Γεννήτρια αυτοκινήτου: συσκευή και αρχή λειτουργίας

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:49

Οποιοδήποτε αυτοκίνητο έχει εξαρτήματα. Πρόκειται για κόμβους και μηχανισμούς, χωρίς τους οποίους δεν είναι δυνατή η εργασία του. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν μίζα, αντλία υδραυλικού τιμονιού, συμπιεστή κλιματισμού, πολλαπλή εισαγωγής και εξαγωγής, συμπλέκτη. Αλλά αυτή η λίστα περιλαμβάνει επίσης μια γεννήτρια αυτοκινήτου. Είναι αυτός που σας επιτρέπει να διατηρείτε σταθερή τάση στο ενσωματωμένο δίκτυο. Λίγοι γνωρίζουν τη συσκευή μιας γεννήτριας αυτοκινήτου και την αρχή λειτουργίας της. Αλλά αυτές οι πληροφορίες θα είναι χρήσιμες για κάθε οδηγό. Λοιπόν, ας δούμε πώς λειτουργεί και λειτουργεί αυτό το αρθρωτό στοιχείο.

Χαρακτηριστικό

Η γεννήτρια είναι ένας ηλεκτροκινητήρας που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ρεύμα.

Αυτό το στοιχείο χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ηλεκτρικού εξοπλισμού όταν λειτουργεί ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, καθώς και για τη φόρτιση της μπαταρίας του αυτοκινήτου. Όλα τα σύγχρονα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν εναλλάκτη αυτοκινήτου.

Πού είναι

Συχνά αυτός ο μηχανισμός βρίσκεται μπροστά από τον κινητήρα. Λειτουργεί από τον στροφαλοφόρο άξονα μέσω ιμάντα (τύπου ποταμού ή οδοντωτού). Συνήθως, οι αυτοκινητοβιομηχανίες τοποθετούν τη γεννήτρια στο υψηλότερο σημείο σε σχέση με τον κινητήρα. Ωστόσο, υπάρχουν μοντέλα όπου ο μηχανισμός είναι στερεωμένος σχεδόν στην περιοχή του στροφαλοθαλάμου του κινητήρα. Γιατί είναι σημαντικό να τοποθετήσετε τον μηχανισμό στο υψηλότερο δυνατό σημείο; Το γεγονός είναι ότι η γεννήτρια αυτοκινήτου φοβάται πολύ το νερό. Ακόμη και μια μικρή ποσότητα υγρασίας μπορεί να το καταστρέψει. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές προσπαθούν να αποκλείσουν την πιθανότητα διείσδυσης νερού και άλλων υγρών στην επιφάνεια αυτού του μηχανισμού. Όσο ψηλότερα βρίσκεται αυτό το στοιχείο, τόσο πιο ασφαλές είναι για αυτό.

Συσκευή

Ο σχεδιασμός της γεννήτριας περιλαμβάνει:

• Τύλιγμα στάτορα.
• Μπροστινό εξώφυλλο.
• Εξέλιξη διέγερσης.
• Κόμπος πινέλου.
• Οπισθόφυλλο.
• Slip rings.
• Ημίχρονα Pole.
• Μονάδα ανορθωτή.
• Τροχαλία κίνησης.
• Πτερωτή ανεμιστήρα.

Σημειώστε επίσης ότι αυτός ο κόμβος μπορεί να έχει διαφορετική διάταξη:

• Παραδοσιακό.
• Συμπαγές.

Οι διαφορές είναι στη δομή του ανεμιστήρα, του συγκροτήματος ανορθωτή και της τροχαλίας κίνησης. Διαφορετικά, η συσκευή και η λειτουργία της γεννήτριας αυτοκινήτου είναι πανομοιότυπα. Τόσο ο παραδοσιακός όσο και ο συμπαγής μηχανισμός αποτελούνται από έναν ρότορα, μια μονάδα ανορθωτή, ένα συγκρότημα βούρτσας, έναν ρυθμιστή τάσης και έναν στάτορα. Σε τι χρησιμεύουν όλα αυτά τα εξαρτήματα;σκεφτείτε περαιτέρω.

Rotor

Αυτός ο μηχανισμός χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου στη γεννήτρια. Μια περιέλιξη διέγερσης παρέχεται στον άξονα του ρότορα. Το τελευταίο τοποθετείται σε ειδικές πλάκες πόλων, καθεμία από τις οποίες έχει έξι προεξοχές. Επιπλέον, ένας δακτύλιος επαφής βρίσκεται στον άξονα. Χρησιμεύει για την τροφοδοσία της περιέλιξης διέγερσης. Συνήθως οι δακτύλιοι είναι κατασκευασμένοι από χαλκό (λιγότερο συχνά - από ορείχαλκο). Τα καλώδια περιέλιξης διέγερσης είναι κολλημένα σε αυτά τα στοιχεία.

Επίσης, υπάρχουν μία ή δύο πτερωτές ανεμιστήρα στον άξονα του ρότορα. Παρέχουν ψύξη περιελίξεων κατά τη λειτουργία της γεννήτριας. Ο περιστρεφόμενος μηχανισμός του ρότορα αποτελείται από δύο ρουλεμάν χωρίς συντήρηση.

Stator

Η λειτουργία του είναι να δημιουργεί εναλλασσόμενο ρεύμα. Η γεννήτρια αυτοκινήτου είναι απαραίτητα εξοπλισμένη με αυτό το στοιχείο. Ο στάτορας είναι δομικά ενσωματωμένος με την περιέλιξη και τον πυρήνα. Το τελευταίο είναι ένα σετ από πολλές πλάκες. Σε 36 αυλακώσεις περιέλιξης υπάρχουν άλλες τρεις περιελίξεις, οι οποίες σχηματίζουν μια τριφασική σύνδεση. Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν δύο τύπους περιελίξεων:

• Κύμα.
• Loopback.

Η ίδια η σύνδεση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνολογίες:

• Σχήμα "τρίγωνο". Σε αυτή την περίπτωση, τα άκρα της περιέλιξης συνδέονται σε σειρά.
• μοτίβο αστεριών. Εδώ τα άκρα της περιέλιξης συνδέονται σε ένα μόνο σημείο.

Υπόθεση

Περιέχει τα περισσότερα εξαρτήματα της γεννήτριας. Η θήκη αποτελείται από δύο καλύμματα: πίσω και μπροστά. Το πρώτο βρίσκεται στο πλάι των δακτυλίων ολίσθησης, το δεύτερο είναι στο πλάι της τροχαλίας κίνησης.

Αυτά τα μέρη δένονται μεταξύ τους με μακριά μπουλόνια. Τα ίδια τα καπάκια είναι κατασκευασμένα από μη μαγνητικό κράμα αλουμινίου. Η θήκη περιλαμβάνει επίσης παράθυρα εξαερισμού και δύο πόδια στήριξης.

Βούρτσες και μονάδα ανορθωτή

Το συγκρότημα βούρτσας χρησιμοποιείται για τη μεταφορά ρεύματος από την περιέλιξη διέγερσης στους δακτυλίους ολίσθησης. Πώς είναι οργανωμένος αυτός ο κόμβος; Αποτελείται από δύο βούρτσες γραφίτη με ελατήρια. Ολόκληρη η δομή είναι ενσωματωμένη με τον ρυθμιστή τάσης του εναλλάκτη αυτοκινήτου.

Τώρα σχετικά με τη μονάδα ανορθωτή. Είναι απαραίτητο να μετατραπεί η ημιτονοειδής τάση σε συνεχές ρεύμα του ενσωματωμένου δικτύου. Αυτό το μπλοκ αποτελείται από πλάκες. Εκτελούν τη λειτουργία μιας ψύκτρας και πάνω τους τοποθετούνται επίσης δίοδοι. Συνολικά, υπάρχουν έξι δίοδοι ημιαγωγών στο μπλοκ. Υπάρχουν δύο τέτοια στοιχεία για κάθε φάση. Το ένα συνδέεται με το θετικό και το δεύτερο - στον αρνητικό ακροδέκτη του εναλλάκτη αυτοκινήτου. Συνήθως η σύνδεση γίνεται με συγκόλληση ή συγκόλληση στα σημεία τοποθέτησης.

Ρυθμιστής τάσης

Συνεχίζουμε να μελετάμε τη συσκευή μιας γεννήτριας αυτοκινήτου. Στο σχεδιασμό του μηχανισμού υπάρχει πάντα ένας ρυθμιστής τάσης (στην αργκό των αυτοκινητιστών - "σοκολάτα"). Αυτό το στοιχείο μπορεί να έχει:

• Υβριδική σύνδεση. Σε αυτήν την περίπτωση, όλα τα ραδιοστοιχεία και οι ηλεκτρικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα με μικροηλεκτρονικά στοιχεία παχιάς μεμβράνης.
• Ολοκληρωμένο. Εδώ, όλα τα στοιχεία του ρυθμιστή, με εξαίρεση το στάδιο εξόδου, εκτελούνται από μικροηλεκτρονικό λεπτού φιλμτεχνολογία.

Το κύριο καθήκον της "σοκολάτας" είναι η σταθεροποίηση της τάσης, η οποία μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τις αλλαγές στον αριθμό των στροφών του στροφαλοφόρου άξονα και στο συνολικό φορτίο του ενσωματωμένου δικτύου.

Αυτή η διόρθωση πραγματοποιείται αυτόματα λόγω της επίδρασης στο ρεύμα περιέλιξης διέγερσης. Ο ρυθμιστής αλλάζει τη διάρκεια και τη συχνότητα των παλμών ρεύματος. Οι σύγχρονες γεννήτριες διαθέτουν ρυθμιστές με θερμική αντιστάθμιση. Έτσι, όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία της μπαταρίας, τόσο περισσότερη τάση εφαρμόζεται στη φόρτισή της.

Μονάδα γεννήτριας

Σε όλα τα οχήματα, αυτός ο εξοπλισμός κινείται από τον στροφαλοφόρο άξονα μέσω ιμάντα. Το τελευταίο μπορεί να είναι τύπου σφήνας ή πολυσφήνας. Το εύρος του πρώτου περιορίζεται σημαντικά από τη διάμετρο της κινούμενης τροχαλίας. Ο αριθμός των στροφών του ρότορα όταν ο κινητήρας λειτουργεί είναι συνήθως δύο ή τρεις φορές μεγαλύτερος από την ταχύτητα του στροφαλοφόρου άξονα.

Συχνά, τα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν ζώνη με ραβδώσεις V. Είναι πιο ευέλικτο, επειδή με μια μικρή διάμετρο της κινούμενης τροχαλίας, ο ιμάντας σας επιτρέπει να πραγματοποιήσετε μεγαλύτερη σχέση μετάδοσης. Η τάση του στοιχείου μετάδοσης κίνησης ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας έναν ειδικό κύλινδρο.

Η αρχή της λειτουργίας μιας γεννήτριας αυτοκινήτου

Πώς λειτουργεί αυτός ο εξοπλισμός; Η αρχή λειτουργίας του είναι η εξής. Όταν περιστρέφεται το κλειδί, το ρεύμα από την μπαταρία ρέει μέσα από το συγκρότημα της βούρτσας και κουδουνίζει στο τύλιγμα διέγερσης. Ένα μαγνητικό πεδίο προκαλείται στην περιέλιξη. Όταν περιστρέφεται ο στροφαλοφόρος άξονας του κινητήρα εσωτερικής καύσης, λειτουργεί ταυτόχρονα και ο ρότορας της γεννήτριας. Το μαγνητικό πεδίο του τελευταίου διαπερνά την περιέλιξηστάτωρ. Μια εναλλασσόμενη τάση δημιουργείται στους ακροδέκτες. Σε μια ορισμένη ταχύτητα, η γεννήτρια αρχίζει να αυτοδιέγερση. Έτσι, η περιέλιξη τροφοδοτείται από την ίδια τη γεννήτρια.

Η μονάδα ανορθωτή αρχίζει να μετατρέπει αυτήν την τάση σε συνεχές ρεύμα. Με μια αλλαγή στο φορτίο στον κινητήρα, το λεγόμενο. "σοκολάτα". Ο ρυθμιστής διορθώνει τη συχνότητα ενεργοποίησης της περιέλιξης της γεννήτριας. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα, ο χρόνος ενεργοποίησης μειώνεται. Αντίθετα, όταν το φορτίο πέφτει, η συχνότητα αυξάνεται.

Γεννήτρια χωρίς ψήκτρες

Μερικά αυτοκίνητα διαθέτουν μηχανισμό χωρίς ψήκτρες. Στο σχεδιασμό του διαθέτει ρότορα με πρεσαριστές πλάκες σιδήρου μετασχηματιστή. Η περιέλιξη τοποθετείται στον στάτορα. Και η ηλεκτροκινητική δύναμη σχηματίζεται με τη διόρθωση της μαγνητικής αγωγιμότητας του κενού μεταξύ του στάτορα και του ρότορα.

Προδιαγραφές εναλλάκτη αυτοκινήτου

Οι κύριες παράμετροι αυτού του μηχανισμού περιλαμβάνουν:

• Ονομαστικό ρεύμα. Αυτό είναι το μέγιστο ρεύμα εξόδου με ταχύτητα έξι χιλιάδων στροφών ανά λεπτό.
• Ονομαστική τάση. Ανάλογα με τον τύπο του ηλεκτρικού συστήματος του οχήματος, αυτή η παράμετρος είναι 12 ή 24 V. Τα περισσότερα αυτοκίνητα και SUV χρησιμοποιούν κύκλωμα 12 βολτ.
• Ισχύς. Ένας εναλλάκτης αυτοκινήτου μπορεί να είναι είτε 60 είτε 120 amp. Όλα εξαρτώνται από τον τύπο του αυτοκινήτου και το μέγεθος του ίδιου του κινητήρα. Αν μιλάμε για τα περισσότερα αυτοκίνητα, χρησιμοποιούν συχνά 80-ampγεννήτρια.

Διάγνωση

Μπορώ να ελέγξω την κατάσταση μιας γεννήτριας αυτοκινήτου με τα χέρια μου; Οι ειδικοί λένε ότι είναι δυνατό να διαγνωστεί ένα στοιχείο σε συνθήκες γκαράζ χρησιμοποιώντας ένα συμβατικό πολύμετρο. Αλλά πριν από αυτό, πρέπει να ελέγξετε τη σύνδεση της γεννήτριας αυτοκινήτου και επίσης να βεβαιωθείτε ότι όλες οι συνδέσεις λειτουργούν. Ανοίξτε το καπό του αυτοκινήτου και βρείτε τον ιμάντα κίνησης. Θα πρέπει να τεντωθεί με τέτοια δύναμη ώστε να λυγίσει 1-1,5 εκατοστό βάθος από την πίεση του αντίχειρα. Αν μιλάμε για ακριβείς τιμές, αυτή η απόκλιση μετριέται με δύναμη 10 kgf.

Στο πρώτο στάδιο ελέγχεται ο ρυθμιστής τάσης. Για να γίνει αυτό, μεταφέρουμε το πολύμετρο στη λειτουργία βολτόμετρου. Ζεσταίνουμε τον κινητήρα σε μεσαίες στροφές με τους προβολείς αναμμένους για δέκα λεπτά. Στη συνέχεια, μετράμε την τάση στην έξοδο της μάζας της γεννήτριας και στο συν της. Η ονομαστική τιμή είναι από 13,5 έως 14,6 V. Εάν η τιμή είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη, τότε ο ρυθμιστής δεν κάνει τη δουλειά του και πρέπει να αντικατασταθεί.

Στη συνέχεια, προχωράμε στα διαγνωστικά της γέφυρας διόδου. Ενεργοποιούμε τη συσκευή στη λειτουργία μέτρησης εναλλασσόμενου ρεύματος. Συνδέουμε τους ανιχνευτές στον σφιγκτήρα "30" και στη μάζα της γεννήτριας. Η τάση δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,5 V. Διαφορετικά, η γέφυρα διόδου δεν λειτουργεί σωστά. Για να ελέγξετε τη βλάβη στη γείωση, απενεργοποιήστε τη γεννήτρια και αφαιρέστε το καλώδιο της γεννήτριας, το οποίο είναι κατάλληλο για τον θετικό 30ο ακροδέκτη. Στη συνέχεια, συνδέουμε το πολύμετρο με ανιχνευτές στην αποσυνδεδεμένη μονάδα και τον ακροδέκτη της γεννήτριας. Το ρεύμα εκφόρτισης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,5 mA. Αν αυτόςΕπιπλέον, υπήρξε βλάβη στη μόνωση της περιέλιξης ή των ίδιων των διόδων.

Έλεγχος του ρεύματος ανάκρουσης

Παρακαλώ σημειώστε: το ρεύμα ανάκρουσης μετριέται χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα, ο οποίος αποτελεί προσθήκη στο πολύμετρο. Αυτό το στοιχείο είναι ένα είδος σφιγκτήρα με τον οποίο καλύπτονται τα καλώδια και μετράται η ισχύς του ρεύματος. Λοιπόν, πώς δοκιμάζουμε τη γεννήτρια; Για να γίνει αυτό, καλύπτουμε το σύρμα που οδηγεί στον σφιγκτήρα στον 30ο ακροδέκτη με έναν αισθητήρα. Ξεκινήστε τον κινητήρα και διατηρήστε τον σε υψηλή ταχύτητα. Ανάβουμε το φως, τη σόμπα και άλλες ηλεκτρικές συσκευές. Στη συνέχεια, μετράμε εναλλάξ κάθε καταναλωτή ξεχωριστά. Η τιμή της μέτρησης δεν πρέπει να υπερβαίνει το άθροισμα των ενδείξεων κάθε καταναλωτή. Η μέγιστη απόκλιση είναι 5 αμπέρ κάτω.

Δεν θα είναι περιττό να ελέγξετε το ρεύμα διέγερσης της γεννήτριας. Για να το κάνετε αυτό, ξεκινήστε τον κινητήρα και αφήστε τον να λειτουργήσει για πέντε λεπτά σε υψηλές ταχύτητες. Στη συνέχεια, τοποθετούμε έναν αισθητήρα μέτρησης γύρω από το καλώδιο με τον ακροδέκτη 67. Οι μετρήσεις θα είναι ίσες με την ισχύ του ρεύματος διέγερσης. Σε μια γεννήτρια που λειτουργεί, αυτός ο αριθμός είναι περίπου τρία έως επτά αμπέρ.

Για να ελέγξετε την περιέλιξη διέγερσης, πρέπει να αποσυναρμολογήσετε τη "σοκολάτα" και τη βάση της βούρτσας. Μεταφέρουμε τη συσκευή στη λειτουργία ωμόμετρου και εφαρμόζουμε τους ανιχνευτές στους δακτυλίους ολίσθησης. Το επίπεδο αντίστασης πρέπει να είναι μεταξύ πέντε και δέκα ohms. Στη συνέχεια συνδέουμε έναν καθετήρα στον στάτορα. Κρατάμε το δεύτερο σε οποιονδήποτε από τους δακτυλίους επαφής. Η συσκευή πρέπει να παρουσιάζει απείρως μεγάλη αντίσταση. Εάν δεν συμβαίνει αυτό, τότε η περιέλιξη βραχυκυκλώνει στη γείωση.

Συμπέρασμα

Λοιπόν καταλάβαμετι είναι η γεννήτρια αυτοκινήτου και πώς να την ελέγξετε. Όπως μπορείτε να δείτε, η διάγνωση μπορεί να γίνει με το χέρι. Ωστόσο, για να κατανοήσετε αυτό το ζήτημα, πρέπει να γνωρίζετε τουλάχιστον επιφανειακά τη συσκευή και τον αλγόριθμο του στοιχείου.