Каждый автолюбитель сталкивается с обслуживанием генератора. Бывают случаи выхода его из строя и не всегда верно отдавать его в сервисный центр или покупать новый. Возобновить его работоспособность можно самостоятельно и сделать это довольно просто. В этом случае необходимо знать принцип работы, благодаря которому проверить генератор на предмет исправности очень легко.
Основная информация
Генераторы используются для получения электрической энергии. Они трансформируют другую энергию, при помощи которой получается электрический ток, появляющийся в проводнике за счет электродвижущей силы (ЭДС). Это сила заставляет направлено перемещаться заряженные частицы, которые называются электронами. Электрон имеет отрицательный заряд. При помещении проводника в электромагнитное поле и совершении им движений образуется разность потенциалов.
Это условие можно рассматривать и с обратной стороны: при воздействии движущегося равномерно или равноускоренно в проводнике начинает генерироваться ток. Это явление называется электромагнитной индукцией, получившее широкое применение при изготовлении различных видов устройств и электрических машин. На этом принципе сделаны трансформаторы, электродвигатели и генераторы тока.
Генератор тока - это разновидность электрической машины, преобразующей энергию различного типа в электрическую. Для того чтобы проверить работу генератора на автомобиле, нужно ознакомиться с его устройством и принципом действия.
Устройство электрогенератора
Генераторы любого типа одинаковы по конструктивному исполнению, но есть и некоторые различия. Устройство состоит из таких основных частей:
Корпус является главной частью любого генератора, так как в нем осуществляется крепление основных узлов и механизмов. В нем происходит установка подшипников, продлевающих срок службы электрогенератора (далее ЭГ) и смягчающих удары при вращении ротора. Корпус устройства изготавливается из прочного сплава. Кроме того, он служит для защиты от механических повреждений, попадания пыли, влаги и отрицательного влияния внешних факторов.
Статор, имеющий магнитные полюса, выполняется из специальной электротехнической обмотки. Магнитные полюса - это обмотки, состоящие из определенного количества витков провода, диаметр которого подбирается расчетным путем.
Ротор приводит в движение сторонняя сила, при его вращении образуется разность потенциалов. Напряжение (U) или разность потенциалов поступает через кольца в коробку соединительных проводов. С коробки отводится для дальнейшего преобразования в более качественное напряжение.
Принцип работы
Принцип действия основывается на законе электромагнитной индукции. При вращении в однородном магнитном поле происходит образование U на роторе. Работа ЭГ состоит из следующих моментов:
Кольца, выполняющиеся из медного проводника, вращаются синхронно с ротором, а нужны для протекания тока на кольца. Все ЭГ отличаются по конструкции, методу возбуждения обмоток статора, количеству фаз и типу соединения обмоток. Исходя из конструктивного плана, различают два типа:
- Неподвижные полюса, при которых якорь вращается.
- Подвижные полюса.
Последний тип получил широкое применение, так как он генерирует сравнительно большой ток при меньших габаритах и получение U, являющимся близкому к синусоидальному. Этот тип имеет 3 основных модификации:
- Независимое возбуждение.
- Самовозбуждение.
- Работа от постоянных магнитов.
Первая модель приводится в действие сторонним источником механического, теплового, водяного и других видов энергий. Вторая модель питается своим же выпрямленным током, а работа последней осуществляется при помощи постоянных магнитов, образующих магнитное поле с постоянной составляющей Ф.
Одним из наиболее востребованных является соединение звездой (схема 1) с нейтральным проводом, который является компенсатором фазовых перекосов. Кроме того, нулевой провод исключает снижение мощности и нагрев статорных катушек при воздействии кольцевого тока (I).
Схема 1 — Соединение звездой.
К обмоткам, соединенным по типу звезды, нагрузка активной составляющей с нейтральным проводом является минимальной. Однако существует еще одна схема (схема 2) соединения статорных катушек ЭГ треугольником. Она применяется редко в бытовых условиях.
Схема 2 — Соединение статорных обмоток треугольником.
При этом виде подключения обмоток следует подключать приборы и механизмы сравнительно небольшой мощности. Все виды генераторов имеют различные технические характеристики (ТХ).
Технические характеристики
ЭГ отличаются между собой еще по основным техпараметрам: генерируемыми U, I и мощностью (Р), а также частотой вращения ротора и коэффициентом по Р (cosф).
Регуляция U осуществляется благодаря изменению Ф. Для этого последовательно подключают в цепь обмоток возбуждения специальных устройств - регуляторов U. Если используется сторонний двигатель для вращения вала ЭГ, то обороты регулируются на нем. При применении генераторов, возбуждение которых происходит от постоянных магнитов, нужно применять регулятор и стабилизатор U.
Для сетевого подключения применяют параллельное соединение электрогенераторов. Нужно следить за равенством ЭДС, фазовый сдвиг при этом равен 0. Этот процесс называется синхронизацией ЭГ с питающей сетью и для этого применяют специальный прибор, который называется синхроскопом. Синхроскоп является обыкновенной лампой с вольтметром. Он подключается последовательно к ЭГ. Во время пуска электрогенератора происходит регулировка I возбуждения на статорных катушках.
Лампа начинает мигать, а при приближении к оптимальной величине тока эти моргания становятся интенсивнее. В конечном счете она гаснет, и в этом случае процесс синхронизации завершен. Кроме того, показания вольтметра, который еще называется нулевым, должны быть равны 0.
Сферы применения
Трехфазные генераторы используются вместе с диодным мостом для , питания бортсети, системы зажигания, световой сигнализации и освещения, бортового компьютера и прочего оборудования авто. Подключение происходит к регулятору U на интегралке (интегральная микросхема), стабилизирующей его значения в пределах нормы.
Генераторы различаются по сферам применения и следует выделить их основные виды: автомобильный, электрический, инверторный, дизельный, синхронный, асинхронный, электрохимический.
Аккумулятор для автомобиля служит для кратковременного вращения коленвала при помощи стартера. Стартер питается от аккумулятора, который является в большинстве современных авто гибридным. При воздействии на обмотку возбуждения при включении зажигания I течет по кольцам и в обмотке возбуждения генерирует электромагнитное поле, благодаря которому и запускается ротор. Ротор создает волны электромагнитной составляющей, пронизывающих обмотки статора.
Электрогенератор необходим для преобразования энергии различных сторонних источников, оказывающих воздействие на вал последнего. Кроме того, сейчас распространены инверторные типы ЭГ. Они производят качественную электроэнергию и являются автономным источником питания. Основной принцип работы такого инверторного генератора сводится к следующему:
- Переменный высококачественный ток вырабатывается и выпрямляется при помощи диодного моста, на выходе которого появляется постоянное U.
- Постоянное U накапливается в аккумуляторных батареях, из которых при помощи инвертора происходит преобразование в переменный ток.
Часто применяется для бытовых нужд дизельный генератор. Он преобразует энергию при сгорании топлива в электрическую. Топливо представляет собой химический вид энергии, а сгорание - процесс окисления кислородом, содержащимся в воздухе. При сгорании происходит трансформация тепловой в механическую электроэнергию, а дальше, согласно принципу работы генератора, происходит получение электрического тока.
Ротор синхронного ЭГ является постоянным магнитом. У этого магнита есть полюса, число которых может быть в диапазоне от 2 и выше, но это значение всегда кратно двум. При запуске ЭГ ротор производит электромагнитное поле и при увеличении частоты вращения возникает I в обмотках. Вследствие этого, появляется U, которое контролируется спецустройством. Напряжение при этом является стабильным, а следовательно, этот факт является положительной стороной этого типа ЭГ.
В некоторых случаях возможна значительная перегрузка по I. Этот тип требует применения дополнительного оборудования для защиты от перегрузок. Электрогенераторы асинхронного типа отличаются от синхронных тем, что ротор вращается с некоторым опережением.
Источник химической энергии или электрохимический генератор является очень интересным и экологически чистым изобретением. Принцип его работы состоит во взаимодействии водорода и кислорода. Использование этих элементов делает его опасным: водород является взрывоопасным газом, а кислород мощным окислителем (при возгорании водорода пожар только усилится за счет кислорода-катализатора). Следует отметить, что при использовании любого генератора, кроме инверторного, следует применять дополнительные устройства защиты и регуляции параметров выходного U и I.
Способы проверки на автомобилях
Иногда генератор выходит из строя на автомобиле, мотоцикле и других видах транспорта. Существуют такие варианты решения проблемы: ремонт в сервисном центре, покупка нового или ремонт своими силами. Кроме того, непосредственно при покупке нужно проверить зарядку генератора аккумуляторной батареи. Если батарея новая, то при неудачных попытках ее заряда возможен выход последней из строя. Первые два варианта требуют вложения денежных средств, хотя многие автолюбители предпочитают решать проблему самостоятельно. Для устранения основных неисправностей нужно знать типичные поломки:
- Заклинивание подшипников.
- Сгорание обмоток.
- Неисправность щеток.
- Выход из строя реле, которое применяется в регуляторе U.
При заклинивании подшипников происходит заклинивание ротора и для устранения этой проблемы нужно разобрать и смазать подшипники. Кроме того, если они пришли в негодность, то нужно заменить их другими.
При сгорании обмоток роторной и статорной катушек ее нужно прозвонить тестером на предмет короткозамкнутых витков, а при необходимости - перемотать. Как правило, щетки подлежат замене, но бывают случаи ослабления пружин, необходимых для амортизации вращения вала и щеточного узла. Пружины нужно в этом случае тоже заменить. Реле регулятора U отвечает за зарядку батареи от ЭГ и при выходе его из строя АКБ не заряжается вообще.
В основном происходят неполадки электрического плана и проверить генератор на машине, не снимая его, достаточно просто. Существует 2 способа проверки: прозвонить генератор мультиметром и проверка работы генератора на автомобиле под нагрузкой.
Проверить генератор автомобиля в домашних условиях при помощи мультиметра можно условно разделить на несколько этапов:
Для проверки нужно точно знать модель и параметры ЭГ: U, I, сопротивление обмоток (R). Его (ЭГ) нужно отсоединить от проводки авто и начинать , а затем сравнить показатели с необходимыми.
Второй способ является простым и дает результат не хуже первого. Основные шаги проверки генератора для ВАЗ (хотя этим способом можно проверять ЭГ для любого вида транспорта):
Таким образом, нет необходимости идти в сервисный центр для ремонта автомобильного ЭГ или покупать новый. Прежде всего нужно разобраться с неисправностью, ведь в большинстве случаев она оказывается достаточно примитивной и легко устраняется даже неопытным автолюбителем.
Задача генератора, как основного источника электроэнергии в авто – формирование и поддержание напряжения на определенном уровне вне зависимости от уровня нагрузки на бортовую сеть.
Полностью работоспособный агрегат должен выдавать 13-14,5 вольт.
Стабильность напряжения поддерживается электронным реле-регулятором, который в большинстве случае встроен прямо в генератор. Его выход из строя резко ограничивает возможности эксплуатации машины: в этом случае единственным источником энергии останется аккумулятор, который в скором времени разрядится. Какие поломки случаются с этим устройством, как проверить генератор и что является причиной поломок, об этом рассказывается ниже.
Признаки неисправности генератора
Полный или частичный отказ устройства можно определить по нижеследующим признакам:
- Сигнальная лампа на щитке приборов, обычно выполненная в виде изображения аккумулятора, начинает мигать или горит постоянно. Это говорит о том, что АКБ не заряжается или подаваемый на нее ток недостаточен.
- Постоянные сбои в электрооборудовании: нестабильная работа наружного и внутреннего освещения, когда лампы горят то ярче, то тусклее, отопления при заведенном двигателе (если мотор заглушен, то все функционирует нормально). Кстати, проблемы с освещением могут наблюдаться и при необходимости .
- Аккумуляторная батарея постоянно и часто разряжается.
- В салоне или подкапотном пространстве ощущается горелый запах.
- Со стороны генератора слышен свист или чрезмерно громкий шелест.
- Генератор при работе сильно гудит: неисправен диодный мост или обмотки статора.
Появление вышеперечисленных признаков говорит о необходимости проведения немедленной диагностики. Но как проверить генератор самостоятельно? Если вы умеете обращаться с мультиметром, то диагностику можно провести, не обращаясь в автосервис. Однако сначала нужно определиться с характером поломки. Повреждения могут быть как электрическими, так и механическими.
Неисправности генератора и причины его выхода из строя
Сначала немного о конструкции устройства. Главные составляющие генератора – статор (неподвижный элемент), ротор (крутящаяся часть), щетки, блок встроенного реле-регулятора, диодный мост и корпус с подшипниками.
А теперь – о наиболее характерных неисправностях:
- Заклинивание подшипников. Эта проблема чаще всего возникает у генератора, находящегося длительное время в эксплуатации. Грязь, пыль, влага постепенно делают свое дело: в результате подшипники заклинивают, ротор устройства перестает крутиться и ремень привода обрывается. Здесь есть нюанс: иногда полной остановки генератора не происходит – его «подклинивает». В этом случае будет слышен характерный свист, свидетельствующий о повышенном трении в разваливающихся подшипниках. При замене этих элементов рекомендуется ставить сразу два новых (в задней части и передней крышке генератора).
- Сгорание, межвитковое замыкание роторной или статорной обмотки. Причины этой неисправности тоже не отличаются оригинальностью: это влага и соль на дорогах, которые в «паре» разъедают лаковую изоляцию обмоток, в результате чего происходит замыкание и в конечном итоге перегорание проводов.
- Поломка или износ щеток.По конструкции они представляют собой графитовые квадратные или прямоугольные изделия, контактирующие с медными дорожками (контактными кольцами) статора. Чаще всего щетки изнашиваются, реже – ломаются. Иногда их работоспособность удается определить визуально: поставьте машину в темный гараж и пустите двигатель, предварительно открыв капот. Искрение внутри генератора указывает на изношенность щеток.
- Неисправности регулятора напряжения. Это электронный блок, задача которого – поддерживать напряжение на одном уровне, обеспечивать поступление номинального тока на аккумулятор и не допускать его перезарядки (что приводит к выкипанию электролита).
- Неисправности выпрямительного блока. Он состоит из нескольких электронных компонентов, образующих диодный мост. При выходе из строя хотя бы одного из них, ток перестает выпрямляться, функционирование регулятора напряжения прекращается: бортовая сеть начинает питаться только от аккумулятора, ресурс работы которого ограничен.
Как проверить зарядку аккумулятора и работоспособность генератора мультиметром
Для проведения этой процедуры совсем необязательно иметь профессиональный тестер: подойдет обычный мультиметр, в котором есть режимы измерения сопротивления (омметр) и напряжения. Сначала нужно произвести измерения на неработающем двигателе. Прицепите щупы мультиметра к аккумуляторным клеммам: тестер должен показывать не менее 12,5 вольт (при нормально заряженной АКБ).
Теперь заведите машину и, не включая ни одного потребителя, снова измерьте напряжение: оно должно находиться в диапазоне 13,8-14,5 В. На следующем этапе потребуется к бортовой сети подключить нагрузку: отопитель на полную мощность, мультимедиа, фары (дальний свет), противотуманки и обогрев заднего стекла. Посмотрите на прибор: при исправном генераторе напряжение упадет до 13,7-14 В. Если значение ниже, придется тестировать генератор. Далее описаны способы, как проверить генератор и его составляющие, не снимая устройство с автомобиля.
Регулятор напряжения
Предназначение этого блока (некоторые называют его «шоколадкой» или «таблеткой»), встраиваемого в генератор — стабилизация бортового напряжения. Чтобы проверить генератор мультиметром вместе с регулятором, последний снимать с машины не нужно. Потребуется провести операцию, описанную выше: т. е. измерить напряжение аккумулятора при заглушенном и работающем двигателе. Отклонение от нормы в меньшую сторону говорит о неисправности либо регулятора напряжения, либо генератора. А вот превышение параметра в 14,5 вольт свидетельствует о выходе из строя реле, что чревато постоянным закипанием АКБ. Чтобы более точно проверить регулятор напряжения, его нужно снять. Это не составляет труда и демонтаж можно произвести прямо на установленном генераторе: достаточно отвернуть 2-3 винта (число зависит от модели авто). Дальнейшие действия:
- отсоедините плюсовую клемму от АКБ;
- возьмите регулятор и к его клемме (куда подсоединяется тонкий провод от генератора) подключите «+» аккумулятора, минус присоедините ко второму контакту реле («массе»);
- к щеткам регулятора напряжения с помощью проводков подключите любую автомобильную лампу, рассчитанную на 12 В;
- ее свечение будет указывать на исправность блока.
Проверка диодного моста без снятия его с машины
Функция этого блока – выпрямление переменного для преобразования в постоянный. В состав моста чаще всего входит 6 полупроводниковых диодов. Три из них проводят ток только в одну сторону, три – в другую. Чтобы проверить генератор мультиметром и заодно целостность диодов, потребуется снять провода, присоединенные к регулятору напряжения, генератору. Не забудьтеотключить «-» от аккумулятора. Переключите тестер в диапазон сопротивлений. Плюсовой щуп (он имеет красный оттенок) прибора присоедините к клемме «30» генератора (сюда подходит самый толстый кабель, протянутый от АКБ), минусовый (черного цвета) – к корпусу («массе») устройства.
Если диодный мост исправен, то показания тестера – бесконечно большое сопротивление. Если оно составляет сколько-то Ом, то выпрямитель нужно менять.
Проверка диодов мультиметром на демонтированном и разобранном генераторе
Мост включает в себя пару алюминиевых пластин: одна из них «минусовая», вторая «плюсовая». Возьмите тестер и один из его щупов приставьте к пластине, а вторым касайтесь по очереди контактов диодов, зафиксированных на пластине. Прибор должен показывать бесконечность или сопротивление (обычно несколько килоом). Потом поменяйте щупы: должна получиться противоположная картина. То же самое проделываем со второй пластиной. Если на каком-то диоде показания будут равны нулю, значит, он пробит и его надо заменить. Если же все диоды показывают определенное сопротивление, а один из них – бесконечность, то это означает обрыв: электронный компонент также нуждается в замене.
Проверка обмоток ротора
Когда щетки генератора не изношены и их длина 4,5 мм и более, а диодный мост цел, можно приступать к проверке ротора. Для этого генератор придется снять и разобрать. Демонтированное устройство нужно разделить на две части, выкрутив болты крепления. На одной из них вы увидите вал, на котором зафиксированы медные контактные кольца.Как проверить генератор в этом случае? Нужно просто установить измерительный прибор в режим омметра с пределом измерений 50-100 Ом и приставить каждый щуп прибора к контактным кольцам. Стрелка (или появятся цифры) мультиметра отклонится до 2-5 Ом. Если оно выше, то это признак ненадежного контакта между кольцами (возможна плохая пайка выводов обмотки). При меньшем сопротивлении очевидно межвитковое замыкание обмоток.
Чтобы наверняка убедиться в состоянии ротора, стоит провести еще одну проверку. На контактные кольца следует подать напряжение 12 вольт от аккумулятора, в разрыв минусового или плюсового провода подключите тестер, установив его в режим измерения силы тока (соблюдайте полярность подсоединения щупов прибора). Его значение должно находиться в диапазоне 3-4,5 А. Более высокая сила тока свидетельствует о межвитковом замыкании обмоток. Определить их неработоспособность можно и чисто визуально: об этом вам подскажет темный цвет проводов и запах гари.
Проверка сопротивления изоляции
Понадобится 220 вольт и рассчитанная на это напряжение лампа. Один провод подсоедините к любому контактному кольцу, второй – к корпусу ротора. При целой и незамкнутой обмотке лампочка гореть не будет. Если наблюдается ее горение или даже чуть слабое свечение, обмотку придется ремонтировать (перематывать в профильной мастерской) или менять.
Проверка статорных обмоток
Данная процедура также требует демонтажа генератора с последующей его разборкой. У этой части устройства имеется несколько обмоток, поэтому придется проверять каждую. Сначала отсоедините провода, ведущие от диодного моста к обмоткам (возможно, понадобится паяльник). Потом:
- Переключите измерительное устройство в режим омметра, на минимальный предел – обычно это 1 (что лучше) или 10 Ом. Все измерения рекомендуется осуществлять более точным цифровым прибором.
- Подсоединяйте поочередно щупы тестера к выводам обмоток. Прибор должен «выдавать» почти 0,2 Ома.
- Протестируйте сопротивление между одним из выводов катушки и «нулем» (общим проводом) статора. Нормальное показание тестера – 0,3 Ома.
- Еще проверьте целостность изоляции. Один провод, подключенный к бытовой розетке 220 В, присоедините к корпусу ротора, второй – через обычную нитевую лампу мощностью 25-40 Вт, включенную последовательно, к клемме обмотки. Если последняя не имеет дефектов (изоляция не пробита), лампа не загорится.
Заодно тщательно осмотрите «внутренности» статора и ротор: здесь не допускаются следы соприкосновения. Если они есть, это говорит об износе подшипников либо втулок, что подтверждает «нештатный» шум, издаваемый генератором на заведенном двигателе. Кстати, если — это может быть признаком сразу нескольких неисправностей.
Поверка щеток генератора и контактных колец
Их работоспособность определяется визуально. Минимальная длина этих изделий – 4,5 мм (новые – 8-10 мм). Основной причиной выхода из строя щеток является их длительная эксплуатация. Иногда они быстро снашиваются и даже ломаются из-за перекоса роторного вала, что связано с заводским браком или деформацией устройства из-за, например, ДТП. Щеточный узел чаще всего конструктивно объединен с реле напряжения, поэтому извлечение этого блока возможно без демонтажа генератора. Но покупать придется весь блок в сборе: реле-регулятор и щеткодержатель.
Диаметр новых токосъемных колец равен 14,2-14,4 мм. Допускается минимальное значение в 12,8 мм. Эти изделия можно свободно приобрести в автомагазине.
Для замены отпаяйте контактные провода от обмотки и демонтируйте кольца съемником. Новые, перед установкой можно обработать наждачной шкуркой на токарном станке: это устранит биения, связанные с неровностями поверхности, и ликвидирует заусенцы.
Износ подшипников генератора
Чтобы их заменить, генератор необходимо снять с машины и разобрать, как описано ниже:
- снимите заднюю крышку (обычно она изготавливается из пластика), отщелкнув зажимы или вывернув винты;
- отсоедините щеточный узел, совмещенный с реле-регулятором;
- демонтируйте диодный мост, открутив 3 винта;
- демонтируйте металлическую заднюю крышку, расположенную под пластмассовой и вытащите статор;
- вытащите ротор и зажмите его в тиски, чтобы снять шкив, предварительно открутив гайку его крепления к валу;
- переднюю крышку извлеките вместе с подшипником: по мнению компании-изготовителя, она должна заменяться в сборе.
Если вы решили все же заменить подшипник отдельно, возьмите электродрель со сверлом диаметром 4 мм и просверлите крышку в местах кернения. Выбейте старый подшипник, вставьте новый и закерните его. Задний подшипник снять легче: достаточно воспользоваться съемником с двумя лапками.У некоторых моделей автомобилей генератор является неразборным: статорная обмотка припаивается к крышке. Тогда придется распаивать провода, чтобы извлечь статор. При выборе подшипника, стоит обратить внимание и на — стоимость их, как правило, ниже, а качество может не уступать оригиналу.
Нередко случается так, что генератор перестает функционировать только на прогретом двигателе. Подобное явление обусловлено естественным расширением металла при повышении температуры либо изменением свойств полупроводников (диодов) по той же причине. В этом случае проверку работоспособности генератора сначала стоит провести на прогретом автомобиле, а если это не принесло результатов, то устройство демонтируйте и проверяйте, предварительно нагрев его строительным феном. В заключение стоит отметить, что самостоятельная замена таких составляющих генератора, как статорная или роторная обмотка, подшипники в бытовых условиях целесообразна лишь при наличии соответствующего оборудования, инструментов, а также опыта. Если его нет, то в случае отсутствия зарядки аккумулятора ограничьтесь попыткой замены реле-регулятора, совмещенного с щеточным узлом. Для этого необязательно покупать новое устройство: можно поставить заведомо исправное и оценить результат.
Неисправность генератора автомобиля относится к классу критических, при которых дальнейшая эксплуатация автотранспортных средств не допускается. Для выполнения проверки работоспособности генератора можно использовать мультиметр.
Признаками нештатной работы генератора автомобиля могут являться:
- отсутствие индикации «аккумулятор» на приборной панели во время включения зажигания;
- свечение лампочки «аккумулятор» после запуска двигателя;
- периодическое моргание сигнального индикатора «аккумулятор» в процессе движения;
- запах горелой электропроводки в районе генератора;
- отказ запуска двигателя после стоянки.
Отсутствие заряда АКБ при неисправном генераторе приводит к проблемам с запуском двигателя. Более опасной является неисправность, связанная с превышением тока и напряжения заряда автомобильного аккумулятора. Многие автолюбители используют запуск двигателя от аккумулятора-донора, после чего отключают клеммы аккумулятора для переключения на зарядку собственного АКБ. В этот момент питание электрооборудования автомобиля осуществляется от генератора.
Если генератор неисправен, напряжение в бортовой сети может быть более 17 вольт, что приводит к пробою защитных стабилитронов в блоке управления двигателем. В таком случае требуется дорогой ремонт блока управления двигателем.
Причины и возможные последствия неисправности
Неработоспособность генератора возможна по следующим причинам:
- неисправность регулятора напряжения («таблетки», «шоколадки» на сленге автолюбителей);
- износ (разрушение) щеток;
- замыкание возбуждающей обмотки (ротора);
- пробой диодов (расположенных в подкове);
- износ подшипников и втулок.
Неисправность регулятора напряжения обычно приводит к отсутствию заряда АКБ. В этом случае на приборной панели светится значок-индикатор «аккумулятор». Двигатель продолжает работать до тех пор, пока аккумуляторная батарея не разрядится до напряжения приблизительно 8 — 9 Вольт.
В светлое время дня заряда АКБ может хватить на 30 -50 километров пути при условии, что аккумулятор в момент возникновения неисправности был хорошо заряжен.
При пробое выходных каскадов регулятора напряжения может возникнуть неисправность, связанная с увеличением выходного напряжения генератора до 17 – 20 Вольт. При этом происходит перезаряд аккумуляторной батареи. Следствием перезаряда является процесс закипания электролита. Если под капотом появляются следы коррозии в области АКБ, необходимо выполнить проверку генератора.
Пробой диодного моста может произойти при случайной переполюсовке АКБ (установке клемм в неправильной полярности). Обычно диоды пробиваются попарно в одном плече. Неисправный диод имеет сопротивление близкое к нулю. Обмотка статора генератора в таком случае работает в режиме короткого замыкания, сильно нагревается.
Через несколько минут работы двигателя обмотки перегреваются, под капотом автомобиля появляется запах горелой электропроводки. Во избежание воспламенения двигатель необходимо заглушить, проверить генератор.
Износ щеток приводит к постепенному отказу генератора. Сначала во время движения начинает помаргивать лампочка индикатора заряда на приборной панели, затем она начинает светиться постоянно. Во многих моделях генератора щетки меняются совместно с регулятором напряжения.
Замыкание обмоток генератора может привести к значительному изменению выходных параметров, перегреванию устройства.
Последовательность первоначальной проверки
Первоначальный контроль работоспособности можно произвести без демонтажа генератора. Для этого устанавливаюм переключатель мультиметра на режим «постоянное напряжение 20В». Далее подключить черный щуп к минусовой клемме АКБ, красный – к плюсовой. После этого необходимо запустить двигатель, дать выйти ему на режим стабильных холостых оборотов. Считаются нормальными показания мультиметра в пределах от 13,5 до 14,5 Вольт.
Если мультиметр показывает значение меньше 12,8 Вольт, процесс заряда, либо не идет вообще, либо ток заряда крайне мал. Генератор работает в нештатном режиме. При напряжении больше 14,8 Вольт идет перезаряд аккумуляторной батареи. Это может привести к закипанию электролита, увеличению концентрации кислоты, разрушению пластин АКБ.
Чтобы проконтролировать напряжение на выходе генератора, необходимо в разрыв цепи от клеммы 30 на генераторе (место контакта с толстым проводом, ведущим к положительной клемме аккумулятора либо стартеру) включить автомобильную лампу.
Далее подключить мультиметр в режиме «=20V» красным щупом к контакту 30 генератора, черным — к зачищенному контакту на двигателе или кузове. Завести двигатель. Показания на мультиметре не должны быть более 15,5 Вольт при любом нажатии на педаль акселератора. В противном случае дальнейшая эксплуатация генератора опасна для электрооборудования автомобиля.
При проверке следует оценить степень натяжения ремня генератора. По упрощенной методике это можно сделать, надавливая на ремень пальцем.
Величина прогиба должна находиться в пределах 0,5 – 1 сантиметр. Одновременно следует проверить степень износа ремня.
Для определения причин нештатной работы генератора, выполнения ремонтных работ требуется демонтаж генератора.
Проверка узлов генератора
Проверку начинают с контроля работоспособности регулятора напряжения. Для этого регулятор демонтируют из генератора и создают простейшую электрическую схему.
В качестве лампы накаливания используют любую лампочку салона автомобиля. При исправном регуляторе напряжения 3 лампа 6 должна светиться не на полную мощность. При подключении параллельно лампе (щеткам) мультиметра, его показания должны быть от 5,0 до 10,0 Вольт. Если показания мультиметра выходят за эти пределы, регулятор необходимо менять. Конструкция некоторых моделей генераторов предусматривает возможность замены регулятора без демонтажа устройства.
Долее проверяют возбуждающую обмотку генератора на пробой. Для этого мультиметр устанавливают в режим измерения сопротивлений на предел 200 килоОм. Щупы подключают: черный – к ламели коллектора, красный – к металлической части якоря. Сопротивление должно быть более 100 килоОм или выше верхнего предела измерений, как показано на фотографии.
Сопротивление между ламелями (обмотки ротора) обычно составляет 0,5 – 2 Ома.
Проверку статора начинают с контроля обмоток на пробой. Для этого красный щуп мультиметра подключают к металлической части статора, черный – последовательно к обмоткам.
Сопротивление должно находиться выше верхнего предела измерений. Затем выполняют измерение сопротивлений между контактами обмоток. Они должны отличаться не более, чем 5%. Предел измерений мультиметра устанавливают 200 Ом.
Если обмотка имеет электрический пробой, короткое замыкание витков или обрыв, она подлежит замене. Есть мастерские, которые выполняют перемотку статоров и роторов.
Для контроля исправности диодного моста режим измерения мультиметра переводят проверку «диод». Затем последовательно «прозванивают» диоды (их количество на подкове обычно 9) в прямом и обратном включении. В прямом направлении (черный щуп к катоду) сопротивление составляет 550 — 700 Ом, при обратном включении – больше максимального предела измерений.
При пробое диодов, сопротивление во всех направлениях будет практически нулевым. Такой диод следует менять. Трудность замены диода заключается в том, что диоды в генераторах не паяются, а привариваются точечной сваркой для обеспечения надежного контакта при разных температурных режимах.
Генератор автомобиля является значимой частью электрооборудования автомобиля. При первом проявлении признаков неработоспособности необходимо произвести его проверку с помощью мультиметра.
Иногда перед автолюбителем встает вопрос о проверке генератора своего авто. Ведь очень важно вовремя предупредить и устранить возможные нарушения в работе, которые могут повлечь за собой выход из строя аккумуляторной батареи и проблемы с пуском двигателя. Идеальным вариантом было бы доверить это дело специалисту, но если такой возможности нет, можно проверить генератор и в , главное – иметь в наличии мультиметр.
Как проверить генератор, не снимая с авто
В этом случае проверить можно генератор и . Необходимо подключить мультиметр к аккумуляторной батарее и замерить напряжение в различных режимах в условии работающего двигателя. Для этого нужно дать нагрузку по электрике: включать/выключать фары, жать на педаль газа, включать печку и так далее. Если, экспериментируя подобным образом, можно заметить, что напряжение держится в пределах 14-14,2 Вольт, то можно смело утверждать, что с генератором и реле зарядки все в порядке. Если наблюдаются скачки более 0,5-1 Вольта – имеются неисправности.
Как еще можно протестировать генератор
Во-первых, проверить натяжение ремня: иногда все дело в его ослаблении. Разобрав генератор в условиях, стоит проверить ротор. Для этого нужно узнать, каково сопротивление между контактными кольцами статора. Если эти показатели не превышают 5-10 Ом, то все в порядке, если эта цифра выше – возможно где-то случился обрыв в обмотках. Далее при помощи мультиметра нужно проверить пробой каждого кольца на массу. Если сопротивление между ротором и каждым кольцом есть – то о пробое говорить не приходится, если его нет – то имеется пробой. При такой поломке отремонтировать генератор в домашних условиях невозможно.
Проверить диодный мост просто. Как известно, в его состав входит 6 – три положительных и три отрицательных. Нужно отсоединить все выводы от пластинок с диодами и провести тест: приложить щупы к выводам диода, а после повторить эксперимент, поменяв их местами. В одном положении должен быть слышен звуковой сигнал, а в другом нет. Если писк слышен в обоих направлениях, речь идет о пробоине диода, значит, придется менять. Но без достаточного опыта сделать это тяжело, поэтому придется менять всю диодную пластину.
Статор нужно внимательно осмотреть – никаких подгораний и повреждений обмотки быть не должно. После нужно прозвонить обмотку мультиметром. Что касается подшипников, то ничто не должно мешать их свободному вращению: не должно быть шума и люфта. Щеткам следует выступать за края всего на 5 мм. Сколы, заедания и люфты исключены. Если имеются хоть какие-либо отклонения – лучше заменить.
Основным источником электроэнергии в автомобиле является генератор. Он стартует одновременно с пуском двигателя, после чего вырабатывает энергию и заряжает аккумулятор. При его выходе из строя, заряда аккумулятора не хватит на долгую эксплуатацию автомобиля, поэтому водитель обязан следить за состоянием генератора.
Проблем, из-за которых генератор может выйти из строя в процессе эксплуатации, масса. Это могут быть как механические неполадки, так и электрические. Неисправность генератора также проявляется различными симптомами, среди которых наиболее распространены:
- Появление посторонних звуков, исходящих из генератора;
- Проблемы с аккумулятором: разрядка, перезарядка, выкипание электролита;
- Снижение яркости фар головного освещения при увеличении оборотов. Такая ситуация считается нормальной, если она возникает кратковременно при переключении на первую передачу с режима холостого хода на «холодном» двигателе;
- Сигнализация контрольной лампы о разряде аккумулятора во время движения автомобиля;
- Сбои в работе электроники, в том числе тусклое горение фар и слабый звуковой сигнал.
Если возникают симптомы, описанные выше, необходимо провести проверку генератора автомобиля. Диагностика, чаще всего, выполняется по четырем параметрам:
- Проверка силы тока отдачи;
- Диагностика работы диодного моста;
- Проверка регулятора напряжения генератора;
- Проверка обмоток возбуждения.
В зависимости от выявленной проблемы при диагностике, решается вопрос целесообразности ремонта генератора.
Правила безопасности при проверке генератора
Перед тем как приступать к проверке автомобильного генератора, следует ознакомиться с основными правилами безопасности, которые позволят сохранить здоровье диагносту и не вывести из строя агрегат. Базовые правила безопасной проверки и ремонта генератора следующие:
Обратите внимание: Если выполняется не только проверка генератора, но и сварочные работы с кузовом машины, необходимо перед их началом отключить генератор и аккумулятор полностью от бортовой сети автомобиля.
Проверка силы тока отдачи генератора
Для данной проверки генератора потребуется мультиметр, оснащенный специальным зондом для измерения силы тока, протекающей в проводе. Данный зонд выглядит как зажим, который охватывает провод, и чаще всего он поставляет в комплекте с диагностическим устройством. Чтобы проверить силу тока отдачи генератора необходимо:
- Накинуть зажим на провод, который подходит к контакту «В+» («30») генератора;
- Далее запустить двигатель и установить высокие обороты;
- После этого по одному необходимо включать электрические потребители на автомобиле – магнитолу, кондиционер, обогрев руля и другие. При включении каждого потребителя следует записывать показания с мультиметра;
- Далее необходимо замерить силу тока отдачи при включении всех потребителей вместе (которые включались в предыдущем тесте).
Когда все замеры будут получены, необходимо сравнить суммарный показатель поочередного включения потребителей и показатель мгновенного включения всех потребителей. Недопустимым считается, если показатель при мгновенном включении всех потребителей на 5 или более Ампер меньше, чем сумма при поочередном включении.
Проверка диодного моста генератора
Чтобы проверить состояние диодного моста генератора необходимо перевести мультиметр в режим измерения переменного тока. Подключите один измерительный щуп диагностического прибора к выходу «В+» («30»), а второй на массу. Напряжение при таком подключении щупов должно быть не более 0,5 Вольт. Если напряжение больше, вероятно произошло короткое замыкание диодов.
Также можно проверить диоды на пробой. Для этого отключается аккумулятор от генератора и также отключается провод, который подходит к клемме «В+» («30»). Далее мультиметр подключается между отключенным проводом генератора и «В+» («30»), после чего снимаются показания. Если ток разряда мультиметр показывает более 0,5 мА, велика вероятность пробоя диодов.
Проверка регулятора напряжения генератора
Для диагностики состояния регулятора автомобильного генератора необходимо использовать вольтметр или мультиметр в режиме вольтметра. До начала измерений нужно завести мотор, включить фары и дать поработать двигателю 15-20 минут. Само измерение проводится щупами, которые подключаются между массой и выводом «В+» («30») диагностируемого автомобильного генератора. Полученные значения записываются, после чего их необходимо сравнить с нормальными цифрами для конкретной модели автомобиля. Данные цифры можно найти в технической документации машины. Для большинства машин нормальное напряжение варьируется в диапазоне от 14 до 16 Вольт. Если имеются отклонения от норм, заданных производителем автомобиля, велика вероятность выхода из строя регулятора напряжения, в такой ситуации потребуется его замена.
Проверка обмоток возбуждения
Чтобы проверить исправность обмоток возбуждения автомобильного генератора, предварительного необходимо снять регулятор и щеткодержатель, чтобы получить доступ к контактным кольцам. Для диагностики потребуется омметр, щупы которого следует прикладывать к контактным кольцам генератора. В результате проверки сопротивление должно находиться на уровне в 5-10 Ом. Также необходимо убедиться визуально, что отсутствуют обрывы в обмотке.
Для диагностики замыкания обмотки возбуждения «на массу» потребуется соединить один щуп омметра с любым контактным кольцом, а второй приложить к статору генератора. В результате измерения на экране должно отображаться бесконечное сопротивление.
При диагностике генератора также необходимо осмотреть его на наличие механических повреждений. По результатам всех проверок определяется целесообразность ремонта прибора или его замены новым.
