Устройство и принцип действия генераторов переменного тока. Схема, устройство и принцип работы генератора переменного тока

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.

Функции генератора

При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).

Автомобильный генератор

Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.

Виды генераторов

Выделяют два вида автомобильных генераторов:

• постоянного тока;
• переменного тока.

Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:

• малая мощность и эффективность;
• необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
• небольшой срок службы.

Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.

Основные параметры и характеристики

Для любого электрогенератора важны такие характеристики как:

1. КПД, %;
2. напряжение, В;
3. выдаваемый ток, А;
4. частота и направление вращения ротора, об/мин;
5. мощность, Вт (Ватты).

Устройство генератора

Все электрогенераторы выдают ток, но он разный, поэтому отличается конструкция.

Устройство генератора постоянного тока

У агрегата постоянного тока массивный корпус служит статором, обмотки полюсные, за счет смещенных пазов размещения обмоток магнитное поле постоянное, шумность невысокая. Якорь с токосъемной частью монтируется между обмотками, опирается на подшипники, закрепленные на крышках. Щеткодержатели крепятся к задней стенке, положительная щетка не заизолирована.

Существуют модели, укомплектованные дополнительными обмотками и второй парой щеток. Разработаны 3 схемы подключения, отличающиеся по типу возбуждения:

Устройство генератора переменного тока

Трехфазные электрогенераторы выпускаются в 2-х вариантах: стандартные и компактные, но устройство отличается мало:

1. корпус (две крышки), элементы для крепления на мотор;
2. магнитопровод, трехфазные медные намотки;
3. шкив, через ремень передающий на ротор вращение;
4. ротор;
5. щетки;
6. регулятор напряжения;
7. выпрямитель из силовых диодных элементов.

Для производства компактных моделей электрогенераторов используются современные технологии и материалы.

Генератор располагается перед мотором, через проушины на крышках закрепляется болтами на кронштейны. Ротор с контактными кольцами у задней крышки, привод и шкив — у передней. Крышки производятся из сплавов алюминия, оснащаются окнами для вентиляции на цилиндрической или торцевой части. Щетки закреплены на задней крышке вместе с выпрямителем, регулятором напряжения. Крышки при помощи длинных винтов зажимают статор. Щетки производятся из графита, монтируются в диэлектрические держатели.

Для изготовления статоров используются листы стали. Элементы соединяются заклепками или сваркой. Для намотки создается 36 пазов, заизолированных пленкой или эпоксидкой.

Ротор состоит из системы полюсов, поделенных на две части, оснащенных «клювами» (выступами). У каждой части 6 полюсов, напрессованы на вал из нетвердой автоматной стали. Посередине монтируется втулка. Твердая сталь для изготовления вала используется, если на концах монтируются цапфа закаливания, подшипники. Для фиксации шкива имеется паз и резьба.

Щетки прижимаются пружинами, существует 2 вида этих элементов:

Первый вид служит дольше, но теряет напряжение во время контакта с кольцом, снижая параметры на выходе.

Также существует 2 вида диодных мостов:

• диоды таблеточные, припаянные к системе охлаждения с большими ребрами;
• диоды силовые, запрессованные в пластины, отводящие тепло.

Вспомогательный узел для выпрямления состоит из цилиндрических или шарообразных диодов или герметичного блока, подключенного при помощи шин. Все элементы выпрямителя покрываются составом, предотвращающим короткое замыкания.

Для охлаждения используется вентилятор. Регуляторы напряжения состоят из полупроводников, меняют напряжение одновременно с колебаниями температуры среды. Принцип действия не зависит от конструктивного исполнения.

Напряжение в сети «скачет», если меняется частота оборотов ротора и коленчатого вала. Это оказывает отрицательное воздействие на потребителей. Чтобы избежать скачков, требуется ограничение тока возбуждения, передаваемого через щетки. Эту функцию выполняет регулятор, меняющий время для подключения обмотки, базируясь на общую нагрузку сети.

Принцип работы автомобильного генератора

Принцип действия автомобильного генератора, вырабатывающего постоянный ток, основан на индукции ЭДС под воздействием магнитного поля. Напряжение снимается прямо с полуколец, так как выпрямление тока не требуется.

Этот тип генераторов крепится на картер или при помощи кронштейнов, в нижнеклапанных двигателях на головку блока. Такая схема установки требует привода из ремня и шкива, установленного на коленчатом вале. Натяжение ремня обеспечивается опорой. На больших двигателях монтировался привод, работающий от шестерен распределителя газа.

Короткое и подробное учебное видео конструкции и принципа работы генератора автомобильного

Генератор переменного тока характеризуется:

• напряжением (7,14-28 вольт);
• током, ампер (А);
• частотой самовозбуждения, возбуждения;
• мощностью (средне значение 1380 ватт);
• КПД (в современных моделях 50-60%).

Ток на статоре в момент запуска двигателя достигает сотни ампер. Все оборудование работает за счет аккумулятора, который быстро разряжается. Генератор начинает работать сразу после запуска, превращаясь в главный источник питания электросети и приборов.

Важно знать, как он работает. Якорь, соединенный с аккумулятором через контактные кольца и щетки, начинает вращаться, образуется электромагнитное поле. Оно создает переменный ток на обмотках. Далее он передается на выпрямитель, на выходе ток уже постоянный.

Электроэнергия используется для дозаряда аккумулятора и работы потребителей, подключенных к сети. Если обороты двигателя не достаточно высокие, а приборы мощные, реле подключает к питанию аккумулятор.

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.

Шкив

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

Ротором (от англ. rotation — вращение) называется подвижная часть автогенератора. Она представляет собой вал с расположенной на ней обмоткой возбуждения, находящейся между двумя полюсными половинками. Последние изготавливаются штамповкой, на каждой из них имеется шесть выступов в форме клюва, расположенных сверху обмотки. Эти половинки образуют систему полюсов и контактные кольца. Задача колец заключается в подаче электротока на обмотку через ее выводы.

Обмотка возбуждения предназначена для создания магнитного поля. Для решения этой задачи на нее должен быть подан слабый электроток. До запуска силового агрегата подачу тока для образования магнитного поля осуществляет АКБ. Когда ДВС заработает, и число оборотов достигнет нужной величины, подача тока на обмотку возбуждения будет производиться генератором

На роторе, кроме того, размещены:

• Приводной шкив.
• Подшипники качения.
• Охлаждающее устройство (вентилятор).

Ротор располагается внутри статора, зажатого между крышками корпусной части. Крышки снабжены посадочными местами, в которых помещаются роторные подшипники. Кроме того, в крышке, расположенной со стороны приводного шкива, имеются отверстия для вентиляции.

Схема вентиляции генераторов

Статор

Этот элемент, в отличие от вышеописанного, неподвижен (статичен), из-за чего и получил свое название. Его задача заключается в получении электротока переменной величины, возникающего под влиянием магнитного поля ротора. Статор состоит из обмоток и сердечника. Последний изготавливается из листовой стали и имеет пазы для укладки трех обмоток (по количеству фаз). Обмотки могут укладываться одним из двух способов: петлевым или волновым. Схема их соединения также может быть разной – в форме звезды или треугольника.

1 — сердечник; 2 — обмотка; 3 — пазовый клин; 4 — паз; 5 — вывод для соединения с выпрямителем.

При подключении по схеме «звезда» все обмотки соединяются вместе одним из концов в общей точке. Их вторые концы выполняют роль выводов. Схема «треугольник» предусматривает соединение обмоток по другому принципу: 1-я со 2-й, 2-я – с 3-ей, а 3-я, в свою очередь – с 1-й. В этом случае функцию выводов выполняют точки соединения. Наглядно обе схемы показаны на рисунке.

Схема «звезда» и «треугольник»

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

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

1. “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
2. “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Вывод фазы:

, W, R, STА.

• Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.
• Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.
• Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.
• Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.

Схема генератора ВАЗ-2107 тип 37.3701

1. Аккумуляторная батарея.
2. Генератор.
3. Регулятор напряжения.
4. Монтажный блок.
5. Выключатель зажигания.
6. Вольтметр.
7. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, тоесть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

Недозаряд аккумуляторной батареи.

При эксплуатации ВАЗ – 2107 возможно не полное пропадание зарядки, То есть недозаряд аккумуляторной батареи. Выражается это в падении напряжения при проверке на клеммах аккумуляторной батареи при включении нагрузки, чаще всего дальнего света фар. В то время как при выключенных потребителях напряжение в норме. Причиной этого может быть плохой контакт в клемме 30 генератора, то есть в соединении толстого провода крепящегося гайкой. При этом напряжение на болте соответствует норме и часто наблюдается сильный её нагрев. В этом случае необходимо открутить гайку крепления провода и зачистить плоскости прилегания. Так же необходимо подтянуть гайку крепления болта, откручивать её не снимая генератора, не стоит. Если напряжение на болте такое же, как и на клеммах аккумуляторной батареи, то неисправен генератор.

В некоторых случаях при наличии заряда аккумуляторной батареи на панели приборов может гореть лампа зарядки. Это может быть связано с неисправностью реле РС702 на автомобилях с генератором Г222, или неисправностью одного из дополнительных диодов в генераторе 37.3701.

Проверка работы генератора

Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить ток отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

Элементарная проверка лампочкой и мультиметорм

Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

Включаем тестер в режим (DC) постоянного тока, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем гологенную лампу H4 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

Строго не рекомендуется:

1. Проводить проверку на работоспособность генератора путем короткого замыкания, то есть “на искру”.
2. Допускать, чтобы генератор работал без включенных потребителей, также нежелательна работа при отключенном аккумуляторе.
3. Соединение клеммы “30” (в некоторых случаях B+) с “массой” или клемму “67” (в некоторых случаях D+).
4. Проводить сварочные работы кузова автомобиля при подключенных проводах генератора и аккумулятора.

В этой статье вы узнаете, почему не идет зарядка на ВАЗ 2107, а также как исправить эту неприятность. Причин для такого поведения электрооборудования автомобиля довольно много, поэтому придется искать поломку, используя метод исключения. И не имеет значения, работает ли правильно генератор. Он может функционировать в нормальном режиме, но зарядка при этом не идет. Теперь постараемся выяснить все возможные причины.

Описание генератора на седьмой модели ВАЗ

В автомобилях ВАЗ 2101, 2106, 21074 с карбюратором или инжектором генераторы обладают идентичными техническими характеристиками. Где находится этот узел, какие подходят генераторы для установки на «семерку», как подключить устройство и в чем заключается его принцип работы? Для начала предлагаем ознакомиться с предназначением, местом положения и конструктивными особенностями.

Место расположения, назначение и устройство

Мощный генератор г222 или любой другой модели представляет собой устройство, которое используется для выработки тока, сила которого должна составлять до 80 ампер. Благодаря этому агрегату питается все без исключения электрическое оборудование автомобиля во время езды, а также восполняется заряд аккумуляторной батареи. Что касается конструкции, то по сути, это — электромотор. В корпус агрегата установлены две обмотки, которые скрыты двумя крышками с подшипниками.

За годы выпуска модели ВАЗ 2107 разработчики смогли улучшить технические характеристики устройства и добиться того, чтобы узел выдавал ток силой 80 А. Иными словами, это позволило добиться того, что устройство стало более мощным. Генераторное устройство представляет собой трехфазный агрегат с электромагнитным возбуждением.

Основные составляющие элементы устройства:

• статорный механизм;
• роторное устройство;
• корпус с крышками, в котором установлена вся конструкция;
• выпрямительное устройство;
• подшипниковые детали;
• трехуровневый регулятор напряжения.

Что касается места расположения, то этот узел находится в моторном отсеке, справа от силового агрегата. Узел фиксируется при помощи двух болтов к кронштейну автомобильного двигателя, то есть блока цилиндров.

Принцип действия генератора и контрольной лампочки заряда

Схема соединений агрегата

Теперь поговорим о принципе действия агрегата. Основное назначение агрегата заключается в выработке электрической энергии, которая образуется в результате преобразования механической, появляющейся в результате вращения коленчатого вала. Полученное в конечном итоге электричество используется для питания электрической сети машины, а также питания аккумулятора. Изначально устройство вырабатывает переменный ток, но он преобразуется в постоянный в результате использования выпрямительного устройства. Последнее состоит из шести диодных элементов.

Как сказано выше, одним из основных компонентов любого генератора является регулятор напряжения. Как можно понять из названия, предназначение этого устройства заключается в поддержке оптимального уровня напряжения. Когда водитель включает зажигание, напряжение начинает проходить через контрольную лампочку, после чего подается на регуляторное устройство и на обмотку возбуждения.

Весь этот процесс можно представить в виде схемы, расположенной выше, основные ее элементы:

• аккумуляторная батарея автомобиля;
• генератор;
• блок с предохранительными устройствами;
• выключатель зажигания;
• вольтметр, использующийся для замера параметра напряжения;
• контрольная лампочка, предназначенная для контроля уровня заряда АКБ авто (автор видео — Вячеслав Кравченко).

Питание поступает от трех диодных элементов, которые находятся внутри выпрямительного устройства. Если после того, как зажигание было активировано, индикатор продолжает гореть, это свидетельствует о разряде аккумуляторной батареи либо ее недостаточно заряде. При такой неисправности в первую очередь следует произвести диагностику напряжения в электрической сети автомобиля. В идеале при уровне напряжения в 13 вольт значение максимального тока должно составить около 55/80 ампер.

Если диагностика параметра напряжения показала, что это значение не соответствует нормированному показателю, то причины необходимо искать в следующем:

• возможно, произошло короткое замыкание в бортовой сети;
• аккумуляторная батарея работает некорректно из-за неисправностей, которые могут быть связаны с утечкой электролита из банок, испарением жидкости либо разрушением пластин;
• выход из строя регуляторного устройства;
• также причина может заключаться в неработоспособности или некорректной работе самого генератора.

При возникновении проблем необходимо произвести диагностику состояния, а также натяжки приводного ремешка — он может быть оборван или слабо натянут. При такой проблеме ремень нужно либо менять, либо более сильно натянуть. Также нужно проверить состояние подшипниковых устройств и работоспособность регулятора. Не лишним будет произвести диагностику заряда аккумуляторной батареи, а также убедиться в том, что ее срок эксплуатации еще не подошел к концу. Наши соотечественники используют большое количество различных устройств, таких как навигаторы, видеорегистраторы и т.д., поэтому для того, чтобы все эти девайсы нормально питались, должен использоваться мощный генератор (видео опубликовал Макс Вектор).

Неисправности генератора

К сожалению, ещё не придуманы такие механизмы, которые под воздействием времени и постоянных нагрузок не выходили бы из строя. Генератор ВАЗ 2107 рассчитан на многолетнюю работу, однако в ряде случаев этому препятствуют мелкие поломки и неисправности его составляющих.

Выявить неполадки в работе генератора можно без помощи специалистов СТО: необходимо просто внимательно следить за всеми изменениями, которые происходят с автомобилем во время движения.

Механические неисправности

Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.

Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.

Электрические неисправности

Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.

Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.

Загорелась контрольная лампа зарядки на панели приборов

В салоне ВАЗ 2107 на приборной панели есть вывод нескольких сигнализаторов. Одним из них является контрольная лампочка зарядки аккумулятора. Если она вдруг загорается красным, значит, в АКБ недостаточно заряда, есть проблемы с генератором. Но не всегда сигнализатор свидетельствует о неполадках с самим генератором, чаще всего лампа срабатывает по другим причинам:

• проскальзывание ремённого привода генератора — потребуется остановить машину и откорректировать степень натяжения ремня;
• повреждения в реле контрольной лампы, поэтому она срабатывает некорректно — рекомендуется «прозвонить» реле в монтажном блоке и в случае необходимости произвести его замену;
• обрыв контактов в обмотке возбуждения — это более серьёзное повреждение, которое требует снятия генератора с автомобиля, его разборки и поиска обрыва;
• сильный износ щёток в щёткодержателе — потребуется их замена, которая выполняется довольно просто;
• короткое замыкание в выпрямителе (скорее всего, перегорел один из кремниевых диодов) — рекомендуется разобрать генератор, прозвонить диоды и заменить выбывший из строя элемент.

На аккумулятор не идёт зарядка

Водители ВАЗ 2107 часто сталкиваются с такой проблемой: генератор вроде бы исправно работает, а питание на АКБ не идёт. Проблема может крыться в следующих неисправностях:

• растянулся ремень генератора — необходимо проверить степень его натяжения или же заменить на новый;
• ослабление крепления наконечников проводов — достаточно просто подтянуть все крепёжные соединения и тщательно зачистить контакты и разъёмы;
• неисправность самого аккумулятора;
• повреждения в проводке — рекомендуется прозвонить все провода между АКБ и генератором и заменить повреждённые участки.

Аккумулятор выкипает

Выкипание АКБ — признак того, что жить батарее осталось недолго. После этого аккумулятор не сможет полноценно работать, поэтому скоро придётся его заменить. Однако чтобы замена не привела к тем же печальным последствиям, необходимо найти причину выкипания, которая может заключаться в:

• загрязнении контакта между «массой» и корпусом регулятора генератора — необходима зачистка контакта;
• повреждениях в самой плате регулятора напряжения — рекомендуется замена платы;
• браке аккумулятора — если АКБ стала выкипать сразу же после замены.

При езде раздаётся шум и скрежет из генератора

Генератор имеет вращающийся ротор, поэтому он обязательно должен издавать шум во время работы. Однако если эти звуки становятся всё более громкими и неестественными, следует разобраться с причиной их возникновения:

• ослабление гайки на шкиве — нужно подтянуть гайку и проверить степень натяжения ремня;
• выработка подшипников — в этом случае водитель может слышать громкий скрежет и даже вой во время езды, потребуется выпрессовать старые подшипники с вала и установить новые;
• замыкание в обмотке — необходима замена статора полностью;
• скрип щёток — рекомендуется зачистка щёток от налипшей грязи.

Как самостоятельно подключить генератор в ВАЗ 2107?

Каждый автовладелец «семерки» должен знать, что представляет собой схема подключения генераторной установки.

Несмотря на то, что этот агрегат довольно надежный и имеет высокий срок службы, рано или поздно он все равно выйдет из строя, причины могут быть следующими:

• перегоревшие обмотки внутри агрегата;
• межвитковое замыкание, образовавшееся в системе;
• повреждения и прочие дефекты корпуса устройства и т.д.

Если вы не планируете заниматься ремонтом генератора или ремонтные работы не принесли успеха, то нужно будет подменять устройство.

Для этого нужно сделать следующее:

1. Сначала нужно обесточить бортовую сеть автомобиля. Чтобы сделать это, отключите зажигание, а затем откройте капот и сбросьте минусовую клемму с аккумуляторной батареи.
2. Затем вам надо будет найти сам генератор — как мы сообщили выше, он расположен с правой стороны от силового агрегата. К генератору подводится провода и силовой кабель со штекером — его необходимо отсоединить. Желательно при этом запомнить расположение проводов.
3. Далее, необходимо произвести демонтаж брызговика справа, а также защиту мотора, если она имеется.
4. Теперь начинается самое сложное. При помощи гаечного ключа вам надо будет выкрутить гайку винта, который фиксирует установку к корпусу силового агрегата. Если возникнут сложности с откручиванием гайки, то обработайте ее средством WD-40, после чего сам винт надо будет извлечь из посадочного места. Попробуйте ударить по нему молотком с другой стороны, только не сильно, это позволит выбить болт. Если извлечь винт вы не смогли, то придется демонтировать агрегат с кронштейном, на котором он фиксируется.
5. Для демонтажа кронштейна вам надо будет выкрутить два винта, в некоторых модификациях ВАЗ 2107 используются трехвинтовые крепления. В любом случае, при выполнении этих действий нужно руководствоваться конструктивными особенностями транспортного средства. Иногда для снятия агрегата нужно снимать также радиаторное устройство или сместить его немного в сторону, чтобы получить доступ к кронштейну. При этом подключенные к радиатору патрубки отсоединять не нужно.
6. После того, как агрегат будет демонтирован из места установки, вам надо будет убрать приводной ремешок и извлечь генератор.
7. Так узел снимается. Для его демонтажа необходимо выполнить все эти действия, только в обратном порядке. Прежде чем произвести монтаж устройства надо ознакомиться со схемой подключения установки и электросхемой соединений, все это должно быть указано в сервисной книжке к авто.
8. Когда узел будет установлен, необходимо произвести регулировку натяжения ремешка. Для выполнения этих действий надо будет ослабить два винта, которые крепят узел. При помощи монтировки надо натянуть ремешок и закрепить его в соответствующем положении гайкой, которая расположена на регулировочной пластине.
   При регулировке нужно обязательно проверить степень натяжки ремня, чтобы выполнить это, нажмите на ремешок в свободном месте между шкивами. Ремень прогнется, при этом величина прогиба должна составить не менее 1 см и не более 1.7 см, в противном случае генератор будет работать некорректно, а ремень может износиться раньше. Когда процедура регулировки будет завершена, нужно затянуть все гайки.

Фотогалерея «Меняем генератор своими руками»

Заключение

Даже самое общее представление об устройстве и принципах работы автомобильного генератора может помочь избежать неисправностей электрооборудования. Генератор начинает работать после запуска двигателя и выполняет функции основного источника тока в автомобиле.

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо тщательно следить за натяжением приводного ремня, которое влияет на положение генератора. На ряде современных автомобилей агрегат закреплен прочно, и изношенный клиновый или поликлиновый ремень необходимо сразу менять. Поддержание генератора в исправном состоянии позволит избежать крупных трат на капитальный ремонт авто.