Функціонування автомобіля забезпечується через два джерела живлення: АКБ (розподіляє заряд) і автомобільного генератора (виробляє заряд). Їхній принцип роботи кардинально відрізняється. Якщо АКБ витрачає електроенергію, яка була накопичена раніше, то генератор в авто займається її виробленням.
У цій статті ви зможете ознайомитися з тим, яке значення має генератор для машини і як він працює.
Що таке генератор у машині
Отже, навіщо потрібен генератор у машину?
Генератор використовувався практично з самого зародження автомобілебудування. Однак у той час інженерам були доступні тільки генератори постійного струму. Пристрій генератора автомобіля такого типу вирізнявся нестабільністю роботи і зовсім невеликим обсягом потужності.
Усе змінилося в 60-х роках ХХ століття. На ринку з'явилися селенові та кремнієві напівпровідники, які дали змогу інженерам створити новий винахід - генератори змінного струму. Новий пристрій мав меншу вагу (у кілька разів). Ще однією перевагою стала ефективність. За однакового навантаження робота генератора автомобіля змінного струму стабільніше виробляла електроенергію і розподіляла між бортовою мережею та акумулятором. За кілька років пристрій кардинально змінився. Обладнання стало потужнішим, надійнішим і стабільнішим.
Навіщо потрібен генератор у машині
Якщо ви хочете знати, для чого потрібен генератор у машині, то спершу слід ознайомитися з його функціоналом.
Автомобіль починає рухатися під час запуску. Коли ви повертаєте ключ, струм з АКБ переходить на стартер.
Основна проблема полягає в тому, що АКБ має обмежений запас енергії. І ось тут принцип роботи генератора автомобіля стає дуже корисним. Прилад перетворює кінетичну енергію від руху в електроенергію. Це дає змогу підживити акумулятор і електромережу транспортного засобу.
Генератор в автомобілі - пристрій, який виробляє енергію навіть за увімкненого холостого ходу. Але тут все не так просто і швидко. На максимальний показник потужності це обладнання виходить, починаючи від 1500 обор./хв. Цей аспект відіграє ключове значення, якщо йдеться про принцип роботи генератора в машині.
Принцип роботи генератора автомобіля
Принцип дії автомобільного генератора умовно можна поділити на кілька етапів:
- Насамперед задіюється щітково-колекторний вузол. Від АКБ до нього переходить енергія, яка потрапляє далі на контакти.
- Колінчастий вал розкручує ротор. Конструкція передбачає наявність статора, саме ця деталь відповідає за вироблення електроенергії. Коли ротор починає працювати на повну потужність, джерелом енергії для статора стає генератор.
- Підживлення мережі авто здійснюється через спеціальний міст, він перетворює змінний струм на постійний, що дає змогу уникнути перевантаження в мережі.
- У процесі роботи показник напруги змінюється залежно від швидкості руху ротора через спеціальний регулятор.
Таким чином пристрій авто генератора одночасно забезпечує роботу електромережі і збільшує обсяг заряду АКБ. Панель машини має сигнальну лампочку. Якщо вона горить, то генератор вийшов з ладу (розірвався ремінь або з'явилася інша поломка). У такому разі автомобіль підтримується виключно від енергії АКБ. Тоді робота авто забезпечується зарядом, який залишився в батареї.
Пристрій генератора автомобіля
Давайте розберемося, як влаштований генератор автомобіля. Для початку слід зазначити, що робота генератора нагадує електромотор з однією різницею, що останній не виробляє, а споживає електроенергію.
Конструкція складається з цілої низки компонентів. Їх знання дасть змогу краще дізнатися, що таке генератор у машині.
Корпус
Будову генератора автомобіля починають розглядати з корпусу. Це захисний елемент для всіх частин пристрою. Його складовими є дві кришки, скріплені невеликими болтиками.
До головних особливостей корпусу генератора належать:
- легкість - для цього використовуються певні сплави з алюмінію;
- виведення тепла;
- здатність ігнорувати вплив магнітного поля.
Корпус оснащується вентиляцією для ефективнішого відведення тепла, а також спеціальними фланцями для кріплення. Контакт, що виводить струм із пристрою, розташовується в його задній частині.
Така конструкція корпусу дає змогу краще зрозуміти, як працює автогенератор.
Привід
Якщо хочете знати, як працює генератор в автомобілі, почати слід з роботи приводу.
Зусилля колінвала передаються на шків, а той сприяє обертанню ротора. При цьому шків обертається швидше, ніж колінвал.
Для передачі крутного моменту ДВЗ використовується спеціальний ремінь. Певний вид ременя застосовується залежно від конструкції генератора. У наш час найбільш оптимальним варіантом є поліклиновий ремінь.
Якщо цікавий принцип роботи автомобільного генератора, то на особливості функціонування приводу зверніть увагу насамперед.
Статор
Робота статора також відіграє важливу роль, якщо йдеться про те, як працює автомобільний генератор. Конструкція деталі нагадує кільце. Головним завданням статора є виробництво електроенергії через збурення магнітного поля від ротора.
Конструкція статора передбачає наявність 2 елементів:
- сердечника - пластинок зі сталі, які утворюють собою 36 пазів;
- обмотки - вона навивається на пази.
Ротор
Принцип роботи генератора змінного струму автомобіля також сильно залежить від функціонування цієї деталі. Вона складається з таких компонентів:
- обмотки збудження;
- сердечників;
- вала;
- контактних кілець.
Процес роботи ротора виглядає таким чином:
- Обмотка є електромагнітом. Вона забезпечує наявність магнітного поля, яке з'являється через зусилля колінвала.
- Сердечники розташовані по обидва боки від обмотки. Вони використовуються для регуляції сили магнітного поля, а також його напрямку.
- Контактні кільця забезпечують передачу енергії на обмотку від АКБ. Найчастіше вони виготовляються з міді, проте існують також сталеві та латунні варіанти. Кільця безпосередньо припаюються до контактів обмотки.
Регулятор напруги
Саме ця деталь посприяла появі пристроїв, які працюють на змінному струмі. Вона дає змогу краще зрозуміти, що таке генератор в автомобілі.
Регулятор підтримує показник напруги в певних межах. Зараз у більшості випадків використовуються регулятори з напівпровідників, які встановлюються біля щіткотримачів.
Якщо машина рухається з високою швидкістю, то на статорі напруга сягатиме 16 вольт. Такий електричний струм виведе з ладу електромережу автомобіля, тому регулятор знижує напругу струму, джерелом якого служить АКБ.
Щітково-колекторний вузол
Один з найпростіших елементів, який впливає на принцип роботи генератора авто. Контакти вузла з'єднані з регулятором напруги, і він часто є з ним однією деталлю. Основним завданням щіткового вузла є передача електроенергії на ротор.
Конструкція щіткового вузла передбачає наявність таких деталей: щіткотримач, щітки з графіту, пружини для притискання.
Діодний міст
Генератор на авто змінного струму не працює без діодного моста. Також називається випрямним блоком. Конструкція деталі складається з двох радіаторів з позитивним і негативним зарядом, а також діодів, які до них приєднуються. Основним завданням блоку є прийом змінного струму і виведення постійного.
Діоди пропускають електрику тільки в одному напрямку, відсікаючи таким чином будь-який струм зі зворотним полюсом. Випрямний блок встановлюється всередину корпусу генератора на його задню кришку. Однак у деяких моделях він виноситься і за межі корпусу.
Термін служби генератора автомобіля
Вище ви ознайомилися з тим, з чого складається генератор авто, однак для коректної і тривалої роботи власник транспортного засобу має подбати про належний технічний догляд за деталлю.
Генератор у машині - це критично важлива частина, яка відповідає за правильний розподіл енергії між АКБ і бортовою мережею, а також підживлює рівень заряду акумуляторної батареї. У середньому термін служби генератора автомобіля - 4 або 5 років. Якщо говорити про ресурс роботи, то це близько 120 тисяч кілометрів.
Принцип роботи автогенератора сприяє появі механічних та електричних несправностей. До основних проблем, з якими стикаються автолюбителі, належать:
- обрив приводного ременя;
- поломка щітково-колекторного вузла через зношування графітових щіток;
- поломка обгінної муфти - ресурс роботи становить не більше 100 000 км;
- несправності з регулятором напруги - піддаються ремонту, однак для цього слід віднести його в сервіс;
- підшипники - виходять з ладу через неправильно натягнутий приводний ремінь.
Найнебезпечніша проблема - корозія. Пил, волога або залишки від автомобільних рідин потрапляють до автогенератора, принцип роботи якого тільки сприяє їхньому накопиченню (через магнітне поле). Це призводить до повної поломки генератора. Щоб цього не сталося, подбайте про чищення пристрою.
Ось ви і дізналися принцип роботи генератора в автомобілі, щоб краще доглядати за ним і дозволити прослужити йому більш тривалий термін
