Autokombi.ru

Авто-портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы генератора автомобиля – все просто и понятно!

Принцип работы генератора автомобиля – все просто и понятно!

Генератор — один из главных элементов электрооборудования автомобиля, обеспечивающий одновременное питание потребителей и подзаряд аккумуляторной батареи.

Принцип действия устройства построен на превращении механической энергии, которая поступает от мотора, в напряжение.

В комплексе с регулятором напряжения узел называется генераторной установкой.

В современных автомобилях предусмотрен агрегат переменного тока, в полной мере удовлетворяющий всем заявленным требованиям.

Что такое генератор авто

Генератор авто. Устройство и как работает

Автомобильный генератор — узел, который преобразовывает механическую энергию в электрическую и выполняет следующие функции:

  • обеспечивает постоянный и непрерывный заряд аккумулятора при работающем двигателе;
  • обеспечивает электропитанием все системы во время запуска двигателя, когда стартер потребляет большое количество электроэнергии.

Генератор устанавливается в подкапотное пространство. За счет кронштейнов крепится к блоку ДВС, приводится в движение посредством приводного ремня от шкива коленчатого вала. Подключен электрогенератор в электроцепи параллельно аккумуляторной батареи.

Заряд АКБ производится только тогда, когда вырабатываемое электричество превышает напряжение батареи. Мощность вырабатываемого тока зависит от оборотов коленчатого вала, соответственно напряжение возрастает с оборотами шкива с геометрической прогрессией. Для предотвращения перезаряда генератор оснащен регулятором напряжения, который регулирует количество напряжения на выходе, обеспечивая 13.5-14.7V.

Рекомендации по замене

Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:

  • Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
  • Энергетические показатели должны быть идентичными.
  • Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
  • Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
  • Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.

Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA


и Лада Гранта


.Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.

Для чего в автомобиле нужен генератор?

В современном автомобиле практически каждая система контролируется датчиками, фиксирующими их разные режимы работы. Если бы все эти элементы работали за счет заряда аккумулятора, то авто не смогло бы даже успеть прогреться, как АКБ полностью разрядится.

Генератор авто. Устройство и как работает

Чтобы в процессе работы мотора каждая система питалась бы не за счет батареи, устанавливается генератор. Он работает исключительно при включенном ДВС и нужен для:

  1. Подзаряжать аккумулятор;
  2. Обеспечивать достаточной энергией для каждого узла электросистемы машины;
  3. В аварийном режиме или при максимальной нагрузке выполнять обе функции – и подпитывать АКБ, и обеспечивать энергией электрическую систему транспортного средства.

Подзаряжать аккумулятор нужно, потому что при запуске мотора используется исключительно энергия батареи. Чтобы при движении автомобиля аккумулятор не разряжался, не рекомендуется включать много потребителей энергии.

Генератор авто. Устройство и как работает

Например, в зимний период некоторые водители при прогреве салона включают климатическую систему авто и обогреватели стекол, а чтобы этот процесс не проходил скучно – еще и мощную аудиосистему. Как результат – генератор не успевает вырабатывать столько энергии и частично она берется из аккумулятора.

Привод и крепление

Приводится в движение этот механизм при помощи ременной передачи. Подключается он к шкиву коленчатого вала. Чаще всего диаметр шкива коленвала больше, чем у генератора. Благодаря этому один оборот вала кривошипно-шатунного механизма соответствует нескольким оборотам вала генератора. Такие размеры позволяют устройству вырабатывать больше энергии для разных потребляющих элементов и систем.

Генератор авто. Устройство и как работает

Крепится генератор в непосредственной близости к шкиву коленвала. Натяжение приводного ремня в некоторых моделях автомобилей осуществляется роликами. Бюджетные авто имеют более простое крепление генератора. В нем имеется направляющая, на которой фиксируется корпус устройства при помощи болтов. Если натяжение ремня ослабло (при нагрузках он будет проскальзывать на шкиве и пищать), то это исправить можно, переместив корпус генератора чуть дальше от шкива коленвала, и зафиксировать.

Читайте так же:
Гибридный автомобиль: что это такое и как работает

Принцип работы генератора автомобиля – все просто и понятно!

Принцип работы генератора автомобиля понять совсем не сложно, если рассмотреть основные узлы этого важного устройства транспортного средства, которое превращает получаемую от мотора машины механическую энергию в электрическую.

Схема автомобильного генератора – из чего состоит генератор автомобиля?

Данный узел автомобиля необходим для зарядки аккумуляторной батареи и обеспечения электрооборудования при двигателе ТС необходимым ему электрическим питанием. Как правило, находится генератор в передней части автомобильного двигателя. На сегодняшний день существует два конструктивных варианта исполнения интересующего нас устройства:

  • стандартная;
  • компактная.

И первая и вторая конструкции имеют ряд общих элементов. К таковым относят следующие механизмы:

  • щеточный узел;
  • регулятор напряжения;
  • статор;
  • выпрямительное устройство;
  • корпус;
  • ротор.

Разница же между стандартным и компактным генератором заключается в том, какую конструкцию имеет их корпус, приводной шкив, выпрямительный узел и вентилятор. Кроме того, они имеют разные геометрические размеры, что зависит не только от их устройства, но еще и от фирмы-производителя. При этом работа автомобильного генератора остается неизменной, какой бы вид ему не придали инженеры-конструкторы.

Принцип работы генератора автомобиля – как именно он работает?

Функционирование интересующего нас устройства базируется на явлении электромагнитной индукции. Суть ее в следующем. Когда магнитный поток проходит через медную катушку, на ее выводах образуется напряжение. Оно по своей величине пропорционально скорости, с которой этот самый поток изменяется.

А для того, чтобы магнитный поток смог образоваться, согласно эффекту индукции, следует пропустить электроток через катушку. По сути, если требуется получить электрический переменный ток, достаточно иметь под рукой:

  • катушку (переменное напряжение будет сниматься именно с нее);
  • источник магнитного переменного поля.

Указанным источником в современном транспортном средстве является вращающийся ротор, состоящий из вала, полюсной системы и контактных колец. А вот другой важный элемент – статор – нужен для формирования электротока (переменного). Статор состоит из сердечника, который набирается из стальных пластин, и обмотки.

Принцип работы автомобильного генератора – принципиальная элеткросхема узла

Недостаточно знать, как устроен генератор автомобиля в общем, если вы хотите полностью разобраться с принципом его работы. Надлежит, кроме того, изучить электросхему генераторного узла, которая включает в себя такие компоненты:

  • АКБ;
  • включатель зажигания;
  • «массу»;
  • щеточный узел;
  • конденсатор, предназначенный для подавления помех;
  • диоды обмотки;
  • плюсовой выход механизма;
  • диоды выпрямителя (силового) – отрицательные и положительные;
  • питание обмотки;
  • регулятор напряжения;
  • обмотки статора;
  • сигнальную лампу (она подает сигнал о неисправности описываемого устройства).

А вот теперь легко понять, как работает автомобильный генератор. При повороте ключа в замке зажигания через контактные кольца и щеточный механизм ток подается на обмотку возбуждения. В ней наводится необходимое поле (магнитное), что приводит в движение ротор, который начинает перемещать коленчатый вал. На выводах статорных обмоток создается напряжение переменного характера.

В тот момент, когда частота вращения коленвала достигает заданной частоты вращения, генератор начинает запитывать обмотку возбуждения.

Постоянное же напряжение из переменного получается за счет работы выпрямительного блока, что дает возможность генераторному устройству снабжать АКБ током. При изменении показателей частоты вращения и нагрузки коленвала начинает действовать регулятор напряжения. Его задача состоит в том, чтобы вовремя запустить обмотку возбуждения. Как видим, принцип функционирования генератора довольно-таки прост и понятен.

Читайте так же:
Новая иномарка за 700 000 рублей – что можно купить?

Автомобильный генератор

Автомобильный генератор представляет собой устройство которое обеспечивает работу всех электроэлементов, которые используются в современном автомобиле. Если смотреть с научной точки зрения, то автомобильный генератор является устройством, который преобразует механическую энергию коленчатого вала в электрическую энергию.

История автомобильного генератора

Майкл Фарадей

Майкл Фарадей

История автомобильного генератора начинается приблизительно 200 лет назад. Истоки этой истории лежат в далеком 1831 году, когда одновременно английский физик Майкл Фарадей и американский физик Джозеф Генри обнаружили явление электромагнитной индукции. Сейчас это явление известно как закон Фарадея, но статья не об этом. Приблизительно смысл этого закона можно выразить так: Электродвижущая сила генерируется в электрическом проводнике, который окружает изменяющийся магнитный поток. Открыв закон электромагнитной индукции, Майкл Фарадей решил построить наглядный макет своего закона. Сейчас он известен как Диск Фарадея — первое устройство, которое преобразовывало механическое движение в электрическую энергию. Таким образом можно считать, что это устройство является первым генератором. Сам Диск Фарадея был чрезвычайно неэффективным, но он имел огромное значение для развития науки и промышленности в целом.

Диск Фарадея

Диск Фарадея

Слухи о законе Фарадея начали распространяться и уже в 1832 году французский производитель инструментов Ипполит Пикси построил первый в мире динамо-генератор. Его модель создавала электрические импульсы, разделенные отсутствием тока. Таким образом, он случайно создал генератор переменного тока. Так как он не знал, что с ним делать(изменяющимся током), Пикси решил избавиться от переменного тока и сосредоточился на постоянном. Конечной задачей такого генератора являлось использование в промышленности, но это не представлялось возможным, так как генератор Пикси было довольно затруднительно использовать. Для получения электроэнергии нужно постоянно вращать вручную тяжелый магнит.

Porsche отмечает рост продаж

Следующие 30 лет аккумулятор оставался самым мощным источником электрической энергии для промышленности. Только в 1960 году итальянский физик Антонио Пачинотти модернизировал динамо-машину. Теперь она обеспечивала постоянную мощность постоянного тока, что явилось следующим шагом в развитии генераторов. Через пару лет немецкий ученый Эрнст Ве́рнер фон Си́менс и английский физик Чарльз Уитстон создали более мощную и полезную динамо-машину. Новшеством являлось то, что вместо вместо слабого постоянного магнита использовался автономный электромагнит.

В 1971 году произошел переломный момент, когда бельгийский изобретатель

Зеноб Теофил Грамм

Зеноб Теофил Грамм

заполнил магнитное поле железным сердечником. Он гораздо лучше подходил для магнитного потока. Это увеличило мощность динамо-машины на столько, что теперь ее можно было применять в коммерческих промышленных целях. Это событие значительно увеличило стремление развивать такое направление как получение электроэнергии. Самая надежная и эффективная конструкция динамо-машины была приписана американцу Чарльзу Ф. Брашу в 1876 году. Его изобретение было продано через Telegraph Supply Company.

Спецмероприятие ГАИ «Автобус» в Минске

К концу 1870-х годов компания Ganz начала использовать генераторы переменного тока в небольших коммерческих установках в Будапеште, а к 1880 году Чарльз Ф. Браш имел в эксплуатации более 5000 дуговых ламп, что составляло 80 процентов всех ламп в мире. С этим пришла экономическая мощь эпохи электричества. Однако, когда на прибыльном американском рынке господствовали динамо-машины постоянного тока, люди скептически относились к инвестированию в генераторы переменного тока. Системы управления и распределения электроэнергии переменного тока нуждались в значительном улучшении, прежде чем они смогли бы конкурировать с постоянным током на рынке. К концу века в США, Германии, Италии и других странах были разработаны системы переменного тока с лучшим управлением и мощными электродвигателями, которые, наконец, позволили переменному току конкурировать. Это было официально объявлено на Международной электротехнической выставке во Франкфурте в 1891 году, где трехфазное питание переменного тока оказалось лучшей системой для производства и распределения электроэнергии.

Читайте так же:
Двигатель автомобиля громко или шумно работает: что делать водителю

Чарльз Кеттеринг

Чарльз Кеттеринг. На столе первый в мире стартер-генератор

Что же касается истории автомобильного генератора, то в последующем, она очень тесно пересекается с историей автомобильного стартера и человеком по имени Чарльз Кеттеринг. В 1900-х годах не было такой острой потребности в генераторе как сейчас, так как не было такого количества электрических элементов. Автомобили того времени имели из электрических систем только катушку зажигания, которая питалась исключительно от аккумулятора. Байрон Картер, основатель компании Cartercar, погиб в результате отскока рукоятки стартера и Генри Лиланд, как глава Cadillac, решил разработать электрическое самозапускающее устройство. Когда инженерам Cadillac не удалось создать такое устройство, Генри Лиланд обратился за помощью к Чарльзу Кеттерингу и он взялся за эту работу. Ключевой задачей Кеттеринга заключалась разработка электрической системы, выполняющей три функции:

  1. стартер;
  2. производитель искры зажигания;
  3. источник тока для освещения.

Эта работа была выполнена в феврале 1911 года. Глава Cadillac заказал 12 000 таких устройств для своих моделей 1912 года. Таким образом Чарльз Кеттеринг создал первый в мире автомобильный динамо-генератор. Генераторы переменного тока, которые мы привыкли сейчас видеть в составе современных авто, появились во времена Второй Мировой Войны на военной технике. Это объясняется тем, что во время войны понадобилось дополнительное электропитание для военной техники. К примеру, для питания радиостанций и имеются подтверждения, что на один автомобиль могли устанавливать даже несколько генераторов. Конечно, со времен его изобретения проводились различные модернизации, но по своему конструктивному составу, он почти ничем не отличался от разработанного Чарльзом Кеттерингом. После Второй Мировой Войны, развитие автомобильных генераторов также не остановилось. Это устройство постоянно совершенствуется за счет внедрения новых технологий и по сей день, но принцип его работы, по сей день, основывается на законе Фарадея.

Основные характеристики стартера

Основные характеристики стартера двигателя внутреннего сгорания

Состав автомобильного генератора

Состав автомобильного генератора

Состав автомобильного генератора

Автомобильные генераторы, как и другие разновидности генераторов, выполняют одну и ту же функцию и имеют один и тот же состав. Различаться могут лишь размеры и конструктивные особенности отдельных элементов. Типичный генератор состоит из 7 элементов:

  1. Корпус;
  2. Шкив;
  3. Статор(обмотка);
  4. Ротор;
  5. Щеточный узел;
  6. Регулятор напряжения;
  7. Диодный мост.

Регулятор напряжения генератора

Регулятор напряжения генератора

Щетки генератора

Щетки генератора

шкив генератора

шкив генератора

диодный мост

диодный мост

Статор или обмотка генератора

Статор генератора

Крышка корпуса генератора

Крышка корпуса генератора

Ротор генератора

Ротор генератора

Все эти элементы объединены в один узел, которые в совместном своем исполнении обеспечивают питанием электрические элементы современного автомобиля.

Изменения Налогового кодекса Республики Беларусь

Принцип работы автомобильного генератора

Принцип работы автомобильного генератора лучше начать с отдельных элементов его конструкции. С корпусом все понятно: он удерживает все компоненты на своих местах и отводит тепло. Следующим в очереди шкив. Он предназначен для передачи крутящего момента от коленчатого вала к самому генератору посредством ременного привода. Статор, в свою очередь, является одной из основных частей, медная обмотка которой создает переменный ток в генераторе под воздействием ротора. Ротор с обмоткой возбуждения представляет собой вращающуюся деталь, которая создает магнитное поле и взаимодействуя с статором производят переменный электрический ток. Щеточный узел предназначен для передачи напряжения на вал ротора. В большинстве современных автомобилей уже нет такого понятия как щеточный узел, потому что он идет в сборе с регулятором напряжения. Вероятно многие слышали такую фразу: «Нужно щетки поменять!». У большинства современных производимых генераторов производится замена исключительно регулятора напряжения. Регулятор напряжения представляет собой полупроводниковое устройство, которое отвечает за поддержание напряжения в нужных пределах. Заключительным элементом является диодный мост. Диодный мост принимает произведенный переменный ток от статора, преобразует(выпрямляет) его в постоянный и передает на выходной контакт.

Читайте так же:
Как правильно установить Вебасто самому

Лампочки Ауди А6 C6

Таким образом общий принцип работы генератора будет следующий:

При повороте ключа зажигания в рабочее положение происходит запитка обмотки возбуждения ротора электрическим током. От аккумуляторной батареи, через определенную секцию диодного моста(выпрямителя) подается ток на регулятор напряжения, который, выбрав необходимое значение тока, передает его через щетки(щеточный узел) на обмотку возбуждения ротора. В это время начинает работать двигатель, который посредством ременного привода и шкива генератора начинают вращать ротор. Создаваемое обмоткой возбуждения ротора электромагнитное поле индуцирует переменный электрический ток в фазовых обмотках статора. От статора переменный ток поступает на так называемый диодный мост(выпрямитель), который в свою очередь преобразует переменный ток в постоянный и передает его на выходную клемму генератора(на корпусе). После этого автомобильный генератор передает постоянный электрический ток на автомобильный аккумулятор.

Audi Sport Gmbh представила обновленную R8

Техническое обслуживание генератора

Автомобильный генератор является таким автомобильным узлом, который не требует какого-то сверхъестественного обслуживания. Все техническое обслуживание генератора заключается в периодической чистке контактов, проверке и подтяжке болтов крепления, проверке натяжения ремня генератора и замене щеточного узла или регулятора напряжения.

Каждые 15 тысяч км пробега:

  1. Поверка крепления генератора к двигателю;
  2. Проверка надежности крепления крышки генератора;
  3. Проверка натяжения ремня генератора.
  4. Чистка контактов проводов в местах подсоединения к АКБ, генератору и регулятору напряжения.

Каждые 50 — 60 тысяч км пробега:

  1. Продувка генератора сжатым воздухом;
  2. Проверка крепления шкива генератора и стяжных болтов;
  3. Проверка натяжения ремня генератора и его подтяжка;
  4. Проверка щеточного узла и регулятора напряжения.

В общем случае, обслуживание генератора следует проводить при каждом техническом обслуживании автомобиля. Лучше доверить эти процедуры специалистам.

Палата представителей рассмотрела вопрос размещения наружной рекламы

Типичные неисправности генератора

Неисправности автомобильных генераторов бывают самые разные. Типичные неисправности заключаются в выходе из строя одного, а может быть и нескольких сразу элементов самого генератора.

К типичным неисправностям генератора относят:

  1. Износ ремня генератора и его разрыв;
  2. Повреждение шкива генератора;
  3. Износ подшипников генератора;
  4. Обрыв проводов или закисание контактов генератора;
  5. Износ щеток полный или частичный;
  6. Короткое замыкание витков статора;
  7. Разрушения обмотки ротора;
  8. Разрушение компонентов диодного моста;
  9. Повреждение корпуса генератора.

При возникновении неисправности очень важно разобраться в причине ее возникновения, потому что иначе устранить ее не получится. В пример можно смело привести такую причину как повреждение шкива генератора. Установка нового ремня генератора при поврежденном шкиве(например он зазубрен или искривлен) приведет к тому, что ремень через несколько тысяч пробега опять придет в негодность.

Если Вы владеете информацией которая может дополнить статью, пишите в комментариях!

Принцип работы генератора автомобиля все просто и понятно

Принцип работы генератора автомобиля все просто и понятно

Принцип работы генератора автомобиля понять совсем не сложно, если рассмотреть основные узлы этого важного устройства транспортного средства, которое превращает получаемую от мотора машины механическую энергию в электрическую.

  • 1 Схема автомобильного генератора – из чего состоит генератор автомобиля?
  • 2 Принцип работы генератора автомобиля – как именно он работает?
  • 3 Принцип работы автомобильного генератора – принципиальная элеткросхема узла
Читайте так же:
Ремонт и замена бензобака на ВАЗ 2108/09/14/15: как сделать быстро, чётко и своими руками

Схема автомобильного генератора – из чего состоит генератор автомобиля?

Данный узел автомобиля необходим для зарядки аккумуляторной батареи и обеспечения электрооборудования при двигателе ТС необходимым ему электрическим питанием. Как правило, находится генератор в передней части автомобильного двигателя. На сегодняшний день существует два конструктивных варианта исполнения интересующего нас устройства:

  • стандартная;
  • компактная.

И первая и вторая конструкции имеют ряд общих элементов. К таковым относят следующие механизмы:

  • щеточный узел;
  • регулятор напряжения;
  • статор;
  • выпрямительное устройство;
  • корпус;
  • ротор.

Разница же между стандартным и компактным генератором заключается в том, какую конструкцию имеет их корпус, приводной шкив, выпрямительный узел и вентилятор. Кроме того, они имеют разные геометрические размеры, что зависит не только от их устройства, но еще и от фирмы-производителя. При этом работа автомобильного генератора остается неизменной, какой бы вид ему не придали инженеры-конструкторы.

Принцип работы генератора автомобиля – как именно он работает?

Функционирование интересующего нас устройства базируется на явлении электромагнитной индукции. Суть ее в следующем. Когда магнитный поток проходит через медную катушку, на ее выводах образуется напряжение. Оно по своей величине пропорционально скорости, с которой этот самый поток изменяется.

А для того, чтобы магнитный поток смог образоваться, согласно эффекту индукции, следует пропустить электроток через катушку. По сути, если требуется получить электрический переменный ток, достаточно иметь под рукой:

  • катушку (переменное напряжение будет сниматься именно с нее);
  • источник магнитного переменного поля.

Принцип работы генератора автомобиля все просто и понятно

Указанным источником в современном транспортном средстве является вращающийся ротор, состоящий из вала, полюсной системы и контактных колец. А вот другой важный элемент – статор – нужен для формирования электротока (переменного). Статор состоит из сердечника, который набирается из стальных пластин, и обмотки.

Принцип работы генератора автомобиля все просто и понятно

Принцип работы автомобильного генератора – принципиальная элеткросхема узла

Недостаточно знать, как устроен генератор автомобиля в общем, если вы хотите полностью разобраться с принципом его работы. Надлежит, кроме того, изучить электросхему генераторного узла, которая включает в себя такие компоненты:

  • АКБ;
  • включатель зажигания;
  • «массу»;
  • щеточный узел;
  • конденсатор, предназначенный для подавления помех;
  • диоды обмотки;
  • плюсовой выход механизма;
  • диоды выпрямителя (силового) – отрицательные и положительные;
  • питание обмотки;
  • регулятор напряжения;
  • обмотки статора;
  • сигнальную лампу (она подает сигнал о неисправности описываемого устройства).

Принцип работы генератора автомобиля все просто и понятно

А вот теперь легко понять, как работает автомобильный генератор. При повороте ключа в замке зажигания через контактные кольца и щеточный механизм ток подается на обмотку возбуждения. В ней наводится необходимое поле (магнитное), что приводит в движение ротор, который начинает перемещать коленчатый вал. На выводах статорных обмоток создается напряжение переменного характера.

В тот момент, когда частота вращения коленвала достигает заданной частоты вращения, генератор начинает запитывать обмотку возбуждения.

Принцип работы генератора автомобиля все просто и понятно

Постоянное же напряжение из переменного получается за счет работы выпрямительного блока, что дает возможность генераторному устройству снабжать АКБ током. При изменении показателей частоты вращения и нагрузки коленвала начинает действовать регулятор напряжения. Его задача состоит в том, чтобы вовремя запустить обмотку возбуждения. Как видим, принцип функционирования генератора довольно-таки прост и понятен.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию