Generatore per auto: come funziona e quali funzioni svolge? Generatore automobilistico. Tipi e dispositivo. Lavoro e caratteristiche Il ruolo del generatore nell'auto

Ogni auto ha una propria rete elettrica che svolge diverse funzioni: avviamento del motore con un motorino di avviamento, garanzia della formazione stabile di una scarica di scintilla per accendere la miscela di benzina, allarmi acustici e luminosi, nonché illuminazione e creazione di condizioni confortevoli in cabina.

Per fornire energia elettrica ai consumatori della rete elettrica automobilistica, vengono fornite due fonti di alimentazione: un generatore e che fornisce energia alla rete di bordo fino all'avvio del motore. La sua caratteristica è l'incapacità di generare corrente elettrica, ma solo di trattenerla al suo interno e, se necessario, restituirla ai consumatori. Pertanto, la batteria non sarà in grado di fornire elettricità alla rete dell'auto per molto tempo, poiché si scaricherà rapidamente, rinunciando a tutta l'energia. Quanto più spesso si avvia il motore e si utilizzano potenti utenze attuali, tanto più veloce sarà lo scarico.

Per ripristinare la carica della batteria e fornire elettricità ad altri consumatori dell'auto, viene utilizzato un generatore per auto, che genera costantemente elettricità mentre il motore è in funzione.

Tipi di oscillatori

Esistono due tipi di generatori utilizzati nelle automobili:

1. Un generatore DC non viene utilizzato sulle auto moderne. Non necessita di rettifica per il suo funzionamento. Precedentemente utilizzato su Pobeda, GAZ-51 e alcuni altri marchi prodotti prima del 1960.
2. L'alternatore è attualmente ampiamente utilizzato nelle automobili. I primi generatori di questo tipo furono sviluppati in America nel 1946. Questo è un design più affidabile e moderno. All'uscita del generatore è costruito.

Dispositivo e lavoro

Entrambi i tipi di generatori vengono utilizzati per generare la corrente elettrica necessaria per far funzionare il veicolo. Il loro dispositivo e il principio di funzionamento hanno caratteristiche distintive, poiché producono diversi tipi di corrente. Considera le caratteristiche del design e il principio di funzionamento di ciascun tipo di generatore di automobili.

Generatore CC automobilistico

Un generatore di auto del genere presenta molti svantaggi:

• Bassa efficienza lavorativa.
• Potenza insufficiente.
• Schema elettrico imperfetto.
• È necessario un monitoraggio costante.
• Manutenzione frequente.
• Breve durata.

Progetti simili, incluso un collettore, possono funzionare contemporaneamente in modalità generatore o motore. Sono ampiamente utilizzati nei veicoli ibridi.

La loro differenza dagli autogeneratori di corrente alternata è che gli elettromagneti che creano sono assolutamente immobili. La forza elettromotrice è negli avvolgimenti rotanti del rotore. La corrente elettrica viene rimossa dai semianelli, isolati tra loro. Ogni spazzola ha una tensione di una polarità.

Alternatore automobilistico

Questo è un modello popolare di oscillatori moderni. Qualsiasi progetto di oscillatore include un avvolgimento situato in uno statore fisso, che è fissato tra due coperchi: posteriore e anteriore. Sul lato del coperchio posteriore si trovano gli anelli di contatto del rotore. Sul lato del coperchio anteriore è presente una trasmissione con una puleggia. Il generatore dell'auto si trova davanti al motore ed è imbullonato a staffe speciali. L'occhiello di tensione e i piedini di montaggio si trovano sui coperchi del generatore.

Coperture del generatore realizzati in leghe di alluminio pressofuso. Hanno finestre per la ventilazione dell'alloggiamento del generatore. In diversi modelli, tali finestre possono essere realizzate sia nella parte terminale del generatore che sulla parte cilindrica sopra gli avvolgimenti dello statore.

Sul coperchio posteriore è fissato un gruppo spazzole combinato con un regolatore di tensione e un raddrizzatore. I coperchi del generatore sono uniti con lunghe viti, che fissano insieme l'alloggiamento dello statore con gli avvolgimenti.

statore dell'oscillatore consiste di:

Lo statore è realizzato in lamiera d'acciaio di spessore 1 mm. Per risparmiare metallo, i progettisti hanno creato uno statore costituito da segmenti separati a forma di ferro di cavallo. Le lamiere dello statore sono fissate insieme in un'unica struttura mediante rivetti o saldature. Tutti i principali tipi di strutture statoriche contengono 36 slot in cui si trova l'avvolgimento. Le cave dello statore sono isolate con composto epossidico o una pellicola speciale.

rotore del generatore consiste di:

L'alternatore automobilistico ha un tipo speciale di sistema poli del rotore , costituito da due metà con sporgenze a forma di becco. Ciascuna metà ha sei poli, realizzati mediante stampaggio. Le metà del palo vengono premute sull'albero. Tra di loro è installata una boccola, sulla quale si trova l'avvolgimento di eccitazione. Albero del rotore solitamente realizzato in acciaio a taglio libero di bassa durezza. Ma quando si utilizza un cuscinetto a rulli che scorre sull'estremità dell'albero dal lato del coperchio posteriore, l'albero è realizzato in acciaio legato duro, mentre il perno dell'albero è temprato. L'estremità dell'albero ha una filettatura, una sede per chiavetta per il fissaggio della puleggia.

Nei generatori moderni la chiave non viene utilizzata. La puleggia viene fissata sull'albero serrando il dado. Per facilitare lo smontaggio, l'albero presenta una sporgenza esagonale per chiavetta o un incavo.

Spazzole del generatore si trovano nel gruppo spazzole e vengono premuti contro gli anelli con l'aiuto di molle.

Il generatore dell'auto può essere equipaggiato con due tipologie di spazzole:

1. Rame-grafite.
2. Elettrografite.

Il secondo tipo presenta una significativa perdita di tensione al contatto con l'anello. Ciò influisce negativamente sui parametri di uscita del generatore. Il punto positivo è la lunga durata degli anelli e delle spazzole.

Nodo di rettifica vengono utilizzati due tipi:

1. Piastre termorimoventi in cui vengono pressati i diodi di potenza del raddrizzatore.
2. Design con grandi alette di raffreddamento su cui sono saldati i diodi del tablet.

Il raddrizzatore ausiliario comprende diodi in un involucro plastico a forma di pisello o di cilindro, e può anche essere realizzato in un'unità separata sigillata collegata al circuito con appositi bus.

Un grande pericolo per l'oscillatore può causare un cortocircuito delle piastre del dissipatore di calore dei poli positivo e negativo. Ciò potrebbe essere dovuto al contatto accidentale con un oggetto metallico o con sporco conduttivo. Ciò provoca un cortocircuito nel circuito della batteria, che può provocare un incendio. Per evitare che ciò accada, molti elementi conduttivi del raddrizzatore sono ricoperti da uno strato isolante.

Il generatore utilizza cuscinetti a sfere a gola profonda con lubrificazione e tenuta una tantum. I cuscinetti a rulli vengono talvolta utilizzati sui generatori importati.

L'oscillatore è raffreddato dalle pale del ventilatore fissate sull'albero. L'aria viene aspirata nei fori nella cover posteriore. Ci sono altri modi per rinfrescarsi.

Sulle auto il cui vano motore è troppo denso e presenta una temperatura elevata, vengono utilizzati generatori con un involucro speciale, attraverso il quale viene fornita separatamente aria fresca per il raffreddamento.

Regolatore di tensione

Serve a mantenere la tensione dell'autogeneratore nell'intervallo richiesto per il normale funzionamento dell'equipaggiamento elettrico del veicolo.

Tali regolatori funzionano sulla base di elementi semiconduttori. Il loro design può essere diverso, ma il principio del loro funzionamento è lo stesso.

I regolatori di tensione hanno la proprietà di compensazione termica. Si tratta della possibilità di modificare la quantità di tensione a seconda della temperatura dell'ambiente di lavoro per caricare al meglio la batteria. Più l'aria è fredda, maggiore deve essere la tensione della batteria.

Funzionamento del generatore

Quando si avvia il motore di un'auto, il principale consumatore di elettricità è il motorino di avviamento. In questo caso, la forza attuale può raggiungere diverse centinaia di ampere. In questa modalità, l'apparecchiatura elettrica funziona solo con la batteria, che è soggetta a forte scarica. Dopo aver avviato il motore, il generatore dell'auto è la principale fonte di energia.

Mentre il motore è in funzione, la batteria viene continuamente ricaricata e viene assicurato il funzionamento delle utenze elettriche collegate alla rete di bordo del veicolo. Se l'alternatore si guasta, la batteria si scaricherà rapidamente. Dopo la ricarica, la tensione della batteria e quella dell'alternatore differiscono leggermente, quindi la corrente di carica diminuisce.

Quando i potenti elettrodomestici dell'auto sono in funzione e il regime del motore è basso, il consumo totale di corrente diventa superiore alla capacità del generatore, quindi il relè di tensione commuta l'alimentazione alla batteria.

Monta e guida

Il generatore è azionato da una puleggia del motore tramite una trasmissione a cinghia. La velocità di rotazione del generatore dipende dal diametro della puleggia del generatore e della puleggia dell'albero motore.

I veicoli moderni sono dotati di cinghia trapezoidale scanalata perché è più flessibile e può azionare pulegge di piccolo diametro. Ciò consente di ottenere un generatore ad alta velocità. La cinghia può essere tesa in diversi modi, a seconda della marca dell'auto e del design del tenditore. Molto spesso, come tenditore vengono utilizzati rulli speciali.

Difetti

Gli autogeneratori sono un dispositivo affidabile, ma presentano anche alcuni malfunzionamenti, che si dividono in due tipologie:

1. I guasti meccanici si verificano più spesso a causa dell'usura delle parti: puleggia, cinghia di trasmissione, cuscinetti volventi, spazzole in grafite di rame. Tali malfunzionamenti vengono facilmente rilevati, poiché vi sono rumori estranei, colpi dal generatore. Questi guasti vengono eliminati sostituendo le parti usurate in quanto non ripristinabili.
2. I guasti elettrici sono molto più comuni. Possono essere espressi nel cortocircuito degli avvolgimenti dello statore o del rotore, nella rottura del regolatore di tensione, nella rottura del raddrizzatore, ecc. Fino a quando non vengono identificati i guasti, tali guasti possono influire negativamente sulla batteria. Ad esempio, un regolatore di tensione rotto ricaricherà costantemente la batteria. In questo caso non ci sono segni esterni speciali. Questo viene rilevato solo misurando la tensione di uscita del generatore.

I guasti elettrici vengono inoltre eliminati sostituendo le parti difettose con parti nuove. Un cortocircuito negli avvolgimenti richiede il loro riavvolgimento, il che aumenta significativamente il costo delle riparazioni. Nella rete di distribuzione è possibile trovare pezzi di ricambio per generatori, compresa la custodia dello statore con gli avvolgimenti.

Ogni vettura è dotata di una rete elettrica di bordo che svolge numerose funzioni: avviare una centrale elettrica utilizzando un avviamento elettrico, creare una scarica di scintilla per accendere una miscela combustibile (), fornire allarmi e illuminazione luminosi e sonori, aumentare il comfort in cabina e molti altri. Ma allo stesso modo, le lampade e i motori di azionamento sono consumatori di elettricità e per fornire loro elettricità in un'auto ci sono due fonti di corrente elettrica: una batteria e un generatore.

La batteria fornisce energia automatica alla rete di bordo fino all'avvio della centrale elettrica. Una caratteristica della batteria è che non genera corrente elettrica, ma la trattiene solo in sé e, se necessario, la cede. Pertanto, è impossibile utilizzare solo la batteria, poiché col tempo si scaricherà semplicemente, cioè cederà tutta l'energia accumulata. E questo avverrà rapidamente se avvii spesso il motore, poiché il motorino di avviamento è uno dei consumatori più forti della rete di bordo.

Scopo

Affinché, dopo l'avvio della centrale elettrica, oltre a fornire energia a tutti gli altri apparecchi elettrici, viene utilizzato un generatore. Questo elemento elettrico, a differenza della batteria, genera elettricità, mentre può farlo in ogni momento. Ma per generare corrente elettrica è necessario un lavoro meccanico: la rotazione di una delle parti costitutive del generatore: il rotore.

Pertanto, mentre il motore non è in funzione, il generatore non è in grado di generare energia e la rete di bordo è alimentata solo dalla batteria.

Il generatore è lo stesso motore elettrico, ma il suo lavoro viene svolto esattamente al contrario. Se nell'e-mail al motore viene fornita energia per ottenere un'azione meccanica - la rotazione del rotore, poi al generatore - la rotazione provvede alla generazione di energia elettrica.

In termini semplici, il principio di funzionamento del generatore è il seguente: quando il rotore ruota, forma un campo magnetico che agisce sull'avvolgimento dello statore, grazie al quale appare una corrente elettrica, che viene utilizzata per alimentare l'avvolgimento rete consiliare.

Ma ci sono alcune sfumature nel funzionamento di questo elemento della rete di bordo. Un moderno generatore per auto è trifase e fornisce in uscita una corrente alternata, che non è adatta per l'alimentazione elettrica della rete di bordo dell'auto, poiché utilizza corrente continua. Inoltre, il generatore deve generare elettricità con determinati indicatori in modo da non danneggiare i consumatori. Pertanto, questo dispositivo include una serie di apparecchiature aggiuntive.

Dispositivo generatore per auto

Generatore sezionale

Quindi, gli elementi principali del generatore sono:

1. rotore - componente mobile
2. lo statore è fermo.

Il rotore è un albero sul quale si trova l'avvolgimento di eccitazione, due metà polari che formano un sistema polare e anelli collettori. Il compito principale dell'avvolgimento di eccitazione è creare un campo magnetico. Ma per ottenere questo effetto ha bisogno di una piccola quantità di corrente elettrica. Mentre il motore non è in funzione, la corrente per eccitare il campo viene prelevata dalla batteria. Dopo l'avvio e il raggiungimento di una certa velocità, la corrente generata dal generatore inizia a fluire nell'avvolgimento, ovvero il dispositivo entra in modalità di autoeccitazione.

L'avvolgimento di eccitazione è posto tra due metà polari. Queste metà sono state realizzate mediante stampaggio, che ha permesso di formare su di esse 6 sporgenze a forma di becco, che sono poste sopra l'avvolgimento.

Gli anelli collettori sono necessari per fornire corrente elettrica all'avvolgimento. Per questi anelli sono adatti i conduttori dell'avvolgimento di eccitazione.

Inoltre sul rotore si trovano una puleggia motrice, una ventola di raffreddamento e cuscinetti volventi.

Lo statore è progettato per ricevere corrente alternata, generata dall'influenza del campo magnetico del rotore. È composto da due parti: il nucleo e gli avvolgimenti. Il nucleo è un pacchetto assemblato in lamiera d'acciaio. In esso sono realizzate delle scanalature in cui sono posizionati gli avvolgimenti: tre pezzi (tre fasi). La loro posa viene effettuata con un metodo ad anello o ad onda. Allo stesso tempo, sono interconnessi secondo uno di questi schemi: una "stella" o un "triangolo".

Lo schema "a stella" si riduce al fatto che un'estremità di ciascuno degli avvolgimenti è collegata in un punto e le altre estremità sono le conclusioni. Nel "triangolo" la connessione degli avvolgimenti è realizzata in un anello: il primo avvolgimento è collegato al secondo, il secondo al terzo, il terzo al primo. I punti di connessione degli avvolgimenti sono le conclusioni.

Il rotore è posizionato all'interno dello statore, che a sua volta è bloccato tra due coperchi dell'alloggiamento. Negli stessi coperchi sono presenti anche le sedi per i cuscinetti del rotore. Il coperchio anteriore (quello sul lato della puleggia) è dotato di fori di ventilazione.

La copertina posteriore contiene i restanti elementi necessari:

• blocco spazzole;
• ponte a diodi, noto anche come unità raddrizzatore;
• regolatore di tensione.

Il blocco spazzole è progettato per trasmettere corrente elettrica all'avvolgimento di eccitazione. Per fare ciò, questa unità include nel suo design due spazzole di grafite caricate a molla posizionate nell'alloggiamento. Le molle premono queste spazzole contro gli anelli collettori, ma non esiste un collegamento rigido tra loro.

Il ponte a diodi fornisce la conversione da CA a CC. Il suo design prevede sei diodi installati nelle piastre del dissipatore di calore. Ciascuno degli avvolgimenti dello statore ha due diodi: "più" e "meno".

Un regolatore di tensione è un elemento che garantisce che la tensione di uscita venga mantenuta entro un intervallo rigorosamente specificato. Il fatto è che la quantità e i parametri dell'energia generata dipendono dalla velocità del motore. La batteria è molto "sensibile" alla tensione applicata ad essa. Se è insufficiente, la batteria sarà sottocarica, mentre se è in eccesso sarà sovraccarica. Entrambi portano ad una significativa riduzione della durata della batteria. Le auto moderne utilizzano controller elettronici a semiconduttore, che spesso sono integrati nel blocco spazzole.

Come funziona un generatore per auto?

Ora su come funziona tutto. Quando l'accensione è inserita, la tensione viene applicata all'avvolgimento di eccitazione attraverso il blocco spazzole e gli anelli collettori, a causa dei quali appare un campo magnetico attorno ad esso. Poiché il rotore ruota costantemente dopo l'avvio del motore e con esso il campo magnetico del suo avvolgimento. Questo campo agisce sugli avvolgimenti dello statore, a causa dei quali sui loro terminali appare una corrente elettrica alternata, che viene fornita al raddrizzatore. All'uscita c'è già una corrente continua, che viene fornita al regolatore di tensione. Una parte viene alimentata alle spazzole per garantire la modalità di autoeccitazione, mentre il resto va a ricaricare la batteria e ad alimentare le utenze.

La regolazione della tensione di uscita con un regolatore è abbastanza semplice. Poiché è collegato al blocco spazzole, modifica semplicemente la tensione applicata all'avvolgimento di eccitazione, che a sua volta influenza il campo magnetico e la quantità di energia generata. Un'altra caratteristica del controller è la compensazione termica. Ciò si riduce al fatto che la tensione fornita alla batteria varia con la temperatura. A basse temperature la tensione aumenta, ma all'aumentare della temperatura la tensione diminuisce.

Video: Controllo rapido del GENERATORE senza installarlo sull'auto

Principali malfunzionamenti

Il generatore ha un design completamente affidabile, ma presenta anche malfunzionamenti. Possono essere suddivisi in meccanici ed elettrici.

Recensione di esperti sul motivo per cui il generatore non si carica in questo articolo https://topmekhanik.ru/generator-ne-daet-zaryadku/

1. I guasti meccanici sono solitamente causati dall'usura dei cuscinetti, delle spazzole, della cinghia di trasmissione e della puleggia. Solitamente questi guasti non sono difficili da individuare, poiché sono tutti accompagnati dalla comparsa di rumori o cigolii di terze parti provenienti dal generatore. Questi malfunzionamenti vengono solitamente eliminati sostituendo l'elemento usurato.
2. Ci sono più guasti elettrici: rottura o cortocircuito degli avvolgimenti del rotore o dello statore, rottura dei diodi, guasto del regolatore. Questi malfunzionamenti sono entrambi più difficili da identificare ed eliminare. In questo caso, i guasti elettrici prima del rilevamento possono influire negativamente sulla batteria. Ad esempio, un regolatore difettoso garantisce che la batteria venga costantemente ricaricata. In questo caso non ci saranno segnali speciali e il malfunzionamento potrà essere rilevato solo misurando la tensione di uscita dal generatore. Ma prima che venga rilevato il guasto del regolatore, può già causare danni irreparabili alla batteria.

Tutti i guasti elettrici, oltre ai circuiti aperti e ai cortocircuiti, vengono solitamente eliminati sostituendo l'elemento difettoso. Per quanto riguarda i problemi con gli avvolgimenti, vengono risolti riavvolgendo.

Per evitare problemi con il generatore, è necessario valutare periodicamente le condizioni della sua trasmissione, dei cuscinetti, delle spazzole e anche misurare la tensione di uscita.

Un generatore per auto è uno degli elementi chiave dell'imbottitura tecnica di un'auto, la possibilità stessa di guidare un'auto dipende direttamente dalla funzionalità e dall'accuratezza del suo funzionamento. Quando si muove, ricarica la batteria e genera anche energia che alimenta varie apparecchiature elettriche. È importante che il proprietario dell'auto comprenda le caratteristiche progettuali e il principio di funzionamento dell'autogeneratore, i suoi possibili malfunzionamenti, nonché i modi per controllarlo, altrimenti c'è il rischio di rimanere senza auto nel momento più inopportuno.

Prima di tutto, diamo uno sguardo più da vicino alle funzioni del generatore dell'auto. Tutte le auto moderne sono dotate di un ampio elenco di apparecchiature elettriche che richiedono una fonte di alimentazione. È necessaria anche per i modelli che non dispongono di periferiche aggiuntive, è necessaria almeno l'elettricità per avviare il motore con un motorino di avviamento, creare una scintilla sulle candele per accendere la miscela aria-carburante, ecc. Per fornire tutti questi consumatori nell'auto, vengono utilizzate 2 fonti: una batteria e un generatore.

La batteria immagazzina energia e può cederla ai dispositivi che la consumano quando necessario. Mentre il generatore produce energia, alimenta i dispositivi e ricarica la batteria. Pertanto, se il generatore viene rimosso dalla struttura dell'auto, sarà in grado di avviarsi e persino guidare per un po ', tuttavia, una volta esaurita la carica della batteria, l'auto si fermerà. Non sarà possibile riavviarla senza “accenderla” da un'altra vettura.

Pertanto, le funzioni principali di un generatore per auto sono:

• ricarica della batteria;
• alimentazione delle apparecchiature elettriche installate nell'auto.

Il principio di funzionamento di un generatore per auto

Per la natura del lavoro, l'autogeneratore assomiglia a un normale motore elettrico, ma il principio del suo funzionamento è diametralmente opposto: se un normale motore converte l'energia in movimento meccanico, allora il generatore, ricevendo un impulso di rotazione dal motore a combustione interna, converte trasformarlo in elettricità.

Il principio di funzionamento di un generatore per auto è approssimativamente il seguente. Dopo aver girato la chiave nel blocchetto di accensione, la tensione viene fornita all'avvolgimento del rotore, passa attraverso gli anelli collettori e il blocco spazzole. Di conseguenza, attorno all'avvolgimento si sviluppa un campo magnetico. Questo campo ruota costantemente con il rotore del motore, interagendo con gli avvolgimenti dello statore. Sull'avvolgimento dello statore appare una corrente, che viene fornita al ponte a diodi. All'uscita del ponte a diodi la corrente ha già un valore stabile. Successivamente, la corrente viene fornita al regolatore di tensione, dopo di che viene utilizzata per alimentare i consumatori e la batteria.

Un elemento importante nel funzionamento di un generatore per auto è un relè del regolatore di tensione. È necessario mantenere i valori di corrente richiesti forniti alla batteria. Senza l'utilizzo di un regolatore, quando si aumenta il regime del motore, il generatore creerebbe una tensione eccessiva, che potrebbe danneggiare la batteria. Inoltre, questo relè fornisce una compensazione termica: a basse temperature, alla batteria viene applicata una tensione maggiore, con un aumento della temperatura operativa, la tensione diminuirà.

Segni di un generatore malfunzionante

Durante il funzionamento dell'auto nel generatore possono verificarsi vari problemi: meccanici o elettrici. Il primo gruppo comprende l'usura dei componenti del dispositivo, il secondo gruppo comprende vari problemi con l'avvolgimento, le spazzole, il guasto del raddrizzatore di tensione, il regolatore del relè, ecc.

In modo tempestivo, è possibile identificare un guasto imminente o già in corso del generatore dai seguenti sintomi:

1. Difficoltà ad avviare il motore. Se il generatore non funziona normalmente, l'efficienza della ricarica della batteria viene spesso interrotta. Di conseguenza, riceve una carica insufficiente o eccessiva, per cui diventa molto problematico avviare il motore.
2. Luce fioca o lampeggiante. Se, durante la guida notturna, si nota che i fari non brillano abbastanza intensamente o che l'intensità della luce che creano varia a seconda del livello di giri del motore, ciò indica che il generatore non è in grado di fornire la quantità di energia richiesta e tensione.
3. L'indicatore "Batteria" sul cruscotto si è acceso. Questa icona è sempre illuminata prima di avviare il motore, dopodiché dovrebbe spegnersi. Tuttavia, se rimane accesa anche con il motore in funzione, significa che la batteria non si carica correttamente.
4. Trasmissione a cinghia dell'alternatore rumorosa. Molti automobilisti hanno sentito un fischio sgradevole provenire dal motore mentre non si era ancora riscaldato. Potrebbe indicare una debole tensione nella cinghia di trasmissione, che trasmette la rotazione dal motore al rotore del generatore. Il funzionamento del veicolo in questa modalità può comportare una riduzione dell'efficienza del generatore.
5. Squillo o fischio sgradevole proveniente dall'alloggiamento del generatore. Tali suoni estranei indicano l'usura dei cuscinetti. Di conseguenza, il rotore potrebbe iniziare a incunearsi.

Come testare l'alternatore di un'auto

Se è ancora meglio affidare la riparazione del generatore ai professionisti, il controllo può essere eseguito in modo indipendente. Il primo metodo diagnostico utilizza un multimetro:

1. Misuriamo la tensione ai terminali della batteria a motore spento: dovrebbe essere circa 12,7 V;
2. Avviamo il motore senza dare gas, spegniamo tutti gli elettrodomestici (aria condizionata, impianto audio, ecc.);
3. Misuriamo nuovamente la tensione della batteria: con il motore acceso, dovrebbe essere compresa tra 13,8 e 14,5 V (su alcuni motori fino a 14,8 V);
4. Diamo il carico: fari, aria condizionata, impianto audio, fendinebbia, ecc.;
5. Ancora una volta misuriamo la tensione: dovrebbe scendere a 13,7-14 V. Se la lettura del multimetro è inferiore, ciò indica un generatore non funzionante.

Puoi anche controllare il metodo "vecchio stile". Per fare ciò, avviamo il motore, accendiamo un piccolo carico (ad esempio i fari) e, senza spegnere l'accensione, rimuoviamo il terminale negativo dalla batteria. Se il motore non si spegne, le luci non si spengono, significa che il generatore fornisce al motore energia sufficiente. Se la macchina si blocca dopo aver rimosso il terminale, ciò indica un generatore non funzionante.

Video correlato

Un alternatore in un'auto (generatore per auto) è un dispositivo che converte l'energia meccanica in energia elettrica. Nella progettazione dei veicoli, l'autogeneratore è un alternatore e svolge le seguenti funzioni:

• fornitura di ricarica;
• alimentazione di tutti gli impianti elettrici dell'auto dopo l'avviamento;

Un generatore per auto si trova spesso nel vano motore, poiché è alimentato dal motore. Per questo motivo le soluzioni vengono installate davanti all'unità di potenza. Sulla maggior parte delle auto moderne, la trasmissione del generatore è realizzata sotto forma di trasmissione a cinghia. I modelli di veicoli dotati di motore ibrido, così come alcune auto con sistema start-stop, hanno uno speciale dispositivo generatore, poiché è presente contemporaneamente in tali auto.

I generatori nelle automobili possono differire per dimensioni e schemi di implementazione di alcuni dispositivi (alloggiamento del generatore, azionamento, ecc.). Inoltre, sotto il cofano, la soluzione può avere diverse posizioni di installazione. I seguenti elementi sono comuni nel dispositivo:

• rotore;
• statore;
• la presenza di un gruppo spazzole;
• blocco raddrizzatore;
• regolatore di tensione;

Questi componenti si trovano nell'alloggiamento. I parametri chiave dei generatori per automobili sono i seguenti valori: tensione, corrente, velocità, autoeccitazione a una determinata frequenza, efficienza del dispositivo.

L'indicatore di tensione nominale può essere compreso tra 12 e 24 V, a seconda del dispositivo dell'impianto elettrico del veicolo. La corrente nominale è la corrente massima erogata dal dispositivo a una velocità nominale di 6mila giri al minuto. Queste caratteristiche rappresentano la cosiddetta caratteristica della velocità di corrente. Parallelamente agli indicatori nominali, quando si sceglie, è necessario considerare:

• la velocità operativa minima possibile, nonché la corrente minima;
• velocità massima e corrente massima;

Ora riguardo al dispositivo stesso. Il corpo è una coppia di coperture imbullonate insieme. Il materiale del coperchio più comune è la lega di alluminio, che non è magnetica, leggera e fornisce una buona dissipazione del calore (dissipazione del calore). Nella custodia sono inoltre presenti fessure separate per la ventilazione e c'è anche un dispositivo di fissaggio per l'installazione e il fissaggio del generatore.

1. Il compito del rotore è creare un campo magnetico che ruota. Questa funzione viene implementata posizionando uno speciale avvolgimento (avvolgimento di eccitazione) sull'albero del rotore, che si trova tra le due metà polari. Parallelamente a ciò, vengono realizzate delle sporgenze su ciascuna di queste metà. Sull'albero del rotore è inoltre installata una coppia di anelli collettori, realizzati in rame, ottone o acciaio. Attraverso questi anelli, l'alimentazione viene fornita all'avvolgimento e i contatti dell'avvolgimento stessi sono fissati agli anelli mediante saldatura.

   Va aggiunto che l'albero del rotore è anche la sede della girante del ventilatore e della puleggia motrice. Il rotore stesso ruota su cuscinetti. I cuscinetti nella zona degli anelli collettori possono essere del tipo a sfere o a rulli, a seconda delle caratteristiche costruttive individuali.

2. Il prossimo elemento strutturale del generatore nella macchina è lo statore. Questa soluzione ha un'anima in acciaio composta da piastre, oltre che da avvolgimenti. Lo statore crea una corrente elettrica alternata. Gli avvolgimenti sono avvolti in apposite scanalature del nucleo. Poiché sono presenti tre avvolgimenti dello statore, ciò consente di creare una connessione trifase. Gli avvolgimenti possono essere disposti nelle scanalature in vari modi: il cosiddetto "loop" o "onda". Per quanto riguarda la connessione tra loro, le estremità degli avvolgimenti possono essere collegate in un punto, mentre le altre svolgono il ruolo di conclusioni. La seconda opzione è la connessione ad anello degli avvolgimenti in serie, che consente di ottenere conclusioni nei punti di connessione.
3. Diamo un'occhiata ai gruppi spazzola. Questo elemento consente di trasferire la corrente di eccitazione ai collettori rotanti. L'elemento è composto da una coppia di spazzole in grafite, molle bloccaggio spazzole e dispositivo per il fissaggio delle spazzole (portaspazzole). Da notare che oggi, sulle macchine “fresche”, è installato un portaspazzole, che forma un'unica struttura con un altro elemento. Stiamo parlando di un design che prevede la combinazione di un regolatore di tensione e di un portaspazzole.
4. L'unità raddrizzatore è un convertitore di tensione. Questo blocco converte la tensione sinusoidale prodotta dal generatore in una tensione continua. Il raddrizzatore è costituito da piastre, il cui compito è rimuovere il calore. Le piastre raddrizzatrici hanno anche diodi speciali, che sono semiconduttori. I diodi sono installati in coppie per fase, nonché uno alla volta sulle uscite “positivo” e “negativo” del generatore. In totale, si ottengono 6 diodi di potenza.
5. Il regolatore di tensione fornisce corrente con una tensione stabile. La tensione è limitata dai limiti specificati. Tieni presente che i generatori dei modelli di auto moderni sono dotati di un regolatore di tensione elettronico. Tali regolatori sono ulteriormente suddivisi in ibridi e integrali.

   La velocità e il carico dell'albero motore in costante cambiamento durante il funzionamento del motore richiedono una stabilizzazione costante della tensione. La tensione viene stabilizzata automaticamente influenzando la corrente che scorre negli avvolgimenti di eccitazione. Il compito del regolatore è che il dispositivo controlli gli impulsi di corrente elettrica, più precisamente, la frequenza di questi impulsi elettrici. Il regolatore determina anche il tempo (durata) degli impulsi.

Un'altra funzione del regolatore di tensione è quella di modificare la tensione necessaria per una ricarica efficiente della batteria, tenendo conto della temperatura esterna. Quando la temperatura esterna diminuisce, il dispositivo fornisce più tensione alla batteria.

Per quanto riguarda la trasmissione del generatore, questa soluzione è una trasmissione a cinghia (utilizzando cinghie trapezoidali o scanalate), attraverso la quale ruota il rotore. Il rotore del generatore gira fino a 3 volte più velocemente dell'albero motore stesso in termini di velocità di rotazione. Aggiungiamo che sulle auto moderne viene utilizzata una cinghia trapezoidale.

Va inoltre notato che alcuni modelli di auto possono essere dotati di un generatore di tipo induttore. Un generatore a induttore significa che non ci sono spazzole nel suo dispositivo; l'avvolgimento è installato sullo statore. Il rotore di un tale generatore senza spazzole è costituito da piastre di ferro di piccolo spessore. Il materiale per la fabbricazione delle piastre è il ferro del trasformatore. Il generatore dell'induttore funziona secondo il principio che c'è un cambiamento nella conduttività magnetica nel traferro presente tra lo statore e il rotore.

Come funziona un generatore per auto?

Un esame dettagliato delle funzioni dei singoli componenti del dispositivo generatore consente di farsi un'idea dei principi di funzionamento dell'intero dispositivo. L'autista gira la chiave nell'accensione, dopodiché l'elettricità della batteria passa attraverso le spazzole del generatore e gli anelli collettori, raggiungendo l'avvolgimento di eccitazione. Di conseguenza, sull'avvolgimento viene creato un campo magnetico.

Il motorino di avviamento dell'auto inizia a ruotare l'albero motore del motore. Dall'albero motore attraverso la trasmissione a cinghia, inizia a ruotare anche il rotore del generatore. Il campo magnetico nella zona del rotore viene amplificato sugli avvolgimenti dello statore. Di conseguenza, alle conclusioni di questi avvolgimenti si nota la presenza di una tensione alternata. Quando il rotore del generatore raggiunge una certa frequenza, il generatore inizierà a funzionare in modalità di autoeccitazione. In altre parole, dopo l'avvio del motore, che provoca la necessaria rotazione del rotore del generatore, l'avvolgimento di eccitazione inizia ad essere alimentato dal generatore e non dalla batteria.

La tensione alternata creata dal generatore viene convertita in una tensione costante grazie al funzionamento del raddrizzatore. La corrente elettrica del generatore alimenta la rete di bordo dell'auto, garantisce il funzionamento del sistema di accensione e di altri consumatori di energia. L'alternatore fornisce anche corrente per caricare la batteria. In caso di variazione della velocità e del carico dell'albero motore, viene collegato un regolatore di tensione, che determina il tempo per il quale è necessario accendere gli avvolgimenti di eccitazione, tenendo conto di determinate condizioni. Se la velocità del generatore aumenta e il carico diminuisce, l'intervallo di tempo per l'attivazione dell'avvolgimento di campo si riduce. Con un aumento del carico e una diminuzione della velocità, il regolatore aumenta il tempo di accensione degli avvolgimenti.

Va aggiunto che se i consumatori utilizzano più elettricità di quella che il generatore dell’auto può produrre, la batteria si attiva automaticamente. È possibile monitorare le condizioni del generatore utilizzando la spia di controllo della carica sul cruscotto. La lampada indicata è molto spesso un pittogramma a forma di batteria. Se la spia si accende significa che la batteria non viene caricata dall'alternatore. Possibili ragioni possono essere la rottura della cinghia trapezoidale, il guasto del relè-regolatore del generatore, ecc.

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Il generatore è la principale fonte di energia elettrica per la macchina. Ti diremo in dettaglio come funziona, in cosa consiste il suo dispositivo interno. Le informazioni sono adatte sia ai principianti che agli automobilisti esperti.

Come funziona

Il generatore dell'auto è una fonte di ricarica costante della batteria mentre il motore è in funzione. Se non funziona, la batteria si esaurirà rapidamente. Fornisce la corrente necessaria per caricare la batteria e far funzionare gli apparecchi elettrici. Dopo aver ricaricato la batteria, il generatore riduce la corrente di carica e funziona normalmente.

Quando vengono accesi utenze potenti (ad esempio, uno sbrinatore del lunotto, fari) e bassi regimi del motore, la corrente totale consumata potrebbe essere maggiore di quella che il generatore è in grado di fornire. In questo caso, il carico cadrà sulla batteria e inizierà a scaricarsi.

Guidare e montare

Nelle macchine moderne la trasmissione avviene tramite una cinghia scanalata. Grazie alla sua maggiore flessibilità, permette di equipaggiare il generatore con una puleggia di piccolo diametro e ottenere così rapporti di trasmissione elevati. Tensione della cinghia trapezoidale effettuata da rulli tenditori con generatore stazionario.

Il dispositivo e in cosa consiste

Le coperture, realizzate in lega di alluminio, sono dotate di finestre di ventilazione attraverso le quali l'aria viene soffiata da un ventilatore. I generatori di costruzione tradizionale sono dotati di finestre di ventilazione solo nella parte terminale e di costruzione "compatta" - sulla parte cilindrica sopra i lati anteriori dell'avvolgimento dello statore.

Sul coperchio dal lato degli anelli collettori è fissato un gruppo spazzole, combinato con un regolatore di tensione e un gruppo raddrizzatore. I coperchi sono solitamente uniti da tre o quattro viti e lo statore è inserito tra i coperchi, le cui superfici di seduta coprono lo statore lungo la superficie esterna.

Statore del generatore: 1 - nucleo, 2 - avvolgimento, 3 - cuneo scanalato, 4 - scanalatura, 5 - uscita per il collegamento con un raddrizzatore

Lo statore è realizzato in lamiera di acciaio con uno spessore di 0,8 ... 1 mm, ma più spesso è avvolto "sul bordo". Quando il pacco statorico viene realizzato mediante avvolgimento, il giogo statorico presenta solitamente sporgenze sopra le scanalature, lungo le quali durante l'avvolgimento viene fissata la posizione degli strati l'uno rispetto all'altro. Queste sporgenze migliorano il raffreddamento dello statore grazie alla superficie esterna più sviluppata.

La necessità di risparmiare metallo ha portato alla creazione del design del pacchetto statore, ricavato da segmenti separati a forma di ferro di cavallo. Il fissaggio tra i singoli fogli del pacco statorico in una struttura monolitica viene effettuato mediante saldatura o rivetti. Quasi tutti i generatori per auto prodotti in serie hanno 36 slot in cui si trova l'avvolgimento dello statore. Le scanalature sono isolate con pellicola isolante o spruzzate con composto epossidico.

Rotore dell'alternatore automobilistico: a - assemblato; b - sistema di pali smontato; metà da 1,3 poli; 2 - avvolgimento di eccitazione; 4 - anelli di contatto; 5 - albero

Una caratteristica dei generatori automobilistici è il tipo di sistema dei poli del rotore. Contiene due metà dei pali con sporgenze: pali a forma di becco, sei su ciascuna metà. Le metà del palo sono stampate e possono presentare sporgenze. In assenza di sporgenze, quando si preme sull'albero, tra le metà del polo viene installata una boccola con avvolgimento di eccitazione avvolta sul telaio, mentre l'avvolgimento viene eseguito dopo l'installazione della boccola all'interno del telaio.

Gli alberi del rotore sono realizzati in acciaio dolce e automatico. Ma quando si utilizza un cuscinetto a rulli, i cui rulli scorrono direttamente lungo l'estremità dell'albero dal lato degli anelli collettori, l'albero è realizzato in acciaio legato e il perno dell'albero è temprato. All'estremità filettata dell'albero viene tagliata una scanalatura per la chiave per il fissaggio della puleggia.

In molti progetti moderni manca la chiave. In questo caso, la parte terminale dell'albero presenta una rientranza o una sporgenza chiavi in ​​mano a forma di esagono. Ciò consente di evitare che l'albero ruoti quando si stringe il dado di montaggio della puleggia o quando si smonta il generatore, quando è necessario rimuovere la puleggia e la ventola.

nodo della spazzola- questa è una struttura in cui sono posizionate le spazzole, ad es. contatti striscianti. Negli alternatori automobilistici vengono utilizzati due tipi di spazzole: grafite di rame ed elettrografite. Questi ultimi presentano una maggiore caduta di tensione a contatto con l'anello rispetto a quelli in rame-grafite. Forniscono un'usura significativamente inferiore sugli anelli collettori. Le spazzole vengono premute contro gli anelli dalla forza delle molle.

Nodi raddrizzatori vengono utilizzati due tipi. Si tratta di piastre del dissipatore di calore in cui vengono pressati i diodi raddrizzatori di potenza, oppure di strutture con alette e diodi altamente sviluppati che vengono saldate ai dissipatori di calore. I diodi del raddrizzatore aggiuntivo hanno solitamente un involucro di plastica di forma cilindrica o a forma di pisello, oppure sono realizzati sotto forma di un'unità sigillata separata, la cui inclusione nel circuito viene effettuata mediante sbarre collettrici.

La più pericolosa è la chiusura delle piastre del dissipatore di calore collegate alla "massa" e al terminale "+" del generatore con oggetti metallici accidentalmente intrappolati tra loro o ponti conduttori formati da inquinamento, tk. ciò provoca un cortocircuito nel circuito della batteria e può provocare un incendio. Per evitare ciò, le piastre e altre parti del raddrizzatore del generatore sono parzialmente o completamente ricoperte da uno strato isolante. Nella struttura monolitica del raddrizzatore, i dissipatori di calore sono principalmente combinati con piastre di montaggio in materiale isolante, rinforzate con barre di collegamento.

Il generatore automatico è raffreddato da uno o due ventilatori montati sul suo albero. Allo stesso tempo, nella struttura tradizionale dei generatori, l'aria viene aspirata da un ventilatore centrifugo nel coperchio dal lato degli anelli collettori. Per i generatori con un gruppo spazzole, un regolatore di tensione e un raddrizzatore all'esterno della cavità interna e protetti da un involucro, l'aria viene aspirata attraverso le fessure di questo involucro, dirigendo l'aria nei luoghi più riscaldati - al raddrizzatore e al regolatore di tensione.


Sistema di raffreddamento: a - dispositivi di progettazione convenzionale; b - per temperatura elevata nel vano motore; c - dispositivi dal design compatto. Le frecce mostrano la direzione del flusso d'aria
Sulle auto con una disposizione densa del vano motore, vengono utilizzati generatori con un involucro speciale, attraverso il quale entra aria fredda esterna. Per i generatori "compatti" l'aria di raffreddamento viene prelevata sia dal coperchio posteriore che da quello anteriore.

A cosa serve un regolatore di tensione?

I regolatori di tensione hanno la proprietà di compensazione termica, modificando la tensione fornita alla batteria in base alla temperatura dell'aria nel vano motore per una ricarica ottimale della batteria. Più bassa è la temperatura dell'aria, maggiore tensione deve essere fornita alla batteria e viceversa. Il valore della compensazione termica arriva fino a 0,01 V per 1°C. Alcuni modelli di regolatori remoti sono dotati di commutatori manuali del livello di tensione (inverno/estate).