Сколько ватт в автомобильном генераторе

5

Расчет мощности генератора на авто

Многие автомобилисты считают нормальным регулярно, каждые 1 – 2 года, приобретать для своих машин новые аккумуляторы. Жалуясь на низкое качество продукции, выпускаемой под малоизвестными и раскрученными брендами, они отправляются в магазины, чтобы оставить там честно заработанные деньги, которые, как известно, лишними не бывают.

Между тем велика вероятность, что дело совсем не в источнике питания. Чтобы убедиться в этом, следует произвести несколько простых проверок, начав с генератора.

Как правильно подобрать автомобильный генератор?

Для нормальной работы авто должно получать стабильное напряжение 14 В. Для того, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне, в каждом генераторе есть регулятор.

Генератор СтартВОЛЬТ с оригинальной упаковкой

Генератор состоит из следующих основных узлов:

— передняя и задняя крышки; — статорная обмотка; — ротор с обмоткой возбуждения; — диодный мост; — конденсатор; — крышка защитная; — подшипники; — шкив.

Схема генератора в сборе

Как проверить исправность генератора?

Если есть сомнения, можно поехать в автосервис и провести диагностику. Проще и быстрее купить мультиметр и сделать диагностику самостоятельно. Переведите мультиметр в режим замера напряжения и постоянном токе и коснитесь клемм проводов АКБ. Нормальные показатели напряжения находятся в диапазоне от 13,8 до 14,8 В. Если цифра меньше нижней границы, то с генератором могут быть проблемы.

на холостых оборотах; с обогревом сидений и стекол; с включенным кондиционером; при увеличении количество оборотов двигателя. Полностью исправный генератор должен выдавать одинаковые показатели тока вне зависимости от условий.

Замеры напряжения на клеммах АКБ

Подготовительные работы

Прежде чем приступить непосредственно к процессу подпитки батареи, приготовьте все необходимое. Во-первых, определилась, будете ли вы демонтировать устройство с автомобиля или нет. Если будете снимать, то это приведет к сбросу всех настроек электроники. С другой стороны, вы сможете его спокойно забрать домой и выполнить процедуру там.

Если же у вас есть гараж или другое место, где можно хранить автомобиль под защитой, то можно оставить аккумулятор на месте. Такой вариант, помимо всего прочего, позволит сохранить все настройки

Однако здесь нужно с осторожностью отнестись к оборудованию и не вывести из строя элементы проведения тока

Во-вторых, подготовьте само устройство. Оставьте его в теплом помещении, чтобы он достиг приблизительно комнатной температуры. Если автомобиль хранится в отапливаемом гараже, то проблем не будет, а если же на улице – то позаботьтесь о температурных условиях. Также вам потребуется специальное оборудование для зарядки автомобиля, которое должно иметь функцию контроля тока и подачи определенного напряжения.

На что обратить внимание при выборе?

Есть ряд деталей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой генератора. В первую очередь смотрите на упаковку:

Проверяйте комплектность товара до его покупки. В коробке должны быть:

Упаковка генератора «СтартВОЛЬТ» с документами

Достаньте генератор из коробки и проведите визуальный осмотр:

Преимущества генераторов «СтартВОЛЬТ»:

Ознакомиться со всем ассортиментом генераторов и другой автоэлектрики от «СтартВОЛЬТ» вы можете здесь.

Мощность генератора автомобиля. Как ее узнать (определить) и от чего она зависит

Мощностью генератора автомобиля интересуется очень много автомобилистов. Ведь сейчас очень много электрических устройств (например — инверторы), которые могут сделать из вашего авто, практически электростанцию для загородного дома. Многие цепляют нагрузку в 1000 – 1500 и даже 2000 Вт! Много это или мало? Может ли работающий автомобиль выдать такое? Одни пишут что – НЕТ! Другие что – ДА! Но зачастую в головах у них «каша», часто встречаю на форумах такие высказывания мощность не больше 300 – 600 Вт. Откуда берутся эти цифры, видно с «потолка». Давайте же правильно определим мощность, а также узнаем, от чего она зависит …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

В этой статье я представлю вам приблизительную мощность вашего автомобильного генератора, это физика 7 класс. Будем учитывать, что у нас постоянный, а не переменный ток.

Про строение генератора

Любой генерирующее устройство примерно состоит из одинаковых частей, есть утрировать это – ротор, статор, шкив, корпус, и электрическая составляющая (электрические щетки, реле-регулятор напряжения). Ротор соединен с коленчатым валом двигателя ременной передачей. Если вращается коленчатый вал, то вращается и ротор, тем самым вырабатывая электрический ток.

Стоит отметить, что даже большие генераторы на гидроэлектростанциях, работают по одинаковому принципу. Однако там ротор раскручивается набегающим потоком воды. НО суть одинаковая.

Собственно напряжение в автомобиле зачастую составляет 13 – 14 Вольт, что достаточно для подзарядки автомобильного аккумулятора.

Распространенная причина — окисление клемм

Когда вся электроника машины, а также ее генератор со стартером работают нормально, а АКБ все равно не держит заряд и быстро его теряет, самая вероятная причина этого — окисление клемм. При окислении клемм машины на них образуется плотный белый слой, который мешает току полноценно питать батарею, и автомобильный аккумулятор не может полноценно брать электрическую энергию для накопления внутри себя.

Для предотвращения таких ситуаций нужно регулярно проверять состояние клемм и обязательно чистить их, а также обрабатывать специальным составом, препятствующим возникновению окисления. Эконом-вариантом в данном случае является солидол, но со временем он тоже сильно ухудшает электропроводимость. Поэтому лучше использовать смазки, купленные в специализированных магазинах.

Если кислота «проела» клеммы основательно, их следует немедленно заменить. Из этого следует, что нельзя допускать плохого или небрежного ухода за автомобилем и всеми его составляющими.

Питание бортовой сети

После пуска практически все бортовые приборы питаются именно от генерирующего элемента, он несет на себе основную нагрузку. Подзаряжает аккумулятор, восполняет его потраченную энергию на пуск, а также дает энергию для освещения, системы зажигания, подачи топлива, развлекательный комплекс (аудио, видео), всевозможные подогревы (сидений, стекол, зеркал).

Стоит отметить, что если генерирующее устройство не справляется, то часть энергии ему может дать АКБ, это происходит в моменты максимальной нагрузки, например — ночью в мороз, когда включены многие электрические приборы. Если какой-то источник отключается, и энергии только одного генератора становится достаточно, то он автоматически подзаряжает АКБ. Так цикл повторяется.

Мощность генератора

Ребят вопрос то элементарный, достаточно вспомнить школьную формулу: P = I * U (мощность = сила тока умножить на напряжение).

Теперь вспоминаем напряжение в бортовой сети автомобиля, зачастую оно равняется 13,8 – 14,2В.

Также не трудно найти марку своего генератора, и узнать его характеристики, а именно силу тока которую он может выдавать. Зачастую на современных машинах, она колеблется от 80 до 140 Ампер.

Для примера возьмем среднюю величину в 100Ампер.

Тогда получается 13,8В Х 100А = 1380Ватт или 1,38 Квт, это и будет являться мощностью вашего генератора.

Этот показатель является пиковым для вашего автомобиля!

Однако стоит помнить еще об одном — об оборотах двигателя. Генератор вырабатывает свою пиковую мощность только при определенных оборотах шкива (который связан с двигателем).

«Пиковое значение» (в нашем случае в 1,38КВт) зачастую проявляется только от 2500 оборотов и выше. НА ХОЛОСТЫХ ОБОРОТАХ мощность куда ниже. Так на 800 – 1000 оборотах она будет примерно 75% от максимальной. Если ее определить в нашем случае, то 1380 Х 75% = 1035Ватт.

Запомните, для определения электрической мощности вашего генератора, нужно помнить про напряжение (оно почти на всех машинах около 13,8В) и про силу тока вашего генератора (колеблется от 80 до 140Ампер при определенных оборотах двигателя).

Все эти характеристики указывает производитель чуть ли не в инструкции к автомобилю.

Нормальное напряжение АКБ

Нормальным напряжением батареи считается то, которое достигается при ее полной зарядке. В АКБ этот показатель равняется 12,65 В. Он может превышаться и стремится вплоть до 14,5 В, что все еще считается нормой. Это свидетельствует об исправности аккумулятора и его нормальном функционировании.

Если показатель падает меньше 12,65 В, тогда это говорит о проблемах с уровнем заряда. Чем ниже напряжение, тем ниже уровень заряда в устройстве. При падении зачастую наблюдается ухудшение свойств АКБ без возможности их восстановления.

Важно! Падение уровня заряда до 11,9 В считается безопасным. При этом технические характеристики устройства не пострадают, ухудшения свойств также не наблюдается

При низком уровне напряжения возникают проблемы в автомобиле. Затрудняется работа стартера, все электроприборы в салоне также работают с перебоями. Это существенно влияет на их дальнейшую работоспособность, поэтому ездить при неисправном аккумуляторе нельзя.

Расчет мощности генератора на авто

1. Как лучше подобрать генератор по мощности (току) под конкретное бортовое оборудование (мощная аудиоустановка, компьютерная система, светотехника)?

2. Какова связь между емкостью АКБ и необходимой токовой отдачей генератора?

3. Как проверить составляющие элементы генератора и определить неисправный элемент ?

4. Как проанализировать энергетический баланс на автомобиле ?

— габариты и подсветка номеров, приборов и салона 6х5вт+5х2вт= 40вт — фары+противотуманки сзади и спереди 2х65вт+2х45вт+2х21вт= 250вт — вентилятор отопителя на максимальном режиме ток до 18 ампер или 200вт. — вентилятор радиатора кратковременно (2-3 минуты) примерно 250 вт. — обогрев заднего стекла порядка 150 вт. — бензонасос и система управления двигателя порядка 70-100 вт. — магнитола в среднем режиме громкости 100 вт.

14 вольт Х 50 ампер = 700 ватт при КПД=65% (для усилителя это близко к идеалу)

будем иметь полезной мощности около 400 ватт. Конечно, слушать музыку при таком уровне громкости опасно для слуха, но объяснять это бесполезно. Каждый должен наступить на персональные грабли сам! Это оценивают позже, когда на медкомиссии не в состоянии услышать хоть что-то из того, что шепчет «ушник» проверяя слух.

На радиорынке или в магазине радиодеталей они стОят 3-5 рублей, можно использовать импортные 1N54**, где **может быть от 01 и до 12, что характеризует обратное напряжение в сотнях вольт, нам годятся любые, можно отечественные КД226* где *- буква, тоже годятся с любой буквой. Белый поясок на корпусе это анод или если смотреть по схеме это «палка», а вывод без пояска – «стрелка» или катод. При замене не путать полярность!

Рассчитать энергетический баланс бортовой сети автомобиля несложно, практически мы это сделали еще в первом разделе. Итак, мы имеем все паспортные мощности или рабочие токи потребителей, и исходные данные бортовой сети автомобиля 14 вольт напряжение сети, 55-75 А-часов емкость АКБ, и 80 Ампер паспортный ток генератора. Вот, исходя из этих исходных данных и мощности, потребляемой всеми дополнительными устройствами установленными на автомобиле, можно прикинуть, насколько хватит запасённой в АКБ электроэнергии, и справится ли генератор с пополнением энергии для обеспечения нормальной эксплуатации. Мощность генератора составляет 14в Х 80а=1120 вт. Вот столько мы и можем себе позволить, ну, в крайнем случае, 1200-1300 ватт, но в этом случае АКБ утром может подвести. Хорошо иметь представление, насколько нагружен генератор в экономичном режиме (максимально ограничиваем потребление) и при работе без ограничений.

Бензонасос и система управления двигателя = 80-120 ватт; Вентилятор отопителя 1-2-3 = 20-40-70 ватт; Габариты плюс фары 120(200) ватт; Противотуманные фары+ задние 90+40 ватт; Обогрев заднего стекла 150-200 ватт; Стеклоочиститель + омыватель 30-80 ватт; Подогрев сидений 50-70Х1(2) ватт; Вентилятор радиатора 150-200 ватт; Магнитола обычная от 50 до 150 ватт; Усилитель аудио, мощность по паспорту ; Аккумулятор после запуска двигателя до50-70а (700-1000ватт), и менее 3-5а (40-70ватт) в стационарном режиме.

Итого набирается от 1 50 ватт и до 2400 ватт (без усилителя)

Статья написана Шамилем Саубановым (aka denkisan на форуме).

Как зарядить кальциевый аккумулятор

Кальциевые аккумуляторы (имеют также обозначение Ca-Ca) являются практически необслуживаемыми, и являются относительно новыми устройствами на рынке автомобильных товаров. Они имеют много преимуществ (большие токи запуска, значительная емкость, электролит из них не испаряется), однако есть у них и недостатки. Одним из них является то, что если их неправильно заряжать, то через 3…4 цикла глубокой разрядки емкость у них уменьшается в разы. Соответственно, процесс зарядки для них критически важен.

Поскольку кальциевые аккумуляторы изготавливают по особой технологии, то и процесс заряжания у них особый. Так, для этого необходимо использовать зарядные устройства, способные выдавать постоянный электрический ток с диапазоном напряжение 16,1…16,5 Вольта. Соответственно, если какой-либо блок питания выдает максимальное значение напряжения, равное 14,8 Вольта, а дальше его «отсекает» электроника, то в таком случае батарея зарядится на 45…50% своей емкости. Если же аналогичное значение будет равным 15,5 Вольта, то зарядка произойдет на 70…80% емкости. Соответственно, до нормального 100% заряда так не дойти никогда (отличное зарядное устройство для зарядки кальциевых аккумуляторов — «Орион Вымпел-55» с программируемым циклом).

Интересно, что электрические генераторы современных легковых автомобилей не в состоянии выдать столь высокое напряжение. Обычно оно не превышает значения в 15 Вольт. Соответственно, кальциевый аккумулятор не может зарядиться, будучи установленным в машине. Генератор просто не позволяет ему разрядиться. Однако учитывая суровые отечественные зимы, холод и тяжелые условия эксплуатации могут сделать свое «черное» дело, и разрядить кальциевую АКБ. Поэтому ее нужно периодически подзаряжать (приблизительно раз в месяц)! Однако для этого нужно иметь зарядное устройство с программируемыми режимами. Делать подзарядку нужно по такому алгоритму:

Генератор автомобильный: характеристики, схема подключения, устройство, принцип работы

Автомобильный генератор – это устройство, преобразующее механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в электрическую. Генератор с регулятором напряжения называется генераторной установкой.

Генератор в автомобилях появился в 10-х годах ХХ века. Агрегат являлся основным источником электрического тока для бесперебойной работы электрооборудования и подзарядки аккумулятора, поддерживал определённый уровень напряжения при работающем двигателе. Это были большие и ненадёжные устройства. Когда изобрели кремниевые и селеновые выпрямители, то в автомобили стали устанавливать генераторы переменного тока. Современные трёхфазные автогенераторы производят переменный ток, при малых габаритах обладают хорошей мощностью и доступной ценой.

В стандартной схеме автомобиля имеется 2 источника питания – генератор и аккумулятор (АКБ). Их различие в том, что генератор вырабатывает электроэнергию, а батарея – накапливает.

Автомобильный генератор — это своеобразная миниэлектростанция для автомобиля

С годами принцип работы генератора остался прежним: чтобы на обмотке статора появилась электроэнергия, внутри него должен вращаться ротор и создавать магнитное поле. Механическую энергию устройство получает от коленчатого вала двигателя и превращает её в электрическую силу.

К стабильности устройства предъявляются самые строгие требования, потому что устройство обеспечивает постоянную работу практически всех компонентов автомобиля. Мощность современного генератора в обычном легковом автомобиле составляет почти 1 кВт.

В статье всё про автомобильный генератор: что это такое, назначение, характеристики, виды, устройство, принцип работы, неисправности и полезные советы.

Что это такое

Электрическое оборудование автомобиля постоянно нуждается в электроэнергии. И если на этапе запуска двигателя достаточно только заряда аккумуляторной батареи, то при включении в работу всех потребителей, накопленной энергии хватит ненадолго.

Самый первый генератор переменного тока был разработан американской компанией «Невиль» в 1946 году, который устанавливали на автобусы и военное авто. В его конструкцию входили все детали, характерные для устройств этого типа: сам генератор переменного тока, обмотка возбуждения, реле обратного тока, блок селеновых выпрямителей, ограничитель тока, ключевой стабилизатор напряжения и ограничитель тока. Мощность устройств была 4 кВт, а по массе они были в 2,5 раза меньше, чем автогенераторы постоянного тока.

Кстати в переводе на английский язык генератор называется alternator — это производное от alternating current (переменный ток). Вот почему на приборной панели иностранных авто амперметр обозначали словом ALT.

В СССР в 1954 г. были впервые представлены генераторы переменного тока со стабилизатором напряжения и селеновыми выпрямительными диодами. В 1960 г. в США компанией «Крайслер» был представлен улучшенный генератор с кремниевыми выпрямителями и начался их серийный выпуск. В СССР в 1967 г. выпустили конкурента крайслеровского генератора под названием Г250.

Автомобильный генератор Г250

Генератор для автомобиля – не просто источник, но и единственный производитель электрического тока. Это миниэлектростанция для автомобиля. Её главное назначение заключается в обеспечении бесперебойной работы бортовой сети автомобиля при работающем двигателе. Автовладельцы этот прибор называют также «гена».

Поддерживаемого генератором напряжения должно хватать не только на питание для электрооборудования, но и для восполнения заряда в АКБ. При неисправном устройстве аккумулятор быстро разрядится, и автомобиль лишится сразу двух источников энергии. Придётся в этом случае «прикуривать» своё авто или искать новый источник электроэнергии.

Назначение

Главные функции автомобильного генератора:

• Держит непрерывный и постоянный заряд АКБ при работающем моторе;
• Помогает бесперебойно работать всем потребителям энергии в нормальных условиях (система зажигания, бортовой компьютер, светотехника, система диагностики и др.) при пуске двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Именно в этот момент стартер потребляет немалое количество энергии;
• С аккумулятором обеспечивает бесперебойную работоспособность всех потребителей вместе в экстремальных условиях;
• Восстанавливает заряд АКБ после пуска мотора при помощи стартера. Причём электрическое напряжение в бортовой сети пребывает в диапазоне, которое больше электрохимического потенциала пластин аккумулятора.

Автомобильный генератор подключается к электрической цепи параллельно АКБ. А заряд аккумуляторной батареи происходит в тот момент, когда вырабатываемая электроэнергия больше напряжения АКБ.

Схема подключения автомобильного генератора

Мощность тока, который вырабатывает автогенератор, зависит от оборотов коленвала. Поэтому напряжение растёт при увеличении оборотов шкива в геометрической прогрессии. Чтобы не допустить перезаряд, в генераторе имеется регулятор напряжения. Он контролирует количество напряжения на выходе – оно должно составлять от 13,5 до 14,7 вольт.

Если генератор выйдет из строя, то потребители тока смогут работать за счёт аккумулятора. Чтобы продлить жизнь АКБ следует отключить все ненужные энергопотребители: кондиционер, отопитель, радио. Когда аккумулятор полностью разрядится, то автомобиль может ещё какое-то время проехать, а потом мотор заглохнет (в современных авто).

Основные характеристики и мощность генератора

Возможности генератора должны совпадать с потребностями автомобиля. При любом режиме движения, производимой устройством энергии должно хватать на прогрессивную зарядку аккумулятора, а напряжение должно быть стабильным, чтобы не повредилось устройство бортовой сети.

Основным показателем генераторной установки является токоскоростная характеристика. Она демонстрирует зависимость силы тока от частоты вращения ротора при постоянной величине напряжения.

Для любого электрического генератора важны следующие характеристики:

1. КПД – коэффициент полезного действия (% — проценты);
2. Выдаваемый ток (А — амперы);
3. Напряжение (В — вольты);
4. Мощность (Вт – ватты);
5. Частота вращения ротора (оборотов в минуту).

Автомобильный генератор должен отвечать следующим характеристикам:

1. Напряжение – его должно быть достаточно, как при неработающих, так и при включённых энергопотребителях автомобиля. Обычно напряжение составляет 12В-24В. Чтобы определить, какое напряжение должен выдавать автомобильный генератор в легковом авто, достаточно провести простой тест с его измерением: на холостом ходу при отключённых электронных приборах, оно должно быть в пределах 14,3В — 15,5В. Если всё включать по очереди, напряжение будет постепенно снижаться (по 0,2В), но ниже 12,8В оно опускаться не должно. Снижение показателя менее 12,8В вызовет разрядку аккумулятора. Если напряжение после запуска ДВС более 14В, то это может вызвать поломку АКБ. По ГОСТу 52230-2004 напряжение у всех генераторов может быть от 7,14 до 28 вольт. К примеру, напряжение бортовой сети в легковых авто составляет 12В, а в мощных машинах – 24В. Максимум тока отдаётся при частоте вращения ротора в 6000 оборотов в минуту.
   На фото проверка напряжения генератора
2. Сила тока – для легкового авто хватает 80А. Но у разных типов машин этот показатель достигает 140А. Сила тока влияет на мощность автогенератора, поэтому гнаться за большими значениями тут не стоит. Слишком мощная генераторная установка создаёт запредельную нагрузку для электроники автомобиля.
3. Мощность – её можно рассчитать самостоятельно: силу тока умножить на напряжение (P = I * U). К примеру, при силе тока в 80А и напряжении в 13,5В мощность равно 13,5В*80А=1080 Вт или 1,08 кВт. Полученное значение генератор будет выдавать при 3000 об/мин. и выше, а на холостом ходу – ¾ от возможного максимума. Если одновременно включить все энергоёмкие потребители, то генератор может не справиться с возникшей нагрузкой. В этом случае ему на помощь придёт АКБ, который будет отдавать часть недостающей мощности. Если использовать более мощный генератор, то бортовая сеть может не выдержать такой нагрузки. Средняя мощность генератора составляет 1380 Вт.

Ещё одна важная характеристика генератора – КПД. У современных агрегатов коэффициент полезного действия равен 50-60%.

Главные требования, предъявляемые к автомобильному генератору:

• Выходные параметры устройства должны быть такими, чтобы при всех режимах движения авто не было прогрессивного разряда АКБ;
• Генератор должен обеспечивать стабильное напряжение в бортовой сети при любых нагрузках.

Классификация генераторных установок основана на том, какой ток вырабатывает автомобильный генератор. Сегодня известны 2 разновидности агрегата:

Генератор постоянного тока

Генераторы постоянного тока применялись на таких автомобилях как ГАЗ-51, ГАЗ-69, ГАЗ-М-20 «Победа», а также на железной дороге вплоть до 1960-х гг. Со временем автогенераторы постоянного тока были заменены трёхфазными переменными генераторами.

У генераторов постоянного тока имелось множество минусов:

• малая мощность;
• не совсем удобная схема подключения;
• невысокий КПД;
• большой размер и вес прибора;
• нуждался в частом техническом обслуживании.

Поскольку в настоящее время в автомобилях применяется только генератор переменного тока, изучим его устройство более подробно.

Устройство генератора переменного тока

Генератор представлен специальным устройством, способным преобразовать механическую энергию, вырабатываемую мотором, в электрическую. Совместно с другим элементом цепи – регулятором напряжения, образуется генераторная установка.

Всего бывает 2 вида генераторов переменного тока: стандартный и компактный, но их общее устройство одинаковое. Стандартное устройство гораздо больше, чем компактное.

Краткий принцип действия автомобильного генератора становится понятен при рассмотрении схемы его работы:

• взаимное передвижение рамки и окружающего её магнитного поля провоцирует образование электродвижущей силы;
• в качестве электромагнита в генераторе служит статор;
• электродвижущая сила возникает в якоре и снимается с колец;
• якорь, находящийся внутри генератора, намагничивается, в обмотках появляется электроэнергия.

Показатели выходящего с элемента напряжения действуют на магнитную силу и скорость вращения.

Устройство генератора переменного тока

На современных машинах используют приборы переменного напряжения, именно они по большей степени соответствуют всем заявленным требованиям. Рассмотрим, из чего состоит генератор переменного тока.

Генератор располагается над мотором. В корпусе устройства располагаются элементы источников тока, и они выступают основой для обмотки. При выпуске берут лёгкие сплавы, для охлаждения используются специальные сквозные соустья, отводящие температуры от обмотки.

У основной части защитного кожуха расположены подшипники с прикреплённым ротором – элементом источника энергии. Внутри кожуха находятся все части устройства, а сам корпус представлен двумя крышками, находящимися с двух сторон. Один конец совмещён с приводным валом, а второй с контрольными кольцами. Концы совмещены болтами из алюминиевого сплава. Они лёгкие и довольно тонкие, поэтому они способны рассеивать тепло.

Какой ток выдаёт автомобильный генератор – переменный, а затем диодный мост преобразует его в постоянный.

Важным компонентом цепи является щёточный узел, переносящий напряжение на контактные кольца и запускающий функционирование узла. Его компоненты примитивны: графитные щётки, пружины и щёткодержатель. Каждый компонент устройства и принцип работы этой цепи стоит рассмотреть отдельно.

Корпус

Внутри корпуса находятся основные составляющие автомобильного генератора. Корпус включает в себя две крышки, соединённые между собой шпильками или гайками. Элементы корпуса производятся из лёгкого материала, который быстро отводит тепло и не имеет способности намагничиваться.

Крышка не должна быть герметичной, на её поверхности имеются компоненты крепления к мотору (крепёжные лапы) и вентиляционные отверстия для теплоообмена. На обратной стороне присутствует диодный мост, щёткодержатель, встроенный регулятор напряжения и выводной контакт, обеспечивающий движение электрического тока от самого генератора к потребителям энергии.

Привод

Движение от коленчатого вала двигателя передаётся на шкив генераторной установки и запускает движение ротора. Интенсивность вращения шкива заметно больше скорости движения коленвала (в 2-3 раза, зависимо от электрической схемы подключения).

Крутящий момент от мотора переходит за счёт ремённой передачи. Она представляет поликлиновой ремень и клиновой (зависит от конструкции). В современных машинах применяют последний вариант, потому что считают его более надёжным, безопасным и долговечным.

Этот компонент необходим для передачи вращения от коленчатого вала ДВС к ротору генератора при помощи ремня. Чем больше размер шкива, тем меньше энергии нужно для вращения генератора. В современных авто имеются обгонная муфта, которая сглаживает колебания вращения шкива и сохраняет ресурс ремня.

Как выглядит шкив для генератора

Ротор

Это вал из стали с двумя втулками. У вала ротора расположена обмотка возбуждения, создающая магнитное поле. Если рассмотреть принцип работы ротора, то это обыкновенный электромагнит, располагающийся между сердечников. Полюсные половины необходимы для регулировки и концентрированного направления магнитных полей, каждая из частей состоит из шести выступов, которые называют «клювы».

Где находится ротор генератора

Кроме этого на валу ротора расположены 2 медных контактных кольца. Иногда для их производства используют сталь или латунь. Через контактные кольца на обмотку ротора поступает заряд от аккумулятора. К кольцам припаяны выводы обмотки. На концах ротора с двух концов установлены шариковые подшипники.

От того, сколько полюсов у автомобильного генератора, зависит количество герц, полученных за оборот на катушке зажигания. Количество оборотов ротора в автомобильном генераторе составляют 700-1200 оборотов минуту на холостом ходу, а при разгоне от 5000 до 7000 об./мин.

Статор

По внешнему виду элемент представлен в форме кольца из стальных листов, изолированных эпоксидкой. Он установлен внутри корпуса. Это очень важная деталь, которая служит для создания переменного тока, исходящего от магнитного поля ротора. Состоит он из двух основных частей – сердечника и обмотки.

Статор автомобильного генератора

Сердечник включает в себя стальные пластины, в которых формируется 36 отверстий. В пазах есть тройная медная обмотка, обеспечивающая выработку мощности генератора. Есть и другие популярные схемы, например звезда и треугольник. В обмотке типа звезда компоненты соединяются в одной точке, а в треугольнике концы обмоток выходят отдельно.

Ток со статора выпрямляется полупроводниковыми диодами и преобразуется в постоянный пульсирующий. Дальше выпрямленный ток идёт к бортовой сети.

Выпрямительный блок или диодный мост

От того, какой выпрямитель устанавливается в автомобильном генераторе, зависит качество его работы и долговечность. Выпрямительное устройство по схеме Ларионова выполняет главную задачу: он преобразует переменный ток в постоянный, который обеспечивает работоспособность всей бортовой системы машины. Диодный мост в форме подковы уравнивает показатели, делая их постоянными и стабильными.

Компонент включает две радиаторные пластины, с положительным и отрицательным зарядом. На каждой из них находится по два герметично впаянных диода. По форме элемент представлен в виде классической подковы. Всего объединяется 6 мощных диодов.

Диодный мост автомобильного генератора

На элемент ток поступает с обмотки статора, потом показатель выпрямляется и переходит на выводной контакт. Сквозь диоды ток поступает только в одном направление. При другой полярности действие отсекается. Элемент находится внутри корпуса самого генератора или выносится за его пределы. В современных машинах его размещают на внутренней стороне задней крышки.

Всего бывает 2 типа диодных мостов:

• таблеточные, которые припаяны к системе охлаждения;
• силовые, которые запрессованы в теплоотводящие пластины.

Регулятор напряжения

Регулятор корректирует напряжение генератора и удерживает значения в необходимом диапазоне при смене нагрузки, частоты вращения ротора автогенератора и температуры воздуха. Современные модели, устанавливаемые на авто позднее 2010 года, работают с полупроводниковыми электронными регуляторами. Они расположены поверх блока щёткодержателя, либо выводятся отдельно.

Если двигатель работает на больших оборотах, напряжение на обмотке способно достигать критических отметок, вплоть до 16В. Задача полупроводникового регулятора – предотвратить попадание такого тока в сеть бортового компьютера и не допустить замыкания. Низкий ток на обмотке способен создавать слабое магнитное поле и провоцировать снижение отметок напряжения.

Фото регулятора напряжения

Основное предназначение регулятора напряжения – коррекция подаваемого напряжения на бортовые системы и клеммы аккумулятора. Это необходимо для соблюдения рекомендуемых показателей вольт. В случае с автомобильным генератором, отметки должны находиться в пределе от 14,8 до 14,5 Ватт. Регулятор также способен выпрямлять напряжение на обмотке возбуждения.

Даже автомобилист с внушительным опытом езды на машине не может контролировать и обеспечивать равные обороты двигателя на отдельных отрезках времени и участках дороги. Коленчатый вал двигателя, передающий крутящий момент к генератору, всегда вращается с разной интенсивностью. В результате компонент вырабатывает разное напряжение, что опасно для электроники в авто.

Щёточный узел

Съёмный пластмассовый компонент объединяется по цепи с регулятором напряжения, это целостный, неразборной механизм. Задача щёточного узла – передача тока возбуждения на медные контактные кольца ротора. Такая конструкция включает прижимающие пружины (меднографитовые или электрографитовые), сам щёткодержатель и графитовые щётки.

Щёточный узел генератора

Принцип работы

В основе работы генератора лежит принцип электромагнитной индукции. При прохождении магнитного потока сквозь электромагнитную катушку в ней возникнет электрический ток. Это можно увидеть, подсоединив к её концам гальванометр. Если рядом с этой катушкой вращать магнит, то с витками катушки будет проходить по очереди северный и южный полюс магнита. В катушке возникнет переменный ток. Мы получили простейший генератор.

Примитивный генератор

А как этот принцип происходит в автомобильном генераторе? Из листов электротехнической стали изготавливают статор. Во все его пазы укладываются электромагнитные катушки. Эти катушки соединены друг с другом в электрическую цепь. Она называется обмотка статора.

Статор с обмоткой

Ключевой узел состоит из 3 обмоток, совмещённых между собой на магнитопроводе. Напряжения в обмотках смещаются по отношению друг к другу на 120 градусов и собираются в двух вариантах – треугольник и звезда. В первом случае фазные токи будут ниже напряжения отдаваемого генератором почти вдвое (1,7 раз). Теперь понятно, как соединены обмотки автомобильного генератора и для чего это сделано.

Схемы подключения треугольник и звезда

Если снова провести магнитом внутри обмотки статора, то в ней возникнет электрический ток. Если скорость вращения магнита будет небольшая, то и напряжение на обмотке будет маленьким и наоборот. Вырабатываемое напряжение меняется в зависимости от скорости вращения магнита. Но в реальных условиях в автомобиле переменное напряжение нам не подходит. Поэтому в автомобиле вместо обычного магнита применяется электромагнит, который поддерживает стабильное напряжение.

Электромагнит – это катушка, в которую подали электрический ток с образованием вокруг неё магнитного поля. Чем сильнее подаётся напряжение на катушку, тем сильнее магнитная сила электромагнита.

А как будет выглядеть настоящий электромагнит, применяемый в автомобильном генераторе? Он выглядит так: на вал устанавливают сердечник и не него наматывают много слоёв проволоки из меди. Её концы соединяются с контактными кольцами. А к ним будут подводиться 2 графитовые щётки. Причём одна из щёток соединена с массой транспортного средства (с минусовой клеммой АКБ), а вторая – с плюсовой клеммой батареи через замок зажигания.

При повороте ключа зажигания электрический ток пойдёт от положительной клеммы АКБ по обмотке статора, и вернётся обратно в батарею. А это значит, что электрическая цепь замкнулась – вокруг обмотки статора появилось магнитное поле.

Чтоб увеличить и определить направление магнитного поля в конструкцию встраиваются два шестиполюсных сердечника. В итоге получается электромагнит или ротор. Во время работы генератора он вращается внутри статора, вырабатывая электрический ток.

Ротор автомобильного генератора

Ротор закрепляется на 2-х шариковых подшипниках, установленных на задней и передней крышке корпуса генератора. Дополнительно в задней крышке имеется щёткодержатель с щётками, к нему подводится провод от замка зажигания. Также в задней крышке генератора выводится контакт.

На внутренней стороне задней крышке автомобильного генератора устанавливается диодный мост. Это так называемый выпрямитель тока. Дело в том, что на обмотке статора вырабатывается переменный ток (поэтому генератор так и называют – переменного тока). Но в электрооборудовании авто применяется постоянный ток. Поэтому в конструкцию генератора внесён выпрямитель, который преобразует переменный ток в постоянный. В результате с обмотки статора переменный ток подаётся на диодный мост, ток выпрямляется и на выводной контакт подаётся уже постоянный ток, который пригоден для бортовой сети.

Где расположен диодный мост генератора

В щёткодержателе расположены 2 графитовые щётки. Их постоянно поджимают мягкие пружины к контактным кольцам. Сверху установлен регулятор напряжения. Для чего он нужен? Когда мотор работает с максимальными оборотами, то ротор вращается с высокой частотой. В этом случае напряжение на обмотке статора может достичь 16 вольт. Это плохо скажется на работе электроники, в частности, 12-вольтовые лампы накаливания будет часто перегорать. Чтобы это исключить, в конструкцию генератора встроили регулятор напряжения. Он, получая ток от замка зажигания, будет уменьшать его значение. Небольшой ток в обмотке статора будет создавать малое магнитное поле. То есть, на обмотке статора будет снижаться напряжение.

А каким образом вращается ротор? Ведь он сам по себе не может начать вращение. Для его вращения на вал ротора устанавливается клинообразный шкив. Крутящий момент будет передаваться на шкив ротора при помощи похожего шкива коленчатого вала ДВС, а сама передача будет происходить при помощи клинового ремня.

Вот как работает генератор в автомобиле:

1. При включении зажигания от АКБ подаётся ток на щёточный узел. Через него ток попадает на контактные кольца, а потом на обмотку ротора.
2. Коленвал через ремённую передачу и шкив вращает ротор.
3. Вокруг ротора находится статор, который от вращения ротора-электромагнита начинает вырабатывать переменный ток.
4. Когда ротор начинает вращаться с определённой частотой, обмотка возбуждения получает питание от самого генератора.
5. Переменный ток, проходя через диодный мост, выпрямляется в становится постоянным – пригодным для питания бортовой сети автомобиля. Благодаря генератору в авто работают энергопотребители и подзаряжается аккумулятор.
6. Регулятор напряжения служит для изменения обмотки возбуждения при увеличении частоты вращения ротора, чтобы нагрузка держалась в стабильном режиме.
7. На приборной панели есть контрольная лампа генератора, которая показывает его состояние. Если она загорается, то это значит, что генератор неисправен и питание бортовой сети обеспечивает только аккумулятор. Когда он сядет, то вся электрика в авто перестанет работать.

Принцип работы автомобильного генератора

Это наглядное видео поможет вам хорошо понять принцип работы генератора:

Чтобы лучше понять, как работает основной источник электроэнергии, надо рассмотреть принцип его действия в разных режимах:

1. В момент пуска двигателя основным элементом электрической энергии является стартер. При создании высокой нагрузки, после поворота ключа зажигания, обеспечивается снижение напряжения, передаваемого на АКБ. Потребители цепи получают ток исключительно с аккумулятора, заряд которого стремительно убывает. По этой же схеме проявляется зависимость от температуры воздуха, потому АКБ зимой разряжается быстрее.
2. После запуска мотора именно автомобильный генератор становится источником питания. Устройство передаёт напряжение, необходимое для подзарядки АКБ. После полного заряда уровень тока падает, а генератор вновь берет на себя функцию основного источника питания.
3. При подключении дополнительных нагрузок в виде кондиционера и обогрева салона, скорость вращения ротора заметно падает, генератор не может в полной мере покрыть потребности авто в электропитании. Часть нагрузок берет на себя аккумулятор, функционирующий параллельно с источником питания. Это приводит к его постепенной разрядке.

Какое напряжение выдаёт автомобильный генератор – на выходе сила тока составляет 13,2-14,5В, при пересчёте это 80-140А, соответственно среднее значение — 100А.

То, сколько выдаёт автомобильный генератор ампер на аккумулятор – величина непостоянная, она зависит от характеристик работы машины. Если подключены дополнительные источники, а обороты мотора малы, АКБ не станет заряжаться, она будет «помогать» генератору обеспечивать все заданные функции. Когда обороты мотора увеличиваются, то генератор будет сам питать все потребители, а избыток мощности будет идти на зарядку аккумулятора. Когда АКБ будет заряжена полностью, то регуляторное реле снизит ток возбуждения, чтобы не допустить увеличения напряжения в бортовой сети, что может быть опасно.

Как подключить автомобильный генератор? Вот самая простая схема:

Как подключить автомобильный генератор

Основные неисправности автомобильного генератора

Перечень основных механических и электрических неисправностей, а также простые методы их устранения:

1. Обрыв ремня генератора. Это самая частая неисправность, при которой двигатель всё равно продолжит свою работу. Шкив коленвала вращается, но это вращение на ротор генератора не передаётся. В приборной панели загорится лампа разряда АКБ. Это указывает на то, что генератор его не заряжает. Как долго можно проехать на одном аккумуляторе? Это будет зависеть от его состояния. Чтобы в дороге ремень не оборвался, необходимо периодически проверять его состояние.
   Как выглядит обрыв ремня генератора
2. Пробуксовка приводного ремня. Его надо подтянуть, предварительно удостоверившись в абсолютной работоспособности подшипников. При этой неисправности при разгоне может быть слышен свистящий звук. Если происходит проскальзывание ремня, то лучше всего будет его полностью заменить.
3. Зависание щёток. Щёткодержатель необходимо очистить, удалить всю грязь, усилить пружины.
4. Износ графитовых щёток. Это приведёт к плохому контакту с медными кольцами. Следует полностью заменить щёточный узел.
   Сравнение новых и старых щёток
5. Подгорание или износ контактных колец. Элементы надо зачистить и проточить, либо полностью заменить.
6. Выгорание или коррозия контактов. Нужно проверить работоспособность каждого компонента, найти повреждение, заменить его или очистить от ржавчины.
7. Неисправность регулятора. Элемент не поддаётся ремонту, его придётся заменить.
8. Срабатывание защитного реле. Если имеется замыкание, его стоит обнаружить и ликвидировать.
9. Износ подшипников. Заменять их надо в строгом соответствии, иначе генератор не запустится.
   Развалившийся подшипник генератора
10. Деформация корпуса генератора. Из-за этого могут повредиться внутренние компоненты устройства.
11. Витковое замыкание. Генератор разбирают и оценивают состояние обмотки статора, при её повреждении компонент заменяют новым.
12. Провисание ремня. Его следует подтянуть, при его просадке – сменить. Чтобы проверить его натяжку, надо нажать на середину ремня между шкивами и измерить прогиб. Величину нажатия и прогиба узнаём в инструкции к автомобилю, но, как правило, он должен быть не более 15 мм.
    Проверка натяжения ремня генератора
13. Пробой (выгорание) диодного моста. Это часто происходит из-за неверных манипуляций автомобилиста. Например, это может произойти, если отключить клеммы АКБ при работающем моторе. Диодный мост придётся менять полностью.
14. Выгорание конечных проводов. Их необходимо заменить точно такими же проводами (сечение и длина).
15. Выгорание обмотки ротора. При проверке мультиметром сопротивление обмотки должно составлять 1,8-5 Ом. Если показатель меньше 1,8 Ом, то в витках присутствует короткое замыкание. А если значение сопротивление более 5 Ом, то имеется обрыв обмотки.

Самые частые неисправности генератора: обрыв ремня устройство, поломка регулятора напряжения, износ подшипников. Обнаружить поломку генератора можно по подозрительному шуму из подкапотного пространства, например, стуку или вою. Либо на приборной панели постоянно горит сигнальная лампа разряда АКБ, фары горят тусклым светом или при работе мотора слышен дребезг.

Рекомендуется сразу при снятии автомобильного генератора для ремонтных работ заменить диодный мост, регулятор, щётки и подшипники. Это обеспечит прибору повышенную надёжность.

Как проверить автомобильный генератор своими руками

Для проверки генератора понадобится вольтметр или мультиметр, а также омметр. Новый автомобильный генератор имеет высокий показатель надёжности. Нарушения в работе прибора могут появиться после 100-150 тыс. км пробега. Но на практике генераторы работают дольше, особенно если вовремя менялся щёточный узел.

Поскольку генератор можно легко сломать при его проверке, то нужно следовать следующим правилам:

• Нельзя проверять генератор методом проверки его «на искру» — способом короткого замыкания.
• При любых сварочных работах на кузове авто следует отключить провода от генератора и аккумулятора.
• Недопустимо соединять клемму «B+» («30») с клеммой «D+» («67») или массой.
• Нельзя включать генератор при его отключении от АКБ.
• Запрещено осуществлять проверку генератора напряжением более 12 вольт.
• При замене проводке в конструкции генератора провода должны иметь точное такое же сечение, как и у «родных» проводов.
• Перед проверкой следует проверить натяжение ремня генератора, качество всех соединений. Хорошая натяжка ремня считается, когда при нажатии большим пальцем на его середину он прогнётся не более, чем на 1-1,5 см.

Проверка генератора при помощи вольтметра

Проверка регулятора напряжения

1. Подготовьте вольтметр со шкалой от 0 до 15 вольт. Перед проверкой заведите автомобиль, обеспечьте работу двигателя на средних оборотах в течение 15 минут, предварительно включив фары.
2. Проверьте напряжение между массой генератора и выводом «B+». На вольтметре должно быть нормальное напряжение (в среднем оно бывает 13,5-14,6 вольт). Если показатель напряжения слишком мал или велик, то вероятнее всего придётся менять регулятор.
3. Дополнительно проверьте регулируемое напряжение. Подключите вольтметр к клеммам аккумулятора, перед этим убедившись в исправности проводки. Мотор должен работать на высоких оборотах, фары и другие потребители энергии тоже должны работать. Показатель напряжения должен быть стабильным, это указывает на то, что генератор отдаёт мощность в полном объёме.
4. Работающий генератор не должен издавать воющих звуков. Если имеются сомнения, то снимите ремень генератора и прокрутите шкив руками. Вращение ротора должно быть плавным и без посторонних звуков.

Диодный мост

1. Подключите мультиметр или вольтметр к выводу «B+» генератора и к массе. Измерительный прибор должен работать в режиме измерения переменного тока.
2. Значение переменного тока на диодном мосту не должно быть выше 0,5 вольт. Если показатель выше, то это значит, что диоды не работают.
3. Если контакты окислились, то диодный мост подлежит замене.

Пробой на «массу»

Это дополнительный метод проверки генератора, если причина неисправности не находится.

1. Отключите АКБ, а также провод генератора от клеммы «B+».
2. Подключите вольтметр между клеммой «B+» и отключённым проводом генератора.
3. Если ток на вольтметре более 0,5 мА, то это указывает на неисправность диодного моста или обмотки.

Сила тока отдачи

Измеряется это значение при помощи зонда в виде зажима, который идёт в дополнение к мультиметру. Этот зажим охватывает провод, чтобы измерить силу тока.

1. При помощи зажима обхватите провод, который идёт к клемме «30».
2. Заведите двигатель, и обеспечьте его работу на высоких оборотах.
3. Поочерёдно включайте потребители энергии и смотрите на показатели на мультиметре.
4. В конце проверки посчитайте количество показаний.
5. Затем включите все потребители тока и замерьте значение. Оно не должно быть больше суммы отдельно посчитанных показаний. Допускается расхождение в 5 ампер.
6. Для того, чтобы проверить ток возбуждения генератора следует завести мотор и обеспечить его работу на высоких оборотах. Зажимом от измерительного прибора обхватите провод, который идёт к клемме «D+» («67»). Если генератор в порядке, то показатель тока возбуждения должен быть в диапазоне от 3 до 7 ампер.

Проверка обмотки

1. Перед проверкой следует снять регулятор напряжения и щёткодержатель. При необходимости зачистите контактные кольца и проверьте обмотку на обрыв и замыкание «на массу».
2. Проверка осуществляется омметром. Электроды устройства надо приложить к контактным кольцам.
3. Сопротивление должно составлять от 5 до 10 Ом.
4. Подключите один щуп прибора к статору генератора, а второй к контактному кольцу. Омметр должен показывать бесконечно большое сопротивление. Если это не так, то обмотка замыкает «на массу».

Обязательно посмотрите видео про быструю проверку генератора, не устанавливая его на авто:

Как быстро вывести генератор из строя

Нижеуказанные действия помогают быстро уничтожить автомобильный генератор без возможности восстановления. Если нужно быстро «сжечь» автомобильный генератор, стоит соблюдать такие правила:

1. Быстро сжечь компонент цепи можно, если поменять провода АКБ местами. В 100% случаев моментально сгорит диодный мост, статор и регулятор. В генераторе образуется яркая вспышка, запахнет горящими проводами. Это очень опасно, поскольку можно получить сильный ожог. Также может быть повреждена вся электроника автомобиля.
2. Помыть переднюю часть двигателя и смочить генератор изнутри, а потом «забыть» просушить. Устройство быстро сгорит, особенно, если сразу после мойки включить все дополнительные элементы: фары, музыку, кондиционер.
3. Сдёрнуть плюсовую клемму аккумулятора при работающем двигателе, при всех включённых энергопотребителях. Разные реле сгорят с искрами в 50% случаев, но восстановить аппарат возможно.
4. Заедьте в самую глубокую лужу, которую вы сможете найти. Чем больше воды попадёт в подкапотную область, тем больше вероятность, что генератор может быстро выйти из строя, как и другие важные узлы.
5. Поставьте в автомобиль самую навороченную автомагнитолу, а лучше парочку. Подключите 20 динамиков и несколько сабвуферов. Включаем музыку на полную громкость и ждём, пока из-под капота не пойдёт дым. Если этого не произошло, то у вас слишком хиленькая аппаратура.
6. Надо взять самый старый АКБ, который вы сможете найти. Главное, чтобы в нём была замкнута банка. Такой аккумулятор будет потреблять огромное энергии. Работа мотора будет нестабильной, дальний свет загораться не будет. Чем дольше аккумулятор проработает в автомобиле, тем быстрее выйдет из строя генератор.

Многие водители, сами того не подозревая причиняют вред транспортному средству, двигателю автомобиля и его генератору. Сказаться на работоспособности систем не лучшим образом может даже езда по глубоким лужам, особенно если главные электроэлементы не защищены специальными поддонами и ковриками. В ряде случаев может произойти короткое замыкание, из строя выйдет тормозная и топливная системы, коробка передач. Чтобы обеспечить безопасность, лужи по возможности стоит объезжать и минимизировать контакт электронных компонентов с влагой.

Подведём итоги. Автомобильный генератор – это электрический прибор с собственным механизмом работы. Мощность прибора – разная, зависит от устройства, но средняя составляет 1380 Вт. По принципу работы он обеспечивает преобразование механической энергии коленчатого вала двигателя в электрическую.

Генератор используют для питания всех энергопотребителей систем машины: зажигание, светотехника, бортовой компьютер, автомагнитола и др.

Генератор состоит из нескольких элементов: привод, корпус, статор, ротор, обмотка, диодный мост и регулятор напряжения. Такая схема обеспечивает работоспособность электрооборудования автомобиля. В дополнение — именно этот прибор выступает источником питания для аккумулятора и обеспечивает его заряд без подключения. К такому оборудованию надо относиться бережно, контролировать его состояние, особенно приводной ремень. Цена ремонта – высока и иногда восстановление бывает невозможным.

Мощность генератора автомобиля. Как ее узнать (определить) и от чего она зависит

Мощностью генератора автомобиля интересуется очень много автомобилистов. Ведь сейчас очень много электрических устройств (например — инверторы), которые могут сделать из вашего авто, практически электростанцию для загородного дома. Многие цепляют нагрузку в 1000 – 1500 и даже 2000 Вт! Много это или мало? Может ли работающий автомобиль выдать такое? Одни пишут что – НЕТ! Другие что – ДА! Но зачастую в головах у них «каша», часто встречаю на форумах такие высказывания мощность не больше 300 – 600 Вт. Откуда берутся эти цифры, видно с «потолка». Давайте же правильно определим мощность, а также узнаем, от чего она зависит …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

В этой статье я представлю вам приблизительную мощность вашего автомобильного генератора, это физика 7 класс. Будем учитывать, что у нас постоянный, а не переменный ток.

Про строение генератора

Любой генерирующее устройство примерно состоит из одинаковых частей, есть утрировать это – ротор, статор, шкив, корпус, и электрическая составляющая (электрические щетки, реле-регулятор напряжения). Ротор соединен с коленчатым валом двигателя ременной передачей. Если вращается коленчатый вал, то вращается и ротор, тем самым вырабатывая электрический ток.

Стоит отметить, что даже большие генераторы на гидроэлектростанциях, работают по одинаковому принципу. Однако там ротор раскручивается набегающим потоком воды. НО суть одинаковая.

Собственно напряжение в автомобиле зачастую составляет 13 – 14 Вольт, что достаточно для подзарядки автомобильного аккумулятора.

Питание бортовой сети

После пуска практически все бортовые приборы питаются именно от генерирующего элемента, он несет на себе основную нагрузку. Подзаряжает аккумулятор, восполняет его потраченную энергию на пуск, а также дает энергию для освещения, системы зажигания, подачи топлива, развлекательный комплекс (аудио, видео), всевозможные подогревы (сидений, стекол, зеркал).

Стоит отметить, что если генерирующее устройство не справляется, то часть энергии ему может дать АКБ, это происходит в моменты максимальной нагрузки, например — ночью в мороз, когда включены многие электрические приборы. Если какой-то источник отключается, и энергии только одного генератора становится достаточно, то он автоматически подзаряжает АКБ. Так цикл повторяется.

Мощность генератора

Ребят вопрос то элементарный, достаточно вспомнить школьную формулу: P = I * U (мощность = сила тока умножить на напряжение).

Теперь вспоминаем напряжение в бортовой сети автомобиля, зачастую оно равняется 13,8 – 14,2В.

Также не трудно найти марку своего генератора, и узнать его характеристики, а именно силу тока которую он может выдавать. Зачастую на современных машинах, она колеблется от 80 до 140 Ампер.

Для примера возьмем среднюю величину в 100Ампер.

Тогда получается 13,8В Х 100А = 1380Ватт или 1,38 Квт, это и будет являться мощностью вашего генератора.

Этот показатель является пиковым для вашего автомобиля!

Однако стоит помнить еще об одном — об оборотах двигателя. Генератор вырабатывает свою пиковую мощность только при определенных оборотах шкива (который связан с двигателем).

«Пиковое значение» (в нашем случае в 1,38КВт) зачастую проявляется только от 2500 оборотов и выше. НА ХОЛОСТЫХ ОБОРОТАХ мощность куда ниже. Так на 800 – 1000 оборотах она будет примерно 75% от максимальной. Если ее определить в нашем случае, то 1380 Х 75% = 1035Ватт.

Запомните, для определения электрической мощности вашего генератора, нужно помнить про напряжение (оно почти на всех машинах около 13,8В) и про силу тока вашего генератора (колеблется от 80 до 140Ампер при определенных оборотах двигателя).

Все эти характеристики указывает производитель чуть ли не в инструкции к автомобилю.

Подключение энергоемких устройств

А теперь про подключение мощных инверторов. РЕБЯТ стоит включить голову и подумать, а не спалит ли такой девайс вашу бортовую сеть автомобиля?

Вот смотрите — мощность этих инверторов начинается от 300 заканчивается 1500 Ваттами. А в нашем примере пиковая мощность генерируемая автомобилем всего 1380Вт, а на холостом ходу всего около 1000Вт. Если дать 1500Вт он банально не выдержит такой нагрузки!

Ведь ему нужно еще энергии для поддержания работы двигателя, это банально зажигание и прокачка топлива, смело убирайте еще 400 – 500Вт.

То есть, что способен выдать генератор на холостом ходу, чтобы вы могли этим воспользоваться? Ребят это реально инвертор в 300 – 500Вт, можете подключить телевизор, дрель, и не энергоемкие устройства! А вот нагревать ТЭНАМИ воду или отапливаться вряд ли получится.

Сейчас полезная статья, смотрим

Думаю было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ подписывайтесь на обновления в YOUTUBE.

(45 голосов, средний: 4,42 из 5)

Что нужно знать про автогенераторы? И зачем

Генератор снабжает электричеством автомобиль во время работы двигателя и попутно заряжает аккумулятор. Коленвал через ремень вращает вал генератора, и все системы автомобиля запитываются непосредственно от генератора.

Устройство современного автомобильного генератора. Источник: Simo Nieminen / Wikimedia

Уже более полувека в автомобилях применяются только генераторы переменного тока, так как они дешевле, надёжней и компактней, чем использовавшиеся до 1960-х годов генераторы постоянного тока. При этом для питания систем автомобиля требуется постоянный ток. Для превращения переменного тока в постоянный каждый генератор имеет диодный мост.

Генерируемое напряжение напрямую зависит от скорости вращения вала генератора — чем быстрее, тем выше напряжение. Автомобиль должен получать стабильное напряжение на уровне 14 вольт. Для поддержки этого уровня в генераторах установлен регулятор, который на малых оборотах поднимает выходное напряжение, а на высоких, наоборот, пропускает в сеть только необходимые 14 В.

Итак, генератор вырабатывает электричество, диодный мост превращает переменный ток в постоянный, а регулятор поддерживает напряжение на нужном уровне.

Регулятор Hella. Графитовые стержни, расположенные снизу, — это и есть щётки генератора. Источник: AlexxandrS / DRIVE2

2. Как узнать, что генератор требует замены или ремонта?

На неисправность генератора во время работы двигателя указывают лёгкие и тяжёлые симптомы.

К лёгким относится горящая лампа ошибки АКБ и снижение яркости галогенных фар и приборной панели при низких оборотах двигателя (на холостом ходу) — стоит вам остановиться на светофоре или тронуться, как фары и приборка начнут мерцать. При таком поведении чаще всего проблема оказывается в щётках генератора.

Тяжёлый симптом — гирлянда горящих ламп, сигнализирующих об ошибках на приборной панели. Если автомобиль сообщает, что в нём сломалось вообще всё, и непонятно, как вы ещё едете, это не значит, что пора брать кредит на ремонт половины машины. Куда более вероятно, что скачки напряжения в бортовой сети привели к появлению ошибок в бортовом компьютере.

Если во время езды на приборной панели всплывают все возможные ошибки, значит, генератор не справляется с отдачей требуемого напряжения и тока. Источник: Маша Глуховская / YouTube

Если автомобиль вообще не заводится, а неприятные щелчки втягивающего реле под капотом намекают на севший аккумулятор, это ещё не значит, что сломался именно генератор, допустив разрядку батареи. Вполне возможно, что аккумулятор выработал свой ресурс и отправился в страну вечной охоты, а генератору ещё жить и жить.

3. Это генератор плохо работает или к сети подключено слишком много потребителей?

Если у вас обычный легковой автомобиль в штатном оснащении, на котором вы передвигаетесь по маршруту дом — работа — магазин, то вам едва ли придётся задумываться о замене работающего генератора: он подбирается автопроизводителем исходя из уровня энергопотребления каждой конкретной комплектации, его мощности должно хватать для стабильного питания всех систем и подзарядки аккумулятора. Также предусмотрен небольшой запас выходного тока для подключения нетребовательной электроники, вроде телефона или сумки-холодильника.

Но бывают случаи, когда мощности штатного (и совершенно исправного) генератора не хватает для питания всех потребителей в автомобиле. Если вы вдруг решите поставить в багажник огромный сабвуфер, обвешать салон динамиками и установить мощный усилитель, то это будет повод задуматься о генераторе хотя бы на 30-40 А мощнее штатного.

Хотите поставить лобовое стекло с обогревом при том, что изначально обогрева не было? Практически наверняка придется менять генератор — на стадии сборки машины на заводе в неё поставили генератор, не готовый к таким нагрузкам.
Если же вы своими руками собираете экспедиционный автомобиль с двумя лебедками, дополнительным светом, рацией, инвертором на 220 В, видеорегистратором, радар-детектором, навигатором и USB-зарядками, то без нового генератора повышенной мощности не обойтись. Некоторые умельцы даже устанавливают два генератора одновременно — один для запитки требовательной бортовой сети, второй для подзарядки аккумулятора.

Каждый любитель мощного автозвука задумывается о втором генераторе. И в этом случае зачастую без самодельных креплений (на фото) не обойтись. Источник: fanngorn / DRIVE2

Так что если вы стали замечать симптомы нехватки электроэнергии, описанные в ответе на вопрос 2, хотя в автомобиле из дополнительной электроники только зарядка для смартфона — генератор явно неисправен.

А если вы поставили лампы поярче, динамики помощнее, а заодно провели электроподогрев сидений, то севший наутро аккумулятор практически наверняка укажет, что штатного генератора не хватает; переходите к вопросу 8.

4. Как проверить самому, исправен ли генератор?

Базовую диагностику можно провести, вооружившись мультиметром — недорогой, но крайне полезной в хозяйстве вещью.

Если у вас есть подозрения, что напряжение с генератора недостаточно для зарядки аккумулятора, то переведите мультиметр в режим замера напряжения при постоянном токе (DC) и коснитесь клемм проводов у аккумулятора. При работающем на холостом ходу двигателе мультиметр должен показать порядка 13,8–14,8 В. Если на клеммах аккумулятора будет меньше 13 В, это непорядок.

Простейший способ проверки генератора на работающем авто — судя по показаниям мультиметра, всё в порядке. Источник: RusLikRK / DRIVE2

Чтобы удостовериться, что дело именно в генераторе, а не в проводке, тем же мультиметром надо замерить напряжение на выходах генератора. Для этого найдите на генераторе контакт с маркировкой «30» («B+») — с него ток поступает на аккумулятор, — и проверьте напряжение между ним и кузовом автомобиля. На мультиметре должны быть те же 13,8–14,8 В.

Если у вас найдется ещё и амперметр, то можно проверить силу выдаваемого генератором тока в зависимости от нагрузки. Для этого замерьте ток на выводе «30» («B+») на холостом ходу, включив дальний свет, обогрев сидений и стекол, кондиционер, а затем поддайте газу. Рабочий генератор должен выдавать одинаковый ток вне зависимости от оборотов двигателя. Если ток скачет, значит, генератор требует внимания.

5. Что ломается в генераторах?

В генераторах бывают и механические поломки, и выход из строя электронных компонентов — последние ломаются чаще, но и чинятся проще.

Самым популярным дефектом была и остается некорректная работа регулятора, сказывающаяся на выходном напряжении генератора (оно становится недостаточным для питания авто и зарядки аккумулятора). Причина при этом будет заключаться в порче графитовых щеток и токопроводящих колец на центральном валу ротора: с годами щетки и кольца стираются, нарушается контакт, а выходное напряжение начинает плавать. Но такая поломка вряд ли грозит генератору раньше, чем через 10 лет.

На фото сильнейший износ токопроводящих колец, на которых графитовые щетки оставили глубокие канавки. Источник: delnvrs87 / DRIVE2

Иногда выгорает диодный мост. Обычно это происходит при долгой эксплуатации полуживого аккумулятора, который потребляет слишком высокий ток зарядки. Также диоды мгновенно выходят из строя при неправильном подключении проводов к полюсам аккумулятора.

Механические повреждения — очень редкий случай, они могут произойти при ДТП. Скорее генератор может просто закоротить, если на него попадёт масло или вода.

6. Можно ли ехать со сломанным генератором?

Если сломался именно генератор, а не порвался приводной ремень, то можно, но недолго — 50-150 км. Когда генератор выходит из строя, электроснабжение машины не прекращается — потребители просто переключатся с генератора на аккумулятор. Насколько хватит последнего, зависит от изношенности батареи и количества работающих потребителей.

Допустим, генератор перестал выдавать ток и вы мгновенно узнали об этом. Значит, у вас в запасе полностью заряженный аккумулятор на 55–75 А·ч. Если у вас не совсем ретро-автомобиль, то электричество нужно для работы топливного насоса, инжектора, зажигания, систем безопасности (ABS/ESP), приборной панели. При движении в темноте или под дождем потребуются фары или хотя бы габаритные огни и стеклоочистители. Добавим такие излишества в экстренной ситуации, как кондиционер, вентиляцию, обогрев стекла и сидений, круиз-контроль и музыку.

Если расходовать заряд аккумулятора максимально экономно, то при движении по трассе без пробок можно рассчитывать на 150 км пути. Когда без дополнительных потребителей не обойтись, да и аккумулятору уже лет 5-6, в запасе у вас будет порядка 50 км. Чаще всего этого достаточно, чтобы доехать до дома или ближайшей автомастерской.

А что же с приводным ремнем, упомянутым выше? Обрыв ремня также прекратит передачу крутящего момента на генератор, но это будет меньшая из проблем: в некоторых машинах от приводного ремня работает не только генератор, но и помпа системы охлаждения двигателя, так что обрыв приведет к быстрому перегреву мотора со всеми вытекающими последствиями. Поэтому при подозрении на поломку генератора в первую очередь надо проверить ремень и лишь потом сам генератор.

7. Можно ли самостоятельно починить генератор?

Да, если вы понимаете, как он устроен. В принципе, автомобильный генератор — это относительно простая и понятная деталь, которую трудно сломать по незнанию. Но сперва рекомендуем почитать соответствующие посты на DRIVE2 и посмотреть видео на YouTube.

Так как в генераторах чаще всего из строя выходит регулятор, который легко можно докупить и заменить своими руками, то самостоятельный ремонт генератора не доставит особых проблем. Из инструментов достаточно будет гаечных ключей или головок к шуруповерту.

А вот более сложный ремонт без опыта лучше не проводить — пока на генератор действует гарантия, то лучше воспользоваться ею. У производителей качественных комплектующих гарантия весьма велика. К примеру, у Hella на генераторы и стартёры она составляет честные три года.

Драйвовчанин w00dencase написал отличный подробный отчёт о самостоятельной замене в генераторе подшипников, щёток и колец. Источник: w00dencase / DRIVE2

Но, как говорится, есть нюанс. Некоторые автопроизводители, чаще всего премиальные марки, делают генераторы неремонтопригодными, с фирменными регуляторами, заменить которые можно только таким же фирменными и часто очень дорогими деталями. Если вас не устраивает цена на новый оригинальный генератор, которая может доходить до 70-100 тысяч рублей, попробуйте подобрать альтернативу от известного производителя. Например, от Hella — мы разрабатываем и производим генераторы, регуляторы и стартеры.

8. Как подобрать генератор помощнее?

Перед тем, как искать замену старому генератору, нужно точно узнать, модель с каким током у вас установлена сейчас. Простой способ узнать это: уточнить через поисковую систему, какой генератор ставится на ваш автомобиль с учётом двигателя.

Надёжный способ — заглянуть под капот и найти на генераторе наклейку с указанием мощности в амперах. Иногда до неё не так-то просто добраться, потребуется включить фонарик в телефоне или сделать несколько фотографий.

Чтобы понять, какая мощность необходима для дополнительной электроники в автомобиле, сложите мощность потребителей (если она указана в ваттах, разделите их на 12 В), прибавьте ее и запас в 20-30 А к параметрам установленного генератора.

В продаже встречаются генераторы даже на 250 А, но для экспедиционных автомобилей может потребоваться ещё больший ток. В таком случае стоит подумать об установке сразу двух генераторов.

Если вы хотите поставить генератор раза в два мощнее предыдущего, придётся подумать и о замене проводки, идущей непосредственно к генератору, — старые провода с малым сечением могут перегреться, изоляция расплавится, и случится неприятное короткое замыкание с массой авто, или провод просто сгорит.

Выходной ток — не единственный параметр, на который нужно обращать внимание при покупке генератора. Чтобы не заморачиваться с поиском модели с подходящей шириной шкива под ремень и тем более не менять шкив самому, лучше сразу обратиться к каталогу запчастей, совместимых конкретно с вашим автомобилем.
В нашем каталоге более 1100 моделей для 24 000 различных модификаций автомобилей, то есть для 80% существующего в мире автопарка. Кстати, у нас есть приложение-каталог для Android и iOS.

В онлайн-каталоге можно подобрать подходящую модель для Kia, Hyundai, Ford, Volkswagen, Lada и подавляющего большинства других эксплуатируемых в России марок. За совместимость генератора с вашим автомобилем можно не беспокоиться: если каталог говорит, что для вашей модели конкретного года выпуска с конкретным объемом двигателя подходит определенный генератор Hella, значит, так оно и есть. Машина старше 10 лет? Не вопрос — для авто в возрасте Hella продолжает выпускать генераторы, ведь новой машине новый генератор обычно не нужен.

Нужен генератор на, скажем, 20-летний Land Cruiser? В мобильном приложении-каталоге Hella выберите в настройках Россию (чтобы видеть доступный ассортимент), далее марку и точную модель автомобиля. Для удобства поиска выберите тип продукта: Alternator — так по-английски называется генератор — и вы получите номер подходящего устройства, по которому его (и другие запчасти) можно потом найти в продаже. Источник: Hella

9. Если поставить генератор(ы) мощнее штатного, упадет ли мощность двигателя?

Совсем немного. Генератор переводит механическую энергию двигателя в электрическую энергию, забирая часть его мощности. Типовой КПД автогенераторов на высоких оборотах составляет 50-60%. Посчитать долю потребления генератора очень просто, для этого берем его ток, умножаем на выходное напряжение, а затем получившуюся мощность в ваттах переводим в лошадиные силы и делим на 0,6 (КПД генератора).

Например, вы захотели поставить серьёзный генератор на 150 А со стандартным для легковых автомобилей напряжением 14 В. 150 × 14 = 2100 Вт, или 2,1 кВт. В одном киловатте около 1,35 лошадиные силы. 2,1 × 1,35 = 2,8 л. с. Учитываем КПД генератора: 2,8 / 0,6 = 4,6 л.с. Генератор на 150 А заберет от двигателя максимум 5 л. с. — если у вас не атмосферная микролитражка, жить можно. Причём эти 5 л. с. генератор на 150 А будет забирать не постоянно, а только если бортовая сеть автомобиля будет потреблять все 150 А.

10. А в чем разница между дорогим и дешевым генераторами с одинаковой силой тока?

Конечно, в качестве. Серьёзные компании могут применять в обмотке провода с квадратным сечением, что позволяет уменьшить габариты генератора. Кольца и щётки у них более долговечны, валы идеально отцентрованы. Качественные диоды снабжены большими радиаторами для отвода тепла. Если низкокачественный генератор может напомнить о себе уже через 50 тыс. км, то хороший брендовый продукт пройдет 200-300 тыс. км без обслуживания. Затем потребуется очень недорогой ремонт щеток и колец, и генератор продолжит работу.

Генератор Hella. Источник: Hella

Бывают ли поддельные генераторы? Возможно, бывают, но даже на DRIVE2 постов с однозначно выявленными подделками нет — есть только редкие подозрения на подделки. Дело в том, что афтемаркет генераторов слишком мал, чтобы подпольные конторы вкладывались в производство контрафакта. Многие автовладельцы при поломке этого элемента просто обращаются в сервис и не заморачиваются поиском новых генераторов в магазинах. Кроме того, у генераторов высокая себестоимость относительно конечной цены — сказывается большое количество меди. Производителям подделок гораздо выгоднее штамповать детали для ТО и элементы подвески, спрос на которые стабильно велик, чем пытаться продавать генераторы. Проще говоря, подделок под известные бренды нет, есть просто очень дешевые и некачественные генераторы с малым сроком службы.