Для обеспечения питания бортовой электросети транспортного средства в его конструкции предусмотрено два элемента: аккумуляторная батарея и генератор.
Однако источник питания не в состоянии функционировать автономно продолжительный период времени, поскольку во время пуска силового агрегата и работы потребителей электрической энергии снижается его емкость.
Именно для корректного функционирования АКБ и поддержания необходимого напряжения бортовой сети автомобиля предусмотрен генератор, назначение которого заключается в постоянной генерации электрической энергии во время работы силового агрегата.
Содержание
Распространенные типы автомобильных генераторов
Производители выпускают два типа генераторов для транспортных средств, а именно:
- Генератор постоянного тока – сегодня является разве что экспонатом политехнического музея, поскольку не устанавливается на современную автомобильную технику.
- Генератор переменного тока – отличается надежностью и стабильностью в работе. Первые модели появились в середине 1940-х годов в Америке, и сразу же снискали популярность.
Конструкционные и функциональные особенности
Несмотря на конструкционные различия, оба устройства применяются для выработки электрической энергии. Каждый из этих элементов имеет свои особенности, достоинства и недостатки.
Например, минусами генератора постоянного тока являются:
- относительно непродолжительный эксплуатационный период;
- необходимость постоянного технического обслуживания;
- частые поломки;
- низкая производительность;
- перебои в работе, из-за чего страдает мощность устройства;
- достаточно сложная схема подключения.
Генераторы постоянного тока, в конструкцию которых дополнительно включен коллектор, могут функционировать как отдельный электромотор. Поэтому, такие устройства широко применяются на гибридных транспортных средствах. Их главной отличительной особенностью от генераторов переменного тока являются неподвижные электромагниты.
Более распространен генератор переменного тока. Его конструкция состоит из корпуса, который имеет переднюю и заднюю крышки. Внутри корпуса находится неподвижный статор с обмоткой и подвижный ротор, который вращается вокруг своей оси.
Передняя крышка имеет технологическое отверстие, в которое выведена часть ротора, заканчивающаяся шкивом. Задняя крышка содержит контактную панель.
Генератор располагается в моторном отсеке, где крепится посредством ботового соединения. На крышках детали имеются крепежные пластины.
Передняя и задняя крышки генератора изготавливают методом литья из сплавов на основе цинка либо алюминия. В них обязательно предусмотрены отверстия для вентиляции подвижного элемента.
В зависимости от конструкции корпуса генератора, вентиляционные отверстия могут иметь различное расположение. Обе крышки фиксируются между собой и с корпусом при помощи длинных винтов.
Статор генератора имеет вид двух подков, которые изготавливаются из стальных пластин. Обе части статора скрепляются между собой заклепками либо сварочным швом. В каждой из частей-подков имеются технологические пазы с обмоткой. Каждый паз изолируется специальным составом либо полимерным диэлектриком.
Конструкция ротора представляет собой составную из двух частей полюсную систему, изготовленную по технологии штамповки. Обе чести жестко запрессованы на втулке вала, которая содержит возбуждающую обмотку.
В качестве материала изготовления роторного вала используется легированная сталь. На одном из концов ротора имеется резьбовое соединение, при помощи которого к валу крепится шкив.
В большинстве генераторов, выпущенных после 2000 года, фиксация шкива на валу осуществляется посредством затяжки гайки без использования специальной шпонки.
Чтобы облегчить эту процедуру конец вала имеет углубление под шестигранник или свободный участок, который можно застопорить при помощи гаечного ключа.
В качестве токосъемников используются два типа щеток:
- меднографитовые
- электрографитовые
Однако второй тип в генераторах практически не используется, за счет больших потерь напряжения. Несмотря на это, электрогарифитовые щитки обладают большим ресурсом эксплуатации. Так же их использование позволяет продлить срок службы роторного коллектора.
Особенности выпрямительных узлов, использующихся в генераторах переменного тока
В современных транспортных средствах с генераторами переменного тока используется один из следующих типов выпрямительных узлов:
- диодный мост, который имеет специальные теплоотводящие пластины;
- диодный мост, для охлаждения которого используются металлические ребра большой площади.
Помимо основного выпрямительного блока, в сети генератора может присутствовать вспомогательный, который также состоит из диодного моста, заключенного в корпус из прочного пластика.
Короткое замыкание положительных и отрицательных теплоотводящих пластин является не только одной из причин выхода генератора из строя, но и представляет серьезную опасность для транспортного средства. Чтобы этого не произошло, пластины охлаждения выпрямительного блока покрывают специальным диэлектрическим составом.
Распространенные неисправности генератора
Несмотря на всю надежность конструкции и простой принцип функционирования, генераторы электрической энергии выходят из строя. Все поломки генератора делятся на два типа:
- Механические – наиболее распространенные вид повреждений, к которым относится естественных износ контактных щеток, коллектора ротора и т. д. Поскольку большинство выработанных элементов невозможно восстановить, для устранения неисправности генератора, их следует заменить.
- Электрические – наиболее сложные повреждения, поскольку являются причиной не только некорректной работы либо выхода из строя генератора, но и негативно влияют и на других потребителей электрической энергии.
Все неисправности генератора подлежат немедленному устранению, поскольку делают невозможной нормальную эксплуатацию транспортного средства. В продаже имеется большой ассортимент запасных частей для ремонта автомобильного генератора.
