким образом, что предусмотрена индикация различных неисправностей. Например, если имеет место нарушение функционирования генератора, то на приборной панели сразу же загорается контрольная лампочка красного цвета. Ну и довольно часто причиной неполадки является износ или зависание щеток. В первом случае исправить ситуацию можно только их заменой, а во втором, если щетки еще работоспособные, их можно слегка обточить, чтобы они свободно двигались в посадочном месте.
Замена щеток генератора, как правило, трудностей не вызывает, так что в любой автомастерской с этим справятся очень быстро.
- Признаки неисправности генератора
- 1. Что такое генератор?
- 2. В чем выражаются неисправности генератора и как их можно устранить
- 3. Самостоятельная диагностика, или как разобраться в проблемах генератора
Генератор автомобиля – это очень значимый элемент его конструкции, который, вместе с аккумулятором машины, обеспечивает многие важные узлы транспортного средства необходимой электроэнергией. Так, благодаря энергии, полученной от генератора, работает система зажигания, световые приборы и различные электронные устройства, которых в современном автомобиле достаточно много. Разумеется, даже малейшая неисправность генератора будет влиять на рабочую эффективность любых электроприборов машины вплоть до полной блокировки их деятельности.
Поэтому автовладельцу желательно иметь хотя бы общее представление об основных причинах неполадок генератора, их характерных признаках, методах диагностики и устранения.
1. Что такое генератор?
Автомобильным генератором называют устройство, отвечающее за преобразование механической энергии, полученной от коленвала двигателя, в ее электрический вариант.
Первый генератор «увидел» мир в 1832 году, а его «родителями» стали парижские ученые-техники – братья Пикси. Конечно, на то время такая конструкция была далекой от совершенства, и ею было трудно пользоваться. Для работы такой машины люди были вынуждены вращать тяжелый постоянный магнит, который создавал переменный электроток на двух проволочных катушках, закрепленных недалеко от его полюсов. Данный генератор имел устройство для выравнивания тока, а для повышения мощности электрических машин ученые тех времен начали увеличивать количество магнитов и катушек.
Таким образом, одной из машин «нового поколенья» стал генератор Эмиля Штерера, сконструированный в 1843 году. Он был оснащен сразу тремя сильными подвижными магнитами и шестью катушками, которые вращались вокруг вертикальной оси.
Первый этап создания и последующего развития электромагнитных генераторов (охватывает период до 1851 года) ознаменовался тем, что для получения магнитного поля использовались постоянные магниты, а на втором этапе (с 1851 по 1867 год) они были заменены электромагнитами, что поспособствовало увеличению мощности самого генератора. Питание обмотки электромагнита исходило от небольшого автономного генератора тока с постоянными магнитами.
Первые автомобили оборудовались коллекторными генераторами постоянного тока, а сам коллекторный узел требовал регулярного контроля и обслуживания, причем серьезно ограничивая ток нагрузки. С появлением сильных диодных выпрямителей (сначала селенового типа, а позднее и кремниевых) стало возможным использовать на транспортных средствах синхронные генераторы переменного тока, которые обладали куда более выгодными характеристиками: они были примерно втрое легче и намного надежнее при тех же показателях мощности и более стабильном токе на выходе.
В наше время на автомобилях устанавливают синхронные трехфазные электрические генераторы переменного тока, а в качестве выпрямителя выступает устройство трехфазного типа, созданное по схеме Ларионова.
Такие генераторы обладают достаточной прочностью, большим рабочим ресурсом, сравнительно небольшой массой и такими же габаритами, имеют невысокий уровень шума и радиопомех. Однако основным требованием к данному механизму есть наличие достаточного уровня мощности и постоянной подачи тока.
Мощности генератора должно хватать для одновременного снабжения электроэнергией работающих электропотребителей и заряда аккумуляторной батареи. Более того, даже в случае использования всех штатных потребителей на малых оборотах мотора, аккумулятор не должен сильно разряжаться. Также генератор обязан поддерживать напряжение бортсети не только в заранее установленных пределах, но и во всем диапазоне электрических нагрузок.
2. В чем выражаются неисправности генератора и как их можно устранить
Неисправности по части электрооборудования автомобиля занимают одну из лидирующих позиций в списке наиболее частых поломок. Условно их разделяют на две группы: первая – это неполадки источников тока (аккумулятора или генератора), а вторая – неисправности его потребителей (оптики, зажигания, бортового компьютера и т.д.). Неполадка в работе хотя бы одного из источников электрического тока вызывает общую неисправность транспортного средства и подвергает его эксплуатации в ненормальных режимах, а в отдельных случаях – ведет к обездвиживанию машины.
Учитывая тот факт, что генератор – это не только электрическое, но еще и механическое устройство, вполне логичным будет разделить все его возможные проблемы на две категории – механические и электрические. К первому варианту относят разрушение корпуса, креплений, нарушение работы подшипников, ременного привода, прижимных пружин и прочие неисправности, никак не связанные с электрической частью.
Ко второй группе, то есть к электрическим неполадкам, следует отнести обрыв обмотки, поломку диодного моста, межвитковые замыкания, биение ротора, износ/выгорание щеток, пробои, неисправности реле-регулятора и всевозможные замыкания.
Правда, довольно часто симптомы, указывающие на типичные неисправности генератора, оказываются следствием совершенно других причин. Так, например, плохой контакт в гнезде предохранителя обмотки возбуждения действительно указывает на неисправность генератора, однако такое же мнение может возникнуть и из-за обгорания контактов, находящихся в корпусе замка зажигания. Точно также постоянное свечение лампы-индикатора, сигнализирующее о неисправности генератора, может являться следствием поломки реле.
Основными признаками неисправности автомобильного генератора есть:
1) Непрерывное свечение (или мерцание) контрольной лампы разряда аккумуляторной батареи при работающем двигателе;
2) Полная разрядка или перезаряд аккумулятора;
3) Тусклое свечение автомобильных фар или еле слышный звуковой сигнал при работающем моторе;
4) Существенное изменение яркости фонарей с увеличением количества оборотов. Такой вариант считается допустимым, когда присутствует увеличение оборотов (перегазовка) с режима холостого хода, однако после яркого загорания фар она больше не должна увеличиваться, оставаясь все на том же уровне;
5) Посторонние звуки (писк или вой), которые исходят от генератора.
Сейчас мы рассмотрим наиболее типичные неисправности генератора и способы устранения проблемы. Итак, если приводной ремень пробуксовывает, то от Вас потребуется лучше его натянуть, предварительно убедившись в исправном функционировании подшипников.
В случае, когда наблюдается зависание щеток, следует очистить их от грязи, проверить щеткодержатель и усилие щеточных пружин. При необходимости – заменить неисправные элементы. Проблема подгорания контактных колец решается путем их зачистки, а при необходимости еще и проточки.
Если ротор задевает полюса статора, то тут нужно проверить подшипники и места их посадки, а в случае сильного износа поврежденные детали следует заменить. Проблемы в работе регулятора напряжения и обрыв в цепи решаются путем замены указанного регулятора и ликвидации обрыва.
Если генератор посылает зарядный ток, но не обеспечивает достаточный заряд аккумуляторной батареи, то причину нужно искать в:
1) Плохом контакте между «массой» генератора и «массой» регулятора напряжения (следует проверить целостность проводов и надежность самого контакта);
2) Срабатывании защитного реле регулятора напряжения, что основывается на замыкании в цепи возбуждения генератора «на массу» (найдите место замыкания и устраните поломку);
3) Износе или зависании щеток (решить проблему можно путем их замены или очистки от грязи);
4) Замасливании и прочем загрязнении контактных колец (протрите детали тканью, смоченной в бензине);
5) Неисправности регулятора напряжения. Если причина и правда в нем, то, скорее всего, придется менять устройство;
6) Также причиной подобного явления может быть витковое замыкание, обрыв цепи одной из фаз обмотки статора или пробой диодов выпрямительного блока. В этом случае следует разобрать устройство, проверить состояние обмотки статора на предмет обрыва или замыкания и, в случае необходимости, заменить неисправную деталь.
Слабое натяжение ремня генератора или износ и разрушение подшипников устраняются путем соответствующей регулировки и замены. При ослаблении гайки шкива генератора следует подтянуть гайку, а износ посадочного места подшипника свидетельствует о необходимости новой детали.
Если Вы услышали, что генератор начал «выть» (произошло межвитковое замыкание), то в данном случае решить проблему сможет только новый статор. Отдельно следует отметить необходимость регулярного контроля натяжения и общего состояния ремня привода, чтобы при малейших трещинах и расслоениях вовремя заменить поврежденную деталь.
3. Самостоятельная диагностика, или как разобраться в проблемах генератора
Определить неисправность в самостоятельном порядке бывает очень даже непросто, особенно если для ее диагностики требуется специальная аппаратура, как, например, в случае с межвитковым замыканием обмоток. Довольно часто проблемы в работоспособности генератора появляются вследствие замыкания обмоток на «корпус». В этом случае его присутствие поможет определить омметр – прибор, предназначенный для измерения сопротивления. Используя данный инструмент, также можно провести диагностику диодного моста и соединительных проводов на предмет их целостности или определить наличие контакта держателей щеток.
В большинстве случаев возможные неисправности генератора можно обнаружить с помощью индикатора контроля заряда батареи: если при включении зажигания индикаторная лампа так и не зажглась, причинами этого могут быть:
— неисправность аккумуляторной батареи;
— неисправность самой контрольной лампочки;
— отсутствие контакта или повреждение целостности проводов в цепи индикатора;
— износ генераторных щеток или плохой контакт на щеточном узле;
— проблемы в работе регулятора напряжения.
В тех случаях, когда контрольная лампа индикатора постоянно светится, вне зависимости от режима работы силового агрегата, то в функционировании генератора могут присутствовать следующие проблемы:
— износ или ослабление приводного ремня;
— обрыв или короткое замыкание в статорной обмотке;
— неисправность или сбой в настройках регулятора напряжения.
Свидетельством нормальной работоспособности автомобильного генератора есть стабильное напряжение на выходе (то есть на клеммах устройства), соответствующее показателю в 13,8 – 15,5 Вольт. В случае завышенного порога напряжения, это может вызвать поломку электрических элементов автомобильной схемы, а также повлиять на разрушение аккумуляторной батареи. Причиной данного явления зачастую есть неисправное состояние регулятора напряжения или же неточная настройка указанного устройства.
Кроме того, слишком высокое выходное напряжение нередко бывает следствием пробоя диодного моста, плохого контакта на корпусной клемме генератора или свидетельством наличия межвитковых замыканий на обмотке ротора.
Правда, в отдельных случаях виновником повышенного напряжения бортсети является аккумулятор, когда возникает замыкание любой из его секций. Поэтому, пытаясь определить причины неисправности генератора, об этом моменте не стоит забывать.
В домашних условиях самым простым способом диагностики устройства генератора есть проверка предохранителя. Если с ним все хорошо, тогда можно переходить к осмотру самого агрегата и его расположения. В первую очередь выполняется проверка свободного вращения ротора, целостность ремня и остальных составляющих элементов (проводки, корпуса и т.д.).
Если не нашлось ничего, что могло б вызвать подозрения, тогда проверьте щетки и контактные кольца. Как правило, в ходе длительной эксплуатации щетки изнашиваются, и их может перекосить или заклинить. Канавки токосъемных колец часто забиваются графитовой пылью, что требует незамедлительной их очистки (признаком этой проблемы будет избыточное искрение).
Уделите внимание подшипникам и статору, ведь нередко встречаются случаи серьезного износа именно этих деталей.
Чтобы проверить обмотку возбуждения ротора на наличие короткого замыкания или обрывов, можно воспользоваться мультиметром, переключенным в режим омметра (для измерения сопротивления). Он подсоединяется к контактным кольцам генератора. Допустимое сопротивление, которое принято считать нормой, должно находиться в пределах от 1,8 до 5 Ом. Значения ниже указанной цифры будут свидетельствовать о наличии замыкания, а если показатели выше нее, значит проблема в прямом обрыве обмотки.
Проверку обмотки статора на «пробой на массу» выполняют, предварительно отсоединив ее от выпрямительного блока. Если мультиметр выдал очень большое показание сопротивления, можно не сомневаться в отсутствии контакта статорных обмоток с корпусом, то есть «массой».
Диоды, расположенные в блоке выпрямителя, также можно проверить с помощью мультиметра, предварительно полностью отсоединив от обмотки статора. Выберите на приборе соответствующий режим («проверка диодов») и подключите плюсовой щуп к плюсу или минусу выпрямителя, а минусовый – к выводу фазы. После выполнения этого действия щупы нужно поменять местами. Если вторые показания мультиметра сильно отличаются от предыдущих — это значит, что с диодом все в порядке, если совсем не отличаются – деталь неисправна. Наиболее явный признак скорой «гибели» генераторного диодного моста – окисление контактов, причиной чего служит перегрев радиатора.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
