На что влияет генератор

7 признаков поломки генератора

Мы насчитали семь симптомов поломки генератора, которые помогут вам вовремя обнаружить и устранить неисправность.

Depositphotos

Генератор — один из важнейших компонентов любого автомобиля, поломка которого гарантированно обездвижит ваше транспортное средство всего за несколько десятков километров пути. Любая неисправность этой детали требует немедленного вмешательства. В противном случае машине нередко грозит дорогостоящий ремонт. Важно вовремя заметить и устранить неисправность генератора. Мы насчитали семь симптомов поломки, которые помогут вам в этом нелёгком деле.

Устройство генератора

Прежде чем говорить о симптомах поломки, нелишним будет вспомнить о том, как устроен и функционирует генератор переменного тока. Эта деталь состоит из алюминиевого корпуса, внутри которого находится катушка статора и ротор на подшипниках. Вал ротора приводится в движение приводным ремнём от коленчатого вала двигателя. Переменный ток, снимаемый с обмотки статора, преобразуется в постоянный мощным диодным выпрямителем. Угольные щётки передают на ротор управляющий ток от регулятора напряжения. Благодаря его работе генератор постоянно вырабатывает около 13,8–14,7 вольт на выходе, вне зависимости от оборотов двигателя. Этот ток идёт на запитку бортовой сети автомобиля и служит источником подзарядки аккумуляторной батареи. Поломка генератора или неправильная его работа приводит к быстрой разрядке аккумулятора или полному выходу его из строя, в результате машина обесточивается и лишается возможности самостоятельно перемещаться в пространстве.

6 верных признаков, что вам пора сменить амортизаторы.

Неисправности генератора

© Depositphotos

Все неисправности генератора условно можно разделить на две группы — механические и электрические. К первым относится разрушение корпуса устройства, поломка креплений, подшипников, прижимных пружинок щёток, обгонной муфты или шкива и других деталей, а ко вторым — обрывы и замыкания обмотки, поломка диодного моста и реле-регулятора, износ угольных щёток. Общих признаков приближающихся неприятностей с генератором несколько — это тусклые или мерцающие фары, проблемы с запуском двигателя и подмигивание или постоянное горение контрольной лампы на приборной панели.

Как работает генератор в автомобиле

Этот значок — контрольный индикатор отсутствия зарядки аккумулятора — загорается при напряжении ниже 12,8 В, то есть когда генератор не работает, а автомобильная электросеть питается только от аккумулятора.

Не всегда это означает, что генератор вышел из строя. Например, в исправном автомобиле этот индикатор загорается, когда двигатель не работает и водитель включает зажигание, и гаснет, как только мотор запускается и начинает крутить генератор.

Но если индикатор загорается при работающем двигателе, есть повод насторожиться: генератор либо не вращается, либо неисправен. При этом все бортовые системы автомобиля — от зажигания до аудиосистемы — питаются от аккумулятора, и машина будет работать лишь до тех пор, пока батарея полностью не разрядится. Поэтому ехать с горящим индикатором желательно сразу в сервис, чтобы потом не доставлять туда машину на эвакуаторе.

Рассказываем, как работает генератор, как он ломается и что можно сделать, если это случилось.

Рассылка Т—Ж для автомобилистов

Советы, как не переплатить за машину, в вашей почте дважды в месяц. Бесплатно
Подписаться
Ваша почта будет в безопасности. Детали — в политике конфиденциальности

Что такое генератор

Автомобильный генератор — устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Он стоит под капотом и приводится в действие от двигателя с помощью поликлинового ремня. Когда работает двигатель — работает и генератор. Он снабжает электроэнергией все, что работает в машине от электричества: электронные блоки управления, осветительные приборы, катушки зажигания, усилитель рулевого управления, если он электрический, аудиосистему и многое другое. А еще заряжает аккумулятор.

В автомобилях с системой «мягкий гибрид» генератор выполняет функции стартера. Двигатель запускается почти бесшумно, а система «старт-стоп» не доставляет дискомфорта в пробках и на светофорах.

Генератор на штатном месте. Фото: BACHTUB DMITRII / Shutterstock

Из чего состоит автомобильный генератор

Ротор — вращающийся элемент, вал с двумя стальными сердечниками полюсов, между которыми расположена обмотка возбуждения. Ее концы выходят на медные или стальные контактные кольца, по которым ток поступает с регулятора напряжения на катушку возбуждения.

Статор — неподвижный элемент. Состоит из сердечника, набранного из металлических пластин, на которые навиты медные якорные обмотки. Типовой генератор современного легкового автомобиля — трехфазный синхронный переменного тока. В его статоре 36 пластин сердечника и три обмотки, соединенные схемой «звезда» — с четырьмя выводами.

Диодный мост, он же выпрямительный блок, — схема, которая преобразует переменный ток в постоянный. Именно постоянным током заряжается аккумулятор и питаются все автомобильные потребители. Мост состоит из набора силовых диодов, обычно запрессованных в массивные теплоотводящие пластины радиатора. Для питания обмотки возбуждения обычно используется отдельный каскад выпрямителя.

Регулятор напряжения. Полупроводниковая схема, которая регулирует ток в обмотке возбуждения ротора, поддерживая стабильное выходное напряжение независимо от мощности подключенных потребителей и частоты вращения ротора. При включении «прожорливых» устройств — обогрева стекол, фар, подогрева сидений — регулятор увеличивает ток в обмотке возбуждения. Он также обеспечивает условия для правильной зарядки аккумулятора: увеличивает напряжение в бортовой сети при низкой температуре воздуха зимой и уменьшает — при высокой летом. Это позволяет оптимизировать зарядку батареи, предупреждая ее перезаряд и перегрев.

Щеточный узел. Пластиковый фиксатор с графитовыми подпружиненными щетками, которые касаются контактных — токосъемных — колец на валу ротора. Часто этот узел выполняют в одном корпусе с регулятором напряжения. Это позволяет не менять генератор каждый раз, когда стираются щетки или выходит из строя регулятор: проще заказать и поменять деталь.

Корпус обычно сделан из алюминиевого сплава. Он состоит из задней и передней крышки. Со стороны задней крышки устанавливают диодный мост, регулятор напряжения и щетки генератора, а к передней крепят статор. Также в каждой крышке есть подшипники для свободного вращения ротора.

Привод, или шкив, — не часть генератора, но элемент, соединяющий ротор генератора с коленчатым валом двигателя через клиновый ремень. Диаметр шкива напрямую влияет на скорость вращения генератора: чем он меньше, тем быстрее вращается. Чтобы вращение передавалось без рывков, на шкив ставится обгонная муфта.

Принцип работы генератора

По конструкции генератор идентичен синхронному электродвигателю переменного тока, который работает за счет электромагнитной индукции. Различие только в основном назначении: генератор преобразует механическую энергию в электрическую, а электродвигатель — наоборот.

Любой генератор может работать как электродвигатель, а любой электродвигатель — как генератор. Поэтому в «мягких гибридах» генератор выполняет роль в том числе стартера.

Разберем, как работает электрогенератор:

1. Когда двигатель вращается, крутящий момент с коленвала передается через ремень на шкив генератора.
2. Шкив вращает ротор. Ток, протекающий через обмотку возбуждения ротора, создает постоянное магнитное поле — ротор как бы превращается во вращающийся постоянный магнит. Вращающееся магнитное поле за счет электромагнитной индукции создает в обмотках статора электродвижущую силу — электрическое напряжение.
3. Выпрямитель преобразует трехфазный переменный ток, который снимается с обмоток статора генератора, в постоянный.
4. Регулятор контролирует ток возбуждения ротора и тем самым поддерживает напряжение бортовой сети на уровне 13—13,5 В летом и 14—14,5 В зимой: при разной температуре аккумулятор требует разного напряжения зарядки.

Основные параметры генератора

Номинальное напряжение для легковых авто — 12 В, для мототехники — 6—12 В , для грузовиков и спецтехники — от 24 В. Напряжение генератора должно соответствовать стандарту напряжения бортовой сети: 6, 12 или 24 В.

Номинальный ток — сила тока, при которой генератор работает в оптимальном тепловом режиме, а его обмотки не перегреваются. Для каждого автомобиля номинальный ток рассчитывается исходя из мощности всех энергопотребителей. Обычно на легковые авто устанавливают генераторы с током от 60 до 140 А.

Если установить в машину мощный сабвуфер, стекла с обогревом или дополнительное освещение, штатный генератор может не справиться — придется ставить более мощный. Отбор мощности от двигателя на электропитание увеличится, но потеря мощности «на колесах» составит 2—3 л. с., что для современных авто от 80—100 л. с. не выглядит существенным.

Точно рассчитать номинальный ток нового генератора помогут в сервисном центре, но обычно хватает модели с током на 30—50 А больше.

Номинальная частота вращения — частота вращения ротора, при которой генератор способен выработать номинальный ток. Обычно это значение принимают за 5000 или 6000 оборотов в минуту.

Частота самовозбуждения — частота вращения ротора, при которой генератор выходит «на самообеспечение», то есть дает минимальный ток, способный питать обмотку возбуждения. Она должна быть меньше, чем скорость вращения генератора при работе двигателя на холостом ходу, чтобы даже в этом режиме не разряжать аккумулятор.

Коэффициент полезного действия — отображает эффективность конвертации механической энергии в электрическую. Стандартный КПД генераторов — 60—80% .

Частые неисправности генератора

Обрыв приводного ремня можно исправить относительно быстро, если есть запасной. Чтобы заменить ремень, достаточно ослабить натяжитель. Обычно ремень меняют каждые 80 000—100 000 км , к этому пробегу он стирается и растягивается, из-за чего может слететь или порваться.

Выход из строя регулятора напряжения. Возможные причины:

1. Короткое замыкание в цепи возбуждения, в том числе между витками обмотки возбуждения генератора. В последнем случае замена регулятора не поможет — придется разбираться и с генератором.
2. Пробило диоды выпрямителя.
3. Подключали аккумулятор и нарушили полярность.
4. Щетки разрушились.
5. Внутрь корпуса регулятора попала влага.

Генератор может отключиться от бортовой сети, тогда все потребители перейдут на питание от аккумулятора. Напряжение при этом падает ниже 12,8 В, а на панели загорается красный индикатор отсутствия зарядки.

В некоторых случаях напряжение в бортовой сети может подняться выше 15 В, тогда контрольный индикатор не загорится. Аккумулятор будет перезаряжаться, электронные системы начнут вести себя неадекватно, могут перегореть лампы и предохранители.

Сам регулятор ставят у задней крышки генератора, обычно его несложно заменить, если он выйдет из строя.

Износ щеток и/или токосъемных колец — и то и другое попросту стирается. В современных автомобильных генераторах щеточный узел стоит в корпусе регулятора напряжения. Поэтому в большинстве случаев достаточно заменить регулятор напряжения, хотя иногда конструкция позволяет заменить щетки отдельно.

С токосъемными кольцами сложнее: чтобы их заменить, придется разбирать корпус генератора, а для этого — отпаивать концы обмотки от диодного моста. Сделать это человеку без опыта довольно сложно.

Осматривать щетки и токосъемные кольца стоит каждые три-четыре года или 100 000 км пробега, а также перед любой дальней поездкой.

Повреждение корпуса. На некоторых машинах генератор устанавливают близко к днищу, и наезд на высокое препятствие может повредить его корпус. Для авто с такой особенностью помимо защиты картера дополнительно выпускают защиту генератора, иногда ее нужно докупать отдельно.

Износ подшипников. Проблема диагностируется шумом или свистом подшипников, в запущенных случаях ротор может заклинить. Менять их самостоятельно хлопотно, лучше обратиться в сервис. Подшипники могут зашуметь при пробеге 120 000— 150 000 км или раньше, если на автомобиле не стоит защита двигателя — хотя бы пластиковая, от пыли и грязи.

Обрыв или оплавление обмотки возбуждения или контактных колец. Чаще всего это происходит из-за люфта подшипников. Ротор может тереться о неподвижные детали статора. В редких случаях проблема возникает из-за грязи в вентиляционных отверстиях корпуса: генератор охлаждается плохо, обмотка оплавляется.

Обмотку проверяют мультиметром в режиме сопротивления. У исправной обмотки оно должно быть 2—5 Ом. Меньшее значение указывает на замыкание между витками, обычно дело в разрушенном слое изоляции. Более высокое сопротивление говорит об обрыве или плохом контакте.

Пробой выпрямителя — диодного моста. Обычно мост выгорает при скачке напряжения: например, когда машину подключают проводами к другой машине, чтобы запустить. Или когда отключают аккумулятор от бортовой сети при работающем моторе, чтобы проверить генератор «народным методом». Мы не рекомендуем так делать. Аккумулятор сглаживает скачки напряжения, а если его отключить, может сгореть что угодно: например, регулятор напряжения или блок управления двигателем.

Еще диоды может пробить, если перепутать полярность при установке аккумулятора.

Как можно «убить» генератор: самые распространенные ошибки

Слово генератор происходит от латинского generator (производитель) и представляет из себя узел, который преобразовывает механическую энергию в электрическую, обеспечивая постоянный и непрерывный заряд аккумулятора при работающем двигателе, а также подающий электропитание во время запуска мотора, когда стартер потребляет большое количество электроэнергии. При этом существует несколько простых способов «приговорить» генератор, совершив любую из нижеперечисленных ошибок.

Невнимание к аккумулятору

Нередко многие узлы автомобиля выходят из строя от банального невнимания, а именно нежелания хотя бы изредка поднимать капот и смотреть, что происходит в моторном отсеке. При таком раскладе вполне можно недосмотреть, что вы эксплуатируете автомобиль с неисправной или ослабленной клеммой или, как еще говорят, с плохой или пропавшей массой».

Из-за этого генератор начинает работать под большой нагрузкой, не выдавать заявленное напряжение и разогреваться до нештатных температур.

Не менее часто проблемы с генератором возникают, когда вы используете старый или поврежденный аккумулятор, в одной или нескольких «банок» которого имеет место короткое замыкание. В этом случае «гена» становится мощной паразитной нагрузкой в цепи генератора. Он опять-таки начинает перегреваться и рано или поздно выходит из строя — сгорают реле-регулятор, диодный мост, обмотка ротора и статора. А случается и такое — вы даете «прикурить» соседу по парковке, а в этот момент двигатель вашего автомобиля работает.

В этом случае генератор и электронный блок-контроллер электропитания получат экстремальную нагрузку от стартера второго автомобиля, и генератор, равно как блок-контроллер электропитания, могут не вынести издевательства. Ну и совсем, казалось бы, нелепый, но встречающийся сценарий — это когда при «прикуривании» или установке нового аккумулятора путают клеммы. При самом оптимистичном сценарии вам придется менять плавкие предохранители. Однако случается, что «переплюсовка» убивает диодный мост генератора, статор реле-регулятор и провода.

Залить генератор

Вывести генератор из строя с помощью воды вполне можно при мойке двигателя. Причем тут все зависит о того, как долго и как активно вы ездили, прежде чем приехали на мойку.

Из-за того, что в процессе езды генератор сильно нагревается, попадание воды на этот узел вызовет резкое охлаждение, и как вариант — появление трещин внутри изоляционного материала обмоток статора либо диодов.

А это в свою очередь может привести к коррозии диодного моста, окислению контактов диодов и как следствие — поломке генераторного устройства. Кто-то скажет — но ведь генератор заизолирован от воды. Иначе как бы джиперы форсировали глубокие броды!

Однако это верно, если речь идет о генераторе в хорошем состоянии — как минимум с лаком на обмотке статора. Если же в обмотке есть скрытые дефекты, «купание» «гены» может поставить на его дальнейшей работе точку. Кроме того, генератор боится соленой воды, грязи и масла. К примеру, подтекающий из сальников лубрикант может просочиться внутрь генератора, после чего графитовые щетки пропитаются маслом и станут жесткими.

Все это может спровоцировать искрение щеток, их быстрый износ, а также перегрев регулятора напряжения и блокировку щеток. Кроме того, сформировавшаяся пастообразная масса может стать токопроводной. А это значит, что при скоплении замасленных элементов между коллектором ротора и корпусом генератора вполне может произойти короткое замыкание.

Увеличение числа энергопотребителей

Нередки случаи, когда генератор сжигают меломаны, происходит все примерно следующим образом. Любители громкой музыки устанавливают в небольшую «легковушку» серьезный сабвуфер и множество динамиков без доработки штатной электрики автомобиля.

В результате при воспроизведении треков в стиле «тынц-тынц» в электросети возникают пиковые скачки, резко повышается токопотребление, генератор начнет сильно перегреваться и в конце концов выйдет из строя.

Чтобы исключить такой сценарий, не устанавливайте такую технику самостоятельно, а обратитесь к специалистам. Они, вероятнее всего, подключат усилитель через конденсатор (он сгладит скачки энергии) или установят более мощный или дополнительный генератор.

Или, как вариант, штатный генератор может сгореть на бездорожье, после того как джиперы некорректно задействуют лебедку, например, поднимая обороты двигателя в надежде «добыть» из генератора побольше электричества.

Отсюда правило, которое хорошо знают любители «оффроуда» — «лебедиться» нужно на холостых оборотах двигателя или чуть выше холостых, именно для того, чтобы сберечь генератор. Можно также поступить по следующей схеме — на время выключить лебедку и только тогда добавить оборотов, чтобы подзарядить аккумулятор.

Симптомы неисправности генератора автомобиля

Важный компонент автомобиля, поломка которого гарантированно выведет из строя транспортное средство за короткое время.

Любая неисправность данного узла требует немедленной диагностики и ремонта.

Важно вовремя заметить и устранить неисправность генератора, если вы не хотите попасть в неприятную ситуацию с потерей работоспособности транспортного средства.

Неисправности генератора автомобиля

Неисправности генератора можно разделить на две группы — механические и по части электрики.
К первым относится разрушение корпуса устройства и его герметичности, поломка креплений, подшипников, прижимных пружинок щёток, обгонной муфты или шкива и других деталей, а ко вторым — обрывы и замыкания обмотки, поломка диодного моста и реле, износ угольных щёток. Общих признаков приближающихся неприятностей с генератором несколько — это тусклые или мерцающие фары, проблемы с запуском двигателя и подмигивание или постоянное горение контрольной лампы на приборной панели.

Тусклый свет фар и мерцание приборной панели

Весьма заметно в тёмное время суток. Фары автомобиля начинают светить тускло, либо изменяют степень яркости в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки на электрическую систему. Такое поведение осветительных приборов дает понять, что нужно срочно провести диагностику генератора и его приводного ремня, ведь устройство не справляется с возложенной на него нагрузкой. Также неполадки можно заметить по подсветке приборной панели и приборам освещения салона.

Предупреждение на приборной панели

Индикатор в виде аккумулятора на приборной панели говорит о том, что у вашей машины серьёзные проблемы — аккумулятор не заряжается должным образом. Бортовая система самостоятельно предупреждает водителя, что автомобиль долго не проедет. Машина сможет ехать ровно до тех пор, пока батарея не разрядится полностью и не перестанет давать искру на свечах зажигания. В такой ситуации многое зависит от состояния самого аккумулятора, а также от количества и мощности задействованных устройств. Постарайтесь отключить всё лишнее, в том числе музыку, фары, электрообогрев и даже вентиляцию салона, и следуйте в ближайший автосервис либо глушите мотор и вызывайте эвакуатор. Многие современные аккумуляторы приходят в полную негодность после первого же глубокого разряда.

Свист приводного ремня

Нередко из-под капота непрогретого автомобиля слышится неприятный свист. Он возникает в случае, если приводной ремень, приводящий в движение ротор генератора, натянут слабо. Необходимо установить причину слабого натяжения ремня и устранить неисправность. В противном случае генератор не будет вращаться с должной скоростью и нормально заряжать аккумулятор. На многих современных автомобилей этот же ремень приводит в действие и другие устройства, к примеру, насос гидроусилителя руля и компрессор кондиционера.

Разрушение ремня от перегрева

Характерный дымок и неприятный запах, исходящий от приводного ремня, или отслоение от него дорожек и кусков резины — признак подклинивания навесного агрегата: генератора либо обводных роликов. На некоторых моделях обрыв приводного ремня не просто приводит к отключению генератора, но также становится причиной намного более серьёзных бед (обрывки могут попасть под ремень привода ГРМ, что приведёт к нарушению фаз газораспределение или поломке мотора). Если ремень перегревается или самопроизвольно разрушается, проверьте шкив генератора — он должен вращаться легко и не перекашиваться под нагрузкой.

Электрический гул или вой

Иной характер посторонних звуков в случае замыкания носит обмотка статора. Проявляется он характерным электрическим воем, подобным тому, который исходит от электродвигателей общественного транспорта — троллейбусов, трамваев.
Отправляясь в длительное путешествие, особенно в слабозаселённые и труднодоступные места, убедитесь в исправности генератора вашего автомобиля. Его поломка не менее коварна, чем неисправность коробки передач и обрыва ремня ГРМ. Нужно принять за правило: при наличии нехарактерных шумов и признаков для вашего автомобиля и хотя бы раз в год проводить диагностику и ремонт генератора с заменой расходных материалов в нем.

Проблематичность при запуске двигателя

Когда генератор перестаёт работать правильно, аккумулятор недополучает заряд и лишается способности нормально прокручивать стартер. Разряженный аккумулятор — как правило, прямое следствие поломки генератора. При этом батарея может не только недополучать заряд, но и напротив перезаряжаться. Происходит это из-за поломки электронного блока реле-регулятора: генератор выдаёт больший ток, чем требуется, ведь электролит выкипает и способствует быстрому выходу из строя аккумулятора. Отметим, что многие современные автомобили перестают заводиться, когда напряжение в бортовой сети опускается ниже 12 вольт. При этом батарея способна прокручивать стартер. В большинстве случаев меняют аккумулятор, который не является первопричиной. Получится так, что новый аккумулятор тоже будет находиться под угрозой, пока вы не отремонтируете/замените генератор.

Звенящий или шуршащий звук из-под капота

Внутри генератора установлены подшипники качения. Подшипники испытывают высокие нагрузки и работают в условиях повышенных температур. Ресурс их относительно невелик. По прошествии некоторого времени эти детали сильно изнашиваются и теряют смазку, что приводит к появлению шума, перекосу и подклиниванию ротора, либо к полному разрушению подшипников. К тому же от износа и больших нагрузок подшипники попросту могут разрушиться, что приведет к последовательному разрушению остальных элементов генератора.