Источником питания бортовой сети автомобиля служит генератор. При полной исправности он выдает напряжение с требуемыми параметрами во всем диапазоне допустимых нагрузок и обеспечивает правильную работу электрооборудования. Один из критериев работоспособности автомобильного генератора – соответствие выдаваемого уровня установленным пределам.
Сколько вольт должен выдавать исправный генератор
Норма выходного напряжения определяется задачами, которые выполняет источник энергии в автомобиле:
- Питание светосигнального оборудования и прочих потребителей машины.
- Возобновление энергии аккумулятора, потраченной на запуск двигателя и на питание нагрузки при заглушенном моторе.
Для первой задачи вполне достаточно 12 вольт – подавляющему числу приборов, включая осветительные, этого хватит для нормальной работы. Второй порог снизу определяется напряжением полностью заряженного аккумулятора – оно составляет 12,6 вольт. И должен быть запас для обеспечения нормального зарядного тока в несколько ампер (чем выше напряжение, тем больше ток, а в общем он зависит от степени разряженности АКБ). Если ток будет слишком маленький, то батарея не будет восстанавливать запас энергии даже при длительных поездках.
Сверху нормальное напряжение автомобильного генератора лимитировано двумя пределами:
- ограничение максимального зарядного тока — чтобы для полностью разряженного аккумулятора (до 10,5 вольт) не превысить наибольший ток и избежать разрушения пластин, а также чтобы не перегрузить генератор;
- отсутствие излишка напряжения для полностью заряженной батареи, чтобы избежать «кипения» электролита.
Также при повышенном напряжении резко сократится срок службы ламп фар, поворотников и других элементов светосигнального оборудования. На основании всех указанных доводов, напряжение генератора в различных режимах должно лежать в пределах 13,5..14,2 вольт.
При замерах могут быть небольшие отклонения, связанные с погрешностью измерительного прибора, а также плохими контактами и падением напряжения на проводах к потребителям. Удобнее всего замерять уровень на зажимах АКБ, но самое достоверное значение будет при измерении непосредственно на клеммах генератора.
Как проверить работу генератора
Первое, что надо сделать для диагностики генератора – проверить напряжение в бортсети при нагрузке, близкой к номинальной. Для этого надо запустить двигатель и включить как можно большее число потребителей (светосигнальное оборудование, аудиосистему и т.д.).
Можно приблизительно посчитать мощность всех включенных потребителей, чем ближе она к максимуму для генератора, тем лучше. Если предельная мощность источника питания явно не указана, она вычисляется, как произведение тока в амперах на напряжение в вольтах (на шильдике). Если есть возможность замерить общий ток, отдаваемый в бортсеть, надо это сделать. После этого надо замерить напряжение на клеммах генератора.
Измерения надо проводить на оборотах двигателя, соответствующих номинальной частоте вращения генератора (где КПД максимален). Для многих источников питания это 5000 об/мин. Данную цифру надо уточнять в документации на генератор.
Напряжение не должно быть выше 14,2 вольта и не ниже 13,5 вольт. Обычно значение ближе к верхнему пределу бывает на холостом ходу (при отключенных потребителях и полностью заряженном генераторе), а нижний порог наблюдается при полной нагрузке.
При подозрениях на неисправность генератора также можно вызвонить обмотки ротора и статора. Надо иметь в виду, что нормальные значения (несколько ом для ротора и несколько десятых ом для статора) измерить тестером с достоверной точностью не получится. Неточность прибора плюс сопротивление измерительных проводов дадут ошибку, сравнимую с искомыми значениями. Поэтому так обнаружить можно только явный обрыв или замыкание на корпус.
Распространенные причины поломки
Одна из самых распространенных причин поломки (но и самая простая в устранении) – неисправность регулятора напряжения. Вышедший из строя регулирующий элемент может быть в обрыве, и тогда возбуждение всегда отключено. Генератор перестает выдавать напряжение, бортсеть автомобиля запитывается от аккумулятора. Внешне эта проблема может проявляться так:
- при включенном зажигании горит индикатор отсутствия возбуждения;
- тусклое свечение фар и другого светосигнального оборудования – и чем дольше поездка, тем меньше интенсивность света (аккумулятор постепенно разряжается).
Рекомендуем: Почему генератор не заряжает аккумулятор
Если неисправность реле напряжения состоит в замыкании регулирующего элемента, то ток возбуждения всегда будет максимальным, напряжение в бортсети будет повышенным. Первоначально определить это можно по следующим внешним признакам:
- частое перегорание ламп;
- периодическое «закипание» аккумулятора, появление белого налета на клеммах и около пробок.
Вышедший из строя регулятор обычно не ремонтируют, а заменяют.
Другая частая неисправность – выход из строя одного или нескольких диодов выпрямителя. Если вентили в обрыве, напряжение на клеммах источника питания снижается, заряд АКБ не производится, потребители запитываются пониженным уровнем. Определить это проще всего также по неяркому свечению фар, а также по постороннему шуму со стороны генератора, характер которого, обычно, изменяется при изменении оборотов двигателя. Бывает так, что диод выходит из строя, замкнувшись накоротко («спекается»). В этом случае переменная составляющая напряжения попадает в бортовую сеть. Заметно это чаще всего по мерцанию фар, а последствием может стать неправильная работа или даже выход из строя бортового электронного оборудования.
Еще одной потенциальной проблемой может стать неисправность щеточного узла, через который подается ток возбуждения в обмотку ротора. Графитовые щетки через определенный срок стираются и перестают обеспечивать надежный контакт. Это проявляется в отсутствии выходного напряжения (сначала прерывистом, потом постоянном) по причине отсутствия возбуждения. Щетки надо заменить. В большинстве автомобилей щеточный узел совмещен с регулятором напряжения, и менять надо весь узел.
Другой вариант проблемы – истирание токосъемных колец коллектора. В этом случае ремонт гораздо более сложный, чаще всего неисправность устраняется заменой ротора или всего генератора.
Из более сложных (но зато реже встречающихся) неисправностей надо отметить:
- Обрыв обмотки ротора или статора.
- Межвитковое замыкание в обмотке ротора или статора.
- Замыкание на корпус одной из обмоток.
Диагностика и локализация этих проблем выполняется с помощью мультиметра, за исключением межвиткового замыкания (его прозвонкой обнаружить невозможно). При малом количестве замкнувшихся витков проблему выявляют по локальному нагреву корпуса. Все эти неисправности требуют серьезного ремонта источника питания или его замены.
Из механических неисправностей чаще всего встречается заклинивание подшипников. Один из признаков такой проблемы – характерный свист ремня генератора, который проскальзывает по застрявшему шкиву. Вал ротора при этом не вращается или вращается прерывисто. Электроэнергия не вырабатывается, бортсеть запитывается от аккумулятора со всеми вытекающими последствиями. Почти то же самое происходит при недостаточном натяжении ремня генератора – свист и пониженный уровень на выходе источника питания.
Исправность генератора надо постоянно контролировать. Этому поможет знание признаков проблем электросети автомобиля. Пренебрегать явными симптомами неисправности, откладывая диагностику на потом, не стоит – проблемы сами собой не исчезнут.
