Visuose automobiliuose yra gausybė elektros sistemų, kurioms visada reikia elektros energijos. Negana to, tiekiama energija turi būti pastovi, nepertraukiama, priešingu atveju galima sugadinti valdymo blokus, jutiklius ir kitus jautrius elektronikos elementus. Šią funkciją atlieka automobilio generatorius.
Pagrindinis automobilio generatoriaus vaidmuo
Kam reikalingas generatorius?
Automobilio generatorius yra tiesiog paprastas, mažas elektros generatorius. Užsivedus varikliui, elektros energiją pradeda gaminti generatorius, atliekantis tiek visos sistemos „maitintojo“ funkciją, tiek ir pastovaus akumuliatoriaus kroviklio. Elektros generatoriaus paskirtis yra dirbant varikliui įjungtus imtuvus aprūpinti elektros energija ir įkrauti akumuliatoriaus bateriją.
Pilnai pakrovus automobilio bateriją, generatorius pereina prie darbo įprastu režimu. Kad elektros imtuvus ir akumuliatoriaus bateriją būtų galima apsaugoti nuo sugadinimo, įtampos reguliatorius turi išlaikyti pastovią generatoriaus generuojamą įtampą. Generatorius yra pagrindinis elektros energijos šaltinis.
Generatoriaus svarba automobilio sistemai
Be generatoriaus automobilis neapsieitų, nes tai vienintelis automobilio agregatas, gaminantis elektros energiją. Sugedus generatoriui, vargu ar sugebėtumėte pasiekti kelionės tikslą be techninių siurprizų, nes tai yra labai svarbi grandis automobilyje.
Neefektyvus generatoriaus darbas neužtikrins nepriekaištingo automobilio užvedimo šaltą žiemos dieną. Tęsti kelionę esant netvarkingam generatoriui yra rizikinga, nes vienu momentu variklis tiesiog neužsives. Delsdami laiku pašalinti gedimą, rizikuojate patirti kelis kartus didesnį nuostolį. Tad galime sakyti, jog tai yra viena iš pagrindinių automobilių dalių.
Generatoriaus veikimo principas
Istorinė perspektyva
Automobilio generatoriaus veikimo principas buvo žinomas jau seniai, o pirmąjį tokio tipo įrenginį sukonstravo Nikola Tesla jau 1891 m. Nuo to laiko pasikeitė jo efektyvumui įtakos turinčios detalės, tačiau generatoriaus konstrukcija išliko panaši.
Kaip veikia generatorius?
Automobilio generatoriaus pagrindinis tikslas yra mechaninę energiją paversti elektra. Kintamosios srovės generatorius yra pritvirtintas prie variklio. Jis sujungtas su alkūniniu velenu, kuris jį valdo per daugiabriaunį diržą. Šiuolaikinėse transporto priemonėse šis sujungimas atliekamas diržo pagalba.
Kuo didesnis skirtumas tarp skriemulių alkūniniame velene ir generatoriuje, tuo aukštesnes apsukas gali pasiekti pastarasis ir tuo stipresnė gali būti elektros srovė. Kai variklis yra užvestas, jis suka su generatoriumi sujungtą diržą. Kai diržas sukasi, kintamosios srovės generatoriaus rotorius, aplink kurį apvynioti variniai laidai, sukasi stacionariųjų ričių rinkinyje, vadinamame statoriumi. Šis judėjimas sukuria magnetinį lauką, kuris ir gamina energiją.
Galia ir apkrova
Automobilių generatorių galia gali skirtis priklausomai nuo automobilio elektros sistemos reikalavimų. Apskritai, daugumos standartinių automobilių generatorių, randamų lengvuosiuose automobiliuose, srovės galia yra nuo 70 iki 150 amperų (A). Tačiau yra ir padidintos galios generatorių, kurie gali užtikrinti ir iki 200 amperų galią ar daugiau.
Šie didesnės galios kintamosios srovės auto generatoriai dažnai naudojami transporto priemonėse, kurioms reikia daugiau elektros energijos. Dažniausiai tai būna automobiliai su įvairiais patobulinimais, kaip galingos garso sistemos, papildomas apšvietimas ir kita įranga.
Generatoriaus sandara ir tipai
Bendroji konstrukcija ir tvirtinimas
Generatorius yra tvirtinamas priekinėje variklio dalyje, specialiais kronšteinais. Jo konstrukciją sudaro statoriaus šerdis ir apvija, apsaugotos dviejų dangčių (priekinio ir galinio), kurie yra gaminami iš aliuminio lydinių. Pagrindiniai kintamosios srovės generatoriaus elementai yra fiksuotas statorius ir elektromagnetinis rotorius, kuris sukuria magnetinį lauką ir sukelia elektros srovę. Rotorius yra judančioji dalis, sudaryta iš veleno ir ant jo esančių guolių.
Pagrindinės kintamosios srovės generatoriaus dalys
Kintamosios srovės generatoriuje galima išskirti tokias srovės grandines: galios grandinę (generatoriaus srovės grandinę), žadinimo grandinę ir pradinio žadinimo grandinę. Detalesnę kintamosios srovės generatoriaus sandarą sudaro:
- 1 - įtampos reguliatorius su angliniais šepetėliais laikikliuose;
- 2 - kondensatorius apsaugai nuo trukdžių;
- 3 - guolis;
- 4 - kolektoriaus žiedas;
- 5 - žadinimo diodas;
- 6 - galios diodas;
- 7 - kištukinės jungtys B+, D+;
- 8 - aušintuvas;
- 9 - galinis dangtelis;
- 10 - priekinis dangtelis;
- 11 - skriemulys;
- 12 - ventiliatorius;
- 13 - lenktapolis rotorius;
- 14 - guolis;
- 15 - žadinimo apvija;
- 16 - statoriaus apvija;
- 17 - statorius.
Generatorių skirstymas pagal srovės tipą
Generatoriai yra skirstomi į:
- Nuolatinės srovės generatorius;
- Kintamosios srovės generatorius.
Nuolatinės srovės generatoriai dėl savo trūkumų, lyginant su kintamos srovės generatoriumi, automobiliuose naudojami retai. Jų srovė indukuojasi besisukančioje apvijoje - rotoriuje. Jų konstrukcija sudėtingesnė, matmenys ir masė didesni, o darbo laikas dėl mechaninės kolektoriaus ir šepetėlių trinties bei kibirkščiavimo daug trumpesnis.
Generatorių skirstymas pagal konstrukciją ir aušinimą
Pagal konstrukciją generatoriai yra skirstomi į:
- Atvirus, kuomet generatoriuose būna aušinimo angos;
- Uždarus, kuomet jie yra pritaikyti dirbti dulkėtose sąlygose.
Pagal aušinimą generatoriai skirstomi:
- Aušinamus;
- Neaušinamus.
Aušinamą generatorių galima apkrauti apie 30% daugiau nei neaušinamus.
Dažniausi generatoriaus gedimai ir jų požymiai
Gedimų priežastys
Nėra jokios taisyklės dėl generatoriaus patvarumo - daug kas priklauso nuo gamintojo ir jo naudojamų sprendimų. Taip pat yra svarbi tiksli įrenginio vieta - pavyzdžiui, per žema vieta, gali sukelti greitą generatoriaus įsiskverbimą į purvą, o tai prisidės prie greitesnio šio įtaiso gedimo.
Dažniausiai pasitaikančios automobilių generatorių problemos yra per maža arba per didelė įkrova, pažeistas diržas, įtampos reguliatoriaus gedimas, diodo gedimas, susidėvėjęs guolis, laidų ar jungčių problemos ir susidėvėję šepetėliai. Susidėvėjęs, laisvas arba pažeistas diržas gali neleisti generatoriui suktis reikiamu greičiu. Įtampos reguliatorius reguliuoja kintamosios srovės generatoriaus išėjimą, o jo gedimas gali sukelti įtampos šuolius. Diodo gedimas taip pat sukelia elektros šuolius ir įkrovimo problemas, o guolių gedimas sukelia triukšmą, vibraciją ir gali visiškai užkirsti generatorių.
Gedimo požymiai ir pasekmės
Akivaizdžiausias sugedusio generatoriaus požymis yra prietaisų skydelio lemputė, apibūdinama kaip „problema įkraunant akumuliatorių“. Tai reiškia, kad į akumuliatorių tiekiama elektros įtampa yra neteisinga. Tokiu atveju akumuliatorius greitai išsikrauna. Kadangi pagrindinis generatoriaus vaidmuo yra įkrauti automobilio akumuliatorių, jam to nepadarius, akumuliatorius gali išsikrauti. Savo ruožtu per aukšta tiekiama įtampa akumuliatorių gali sugadinti.
Remontas ir priežiūra
Šias problemas spręsti reikia kuo greičiau, kad nesugadintumėte ir kitų elektronikos komponentų. Todėl, vos tik pastebėjus pirmuosius ženklus, rekomenduojama kreiptis į servisą, kur bus patikrintas jo veikimas ir nustatytas galimas gedimas.
Toli gražu ne visais atvejais reikės pirkti naują prietaisą, neretai pakanka stipriau įtempti arba pakeisti diržą arba nuvalyti kontaktus. Tačiau tais atvejais, kai reikia pasirūpinti nauju generatoriumi, svarbu netaupyti ir rinktis patikimų ir žinomų gamintojų produkciją. Tokiais atvejais susimažinsite galimybę įsigyti prietaisą, kurio kokybė kelia daugiau problemų, nei padės jas išspręsti.
tags: #auto #generatoriaus #sandara