Kodėl jums reikia generatoriaus automobilyje. Automobilio generatoriaus schema: veikimo principas Kam skirtas generatorius automobilyje?
Jei palygintume automobilį su gyvu organizmu, tai jo variklis veikia kaip širdis, o generatorius – kaip nervų sistema. Ar automobilis galės judėti be šio įrenginio? Taip, gali, bet neilgam, dar ne. Būtent automobilio generatorius įkrauna akumuliatorių, palaikydamas bendrą veikiančio tinklo įtampą. Mes jums pasakysime apie generatoriaus veikimo principą ir pagrindinius jo elementus.
Kaip įrengtas įrenginys
Rotorius
Ši dalis iš tikrųjų yra elektromagnetas su viena apvija. Jis yra ant veleno. Virš apvijos pritvirtinama speciali šerdis, kurios skersmuo yra nuo pusantro iki dviejų milimetrų mažesnis už starterio skersmenį. Srovės tiekimą užtikrina variniai žiedai. Jie taip pat yra ant veleno ir yra prijungti prie apvijos specialiais šepečiais.
Apvija
Starterio apvija pagaminta iš varinės vielos. Jis pritvirtintas prie šerdies griovelių. Pastarasis yra pagamintas apskritimo pavidalu ir pagamintas iš metalo, turinčio sustiprintas magnetines savybes. Ši medžiaga vadinama transformatoriumi. Kadangi generatorius yra trifazis, starteris turi tris apvijas. Jie yra sujungti vienas su kitu ir kartu primena trikampį.
Jų sujungimo vietoje yra prijungtas lygintuvo tiltelis. Viela, iš kurios pagaminta apvija, yra su dviguba karščiui atsparia izoliacija. Dažniausiai tam naudojamas specialus lakas.
Relė-reguliatorius
Kitas svarbus elementas yra relė-reguliatorius. Tai elektroninė grandinė ir turi išvestį į grafito šepečius. Relė-reguliatorius gali būti montuojamas generatoriaus korpuse arba atskirai nuo jo. Pirmuoju atveju jis yra šalia grafito šepečių, o antruoju - šepečiai.
Lygintuvas tiltas
Dalis suformuota iš šešių diodų. Pastarieji yra ant laidžios bazės poromis ir yra sujungti vienas su kitu. Išėjime kintamosios srovės įtampa paverčiama nuolatine. Tiltas taip pat vadinamas „pasaga“ dėl to, kad išoriškai jis primena šį gaminį.
Vaizdo įraše - generatoriaus įrenginys:
Generatoriaus veikimo principas
Automobilio generatoriaus veikimas grindžiamas išsilavinimo principu. Tai atsitinka statoriaus apvijose. Elektros įtampa susidaro dėl aplink šerdį susidariusio pastovaus magnetinio lauko įtakos. Variklis varo generatoriaus rotorių diržine pavara. Apvijai taikoma pastovi įtampa, kurios pakanka magnetiniam srautui sukurti.
Kai šerdis sukasi išilgai apvijų, jose atsiranda elektrovaros jėga. Relė-reguliatorius reguliuoja magnetinio srauto stiprumą pagal apkrovą, kuri pašalinama iš generatoriaus gnybto. Išėjime susidaro 13,6–14,2 diapazono įtampa (tai priklauso nuo metų laiko). To pakanka įkrauti ir nuolat įkrauti. Borto tinklas taip pat maitinamas iš teigiamo gnybto ir yra prijungtas lygiagrečiai su akumuliatoriumi. Nepriklausomai nuo to, kokį generatorių įsigijote, visų pavyzdžių įrenginys ir veikimo principas bus vienodi. Visi tokie įrenginiai veikia taip pat.
Vaizdo įraše - generatoriaus veikimo principas:
Be to negali dirbti nei vienas automobilio generatorius. Šis elementas užtikrina pastovios įtampos palaikymą, kurią įrenginys generuoja dėl apvijose vykstančio srovės stiprumo pasikeitimo. Jei rotorius sukasi aukštu dažniu be reguliatoriaus, įtampa gali siekti porą dešimčių voltų. Tai sukels lempų perdegimą ir apvijų, diodų ir kitų prietaisų lūžimą.
Reguliatorių tipai
Pagal savo konstrukciją įtampos reguliatoriai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas:
- hibridas;
- integralas.
Pirmajai grupei priklauso reguliatoriai, kurių elektroninėje grandinėje vienu metu naudojami radijo elementai ir. Šiuolaikiniuose automobilių modeliuose dažniausiai naudojami integruoti reguliatoriai. Visi tokių įrenginių komponentai (išskyrus išėjimo pakopą) pagaminti plonasluoksnės mikroelektronikos technologijos pagrindu.
Pilotinė lempa
Kad išvengtumėte problemų su reguliatoriumi, stebėkite kontrolinę lemputę. Jis yra automobilio prietaisų skydelyje. Jei lemputė dega, kai generatorius veikia, tai rodo įtampos reguliatoriaus arba paties įrenginio gedimą.
Automobilio generatoriaus laikiklis
Automobilio generatorius dažniausiai tvirtinamas prie variklio priekio varžtais ir specialiais laikikliais. Tvirtinimo letenėlės ir prietaiso ąselė yra ant dangtelių. Jei generatorius pritvirtintas dviem kojomis, jos yra ant dviejų variklio gaubtų. Jei naudojama tik viena tvirtinimo kojelė, ji dedama tik ant vieno dangčio (priekio). Galinėje kojoje paprastai yra skylė, kurioje įtaisytas tarpiklis. Tai pašalina tarpą, susidarantį tarp variklio laikiklio ir pėdos pagrindo.
Skirtingi generatoriaus agregato darbo režimai
Norėdami suprasti automobilio generatorių, turite suprasti jo veikimo režimus. Pirmasis režimas, kurį apsvarstysime, yra automobilio generatoriaus veikimas variklio užvedimo metu. Užvedant variklį starteris daugiausia sunaudojamas elektros energija. Šiame režime srovės stiprumas yra labai didelis, o tai žymiai sumažina įtampą akumuliatoriaus gnybte. Taigi elektros vartotojai maitinami tik iš akumuliatoriaus, kuris intensyviai išsikrauna.
Iš karto po variklio užvedimo generatorius tampa pagrindiniu energijos šaltiniu. Įrenginys suteikia srovę, reikalingą akumuliatoriui įkrauti ir įvairiems elektros prietaisams valdyti. Po , įkrovimo srovės lygis nukrenta. Generatorius išlieka elektros energijos šaltiniu.
Kai įjungiami galingi elektros energijos vartotojai, tokie kaip priekinių žibintų šildytuvai ar krosnelės ventiliatoriai, rotorius pradeda lėtai suktis. Tada generatorius negali suteikti tiek srovės, kiek reikia. Šiuo režimu apkrova perkeliama į akumuliatorių, kuris greitai išsikrauna.
Galite pakeisti generatorių automobilyje, tačiau tam turite laikytis kai kurių taisyklių:
- naujasis blokas turi turėti tokias pačias srovės greičio charakteristikas kaip ir standartinis;
- generatorių energetiniai parametrai turi būti vienodi;
- naujojo generatoriaus matmenys turi būti tinkami, kad jį būtų galima lengvai sumontuoti ant variklio;
- agregatai turi turėti vienodus perdavimo skaičius;
- abiejų generatorių grandinės turi būti visiškai identiškos.
Turėkite omenyje, kad paprastai užsienio automobiliuose sumontuoti agregatai tvirtinami tik viena letenėle. Tuo pačiu metu buitiniai prietaisai, naudojantys dvi letenas. Todėl keisdami svetimą įrenginį į mūsiškį, turėsite pakeisti variklio tvirtinimo kronšteiną.
Įdėdami akumuliatorių į automobilį, turite įsitikinti, kad poliškumas yra tinkamai prijungtas. Klaidos atveju suges generatoriaus lygintuvas ir dėl to gali kilti gaisras. Tas pats pavojus kyla užvedus variklį neteisingai nustačius poliškumą.
Eksploatuojant mašiną reikia laikytis šių taisyklių:
- kontroliuoti, stebėti kontaktų švarą ir jų sujungimo patikimumą (jei laidų kontaktai blogi, borto įtampa yra už diapazono ribų);
- elektrinio konstrukcinių elementų suvirinimo metu atjungti laidus nuo automobilio generatoriaus ir akumuliatoriaus;
- įsitikinkite, kad kintamosios srovės generatoriaus diržas yra tinkamai įtemptas (laisvai įtempus, generatorius negalės dirbti efektyviai, jei bus per įtemptas, greitai susidėvės jo guoliai);
- jei signalizuojama kontroline lempute - nedelsdami išsiaiškinkite to priežastį.
Vaizdo įraše - generatoriaus remontas:
Jokiu būdu neturėtumėte daryti šių veiksmų:
- palikite automobilį su prijungtu akumuliatoriumi, jei įtariate, kad lygintuvas yra sugedęs (dėl to išsikraus akumuliatorius ir užsidegs laidai);
- patikrinti, ar veikia generatorius uždarydami vienas nuo kito išėjimus arba atjungdami akumuliatorių, kai variklis veikia (dėl to gali sulūžti įtampos reguliatorius, borto kompiuteris, uždegimo sistemos elektroniniai elementai);
- kad ant generatoriaus nepatektų antifrizo ar kito skysčio likučiai;
- palikite įjungtą generatorių, jei nuimti akumuliatoriaus gnybtai (tai sugadins mašinos elektros įrangą ir įtampos reguliatorių).
Mes papasakojome apie pagrindines generatoriaus savybes. Šios žinios bus naudingos kiekvienam vairuotojui, norinčiam suprasti automobilius. Atminkite, kad generatorius yra labai sudėtingas įrenginys, todėl svarbu jį tinkamai prižiūrėti. Nuolat stebėkite visų jo dalių būklę, taip pat pavaros diržo įtempimo laipsnį. Tuomet automobilio generatorius galės jums tarnauti kuo ilgiau.
Prašome palikti savo komentarą apie tai, ką perskaitėte! Mums įdomi jūsų nuomonė.
Elektros mašina, kuri mechaninę energiją paverčia elektros srove, vadinama automobilių generatoriumi. Kintamosios srovės generatoriaus funkcija automobilyje yra įkrauti akumuliatorių ir maitinti elektros įrangą, kai variklis veikia. Kintamosios srovės generatorius naudojamas kaip automobilio generatorius.
Generatorius yra variklyje, dažniausiai jo priekinėje dalyje, varomas iš alkūninio veleno. Hibridinėse transporto priemonėse generatorius atlieka starterio-generatoriaus darbą, panaši schema naudojama kai kuriose kitose sustabdymo-paleidimo sistemos konstrukcijose. „Denso“, „Delphe“ ir „Bosch“ šiuo metu yra pirmaujantys kintamosios srovės generatorių gamintojai pasaulyje.
Yra dviejų tipų automobilių generatoriai: kompaktiški ir tradiciniai. Šiems tipams būdingi skirtumai susideda iš ventiliatoriaus išdėstymo skirtumo, jie skiriasi korpuso, lygintuvo bloko ir pavaros skriemulio konstrukcija bei geometriniais matmenimis. Bendrieji abiejų tipų automobilių generatorių parametrai yra šie:
- Rotorius;
- statorius;
- Rėmas;
- Įtampos reguliatorius;
- Lygintuvo blokas;
- Šepetėlio mazgas.
| 1 - užveržimo rankovė | 14 - išvestis "67" |
| 2 - įvorė | 15 - nulinio laido kištukas |
| 3 - buferinė įvorė | 16 – generatoriaus tvirtinimo segtukas |
| 4 - galinis dangtelis | 17 - ventiliatoriaus sparnuotė |
| 5 - varžtas lygintuvo blokui tvirtinti | 18 - skriemulys |
| 6 - lygintuvo blokas | 19 - plokštės |
| 7 - vožtuvas (diodas) | 20 - žiedas |
| 8 - galinis guolis | 21 - priekinis guolis |
| 9 - kontaktiniai žiedai | 22 - rotoriaus apvija |
| 10 - rotoriaus velenas | 23 - rotorius |
| 11 - šepečiai | 24 - statoriaus apvija |
| 12 - išvestis "30" | 25 - statorius |
| 13 - šepetėlio laikiklis | 26 - priekinis dangtelis |
| 1 - korpusas | 17 - skriemulys |
| 2 - išvestis "B +" vartotojų prijungimui | 18 - veržlė |
| 3 - triukšmo slopinimo kondensatorius 2,2 uF | 19 - rotoriaus velenas |
| 4 - bendras papildomų diodų išėjimas (prijungtas prie įtampos reguliatoriaus „D +“ išvesties) | 20 - priekinis rotoriaus veleno guolis |
| 5 - lygintuvo bloko teigiamų diodų laikiklis | 21 - snapo formos rotoriaus stulpai |
| 6 - lygintuvo bloko neigiamų diodų laikiklis | 22 - rotoriaus apvija |
| 7 - statoriaus apvijų laidai | 23 - rankovė |
| 8 - įtampos reguliatorius | 24 - sukabinimo varžtas |
| 9 - šepetėlio laikiklis | 25 - galinio rotoriaus guolis |
| 10 - galinis dangtelis | 26 - guolio įvorė |
| 11 - priekinis dangtelis | 27 - slydimo žiedai |
| 12 - statoriaus šerdis | 28 - neigiamas diodas |
| 13 - statoriaus apvija | 29 - teigiamas diodas |
| 14 - nuotolinis žiedas | 30 - papildomas diodas |
| 15 - poveržlė | 31 - išėjimas "D" (bendra papildomų diodų išvestis) |
| 16 - kūginė poveržlė |
1 - generatorius; 2 - neigiamas diodas; 3 - papildomas diodas; 4 - teigiamas diodas; 5 - akumuliatoriaus išsikrovimo kontrolinė lemputė; 6 - prietaisų skydelis; 7 - voltmetras; 8 - montavimo blokas; 9 - papildomi rezistoriai 100 omų, 2 W; 10 - uždegimo relė; 11 - uždegimo jungiklis; 12 - baterija; 13 - kondensatorius; 14 - rotoriaus apvija; 15 - įtampos reguliatorius
Pagrindinė rotoriaus užduotis- sukurti besisukantį magnetinį lauką, tam tikslui sužadinimo apvija yra ant rotoriaus veleno. Jis dedamas į dvi koto puses, kiekviena stulpo pusė turi šešis išsikišimus – jie vadinami snapeliais. Taip pat ant veleno yra kontaktiniai žiedai, jų yra du, ir būtent per juos yra maitinama žadinimo apvija. Žiedai dažniausiai gaminami iš vario, plieniniai arba žalvariniai žiedai yra gana reti. Sužadinimo apvijos laidai yra lituojami tiesiai prie žiedų.
Ant rotoriaus veleno uždedamas vienas arba du ventiliatoriaus sparnuotės (jų skaičius priklauso nuo konstrukcijos) ir tvirtinamas varomas skriemulys. Du priežiūros nereikalaujantys rutuliniai guoliai sudaro rotoriaus guolių mazgą. Ritininis guolis taip pat gali būti ant veleno slydimo žiedų šone.
Statorius reikalingas kintamajai elektros srovei sukurti, jame sujungta metalinė šerdis ir apvijos, šerdis iš plokščių, jos iš plieno. Jame yra 36 grioveliai apvijų apvijimui, šiuose grioveliuose klojamos apvijos, jų yra trys, jos sudaro trifazę jungtį. Yra du būdai, kaip kloti apvijas grioveliuose – banginiu ir kilpiniu būdu. Apvijos sujungiamos viena su kita pagal „žvaigždės“ ir „trikampio“ schemas.
Kokios tos schemos?
- "Žvaigždė" - vieni apvijų galai sujungti viename taške, o kiti galai yra išvados;
- "Trikampis" - žiedinis apvijų galų sujungimas iš eilės, išvados daromos iš sujungimo taškų.
Šepečio mazgas užtikrina sužadinimo srovės perdavimą kontaktiniams žiedams. Jį sudaro du grafito šepečiai, juos spaudžiančios spyruoklės ir šepetėlio laikiklis. Šiuolaikinių mašinų generatoriuose šepečio laikiklis yra su įtampos reguliatoriumi viename neatskiriamame bloke.
Lygintuvas atlieka generatoriaus sukurtos sinusinės įtampos konvertavimo į automobilio borto tinklo nuolatinę įtampą funkciją. Tai plokštės, kurios veikia kaip šilumos kriauklės, su sumontuotais diodais. Bloke yra šeši galios puslaidininkiniai diodai, po du kiekvienai fazei, vienas „teigiamai“, o kitas „neigiamai“ generatoriaus išėjimui.
Daugelyje generatorių sužadinimo apvija yra sujungta per atskirą grupę, kurią sudaro du diodai. Šie lygintuvai neleidžia akumuliatoriaus iškrovimo srovei tekėti per ritę, kai variklis neveikia. Sujungus apvijas „žvaigždės“ principu, ant nulinio gnybto montuojami du papildomi galios diodai, leidžiantys generatoriaus galią padidinti iki 15 procentų. Lygintuvo blokas prijungiamas prie generatoriaus grandinės specialiose montavimo vietose litavimo, suvirinimo arba varžtų būdu.
Įtampos reguliatorius- jo paskirtis yra palaikyti generatoriaus įtampą tam tikrose ribose. Šiuo metu generatoriai aprūpinti puslaidininkiniais elektroniniais (arba integruotais) įtampos reguliatoriais.
Įtampos reguliatorių konstrukcijos:
- hibridinis dizainas - radijo elementų ir elektroninių prietaisų naudojimas elektroninėje grandinėje kartu;
- integruotas dizainas – visi reguliatoriaus komponentai (neskaitant išėjimo pakopos) pagaminti naudojant plonasluoksnę mikroelektroninę technologiją.
Įtampos reguliatorius keičia įtampą, tiekiamą akumuliatoriui įkrauti, kompensuodamas įtampos temperatūrą (priklausomai nuo t oro). Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo mažesnė įtampa patenka į akumuliatorių.
Generatorius varomas diržine pavara, jis užtikrina rotoriaus sukimąsi greičiu, du-tris kartus viršijančiu alkūninio veleno sūkius. Skirtingose generatoriaus konstrukcijose gali būti naudojamas poli-V formos diržas arba trapecinis diržas:
- V formos diržas turi greito susidėvėjimo prielaidas (priklausomai nuo konkretaus skriemulio skersmens), nes trapecinio diržo apimtį riboja varomojo skriemulio dydis.
- V formos rumbuotas diržas yra laikomas universalesniu, tinkamas mažiems varomo skriemulio skersmenims, jo pagalba realizuojamas didesnis perdavimo skaičius. Šiuolaikiniai generatorių modeliai turi V formos rumbuotą diržą.
Kai užvedimo spynelėje pasukamas raktelis, srovė į sužadinimo apviją tiekiama per šepečio mazgą ir slydimo žiedus. Apvijoje indukuojamas magnetinis laukas. Generatoriaus rotorius pradeda judėti sukant alkūninį veleną. Statoriaus apvijas perveria rotoriaus magnetinis laukas. Statoriaus apvijų gnybtuose atsiranda kintamoji įtampa. Pasiekus tam tikrą greitį, žadinimo apvija maitinama tiesiai iš generatoriaus, tai yra, generatorius pereina į savaiminio sužadinimo režimą.
Kintamoji įtampa lygintuvo bloku paverčiama pastovia. Šioje būsenoje generatorius tiekia reikiamą srovę, kad įkrautų vartotojus ir akumuliatorių.
Įtampos reguliatorius įjungiamas, kai keičiasi apkrova ir alkūninio veleno greitis. Jis užsiima sužadinimo apvijos įjungimo laiko reguliavimu. Lauko apvijos įjungimo laikas mažėja mažėjant išorinei apkrovai ir didėjant generatoriaus greičiui. Laikas ilgėja didėjant apkrovai ir mažėjant greičiui. Kai suvartojama srovė viršija generatoriaus galimybes, akumuliatorius įjungiamas. Prietaisų skydelyje yra kontrolinė lemputė, kuri kontroliuoja generatoriaus darbinę būseną.
Pagrindiniai generatoriaus parametrai:
- Nominali įtampa;
- vardinis sužadinimo dažnis;
- vardinė srovė;
- savęs sužadinimo dažnis;
- Efektyvumas (našumo koeficientas).
Srovės greičio charakteristika- tai srovės stiprumo priklausomybė nuo generatoriaus sukimosi dažnio.
Be vardinių verčių, srovės greičio charakteristika turi ir kitų taškų:
- minimali srovė ir minimalus veikimo greitis (40-50% vardinės srovės yra minimali srovė);
- maksimali srovė ir didžiausias greitis (ne daugiau kaip 10 % maksimali srovė viršija vardinę srovę).
Vaizdo įrašas
Ši medžiaga yra mokomoji ir informacinė bei skirta daugiausia tiems, kurie nesusidūrė su automobiliais arba ką tik įsigijo pirmąjį automobilį. Panagrinėkime vieną iš svarbių temų, tiksliau, atsakykite į klausimą, kas yra automobilio starteris ir generatorius, taip pat kodėl generatorius ir starteris reikalingi automobilyje, kokią funkciją jie atlieka. Visa tai sužinosite šioje mokomojoje medžiagoje.
Taigi, pradėkime nuo generatoriaus. Pagrindinė generatoriaus paskirtis – tiekti elektros energiją automobilio elektros vartotojams ir įkrauti akumuliatorių (akumuliatorių) veikiant varikliui.
Per pastaruosius metus labai pasikeitė generatoriaus konstrukcija, o nuolatinės srovės generatoriai, taip pat vibracijos įtampos reguliatoriai jau tapo praeitimi. Dabar šiuolaikiniai generatoriai padidino specifinius rodiklius, padidėjo jų išėjimo galia, sumažėjo svoris ir matmenys, atsirado patikimi apsaugos elementai. Ankstesnių metų generatorių išėjimo srovė buvo 45-60A, o dabar jų galia gerokai išaugo ir siekia 90-140 amperų ir net daugiau. Visa tai yra dėl to, kad šiuolaikiniuose automobiliuose yra papildomų įrenginių ir įrangos. Tai apšvietimas, oro kondicionavimas, šildymo sistemos ir šiuolaikinių automobilių pramogos. Visa tai reikalauja papildomų energijos išteklių.
Sunkvežimiams ir autobusams bei specialiajai įrangai montuojami didelės galios generatoriai, kurie turi skirtumų lyginant su lengvaisiais automobiliais. Jie turi skirtumų savo konstrukcijoje, pavyzdžiui, sumontuotos dviejų polių rotoriaus sistemos, sumontuotos ant vieno veleno, taip pat turi 2 žadinimo apvijas ir pan. Automobilių savininkams toliau pateikiame pagrindinius generatoriaus gedimų tipus. Noriu pastebėti, kad starterio ar generatoriaus remontas „pasidaryk pats“ reikalauja tam tikrų žinių ir įgūdžių. Jei tokių neturite, tuomet šiuo klausimu rekomenduojama kreiptis į specialistus.
Pagrindiniai generatoriaus gedimų tipai:
Akumuliatorius neįkraunamas - prietaisų skydelyje užsidega kontrolinė lemputė, kai variklis veikia (saugiklis generatoriaus sužadinimo grandinėje perdegęs, pavaros diržas atsilaisvinęs arba pažeistas, laiduose atidarytas arba trumpasis jungimas, sugedęs įtampos reguliatorius );
Eksploatuojant automobilį išsikrauna akumuliatorius (nėra kontakto tarp saugiklių lizduose, atsilaisvino pavaros diržas, sugedęs įtampos reguliatorius);
Akumuliatorius įkraunamas automobilio eksploatacijos metu (sugedęs įtampos reguliatorius, kai kuriems generatorių modeliams ant įtampos reguliatoriaus nėra papildomo „+“);
Generatoriaus veikimo metu girdimas stiprus triukšmas (atsipalaiduoja skriemulio tvirtinimo veržlė, sugedęs lygintuvo blokas, užteršti slydimo žiedai ir šepečiai, trūksta guolių tepimo arba jų susidėvėjimas, lūžta viena iš statoriaus apvijų) ;
ir tt
Kai kurie iš pirmaujančių generatorių gamintojų yra tokie prekių ženklai kaip VALEO, BOSCH, NIPPON DENCO, MAGNETI MARELLI, MOTORCRAFT, HITACHI, DELCO REMY, MITSUBISHI.
Automobilio generatoriaus veikimo principą visai nesunku suprasti, jei atsižvelgsime į pagrindinius šio svarbaus transporto priemonės įrenginio komponentus, kuris mechaninę energiją, gaunamą iš automobilio variklio, paverčia elektros energija.
Automobilio generatoriaus grandinė – iš ko susideda automobilio generatorius?
Šis transporto priemonės mazgas reikalingas norint įkrauti ir aprūpinti transporto priemonės varikliu elektros įrangai reikiamos elektros energijos. Paprastai generatorius yra priešais automobilio variklį. Iki šiol yra dvi konstruktyvios mus dominančio įrenginio versijos:
- standartinis;
- kompaktiškas.
Tiek pirmasis, tiek antrasis dizainas turi keletą bendrų elementų. Tai apima šiuos mechanizmus:
- šepečio mazgas;
- įtampos reguliatorius;
- statorius;
- ištaisymo įtaisas;
- rėmas;
- rotorius.
Skirtumas tarp standartinio ir kompaktinio generatoriaus yra jų korpuso, pavaros skriemulio, lygintuvo ir ventiliatoriaus konstrukcijoje. Be to, jie turi skirtingus geometrinius matmenis, kurie priklauso ne tik nuo jų įrenginio, bet ir nuo gamintojo. Tuo pačiu metu automobilio generatoriaus veikimas išlieka nepakitęs, nesvarbu, kokią formą jam suteikia projektavimo inžinieriai.
Automobilio generatoriaus veikimo principas – kaip tiksliai jis veikia?
Mus dominančio prietaiso veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Jo esmė tokia. Kai magnetinis srautas praeina per vario ritę, jos gnybtuose sukuriama įtampa. Savo dydžiu jis yra proporcingas greičiui, kuriuo keičiasi tas pats srautas.
O kad susidarytų magnetinis srautas, pagal indukcijos poveikį per ritę turi praeiti elektros srovė. Tiesą sakant, jei jums reikia kintamos elektros srovės, pakanka turėti po ranka:
- ritė (iš jos bus pašalinta kintamoji įtampa);
- kintamojo magnetinio lauko šaltinis.
Nurodytas šaltinis šiuolaikinėje transporto priemonėje yra besisukantis rotorius, susidedantis iš veleno, polių sistemos ir slydimo žiedų. Tačiau elektros srovei (kintamajai) susidaryti reikalingas kitas svarbus elementas – statorius. Statorius susideda iš šerdies, pagamintos iš plieninių plokščių, ir apvijos.
Automobilio generatoriaus veikimo principas – mazgo jungimo schema
Norint iki galo suprasti jo veikimo principą, neužtenka žinoti, kaip apskritai veikia automobilio generatorius. Be to, būtina ištirti generatoriaus bloko elektros grandinę, kurią sudaro šie komponentai:
- uždegimo jungiklis;
- "masė";
- šepečio mazgas;
- kondensatorius, skirtas trukdžiams slopinti;
- apvijų diodai;
- teigiamas mechanizmo išėjimas;
- lygintuvų diodai (galia) - neigiami ir teigiami;
- apvijos galia;
- įtampos reguliatorius;
- statoriaus apvijos;
- signalinė lemputė (ji duoda signalą apie aprašyto įrenginio gedimą).
Dėl lygintuvo bloko veikimo iš kintamosios gaunama pastovi įtampa, todėl generatoriaus įtaisas gali maitinti akumuliatorių srove. Pasikeitus alkūninio veleno greičiui ir apkrovai, pradeda veikti įtampos reguliatorius. Jo užduotis – laiku paleisti sužadinimo apviją. Kaip matote, generatoriaus veikimo principas yra gana paprastas ir suprantamas.
Yra du srovės šaltiniai, kurie maitina transporto priemonės tinklą. O vairuotojui labai svarbu suprasti automobilio generatoriaus veikimo principus, kuris kartu su akumuliatoriumi yra skirtas aprūpinti energiją automobilio elektros įrangai.
Tokių įrenginių patikimumui ir stabilumui keliami griežti reikalavimai.
Rusijos Federacijoje gaminama ir naudojama elektros įranga turi atitikti GOST R 52230-2004. Dokumente nustatytos bendrosios techninės sąlygos, taikomos automobilių starterio akumuliatoriams. Minėtas nacionalinis standartas visiškai atitinka tarptautinius standartus, leidžiančius vidaus mašinose naudoti užsienyje pagamintus komponentus.
Automobilių pramonės aušroje ir iki praėjusio amžiaus 60-ųjų nuolatinės srovės generatoriai buvo naudojami borto tinkluose - kaprizinguose ir mažos galios. Atsiradus puslaidininkiniams (seleno ir silicio) lygintuvams, mašinose pradėti montuoti kintamosios srovės blokai. Jie yra tris kartus mažesni svorio ir esant tokiai pačiai apkrovai užtikrina didesnį išėjimo srovės stabilumą.
Kodėl automobiliui reikia generatoriaus?
Generatorius naudojamas palaikyti tam tikrą įtampą ir srovę borto tinkle. Pagrindinis automobilio generatoriaus tikslas yra užtikrinti stabilų elektros energijos tiekimą, kai variklis veikia, ypač:
- Akumuliatoriaus įkrovimas.
- Visų elektros srovės vartotojų tiekimas įprastomis sąlygomis.
- Vartotojų maitinimas kartu su akumuliatoriumi ekstremalaus veikimo metu.
Automobilio generatoriaus naudojimas leidžia atkurti akumuliatoriaus įkrovą, kuri išleidžiama varikliui užvesti naudojant starterį. Tuo pačiu metu įtampa borto tinkle išlieka griežtai nustatytose ribose, viršijant akumuliatoriaus plokščių elektrocheminį potencialą.
Suvokus klausimą, kam automobilyje reikalingas generatorius, reikia suprasti, kad sugedus agregatui variklis dar kurį laiką dirbs dėl akumuliatoriaus. Šį laikotarpį galite pratęsti išjungę visus antrinius vartotojus: šildytuvo ventiliatorių, oro kondicionierių, garso sistemą. Kai akumuliatorius išsikrauna, variklis išsijungs.
Automobilio generatoriaus įtaisas ir konstrukcija
Šiuolaikinėse mašinose sumontuoti trifaziai kintamosios srovės generatoriai gali būti 2 tipų: standartiniai ir kompaktiški. Bendras 2 tipų automobilių generatorių išdėstymas yra vienodas - juos sudaro šie elementai:
- Skriemulys su velenu ir guoliais.
- Rotorius su slydimo žiedais.
- Statoriaus apvija.
- Generatoriaus korpusai.
- Įtampos reguliatorius.
- ištaisymo įtaisas.
- Šepetėlio mazgas.
Automobilių generatorių konstrukcijos skiriasi tik išdėstymo ypatybėmis. Su tais pačiais elektriniais parametrais standartiniai įrenginiai yra daug didesni nei maži. Kompaktiškumas užtikrinamas naudojant šiuolaikines medžiagas ir technologijas.
Štai iš ko susideda generatorius ir kokias funkcijas atlieka jo komponentai:
- Skriemulys perduoda sukimąsi iš alkūninio veleno į rotorių naudodamas diržą.
- Generatoriaus korpusas turi du dangčius (priekyje, gale) ir reikalingas elementams sujungti į vieną konstrukciją. Ant išorinio paviršiaus dedami laikikliai, kurių pagalba įrenginys montuojamas ant variklio.
- Rotorius yra velenas, ant kurio sumontuotos žadinimo apvijos ir slydimo žiedai iš elektrotechninio vario.
- Statoriuje yra magnetinė grandinė iš plieninių plokščių paketo, kurioje išpjauti garbanoti grioveliai. Juose yra trifazės apvijos iš viengyslės varinės vielos, kur generuojama srovė.
- Įtampos reguliatorius gaminamas kaip atskiras mazgas arba derinamas su šepečiu. Pagrindinis tikslas yra valdyti generatoriaus darbą keičiant srovę lauko apvijoje.
- Lygintuvas pagal Larionovo schemą susideda iš dviejų dalių: aliuminio radiatorių, kurių kiekvienoje yra įspausti trys galios diodai. Vožtuvai užtikrina kintamos įtampos konvertavimą į nuolatinę įtampą, kuri naudojama borto tinkle elektros įrangai maitinti.
- Įtampa į žadinimo apviją perduodama per specialų mazgą ir cilindrinius slydimo žiedus. Šepečiai pagaminti iš specialių grafito rūšių ir sumontuoti laikiklyje su dielektriniais kreiptuvais. Kad būtų užtikrintas tvirtas kontaktas, jie yra spyruokliniai, o įtampa į juos tiekiama per laidą, įspaustą į pagrindą.
Kalbant apie šiuolaikinio automobilio generatoriaus įrenginį, būtina išskirti jame esančias mechanines ir elektrines dalis. Pirmasis (kuris apima skriemulį ir du rotoriaus guolius) užtikrina jo sukimąsi korpuse. Antroji dalis iš tikrųjų generuoja elektros srovę, kad maitintų borto tinklą. Pirmą kartą aprašyta automobilio generatoriaus schema buvo panaudota amerikiečių kompanijos Neuville gaminiuose 1946 m. Tokie įrenginiai buvo aprūpinti karinėmis transporto priemonėmis ir autobusais.
Pagrindiniai generatoriaus parametrai
Pagrindiniai vardiniai parametrai nustatomi remiantis techniniais konkretaus transporto priemonės modelio konstrukcijos reikalavimais:
- Įtampa. Pagal GOST 52230-2004 jis parenkamas iš diapazono nuo 7,14 iki 28 V.
- Atatrankos srovė.
- Sužadinimo ir savęs sužadinimo dažnis.
Srovės greičio charakteristika lemia generatoriaus vardinės srovės priklausomybę nuo jo sukimosi dažnio. Lengvųjų ir komercinių transporto priemonių, taip pat autobusų borto tinkle įtampa yra 12 V, ypač galingų ir specialiųjų transporto priemonių - 24 V. Didžiausia atatrankos srovė nustatoma esant 6000 min-1 rotoriaus greičiui.
Kita svarbi šio įrenginio savybė yra efektyvumas. Šiuolaikiniams modeliams šis skaičius yra 50–60%.
Kaip veikia automobilio generatorius?
Įrenginys pradeda veikti tik po to, kai variklis užvedamas starteriu, kuris maitinamas tiesiai iš akumuliatoriaus. Pagrindinis automobilio generatoriaus principas yra mechaninę energiją paversti elektros energija. Ant jėgos agregato alkūninio veleno sumontuotas skriemulys, kuris per diržinę pavarą sukasi ant priežiūros nereikalaujančių guolių sumontuotą rotorių.
Sužadinimo apvija, esanti ant besisukančios armatūros, maitinama iš akumuliatoriaus per šepečio mazgą ir slydimo žiedus. Siekiant apsaugoti akumuliatorių nuo savaiminio išsikrovimo, prijungimas atliekamas per specialų lygintuvą, susidedantį iš trijų diodų. Įtampos vertę šioje grandinėje reguliuoja elektroninis arba elektromechaninis stabilizatorius, integruotas arba pagamintas kaip atskiras įrenginys.
Besisukanti armatūra sukuria elektromagnetinius laukus, kurie indukuoja kintamąją srovę statoriaus apvijose. Jis eina į lygintuvą, kuris yra diodų blokas. Jame yra šeši vožtuvai: trys neigiami ir trys teigiami. Jie užtikrina fazinės įtampos pavertimą tiesine. Generatoriaus apvijų prijungimas atliekamas pagal "trikampio" arba "žvaigždės" schemą. Pirmuoju atveju srovė yra 1,7 karto mažesnė nei antruoju. Trikampis naudojamas didelės galios automobilių modeliuose.
Aprašytas automobilio generatoriaus veikimo principas užtikrina, kad įtampa borto tinkle būtų palaikoma nuo 13,9 iki 14,5 V. Tiksli vertė priklauso nuo alkūninio veleno sukimosi greičio ir apkrovos lygio. Vartotojai (pavyzdžiui, akumuliatorius) prijungiami prie generatoriaus per „B+“ išėjimą.
Kokia generatoriaus įtampos reguliatoriaus paskirtis?
Keičiant alkūninio veleno ir atitinkamai rotoriaus greitį, borto tinkle gali atsirasti galios šuolių, kurie neigiamai veikia vartotojų darbą. Šuoliai pašalinami ribojant sužadinimo srovę, perduodamą per šepečius iš įtampos reguliatoriaus į rotorių. Valdymas atliekamas keičiant armatūros apvijos prijungimo laiką, priklausomai nuo borto tinklo apkrovos.
Jei sugenda reguliatorius arba sugadintas šepečio mazgas ir slydimo žiedai, akumuliatorius gali būti per mažai arba perkrautas. Ilgai eksploatuojant mašiną su tokiu defektu, akumuliatorius suges.
Generatoriaus gedimą galima atpažinti pagal prietaisų skydelyje esantį indikatorių. Akumuliatoriaus įkrovimo lemputė, užsideganti po paleidimo, rodo, kad tinkle nepakanka įtampos, o mirksintis – perteklinę įtampą.
Išvada
Net pati bendriausia automobilio generatoriaus įrenginio ir veikimo principų idėja gali padėti išvengti elektros įrangos gedimų. Generatorius pradeda veikti užvedus variklį ir veikia kaip pagrindinis srovės šaltinis automobilyje.
Eksploatuojant automobilį būtina atidžiai stebėti pavaros diržo įtempimą, kuris turi įtakos generatoriaus padėčiai. Daugelyje šiuolaikinių automobilių mazgas yra tvirtai pritvirtintas, o susidėvėjusį trapecinį arba trapecinį diržą reikia nedelsiant pakeisti. Palaikydami gerą generatorių, išvengsite didelių išlaidų automobilio kapitaliniam remontui.
