1. Як він працює?
2. Привід і кріплення
3. Пристрій і з чого складається?
4. Для чого потрібен регулятор напруги?

Генератор - основне джерело електроенергії машини. Розповімо як він працює, з чого складається і його пристрій.

Як він працює?

При пуску двигуна основним споживачем електроенергії є стартер, сила струму досягає сотень ампер, що викликає значне падіння напруги акумулятора. В цьому режимі споживачі харчуються тільки від акумулятора, який інтенсивно розряджається. Відразу після пуску двигуна генератор стає основним джерелом електропостачання.
Генератор є джерелом постійної підзарядки акумуляторної батареї під час роботи двигуна. Якщо він не буде працювати, акумулятор швидко розрядитися. Він забезпечує необхідний струм для заряду АКБ і роботи електроприладів. Після підзарядки акумулятора, генератор знижує зарядний струм і працює в штатному режимі.

При включенні потужних споживачів (наприклад, обігрівача заднього скла, фар) і малих оборотів двигуна сумарний споживаний струм може бути більше, ніж здатний віддати генератор. В цьому випадку навантаження ляже на акумулятор і він почне розряджатися.

Привід і кріплення

Привід здійснюється від шківа колінчастого вала ремінною передачею. Чим більше діаметр шківа на колінчастому валу і менше діаметр шківа, тим вище обороти генератора, відповідно, він здатний віддати споживачам більший струм.
На сучасних машинах привід здійснюється полікліновим ременем. Завдяки більшій гнучкості він дозволяє встановлювати на генераторі шків малого діаметра і, отже, отримувати високі передавальні відносини. здійснюється натяжними роликами при нерухомому генераторі.

Пристрій і з чого складається?

Будь-генератор містить статор з обмоткою, затиснутий між двома кришками - передньої, з боку приводу, і задній, з боку контактних кілець. Генератори кріпляться в передній частині двигуна болтами на спеціальних кронштейнах. Кріпильні лапи і натяжна проушина знаходяться на кришках.
Кришки, вилиті з алюмінієвих сплавів, мають вентиляційні вікна, через які повітря продувається вентилятором. Генератори традиційної конструкції забезпечені вентиляційними вікнами тільки в торцевій частині, а "компактної" конструкції - ще на циліндричній частині над лобовим сторонами обмотки статора.
На кришці з боку контактних кілець кріпляться щітковий вузол, який об'єднаний з регулятором напруги, і випрямний вузол. Кришки зазвичай стягнуті між собою трьома або чотирма гвинтами, причому статор виявляється затиснутий між кришками, посадкові поверхні яких охоплюють статор на зовнішній поверхні.
Статор генератора: 1 - сердечник, 2 - обмотка, 3 - пазовий клин, 4 - паз, 5 - висновок для сполучення з випрямлячем
Статор набирається з сталевих листів товщиною 0.8 ... 1 мм, але частіше виконується навивкой "на ребро". При виконанні пакета статора навивкой ярмо статора над пазами зазвичай має виступи, за якими при навивці фіксується положення шарів один щодо одного. Ці виступи покращують охолодження статора за рахунок більш розвиненою зовнішньої поверхні.
Необхідність економії металу призвела до створення конструкції пакета статора, набраного з окремих підковоподібних сегментів. Скріплення між собою окремих аркушів пакета статора в монолітну конструкцію здійснюється зварюванням або заклепками. Практично всі генератори автомобілів масових випусків мають 36 пазів, в яких розташовується обмотка статора. Пази ізольовані плівковою ізоляцією або напиленням епоксидного компаунда.
Ротор автомобільного генератора: а - у зборі; б - полюсна система в розібраному вигляді; 1,3 полюсні половини; 2 - обмотка збудження; 4 - контактні кільця; 5 - вал
Особливістю автомобільних генераторів є вид полюсной системи ротора. Вона містить дві полюсні половини з виступами - полюсами клювообразную форми по шість на кожній половині. Полюсні половини виконуються штампуванням і можуть мати виступи. У разі відсутності виступів при напресування на вал міжполюсними половинами встановлюється втулка з обмоткою збудження, намотаною на каркас, при цьому намотування здійснюється після установки втулки всередину каркаса.
Вали роторів виконуються з м'якою автоматної сталі. Але при застосуванні роликового підшипника, ролики якого працюють безпосередньо з кінця вала з боку контактних кілець, вал виконується з легованої сталі, а цапфа вала гартується. На кінці вала, забезпеченому різьбленням, прорізається паз під шпонку для кріплення шківа.
У багатьох сучасних конструкціях шпонка відсутня. В цьому випадку торцева частина вала має поглиблення або виступ під ключ у вигляді шестикутника. Це дозволяє утримувати вал від повороту при затягуванні гайки кріплення шківа, або при розбиранні генератора , Коли необхідно зняти шків і вентилятор.
Щітковий вузол - це конструкція, в якій розміщуються щітки тобто ковзаючі контакти. В автомобільних генераторах застосовуються щітки двох типів - меднографітние і електрографітние. Останні мають підвищений падіння напруги в контакті з кільцем в порівнянні з меднографітнимі. Вони забезпечують значно менший знос контактних кілець. Щітки притискаються до кілець зусиллям пружин.
Випрямні вузли застосовуються двох типів. Це або пластини-тепловідводи, в які запресовуються діоди силового випрямляча, або конструкції з сильно розвиненим оребренням і діоди припаиваются до тепла. Діоди додаткового випрямляча мають зазвичай пластмасовий корпус циліндричної форми або у вигляді горошини або виконуються у вигляді окремого герметизованого блоку, включення в схему якого здійснюється шинками.

Найбільш небезпечним є замикання пластин теплоотводов, з'єднаних з "масою" і виводом "+" генератора випадково потрапили між ними металевими предметами або провідними містками, утвореними забрудненням, тому що при цьому відбувається коротке замикання по ланцюгу акумуляторної батареї і можливий пожежа. Щоб уникнути цього пластини та інші частини випрямляча генераторів частково або повністю покривають ізоляційним шаром. У монолітну конструкцію випрямного блоку тепловідводи об'єднуються в основному монтажними платами з ізоляційного матеріалу, армованими сполучними шинками.

це, як правило, радіальні кулькові підшипники з одноразовою закладкою пластичного мастила на весь термін служби і одне або двосторонніми ущільненнями, вбудованими в підшипник. Роликові підшипники застосовуються лише з боку контактних кілець і досить рідко, в основному, американськими фірмами. Посадка кулькових підшипників на вал з боку контактних кілець - зазвичай щільна, з боку приводу - змінна, в посадочне місце кришки навпаки - з боку контактних кілець - змінна, з боку приводу - щільна.
Охолодження генератора здійснюється одним або двома вентиляторами, закріпленими на його валу. При цьому у традиційній конструкції генераторів повітря засмоктується відцентровим вентилятором в кришку з боку контактних кілець. У генераторів, що мають щітковий вузол, регулятор напруги і випрямляч поза внутрішньої порожнини і захищених кожухом, повітря засмоктується через прорізи цього кожуха, направляючі повітря в найбільш нагріті місця - до випрямляча і регулятору напруги.

Система охолодження: а - пристрої звичайної конструкції; б - для підвищеної температури в підкапотному просторі; в - пристрої компактної конструкції. Стрілками показано напрямок повітряних потоків
На автомобілях з щільною компоновкою підкапотного простору застосовують генератори зі спеціальним кожухом, через який в нього надходить холодний забортний повітря. У генераторів "компактної" конструкції охолоджуючий повітря забирається з боку як задньої, так і передньої кришок.

Для чого потрібен регулятор напруги?

Регулятори підтримують напругу генератора в певних межах для оптимальної роботи електроприладів, включених в бортову мережу автомобіля. Генератори оснащуються напівпровідниковими електронними регуляторами напруги, вбудованими всередину корпусу. Схеми їх виконання і конструктивне оформлення можуть відрізнятися, але принцип роботи однаковий.

Регулятори напруги мають властивість термокомпенсации - зміни напруги, що підводиться до акумуляторної батареї, в залежності від температури повітря в підкапотному просторі для оптимального заряду АКБ. Чим нижче температура повітря, тим більша напруга має підводитися до батареї і навпаки. Величина термокомпенсации досягає до 0,01 В на 1 ° С. Деякі моделі виносних регуляторів мають ручні перемикачі рівня напруги (двосторонній зима / літо).