自動發電機。 設備及其工作方式

汽車發電機

發電機與電池一起出現在20世紀初期的汽車工業中，它需要不斷地充電。 這些都是龐大的DC組件，需要不斷維護。 現代發電機已經變得緊湊，單個零件的高可靠性歸功於新生產技術的引入。 接下來，我們將詳細分析設備，工作原理和典型發電機故障。 

什麼是自動發電機

汽車發電機是將機械能轉換為電能並執行以下功能的裝置：

• 發動機運轉時提供恆定且連續的電池電量；
• 當起動電動機消耗大量電力時，在發動機起動期間為所有系統供電。

發電機安裝在發動機艙中。 由於採用了支架，它由曲軸皮帶輪上的傳動帶驅動而固定在發動機缸體上。 發電機在電路中與蓄電池並聯連接。

僅當發電量超過電池電壓時才對電池充電。 產生的電流的功率分別取決於曲軸的旋轉，電壓隨著皮帶輪的旋轉以幾何級數增加。 為防止過度充電，發電機配有電壓調節器，可調節輸出電壓量，提供13.5-14.7V。

為什麼汽車需要發電機？

在現代汽車中，幾乎每個系統都由記錄其不同操作模式的傳感器控制。 如果所有這些因素都由於電池充電而起作用，那麼由於電池完全放電，汽車甚至沒有時間進行預熱。

因此，在電動機運行期間，每個系統都不會由電池供電，因此安裝了發電機。 它僅在內燃機開啟時才起作用，並且需要：

1. 給電池充電；
2. 為機器電氣系統的每個單元提供足夠的能量；
3. 在緊急模式或最大負載下，請同時執行這兩項功能-並給電池供電，並為車輛的電氣系統提供能量。

必須給電池充電，因為在啟動電動機時，僅消耗了電池能量。 為防止電池在行駛過程中放電，建議不要打開許多耗能器。

例如，在冬天，一些駕駛員在給機艙加熱時打開汽車的氣候系統和玻璃加熱器，以免使這個過程變得無聊，他們還擁有強大的音頻系統。 結果，發電機沒有時間產生這麼多的能量，並且部分地從電池中獲取了能量。

驅動並安裝

該機構由皮帶驅動器驅動。 它連接到曲軸皮帶輪。 通常，曲軸皮帶輪的直徑大於發電機的直徑。 因此，曲柄機構軸的一轉對應於發電機軸的幾轉。 這樣的尺寸允許設備為不同的消耗元件和系統產生更多的能量。

發電機緊靠曲軸皮帶輪安裝。 在某些汽車型號中，傳動帶的張緊力是通過輥子施加的。 經濟型汽車的發電機座更簡單。 它有一個導向裝置，設備主體通過螺栓固定在其上。 如果皮帶張力鬆動（在負載下，皮帶張力會在皮帶輪上滑動並發出吱吱聲），則可以通過將發電機殼體從曲軸皮帶輪稍微移開並將其固定來糾正。

設備和設計功能

汽車發電機具有相同的功能，相同的原理，但在尺寸，單元部件的實施方式，皮帶輪的尺寸，整流器和電壓調節器的特性以及存在冷卻的情況下（在柴油發動機上經常使用液體或空氣）彼此不同。 生成器包括：

• 案例（封面和封底）；
• 定子;
• 轉子
• 二極管電橋
• 滑輪;
• 刷子組件
• 穩壓器。

住房

絕大多數發電機的機體由兩個蓋子組成，兩個蓋子用雙頭螺栓連接並用螺母擰緊。 該部件由輕合金鋁製成，具有良好的散熱性且不會被磁化。 外殼上有通風孔用於熱傳遞。

定子

它具有環形形狀，並安裝在體內。 它是主要部件之一，由於轉子的磁場，該部件用於產生交流電。 定子由鐵心組成，鐵心由36個板組裝而成。 鐵芯的凹槽中有一個銅繞組，用於產生電流。 根據連接類型，繞組通常是三相的：

• 星形 - 繞組的末端相互連接；
• 三角形——繞組的兩端分別輸出。

轉子

旋轉做，其軸線在封閉型球軸承上旋轉。 勵磁繞組安裝在軸上，用於為定子產生磁場。 為了確保磁場的正確方向，在繞組上方安裝了兩個每個有六個齒的極芯。 而且，轉子軸配備有兩個銅環，有時是黃銅或鋼，電流從電池流到勵磁線圈。

二極管橋/整流器單元

也是主要組件之一，其任務是將交流電轉換為直流電，從而為汽車電池提供穩定的充電。 二極管橋由正負散熱片以及二極管組成。 二極管被密封在電橋中。

電流從定子繞組饋送到二極管橋，經過拉直並通過後蓋中的輸出觸點饋送到電池。 

滑輪

皮帶輪通過傳動皮帶將扭矩從曲軸傳遞到發電機。 皮帶輪的大小決定了傳動比，其直徑越大，旋轉發電機所需的能量就越少。 現代汽車正在轉向飛輪，其目的是消除皮帶輪旋轉時的振盪，同時保持皮帶的張力和完整性。 

刷子組裝

在現代汽車上，電刷與穩壓器組合為一個單元，由於使用壽命長，它們只能在組裝時更換。 電刷用於將電壓傳遞到轉子軸的滑環。 石墨刷被彈簧壓緊。 

電壓調節器

半導體調節器確保所需的電壓保持在規定的參數範圍內。 位於刷架單元上或可以單獨拆卸。

發電機主要參數

發電機的修改與車輛車載系統的參數匹配。 以下是選擇能源時要考慮的參數：

• 該設備產生的電壓標準為12 V，對於功能更強大的系統，該電壓為24V。
• 產生的電流不應低於汽車電氣系統所需的電流；
• 電流速度特性是確定電流強度對發電機軸轉速的依賴性的參數。
• 效率-在大多數情況下，該模型產生的指標是50-60％。

升級車輛時必須考慮這些參數。 例如，如果在汽車中安裝了功能更強大的擴聲器或空調，則汽車的電氣系統將消耗比發電機可產生的更多能量。 因此，您應諮詢電工以選擇正確的電源。

自動發電機的工作原理

發電機運行方案如下：當鑰匙在點火開關上轉動時，電源接通。 來自電池的電壓被提供給調節器，調節器又將其傳輸到銅滑環，最終消費者是轉子勵磁繞組。

從發動機曲軸旋轉的那一刻起，轉子軸就開始通過皮帶傳動裝置旋轉，從而產生了電磁場。 轉子產生交流電，當達到一定速度時，勵磁繞組由發電機本身而非電池供電。

交流電然後流向二極管橋，在此處進行“均衡”過程。 電壓調節器監視轉子的運行模式，必要時改變勵磁繞組的電壓。 因此，只要部件處於良好狀態，就會向電池提供穩定的電流，從而為車載網絡提供所需的電壓。 

較新的汽車的儀表板上會顯示一個電池指示器，該指示器還指示發電機的狀態（皮帶斷裂或過度充電時會亮起）。 VAZ 2101-07，AZLK-2140和其他蘇聯“設備”等汽車都有千分錶，電流表或電壓表，因此您可以隨時監視發電機的狀態。

穩壓器有什麼作用？

狀況：發動機運轉時，電池電量急劇減少，或者發生過充電。 首先，您需要檢查電池，如果電池工作正常，則問題出在調壓器上。 調節器可以是遠程的，也可以集成在電刷組件中。

在較高的發動機轉速下，來自發電機的電壓可能會上升到16伏，這會對電池單元產生不利影響。 調節器“去除”多餘的電流，從電池中接收它，並調節轉子中的電壓。

簡要說明發電機應發出的費用：

這輛車應該多少錢？ 討論

有害的發電機運行規則（根據Oster）

以下是標題“如何分兩步殺死發電機”的步驟：

• “反極性”規則 - 交換電池線，您將在發電機中安排不尋常的明亮閃光，以及來自它的光雲。 同時，您會感受到難以忘懷的聽覺享受，聽到咔噠聲和嘶嘶聲，以及令人難以置信的電線燃燒氣味，最重要的是，1-3 度的燒傷，具體取決於您的野心。 這種“技巧”會部分禁用二極管電橋、定子和調節器，幸運的是，汽車起火的機率為 1：1000。 從“副作用”來看，儀錶盤、車載電腦、收錄機等車載網絡部件都可以被禁用。 尊嚴——初學者不用長篇大論就能掌握；
• 清洗規則 - 盡可能經常徹底地清洗動力裝置，大量的水和泡沫，尤其是交流發電機 和開胃菜。 最主要的是水流從內部大量沖洗發電機，嚴禁將其乾燥，我們立即啟動發動機，打開所有耗能器並觀察效果。 如果沒有，請重複該過程。 尊嚴——燒掉的“基因”會乾淨；
• 老式方法 - 從“+”端子拉出電線以檢查正在運行的電機上的電量，這是主要規則！ 各類繼電器失靈的概率是50：50，主要是為效果提供大量的火花，同時也開啟一切用電供電的東西；
• 我們“飛”過水坑——許多人甚至沒有意識到他們在雨中使用了這條規則。 最主要的是始終確保您的汽車的防水性能無法與潛水艇相比，水坑越深，效果越亮。 選擇更多水進入發動機艙的速度很重要，最主要的是扔掉所有的塑料外殼和保護！ 主要優點是只要有水（甚至溪流和河流）就可以在不離開汽車的地方重複這個技巧；
• “音樂愛好者”——你需要安裝最昂貴的錄音機，最好是兩個，盡可能多的揚聲器，至少幾十個，放大器和幾個低音炮，用最大音量打開你最喜歡的音樂發動機運轉，如果引擎蓋下沒有冒煙，但空氣仍然乾淨 - 這意味著您購買了太便宜的設備；
• “舊電池”——該方法需要一些物理知識，至少是歐姆定律。 我們使用最舊的電池，越舊，它就越有可能成為一個封閉的銀行。 也許電池會出現劇烈運轉的跡象，它肯定會消耗大量能量，但噴油器的運轉會不穩定，遠光燈就不用管了。 最主要的是更多地利用舊電池——效果不會讓你久等。 

如何測試汽車交流發電機

雖然發電機應該由專家修理，但您可以自己檢查它的性能。 在舊車上，經驗豐富的駕駛者按如下方式檢查發電機的性能。

啟動發動機，打開大燈，在發動機運轉的情況下，斷開蓄電池負極端子。 發電機運行時為所有消費者發電，這樣當電池斷開時，發動機不會熄火。 如果發動機熄火，則意味著發電機需要送修或更換（取決於故障類型）。

但在新車上最好不要使用這種方法。 原因是此類車輛的現代交流發電機是為恆定負載設計的，其中一部分通過不斷給電池充電來補償。 如果在發電機運行時關閉它，可能會損壞它。

測試發電機最安全的方法是使用萬用表。 驗證原則如下：

• 在發動機關閉的情況下，測量電池電壓。 使用好的電池，這個參數應該是 12.7 伏。
• 發動機啟動，所有用電設備關閉（車廂風扇、大燈、玻璃加熱等）
• 再一次，萬用表探頭連接到電池引下線。 根據汽車型號，端子處的電壓應為 13.8-14.8 伏。
• 盡可能多地打開電力消費者。
• 再次測量電壓。 如果發電機工作正常，該指示燈將降至 13.8-14 伏。 讀數低於此值是交流發電機故障的跡象。

汽車發電機故障

發電機發生機械和電氣故障。

機械故障：

• 傳動皮帶斷裂 - 需要更換；
• 平滑皮帶輪邊緣，導致皮帶轉動；
• 刷子的磨損；
• 發電機箱損壞；
• 軸承故障。

電氣：

• 滑環由於摩擦而磨損；
• 調壓器故障；
• 關閉定子線圈；
• 整流橋二極管的燒毀；
• 最終充電線燒壞；
• 轉子繞組燒壞。

發電機任何部分的故障都將導致充電不足，反之亦然。 大多數情況下，調壓器和軸承出現故障，傳動帶會根據維護規定進行更換。

順便說一句，如果有時您想安裝改進的軸承和調節器，請注意它們的特性，否則很可能更換零件不會產生預期的效果。 所有其他故障都需要拆除發電機並進行拆卸，這最好留給專家。 要記住的主要事情是，如果您不遵守 Oster 的規則，那麼發電機就有可能長期無故障運行。

這是一個關於發電機電源和電池之間連接的短視頻：

AKBshnik＃11：選擇電池時的發電機功率

啟動發動機時的困難

儘管發動機完全由電池供電來啟動，但啟動困難可能表明漏電或電池未正確充電。 值得考慮的是，短途旅行會消耗大量能量，在此期間電池不會恢復充電。

如果每天車子啟動越來越差，行程又長，那你就要注意發電機了。 但發電機故障不僅與充電不足有關，還與電池過度充電有關。 在這種情況下，需要更換負責維持特定輸出電壓的繼電器調節器。

昏暗或閃爍的大燈

在運行過程中，發電機必須為車內所有消費者提供充分的能量（除了強大的外部設備，製造商未提供這些設備）。 如果在旅途中駕駛員注意到大燈變暗或閃爍，這是發電機故障的徵兆。

這種發電機可以產生正常的電荷，但它可能無法應對增加的負載。 儀表板背光的閃爍或昏暗的燈光可以發現類似的故障。

儀表板上的圖標亮起

為了警告駕駛員充電不足和其他與電源相關的問題，製造商在儀表板上放置了一個帶有電池圖片的圖標。 如果此圖標亮起，則表示汽車電力存在嚴重問題。

根據電池的狀況和類型，無需充電（僅取決於電池容量），汽車能夠行駛數十公里。 在每塊電池上，製造商都會說明電池在不充電的情況下可以使用多長時間。

即使所有能源消耗裝置都關閉，電池仍然會放電，因為需要電力在氣缸中產生火花（或加熱柴油裝置中的空氣）。 當電池圖標亮起時，您必須立即前往最近的汽車服務中心或呼叫拖車（現代汽車上安裝的某些類型的電池在深度放電後無法恢復）。

傳動帶鳴笛

這種聲音通常在潮濕天氣啟動發動機後或克服深水坑後立即出現。 產生這種效果的原因是為了放鬆交流發電機皮帶的張力。 如果在收緊後，隨著時間的推移，安全帶再次開始鳴叫，則有必要確定它為什麼會迅速鬆動。

交流發電機皮帶必須張緊，因為當不同的用電器啟動時，它會對軸的旋轉產生更大的阻力（為了產生更多的電能，就像在傳統發電機中一樣）。

在一些現代汽車中，皮帶張力由自動張緊器提供。 在更簡單的汽車設計中，這個元素是沒有的，皮帶張緊必須手動完成。

皮帶過熱或斷裂

傳動帶過熱或過早失效表明它受到過應力。 當然，司機不需要每次都檢查發電機驅動的溫度，但如果能明顯聽到燃燒橡膠的氣味，並且發動機艙內出現輕微的煙霧，則需要檢查驅動皮帶的狀況.

通常，由於發電機軸軸承或張緊輥（如果它們在設計中）的故障，皮帶會過早磨損。 在某些情況下，交流發電機皮帶斷裂會導致氣門正時中斷，因為該部件已落在正時皮帶下方。

引擎蓋下發出鈴聲或沙沙聲

每台發電機都配備了滾動軸承，可在轉子和定子繞組之間提供恆定的距離。 啟動發動機後，軸承一直在旋轉，但與內燃機的許多部件不同的是，它們不接受潤滑。 正因為如此，它們冷卻得更糟。

由於持續的熱量和機械應力（皮帶必須處於緊繃狀態），軸承可能會失去潤滑並迅速損壞。 如果在發電機運行期間或負載增加時出現振鈴或金屬沙沙聲，則應更換軸承。 在發電機的一些修改中，有一個超越離合器，可以消除扭轉振動。 這種機制也經常失敗。 需要拆下交流發電機以更換軸承或飛輪。

電子嗡嗡聲

這種聲音類似於安裝在無軌電車上的大型電動機的聲音。 當出現這種聲音時，需要拆下發電機並檢查其繞組狀況。 基本上，它出現在定子繞組閉合時。

主題視頻

總之 - 對汽車發電機工作原理的詳細描述：

汽車電工揭示了發電機及其故障的所有秘密！

問題與解答：

汽車上的發電機有什麼用？ 這種機制確保了電力的產生，從而不會浪費電池的儲備。 發電機將機械能轉化為電能。

什麼為汽車中的發電機供電？ 當發動機運轉時，發電機產生電能為電池充電並為車輛中的所有電氣設備供電。 它的容量取決於消費者的數量。