Как проверить работу генератора

Конструктивные особенности генератора

Конструктивно все устанавливаемые на автомобили генераторы состоят из ротора, статора, крышек, отлитые из алюминиевого сплава, регулятора напряжения, выпрямительного блока (диодный мост) и щеточного узла.

Ротор представляет собой вал, на котором устанавливается обмотка возбуждения между двумя полюсными половинами – магнитопроводами. На каждой половине магнитопровода имеется шесть выступов в форме клюва. При вращении ротора клювы магнитопровода поочередно пересекают магнитное поле статора, индуцируя в обмотке ток.

При подаче напряжения на ротор щеточного генератора, клювы, направленные навстречу друг другу намагничиваются. Одна половина намагничивается в «южном» направлении, другая – в «северном» и при вращении ротора магнитное поле циклически меняется с «северного» на «южный», возбуждая электрический ток. В генераторе, не имеющего в конструкции щеточного узла, клювы магнитопровода намагничиваются аналогично, при этом имеют собственное вращение.

Признаки и симптомы неисправности обгонной муфты генератора

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.

Как проверить работу генератора

Обгонная муфта генератора – это механизм, демпфирующий толчки от пульсирующего вращения коленчатого вала в такт с рабочим ходом поршня. Устанавливается на ряде автомобилей, имеющих дополнительные агрегаты, например, компрессор кондиционера.

Основными симптомами неисправности являются вибрация и дребезг, ощущаемый в салоне автомобиля при включении компрессора кондиционера. Такой признак возникает чаще всего если автомобиль находится на передаче, нажат тормоз или медленно движется.

Самый простой и доступный способ диагностики обгонной муфты – это поднять обороты до 3000-4000 и выключить двигатель. Если муфта работает правильно, то можно услышать запоздалый звук, напоминающий остановку по инерции турбины. При наличии помощника, визуально возможно увидеть вращение по инерции генератора при полной остановке ремня привода дополнительных агрегатов.

Проверка генератора автомобильным осциллографом

Генератор автомобиля – это один из узлов, обеспечивающий электричеством бортовую сеть и производящим зарядку аккумуляторной батареи. Кроме этого, генератор является наиболее нагруженным в процессе эксплуатации автомобиля и, соответственно, ресурс его работы определяется как временной характеристикой, так и своевременностью технического обслуживания.

Какие могут появиться симптомы, характеризующие о скорой поломке? При работающем двигателе на холостом ходу прослушивается низко тональный шум или однородный звук скрежета металлических деталей, частое включение на панели приборов аварийной лампы зарядки аккумуляторной батареи, запотевание поверхности аккумуляторной батареи.

Основными неисправностями являются:

  • износ или разрушение подшипников;
  • износ, поломка или зависание щеток;
  • неработоспособность регулятора напряжения;
  • отсутствие контакта в узловых контактных точках;
  • неработоспособность выпрямительных диодов;
  • загрязнение между ротором и статором.

Возможны также и другие характерные признаки не эффективной работы – это снижение освещенности ближнего света фар, мерцание освещения на панели приборов, падение давления в топливной рампе из-за недостаточного напряжения на бензонасосе.

Низкий уровень напряжения бортовой сети влияет и на динамические показатели работы двигателя, а также увеличения путевого расхода топлива.

Неисправности делят на виды, в зависимости от части повреждения: механическая и электрическая.

Перед снятием генератора с автомобиля с целью его ремонта электрической части желательно выявить возможные повреждения или обрывы проводов, проверить целостность предохранителей. Проверка предохранителей осуществляется тестером или светодиодной «контролькой».

Как проверить работу генератора

Проверка механической части, заключается в определении износа или поломки подшипников, коллекторных щеток, трещин в передней и задней крышках, визуальной оценкой приводного ремня.

Для каждого вида неисправностей существуют индивидуальные способы проверок механической части и электрической.

Например, в области размещения генератора вращаются не только ротор с подшипниками, но и ролики натяжителя ремня ГРМ, помпа и дополнительно установленные узлы (компрессор кондиционера, насос усилителя руля и т.д.). В этой совокупности вращающихся деталей сложно различить шум подшипников генератора, и чтобы проверить вызывает ли он шум достаточно снять приводной ремень (отключить вращение ротора) и запустить двигатель. Если шум не прослушивается, то это значит имеется повреждение механической части, а именно подшипник (по статистике – это наиболее частая поломка).

Диагностика автомобильным осциллографом позволяет одновременно определить выходное напряжение генератора, корректность работы регулятора напряжения и исправность диодного моста.

Небольшие колебания напряжения на осциллограмме возникают вследствие работы системы зажигания, при включении потребителей электроэнергии.

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.

Методы проверки работы генератора

Существует широкий диапазон методов проверки работоспособности автомобильного генератора, как в условиях специализированного автосервиса, так и в гаражных условиях. И каждый метод уникален и результативен.

Наиболее простой метод проверки – это периодический контроль на панели приборов автомобиля лампы зарядки. Если загорелась лампа аварийного состояния зарядки, то необходимо принять меры в выяснении причин отсутствия зарядки и устранения неисправности.

Проверка работы генератора осуществляется на рабочем двигателе в режиме холостого хода мультиметром или тестером. Для этого нужно подготовить прибор на измерение напряжения, установив диапазон измерения на 20 Вольт, а щупы прибора плотно прижать для надежного контакта к клеммам аккумулятора, при этом экран мультиметра цифрами покажет снимаемое щупами напряжение (на тестере напряжение показывает стрелка прибора).

Диапазон контролируемого напряжения в режиме холостого хода и без включенной нагрузки (габаритные огни, фары, вентилятор охлаждения, отопитель салона) должен находиться в пределах 13,5 – 14,7 Вольт. Проверку на измерение выходного напряжения проводят и с включенной нагрузкой, при этом падение напряжения не должно превышать 0.5 Вольт.

В случае полного отсутствия зарядки в первую очередь проверяется напряжение на обмотке возбуждения с помощью мультиметра или обычной диодной контрольки с лампочкой.

Диагностика исправности генератора мультиметром или контролькой является наиболее простой и широко распространенной методикой.

Работы по исследованию генератора проводятся на специальном стенде, оснащенным приборами контроля тока и напряжения, тахометром и потребителями электрической энергии.

В настоящее время глубокую и подробную информацию по работе электрической машины  можно получить осциллографом, в частности осциллографом Постоловского.

Перед тем как снять с автомобиля необходимо:

  1. отключить от клемм аккумулятора силовые кабели;
  2. открутить гайку крепления наконечника подводящего кабеля с плюсовым напряжением и вытянуть разъем провода питания обмотки возбуждения;
  3. освободить от болтов крепления к двигателю корпус генератора и снять приводной ремень от шкива.

Последовательность первоначальной проверки

майкл фарадей

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 генераторов на стенде своими руками

Станок для испытаний и снятия характеристик генератора можно собрать своими руками, если имеется в наличии электродвигатель, вольтметр, амперметр и проволочный реостат.  Дополнительно потребуется механический часовой тахометр ТЧ10-Р и автотрансформатор для изменения оборотов электродвигателя.

Метод проверки генератора на стенде позволяет определить его параметры и установить соответствие его характеристик номинальным.

Стенд с электрическим двигателем соединяется через гибкий вал с проверяемым генератором. Частота вращения ротора регулируется оборотами электродвигателя.

Включив двигатель стенда, устанавливаем напряжение на выходе генератора 13 Вольт реостатом 5, а обороты ротора до 5000. В этом режиме вращаем ротор от 10 до 15 минут и фиксируем силу тока. У разных типов генераторов сила тока имеет собственную характеристику, указанную в паспорте, например, у Г-222 сила тока должна быть не менее 45 Ампер.

Если измеренная величина тока отдачи меньше, указанной в паспорте, то необходимо разобрать и проверить, согласно существующим методическим указаниям обмотки статора, ротора и диодного моста.

Следующим этапом проверяется напряжение на выходе при той же частоте вращения ротора, но ток отдачи реостатом устанавливается в пределах 15 А. Напряжение на выходе должно составлять 14 В с допуском в отрицательную и положительную сторону в 1,5 В.

Если не соблюдается указанный предел напряжения, как с нагрузкой, так и без нее, то регулятор необходимо заменить исправным. После замены регулятора необходимо повторить процедуру проверки и в случае не соблюдения предела 14 В, следует разобрать генератор и проверить исправность обмоток статора, ротора и диодного моста.

схема стенда для проверки генератора
Схема соединений для проверки генератора на стенде: 1 — генератор; 2 — контрольная лампа, мощностью 3,0 Вт; 3 — вольтметр; 4 — амперметр; 5 — реостат; 6 — выключатель; 7 — аккумуляторная батарея

Возникают ситуации, когда транспортировка автомобиля в автосервис затруднительна и как вынужденная мера проверка производится в домашних условиях.

Схема проверки автомобильного генератора своими руками, следующая:

  1. визуально осмотреть целостность ремня генератора или его натяжение – в случае обрыва ремня произвести ремонт, касающийся замены его (или принять меры к его натяжению);
  2. завести двигатель и мультиметром проверить на клеммах аккумулятора напряжение – должно быть 13,5 -14,7 В;
  3. если мультиметр показывает напряжение ниже 12 В, то необходимо проверить напряжение на клемме D (обмотка возбуждения) генератора;
  4. в случае отсутствия напряжения на обмотке возбуждения – проверяется плавкий предохранитель цепи подачи напряжения на обмотку возбуждения;
  5. в случае исправности цепи, подающей напряжение на обмотку возбуждения, проводится диагностика, не снимая с автомобиля по описанным выше методам лампочкой или мультиметром.

Задача сводится к определению исправности при воздействии на его вал оборотов дрели. Контрольная лампа, вместо тестера или мультиметра позволяет визуально наблюдать выходное напряжение генератора.

На схеме: Л1 – имитация контрольной лампы заряда АКБ. Она должна погаснуть при вращении с помощью дрели вала ротора генератора. Л2 – контрольная лампа выходного напряжения, которая дублируется тестером для определения ее точной величины.

Метод проверки дрелью позволяет без наличия специального стенда проверить исправность в гаражных условиях.

Проверка узлов генератора

Проверку начинают с контроля работоспособности регулятора напряжения. Для этого регулятор демонтируют из генератора и создают простейшую электрическую схему.

ротор генератора

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.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть