Какое напряжение выдает автомобильный генератор

Вот почему автомобили используют генераторы переменного тока, хотя все устройства на борту работают от постоянного электричества

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что питает все системы вашего автомобиля ? За счет чего заводится мотор, горят лампочки на приборной панели, движутся стрелки и работают бортовые компьютеры? Откуда берется электричество на борту? Конечно, их вырабатывает генератор и аккумулирует химический накопитель энергии многоразового действия – электрический аккумулятор. Это знают все. Скорее всего, вы также в курсе, что аккумуляторная батарея вырабатывает постоянный ток, который используется в любом автомобиле для запитывания приборов. Однако во всей этой стройной теории, проверенной практикой, присутствует одно странное звено, не желающее поддаваться логике, – генератор вырабатывает ток переменный, тогда как все механизмы на борту машины потребляют ток постоянный. Это не кажется вам странным? Почему так происходит?

На самом деле это интересный вопрос, потому что в этой истории на первый взгляд нет никакого смысла. Если все потребители электричества в вашем автомобиле работают на 12 вольтах постоянного тока, почему автопроизводители больше не используют генераторы, которые производят постоянный ток? Ведь раньше так и делали. Почему необходимо сперва сгенерировать переменный ток, а затем преобразовывать его в постоянное электричество?

Задавшись такого рода вопросами, мы начали докапываться до истины. Ведь есть же в этом какая-то тайная причина. И вот что мы выяснили.

Во-первых, давайте проясним, что мы подразумеваем под переменным и постоянным током. Автомобили используют постоянный ток, или прямой ток, как его еще называют. В названии скрыта суть феномена. Это тип электричества, который производится батареями, он течет в одном постоянном направлении. Этот же тип электричества производился генераторами, которые ставились на первые автомобили с начала 1900-х годов до 60-х годов прошлого века. На старушках ГАЗ М-20 «Победа» и ГАЗ-69 ставились именно генераторы постоянного тока.

Другой вид электричества – переменный ток – назван так из-за того, что он периодически обращает течение по направлению, а также изменяется по величине, сохраняя свое направление в электрической цепи неизменным. Доступ к этому типу электричества можно получить в любой розетке обычной квартиры по всему миру. Мы используем его для питания электроприборов в частных домах, зданиях, огни больших городов также дают свет благодаря переменному току, потому что его легче передавать на большие расстояния.

Большая часть электроники, в том числе почти вся в вашем автомобиле, использует постоянный ток, преобразуя переменный ток в постоянный для выполнения полезной работы. В бытовых приборах установлены так называемые блоки питания, в которых происходит конвертация одного вида энергии в другой. Побочным результатом работы преобразования является немного тепла на выходе. Чем сложнее бытовая утварь, к примеру компьютер или Smart TV, тем сложнее цепочка преобразований. В некоторых случаях переменный ток частично не изменяется, а лишь корректируется его частота. Поэтому очень важно при замене вышедшего из строя блока питания заменять его на оригинальный, требуемого типа. Иначе технике наступит очень быстрый конец.

Но что-то мы отошли от главных вопросов, поставленных на повестку дня сегодня.

Итак, зачем в автомобилях вырабатывать «неправильный» вид электричества?

В общем, ответ очень прост: таков принцип работы генератора переменного тока. Наиболее высокий КПД при переводе механической энергии вращения двигателя в электрическую энергию происходит именно по такому принципу. Но есть нюансы.

Кратко принцип работы автомобильного генератора таков:

При включении зажигания на обмотку возбуждения подается напряжение через блок щеток и контактные кольца.

Инициируется появление магнитного поля.

Магнитное поле воздействует на обмотки статора, что приводит к появлению электрического переменного тока.

Далее переменный ток отправляется на выпрямительный блок, где происходит его преобразование в постоянный ток.

Завершающая стадия «готовки» правильного тока – регулятор напряжения.

После всего процесса часть электричества запитывает электропотребители, часть идет на подзарядку аккумулятора, некоторая часть уходит обратно на щетки альтернатора (так когда-то называли генератор переменного тока) для самовозбуждения генератора.

Выше был описан принцип работы современного генератора переменного тока, но так было не всегда. Ранние автомобили с двигателями внутреннего сгорания использовали магнето – простейшее приспособление для преобразования механической энергии в электрическую (переменного тока). Внешне, да и внутренне, эти машинки были даже схожи с более поздними генераторами, но использовались на очень простых автомобильных электрических системах без батарей. Все было просто и безотказно. Не зря некоторые сохранившиеся до наших времен 90-летние автомобили заводятся до сих пор.

Индукторы (второе название магнето) впервые были разработаны человеком с неподражаемым именем – Ипполит Пикси.

На данный момент мы с вами выяснили, что тип вырабатываемого генераторами тока зависит от продуктивности перевода механической энергии в электрическую, но также немаловажную роль во всей этой истории сыграло снижение массы и габаритов устройства по сравнению с аналогичными по мощности устройствами-производителями постоянного тока. Разница в весе и габаритах оказалась почти в три раза! Но есть еще один секрет, почему автомобильные генераторы сегодня вырабатывают переменный ток. Вкратце это более передовой эволюционный путь развития генераторов постоянного тока, которых, признаться честно, по сути, и не существовало в чистом виде.

Историческая справка:

Более того, генераторы постоянного тока на самом деле также производили переменный ток, когда якорь (подвижная часть) вращался внутри статора (внешний «корпус», который имеет постоянное магнитное поле). Разве что частота тока была иной и «сгладить» ее в постоянный ток можно было проще – при помощи коммутатора.

Коммутатором тогда называлось механическое приспособление с вращающимся цилиндром, поделенным на сегменты с щетками для создания электрического контакта.

Система работала, но была неидеальна. В ней было множество механических частей, контактные щетки быстро изнашивались, и общая надежность системы была так себе. Тем не менее это был лучший способ получить постоянный ток, который был нужен вам для зарядки аккумулятора и системы запуска автомобиля.

Так было до конца 1950-х годов, когда начала появляться твердотельная электроника, ставшая решением проблемы преобразования переменного тока в постоянный посредством кремниевых диодных выпрямителей.

Эти выпрямители тока (иногда называемые диодным мостом) показали себя с гораздо лучшей стороны в качестве преобразователей переменного тока в постоянный, что, в свою очередь, позволило использовать более простые, а значит, более надежные генераторы переменного тока в автомобилях.

Первым зарубежным автопроизводителем, который развил эту идею и вывел ее на рынок легковых автомобилей, был Chrysler, имевший опыт работы с выпрямителями и электронными регуляторами напряжения благодаря исследовательской работе, спонсируемой Министерством обороны США. В Википедии отмечается, что американская разработка «…повторяла разработку авторов из СССР», первая конструкция генератора переменного тока была представлена в Советском Союзе за шесть лет до этого. Единственным, но важным улучшением американцев стало применение кремниевых выпрямительных диодов вместо селеновых.

В СССР же, хоть и опоздали на 7 лет с введением в серию генераторов переменного тока на легковые автомобили, опередили весь мир в самой разработке новых типов генераторов. Еще в 1955 году на Горьковском автозаводе было выпущено 2.000 машин с альтернаторами вместо магнето.

«Одними из ведущих разработчиков, благодаря которым в СССР и на европейском континенте появилась первая серийная конструкция генераторов переменного тока, были Ю. А. Купеев (НИИ автоприборов) и В. И. Василевский (КЗАТЭ г. Самара)», – говорится на страницах Википедии.

Итог. Почему генераторы на авто вырабатывают переменный ток?

Ну, а мы завершаем наш рассказ. Первым легковым автомобилем, в базовой комплектации которого устанавливался генератор новой конструкции, стал Plymouth 1960 года выпуска. Некоторыми из наиболее очевидных преимуществ генератора было то, что на низкой скорости или на холостом ходу он по-прежнему производил достаточно тока, чтобы заряжать аккумулятор, что большинство генераторов того времени были не в состоянии сделать.

Оказалось, что альтернаторы, после того как был налажен массовый выпуск, производить дешевле, чем генераторы старой конструкции, они надежнее, выносливее и производят больше электричества на разных скоростях вращения коленчатого вала. Они сделали настолько большой шаг вперед, что все их плюсы запросто перекрывали единственный минус – они не могли производить постоянный ток. Позиция закрепилась после того, как инженерами был разработан дешевый и надежный твердотельный выпрямитель.

Какое напряжение должен выдавать генератор ВАЗ-2114: сколько вольт необходимо для заряда аккумулятора

Предназначение любого генератора, в том числе и установленного на ВАЗ-2114 – это реформация энергии, которую вырабатывает мотор автомобиля в электрический ток, который необходим для питания всех систем и элементов, нуждающихся в этом.

На видео рассказано как проверить какое напряжение выдаёт генератор на аккумулятор:

В этой статье, мы подробно расскажем вам, подробно о генераторе в целом, его конструкции, принципе работы, основных неполадках, способах их устранения, а также какое напряжение должен выдавать такой агрегат, находясь в исправном состоянии.

Принцип работы генератора на ВАЗ-2114

Для того, чтобы преобразовать один вид энергии получаемого от двигателя в другой, создаваемый генератором необходимо наличие магнитного поля. А для того, чтобы создать все условия для его появления, в генераторе находятся два основных и очень важных элемента – это ротор и статор.

Ротор и статор генератора

Ротор в генераторе, представляет собой подвижный элемент, оборудованный стальным сердечником с наконечниками. На этих наконечниках находятся специальные катушки для возбуждения, к которым и выведено внешнее питания.
Статор , представляет по своей конструкции кольцо, неподвижное по принципу работы, собранное из индивидуальных стальных элементов, изолированных от обмотки. Внутри статора расположена обмотка из достаточно толстой медной проволоки.

Вышеназванные элементы генератора собраны воедино, внутри металлического корпуса, в котором вместе с ними находятся подшипники, осуществляющие должное вращение ротора, крыльчатки, шкив, диодный мост, а также регулятор напряжения.

Шкив – это непосредственно привод агрегата, на который одевается ремень, передающий энергию двигателя.
Подшипников в генераторе – два, передний и задний. В случае выхода из строя заднего подшипника, его можно просто заменить, чего нельзя сделать с передним, так как он запрессован непосредственно в корпус, и при поломке, замене подлежит вся часть корпуса генератора.

Корпус агрегата имеет две съёмных части, переднюю и заднюю, которые фиксируются с помощью болтов. Точно также фиксация осуществляется и статору, только она уже находится на внутренней части корпуса.

Конструкция генератора ВАЗ-2114

Особенности эксплуатации

Генератор на ВАЗ-2114 достаточно неприхотливое устройство, способное выдержать большие нагрузки даже в самых суровых условиях эксплуатации, если выполняются все правила по его эксплуатации.

Во время его работы, необходимо соблюдать такие элементарные правила:

Не допускайте случаев работы генератора, когда клеммы с аккумуляторной батареи отключены . Это связано с тем, что в отсутствии АКБ, будут наблюдаться постоянные всплески электрической энергии в сети, что может негативно сказаться на всех приборах и состоянии генератора в частности.
Во время проведения сварочных работ на автомобиле, следите за тем, чтобы провода были отключены не только с АКБ, но и с генератора .
Обращайте внимание на то, чтобы все провода были подключены согласно полярности , потому как неверное включение проводов даже на короткий срок может вывести всю систему из рабочего состояния.
Проверка работоспособности генератора должна проводиться только в строгом порядке выполнения работ (указана ниже прим.).

Зарядка аккумулятора на холостом ходу. Просто о сложном

НОВИЧКАМ. Идет ли зарядка аккумулятора на холостом ходу, или же она генерируется только при движении автом…

Как проверить генератор. какое напряжение выдаёт генератор

САЙТ ПО РЕМОНТУ АВТО мой новый канал …

Как проверить напряжение генератора на аккумуляторе ВАЗ-2114?

Проверять рабочее состояние генератора на ВАЗ-2114 следует каждые 6 месяцев (лучше всего до и после зимы – прим.), потому как именно в зимнее время на электрическую сеть приходятся повышенные нагрузки. Проверку необходимо проводить независимо от того, исправен он или нет.

Важность проверки генератора высока, потому как если он не способен выдать заряд определённой мощности, то аккумуляторная батарея просто-напросто разрядится и автомобиль не сможет запуститься, а если напряжение чрезмерно высокое, то неполадки могут возникнуть непосредственно в проводке и цепи автомобиля.

Признаки неисправности генератора

Если на вашем автомобиле появилось одно или несколько ниженазванных признаков, то генератор необходимо проверять:

Исходит посторонний шум или гул со стороны генератора. Шум будет свидетельствовать о том, что вышли из строя подшипники (в большинстве случаев ломается передний – прим.). Ездить с такой поломкой нельзя, потому как его заклинивание может привести к выходу из строя всего генератора, после разрушения подшипника.
На панели приборов, сигнальная лампа АКБ светит слишком ярко , даже когда мотор не работает – это будет говорить о переизбытке энергии в сети.

Лампа горит ярче обычного.

Пошаговый порядок проверки генератора

Включаем зажигания и обращаем внимание на то, чтобы все лампочки приборной панели горели.
Заводим автомобиль, и если генератор работает в штатном режиме, сигнальная лампа АКБ должна погаснуть.
Дожидаемся, пока автомобиль нагреется до своей стандартной рабочей температуры в 90 °С.
Когда он нагрелся, необходимо максимально нагрузить сеть. Для этого запускаем всё, что есть в автомобиле, включая обогрев зеркал, свет, музыку и прочее.
Берём заранее подготовленный мультиметр и переставляем его в режим проверки «вольтажа».
Далее зовём помощника и просим его держать на холостом ходу обороты двигателя (в пределах 3500 – прим.).
Воспользовавшись мультиметром, подключаем его щупы к АКБ, и в тот, момент когда включены все потребители, показания не должны опускаться ниже – 13-13,2 В.

Если показания, на таких оборотах двигателя меньше, то это будет обозначать то, что генератор не вырабатывает необходимое количество энергии. А когда они в норме, то продолжаем тестирование, на выключенных потребителях на тех же самых оборотах. В этом случае показания мультиметра должны быть порядка 14,5-14,7 В.

Проверка напряжения, которое выдаёт генератор

После диагностики аккумуляторной батареи, переходим непосредственно к генератору, используя тот же мультиметр.

Когда автомобиль заведён, подключаем щупы к его выводам, при этом напряжение должно быть не менее 14-14,3 Вольт.
Далее, при наборе оборотов, следим за показаниями приборов, на котором значения не должны измениться более чем на 0,5 вольт. Если подобного не наблюдается, то это будет означать, что генератор и регулятор напряжения функционируют правильно.

На лицо избыток перенапряжения в сети.

Теперь, достоверно располагая сведениями, сколько вольт должен выдавать генератор, вы будете точно знать, исправен он или нет. И если показания несколько отличаются от нормы, то в первую очередь вам следует обратить внимание на неисправности описанные ниже.

Причины низкого напряжения

Если при максимальной нагрузке напряжение, ниже 13 вольт, необходимо обращать внимание на следующее:

Натяжение ремня генератора недостаточное. Ремень не должен продавливаться пальцем больше чем на сантиметр.
На проводке в цепи генератора имеются окисления, либо потёртостей проводов.
Вышли из строя щётки генератора.
Регулятор напряжения сломан.
Износились подшипники.
Сгорел предохранитель.

Заключение

В любом случае, при наличии той или иной неисправности, в зависимости от сложности поломки вам необходимо выбрать, производить работы самостоятельно, либо обратиться в специализированный автосервис.

На видео рассказано как проверить какое напряжение выдаёт генератор на аккумулятор: