Автомобильный генератор предназначен для преобразования механической энергии вращения коленчатого вала двигателя в электрическую. Он выполняет две основные функции: подзарядки аккумулятора и питания выработанной электроэнергией систем электроснабжения автомобиля. В корпусе генератора переменного тока наряду с ротором и статором также размещены щеточный узел, регулятор напряжения и выпрямительный блок.
Щетки – наиболее уязвимый элемент генератора. В момент их контакта с токосъемными кольцами скорость вращения вала генератора достигает 12-14 тыс. об/мин, из-за чего возникает ускоренный износ контактирующих поверхностей. Своевременная замена щеток генератора позволяет предупредить поломку щеточного узла и обеспечить бесперебойное электроснабжение автомобиля в процессе движения.
Щётки генератора: какую функцию выполняют?
При контакте с расположенными на валу вращающегося ротора токосъемными кольцами щетки генератора передают ток от аккумуляторной батареи на обмотки возбуждения ротора. Так создаётся электромагнитное поле.
Под воздействием переменного магнитного поля вращающегося ротора в катушках обмоток статора наводится электродвижущая силаи создается переменный электрический ток. Ток, проходя через диодный мост (выпрямительный блок генератора) преобразуется в постоянный. Именно такой необходим для подпитки аккумулятора и обеспечения функциональности электрооборудования автомобиля.
Когда нужно менять щётки: основные признаки
Замену рекомендуется выполнять по мере их износа, но не реже 1 раза в 4 года (или по достижении пробега в 50 тыс. км). Однако в сложных условиях эксплуатации критический износ щеточных стержней, изготовленных из графита или его соединений с медью (бронзой, алюминием), может наступить раньше названного срока. Щётки должны выступать не менее чем на 5 мм (норма – 8-10 мм). Именно этот показатель является самым важным – замерив длину, можно понять, есть ли проблема.
На то, что нужна замена щеток, может указывать появление некоторых симптомов, в том числе:
- отсутствие реакции стартера при повороте ключа зажигания в положение ON – это может произойти, если стержни перекошены, отсутствует их достаточное прилегание к поверхности токосъемных колец;
- медленное вращение маховика двигателя стартером;
- снижение мощности освещения салона, слабый или мигающий свет фар, габаритных огней;
- внезапное отключение электроприборов;
- быстрая разрядка аккумуляторной батареи, после которой зарядить ее становится практически невозможно.
Чтобы определить причину нарушений в работе генератора, необходимо провести точную диагностику неисправностей генератора и, в частности, щеточного узла.
Износ подшипников генератора
Автомобильный генератор имеет два подшипника. Один из них закреплен на валу ротора, второй запрессован в центральной части крышки. Гул, свист, доносящийся со стороны генератора во время работы двигателя, – это верный знак того, что какой-то из подшипников приказал долго жить. Сопутствующим симптомом может быть нагрев корпуса генератора. Обнаружив эти признаки, поспешите заменить подшипники. В противном случае это повлечет перекос вала ротора или его заклинивание со всеми вытекающими последствиями.
Проверить подшипники можно, сняв ремень генератора и провернув рукой его вал. Если ротор вращается легко, без рывков и люфта, подшипники еще послужат. Если вращение затруднено, или у вала есть люфт, не тяните с заменой подшипников.
Читать также: Кран балка своими руками чертежи
Есть только два устройства, обеспечивающие работоспособность системы зажигания автомобиля. Аккумуляторная батарея и генератор. Они функционируют в паре, дополняя друг друга.
Любой из этих приборов может на короткое время работать отдельно от второго. Допускается какое-то время проехать с неисправным генератором, до разрядки аккумулятора.
Также, искра в зажигании может поддерживаться только генератором, однако возникает проблема первого старта мотора – без АКБ коленвал не провернуть.
Причем согласованная работа будет нарушена не только при поломке генератора. Если вырабатываемое напряжение отклонится от нормы, аккумулятор не будет заряжаться, а электросистемы автомобиля либо не запустятся, либо выйдут из строя.
Как проверить щётки генератора?
Щеточный узел, как правило, объединен с регулятором напряжения. Контакт с токосъемными кольцами ротора осуществляется за счет усилия пружин. Неисправность щеток генератора легко определить при визуальном осмотре (признак – длина выступающих концов менее 5 мм). Также нужно проверить диаметр токосъемных колец (норма – 14,2-14,4 мм, минимум – 12,8 мм). Не допускается наличие выработок на контактных поверхностях. Изношенные токосъемные кольца нужно менять.
Проблемы с генератором могут возникнуть также из-за повышенного сопротивления щеток, которое должно составлять не более 0,5 ом. Заменить щетки придется, если при проверке мультиметр показывает увеличенное сопротивление.
Однако, учитывая, что в большинстве современных автомобилей щеточный узел совмещен с регулятором напряжения, проблемы генератора бывают связаны с неисправностью реле-регулятора, рассчитанного на напряжение 15 В и ток до 5 А. Для диагностики используются замеры мультиметром. При заведенном двигателе величина напряжения на клеммах АКБ или на выходах генератора должна быть в пределах 14-14,2 В. Допускается изменение напряжения не более чем на 0,5 В. Если колебания оказываются более значительными, это признак того, что реле-регулятор неисправен и подлежит замене.
Полезно также проверить регулятор напряжения.
Для этого собирают схему, объединяющую при помощи проводов регулируемый блок питания, лампочку, регулятор напряжения со щеточным узлом и мультиметр (вольтметр). Блок питания и мультиметр подключают с соблюдением полярности к контактам регулятора напряжения. Провода лампочки крепят к щеткам. Путем включения блока питания подается напряжение (от 3 В), лампочка загорается. При постепенном увеличении напряжения и по достижении 14 В лампочка должна погаснуть – это говорит о нормальной работе регулятора.
Почему у современных генераторов не может быть недостаточно мощности?
фото: cardekho.com
Как мы говорили выше, генераторы на современные автомобили ставятся трехфазные. Прошли те времена (примерно с конца 70-х — начала 80-х годов), когда непроизводительные генераторы выдавали мало мощности, серьезно завися от оборотов двигателя. На старой мотоциклетной технике и мотороллерах такое можно было наблюдать: когда двигатель работает на холостом ходу, фары горят тускло. Стоит же повернуть дроссельную заслонку, свет загорится ярко.
Сейчас же даже на холостом ходу (от 650 до 900 оборотов коленчатого вала в минуту) современные генераторы вырабатывают достаточную мощность и, следовательно, выдают нужные объемы электричества, чтобы обеспечивать все потребители в автомобиле.
Как поменять щётки на генераторе?
Выполнить замену можно, не снимая генератор – достаточно снять регулятор напряжения вместе со щеточным узлом. Перед этим следует отключить генератор от питания (отсоединить минусовую клемму от АКБ). После этого открутить зажимную гайку, снять регулятор напряжения со щеткодержателем. При критическом значении износа (вынос менее 5 мм) понадобится замена щеток (графитовых стержней). Вот как это делают:
- отсоединить контакты (отпаять провода) и вытащить старые щетки, выполнить очистку места пайки, проверить упругость пружин;
- установить новый комплект в щеткодержатель, припаять контакты;
- проверить свободное перемещение щеток в щеткодержателе;
- установить щеточный узел на место и закрепить его гайкой.
Иногда решение может быть проще: возможно, контакт между щетками и кольцами ротора был нарушен из-за залипания первых. Причина может быть в грязевых или графитовых отложениях, которые легко удалить путём продувки загрязненных мест сжатым воздухом.
Важно: перед установкой новой детали следует внимательно проверить их на отсутствие заводских дефектов.
Видео «Ремонт ГУ в домашних условиях»
Наглядная инструкция по ремонту ГУ своими руками представлена на видео ниже на примере автомобиля Форд Транзит (автор видео — Ramanych).
Генератор – это главный узел в системе подачи электроэнергии автомобиля. Иногда он выходит из строя, но не стоит его выбрасывать и спешить покупать новый. Часто проблема в том, что стерлись щетки генератора и достаточно их заменить для дальнейшей бесперебойной работы этого узла. Замена щеток генератора достаточно простая процедура, но для начала стоит выяснить, какие признаки могут указывать на износ щёток.
Часто при проведении профилактического осмотра автомобиля не уделяют внимание различным мелочам. Щетки генератора – одна из таких мелочей, если они сотрутся, то генератор перестанет подавать зарядку аккумулятору. Специалисты рекомендуют осматривать щеточный узел раз в 45-55 тысяч километров пробега. Диагностику щёток можно провести, не снимая генератор, а в некоторых случаях может даже получится их заменить без снятия основного узла.
- Электроприборы автомобиля неожиданно отключаются (даже в процессе движения);
- Фары, габариты и даже подсветка салона тускнеет и мигает;
- Резкое снижение напряжения бортовой сети автомобиля ;
- Резкая разрядка аккумулятора, который в дальнейшем будет очень сложно перезарядить.
Причины поломки генератора
Причин выхода из строя генератора много – это износ щеток, повреждение подшипников, пробой обмоток и т.д. В результате одних повреждений устройство еще будет некоторое время работать, хотя и уже не сможет обеспечивать выработку достаточного количества энергии, а после других – вообще выйдет из строя. В этом случае предстоит ремонт генератора.
Износ щеток и является той неисправностью, после которой генератор полностью оказывается нерабочим. Но конструкция автомобиля выполнена таким образом, что к этому устройству имеется свободный доступ, так что с заменой щеток проблем не возникает.
На большинстве современных автомобилей щетки выполнены в одном корпусе с регулятором напряжения. А это значит, что если износ щеток большой или пришло в негодность реле-регулятор напряжения, то придется выполнять замену всего узла в сборе. Замена щеток необходима в тех случаях, когда их длина менее пяти миллиметров. Если имеется хотя бы небольшой опыт в ремонте автомобилей, то замену щеток можно выполнить самостоятельно. В противном случае рекомендуется обращаться в мастерскую по обслуживанию генераторов и стартеров.
Замена щеток на большинстве генераторов современных автомобилей возможна даже без снятия его с двигателя. Но, если устройство снять, то работать будет гораздо удобнее, более того, возможно даже раздельное снятие и замена щеток и регулятора. Начиная работу, следует помнить, что пластмассовую крышку лучше не откручивать – у видимых винтов функция совершенно другая, а если их отвернуть, то внутрь генератора попадут маленькие шайбы, что вызовет массу ненужных проблем. Именно поэтому рекомендуется для замены щеток генератора обращаться в автосервис – специалисты знают все тонкости и сделают работу быстро и качественно.
Выявление причин и устранение неисправностей
Что делать, если не заводится генератор? Если свистит генератор? Разборка и сборка генератора — в принципе, процедура не очень сложная, если вы знаете, что нужно делать.
Итак, как отремонтировать генератор, зная основные причины:
- Слишком малый заряд АКБ или его полное отсутствие может быть результатом того, что предохранительный элемент сгорел или просто отошел из-за механической тряски. Кроме того, отсутствие вольтажа в бортовой сети может быть следствием износа щеток. Электрика в этом случае очень важна, поскольку при скачках напряжения могут сгорать диоды, а в обмотке ротора либо статора может случиться обрыв или замыкание.
- Чтобы проверить работоспособность щеток, обычно достаточно визуального осмотра. Но если в сети произошел обрыв проводки либо короткое замыкание, для диагностики может потребоваться мультиметр. Если вы не знаете, как снять генератор, воспользуйтесь сервисным мануалом, поскольку восстановление сломавшегося диода осуществляется только путем его замены или пайки. Если необходима также перемотка генератора, в домашних условиях ее осуществить будет проблематично. Для этого лучше обратиться к профессионалам, чтобы вы могли быть уверены, что все будет сделано правильно. Как правило, процедура перемотки обычно стоит дешевле, но если ее стоимость слишком высокая, возможно, есть смысл произвести замену на новое ГУ.
- Что касается ремонта ротора, то его можно осуществить своими силами. Как правило, необходимость ремонта ротора обусловлена разрывом электроцепи рядом с контактными кольцами либо распайкой концов обмоток. В этом случае процедуру ремонта следует начинать с того, что необходимо осторожно отмотать один видок кабеля. Сломавшийся конец необходимо выпаять, после чего, используя паяльник и расходные материалы, нужно установить готовый кабель с применением отмотанного витка. Как показывает практика, обычно даже не нужно уменьшать число витков, поскольку осуществляется распайка выводов. Чтобы обеспечить нормальную работу ГУ, также можно произвести очистку кольца мелкозернистой наждачной бумагой. Если на кольце имеются более крупные повреждения, от них можно избавиться с применением плоских надфилей. Как снять генератор в таком случае — опять же, нужно обратиться к сервисному мануалу, поскольку процедура демонтажа в каждом случае будет разной. Таким же образом осуществляется разборка или сборка генератора. В процессе необходимо быть осторожным, чтобы ничего не перепутать. Замена контактных колец генератора, как правило, осуществляется в случае полного их повреждения.
- Если ГУ сильно гудит, вероятнее всего, причина заключается в износе роторных подшипников. Если вы заметили, что состояние подшипниковых устройств довольно печально, возможно, пришло время произвести их замену. Но все может быть не так печально. К примеру, если люфт на подшипниках не особо критичный и практически не ощущается, можно просто демонтировать детали и промыть их своими силами. Перед установкой элементов необходимо будет смазать подшипники.
- Отсутствие вольтажа или скачки напряжения в бортовой сети обычно можно решить путем смены реле регулятора. Следует отметить, что первостепенной причиной в данном случае могут быть проблемы в работе диодного моста или каких-то его компонентов. Определить вышедшие из строя диоды позволит диагностика устройства с помощью мультиметра.
- В том случае, если диодный значок на контрольном щитке приборов сообщает водителю о проблемах с вольтажом аккумуляторной батареи, это может говорить о возможном пробое. В частности, речь идет об одном из диодов в цепи. Если вам необходимо будет добраться до этой схемы с диодными компонентами, потребуется открутить несколько гаек с обмотки, после чего извлечь гаечку, которая крепит положительный вывод. Когда вы сделаете это, вы получите доступ к схеме, которую можно либо заменить, либо отремонтировать (автор видео о самостоятельном ремонте ГУ — Вячеслав Ляхов).
Признаки износа щеток
Узнать, что щетки сильно износились, можно по таким признакам:
- в темное время фары горят слабо, часто моргают;
- в подаче напряжения чувствуются перебои;
- слабая зарядка аккумулятора;
- самопроизвольно выключается магнитола.
Часто бывает такое, что при проведении технического обслуживания, в частности при осмотре генератора автомобиля, мелким деталям внимания уделяется мало, из-за чего многих автовладельцев застает врасплох выход из строя щеток. Но даже если во время эксплуатации авто наблюдаются нарушения работы генератора, не стоит сразу прибегать к замене щеток – сначала рекомендуется убедиться, что причина неисправности именно в них, а уж затем приступать к работе.
Система электрооборудования любого автомобиля выполнена таким образом, что предусмотрена индикация различных неисправностей. Например, если имеет место нарушение функционирования генератора, то на приборной панели сразу же загорается контрольная лампочка красного цвета. Ну и довольно часто причиной неполадки является износ или зависание щеток. В первом случае исправить ситуацию можно только их заменой, а во втором, если щетки еще работоспособные, их можно слегка обточить, чтобы они свободно двигались в посадочном месте.
Замена щеток генератора, как правило, трудностей не вызывает, так что в любой автомастерской с этим справятся очень быстро.
- Признаки неисправности генератора
- 1. Что такое генератор?
- 2. В чем выражаются неисправности генератора и как их можно устранить
- 3. Самостоятельная диагностика, или как разобраться в проблемах генератора
Генератор автомобиля – это очень значимый элемент его конструкции, который, вместе с аккумулятором машины, обеспечивает многие важные узлы транспортного средства необходимой электроэнергией. Так, благодаря энергии, полученной от генератора, работает система зажигания, световые приборы и различные электронные устройства, которых в современном автомобиле достаточно много. Разумеется, даже малейшая неисправность генератора будет влиять на рабочую эффективность любых электроприборов машины вплоть до полной блокировки их деятельности.
Поэтому автовладельцу желательно иметь хотя бы общее представление об основных причинах неполадок генератора, их характерных признаках, методах диагностики и устранения.
Что такое генератор?
Автомобильным генератором называют устройство, отвечающее за преобразование механической энергии, полученной от коленвала двигателя, в ее электрический вариант.
Первый генератор «увидел» мир в 1832 году, а его «родителями» стали парижские ученые-техники – братья Пикси.
Конечно, на то время такая конструкция была далекой от совершенства, и ею было трудно пользоваться. Для работы такой машины люди были вынуждены вращать тяжелый постоянный магнит, который создавал переменный электроток на двух проволочных катушках, закрепленных недалеко от его полюсов. Данный генератор имел устройство для выравнивания тока, а для повышения мощности электрических машин ученые тех времен начали увеличивать количество магнитов и катушек.
Особенности проверки
Нужно знать, как проверить работу генератора на автомобиле правильно, иначе можно столкнуться с тем, что исправная деталь будет полностью выведена из строя. Соблюдая всего несколько простых правил, можно избежать непредвиденной поломки.
- Проверка должна осуществляться при помощи мультиметра.
- При диагностике состояния вентилей ток должен иметь напряжение не выше 12 В.
- При необходимости замены проводки нужно подобрать провода идентичного сечения с исходными.
- Прежде, чем приступить к проверке генератора, нужно убедиться в правильности подключения всех креплений и в качестве натяжения ремня (читайте подробнее о натяжном ролике ремня генератора). При необходимости соединения доводятся до работоспособного состояния, а ремень подтягивается либо ослабляется.
Главным условием, при котором возможна проверка генератора в домашних условиях, является сохранение его работоспособного состояния. Если прибор находится в разобранном состоянии либо получил повреждения, которые мешают ему функционировать, то диагностика не позволит выяснить пригодность аппарата для дальнейшей работы.
Также советуем прочитать статью нашего эксперта, в которой рассказывается о том, как снять генератор на Приоре.
Возможно, вас также заинтересует статья нашего специалиста, посвящённая тому, как снять генератор на ВАЗ-2114.
Рекомендуем дополнительно прочитать статью нашего эксперта, в которой он рассказывает о том, как ремонтировать генератор ВАЗ-2106.
Существует список действий, которые категорически нельзя выполнять при проверке:
- проверка работоспособности не должна выполняться при помощи короткого замыкания или другими словами «на искру»;
- соединять клеммы разных конфигураций между собой, а также подключать клемму 30 или В+ к массе;
- диагностика и работа генератора не должна начинаться без подключения потребителей. Особенно важно соблюдать этот пункт при отсоединённой аккумуляторной батарее;
Как проверить генератор на работоспособность в домашних условиях
Существует два основных метода проверки. Один из них, хоть и очень старый, но достоверно позволяет понять работоспособность прибора. Второй работает более тонко и способен реагировать на мелкие недостатки системы. При помощи второго метода можно выявить малейшие отклонения в работе каждого элемента.
Как проверить генератор на машине, не снимая и не имея нужного инструмента
Существует древний способ выявления неисправности генератора. Он очень прост, но результат может состоять только из двух пунктов:
- работает исправно;
- есть сбои в работе.
Так как проверить генератор автомобиля в домашних условиях этим способом может каждый желающий, то его популярность вполне оправдана. Необходимо запустить мотор и включить ближний свет. С рабочего движка нужно снять минусовую клемму. Если фары горят ровно, а такт двигателя не сбился, то генератор работает исправно. При неуверенной работе ДВС или изменении яркости фар необходимо выполнить более глубокую диагностику, так как аппарат находится в неисправном состоянии.
Как проверить генератор мультиметром
Измерение спецприбором позволит выявить даже небольшой сбой. Существует ряд показателей, которые считаются оптимальными для всех видов машин. Аккумулятор без нагрузки имеет напряжение в пределах 12,5 — 12,7 В. Так как при запуске мотора на аккумулятор накладывается нагрузка, то нормальными показателями являются 13,8 — 14,8 В. После получения максимальной нагрузки показатель напряжения должен снизиться до отметки 13,8. Если этого не произошло или напряжение опустилось ещё ниже, то потребуется проверка генератора.