1 
Генератор автомобиля – это очень значимый элемент его конструкции, который, вместе с аккумулятором машины, обеспечивает многие важные узлы транспортного средства необходимой электроэнергией. Так, благодаря энергии, полученной от генератора, работает система зажигания, световые приборы и различные электронные устройства, которых в современном автомобиле достаточно много. Разумеется, даже малейшая неисправность генератора будет влиять на рабочую эффективность любых электроприборов машины вплоть до полной блокировки их деятельности.
Поэтому автовладельцу желательно иметь хотя бы общее представление об основных причинах неполадок генератора, их характерных признаках, методах диагностики и устранения.
1. Что такое генератор?
Автомобильным генератором называют устройство, отвечающее за преобразование механической энергии, полученной от коленвала двигателя, в ее электрический вариант.
Первый генератор «увидел» мир в 1832 году, а его «родителями» стали парижские ученые-техники – братья Пикси. Конечно, на то время такая конструкция была далекой от совершенства, и ею было трудно пользоваться. Для работы такой машины люди были вынуждены вращать тяжелый постоянный магнит, который создавал переменный электроток на двух проволочных катушках, закрепленных недалеко от его полюсов. Данный генератор имел устройство для выравнивания тока, а для повышения мощности электрических машин ученые тех времен начали увеличивать количество магнитов и катушек.
Таким образом, одной из машин «нового поколенья» стал генератор Эмиля Штерера, сконструированный в 1843 году. Он был оснащен сразу тремя сильными подвижными магнитами и шестью катушками, которые вращались вокруг вертикальной оси.
Первый этап создания и последующего развития электромагнитных генераторов (охватывает период до 1851 года) ознаменовался тем, что для получения магнитного поля использовались постоянные магниты, а на втором этапе (с 1851 по 1867 год) они были заменены электромагнитами, что поспособствовало увеличению мощности самого генератора. Питание обмотки электромагнита исходило от небольшого автономного генератора тока с постоянными магнитами.
Первые автомобили оборудовались коллекторными генераторами постоянного тока, а сам коллекторный узел требовал регулярного контроля и обслуживания, причем серьезно ограничивая ток нагрузки. С появлением сильных диодных выпрямителей (сначала селенового типа, а позднее и кремниевых) стало возможным использовать на транспортных средствах синхронные генераторы переменного тока, которые обладали куда более выгодными характеристиками: они были примерно втрое легче и намного надежнее при тех же показателях мощности и более стабильном токе на выходе.
В наше время на автомобилях устанавливают синхронные трехфазные электрические генераторы переменного тока, а в качестве выпрямителя выступает устройство трехфазного типа, созданное по схеме Ларионова.
Такие генераторы обладают достаточной прочностью, большим рабочим ресурсом, сравнительно небольшой массой и такими же габаритами, имеют невысокий уровень шума и радиопомех. Однако основным требованием к данному механизму есть наличие достаточного уровня мощности и постоянной подачи тока.
Мощности генератора должно хватать для одновременного снабжения электроэнергией работающих электропотребителей и заряда аккумуляторной батареи. Более того, даже в случае использования всех штатных потребителей на малых оборотах мотора, аккумулятор не должен сильно разряжаться. Также генератор обязан поддерживать напряжение бортсети не только в заранее установленных пределах, но и во всем диапазоне электрических нагрузок.
2. В чем выражаются неисправности генератора и как их можно устранить
Неисправности по части электрооборудования автомобиля занимают одну из лидирующих позиций в списке наиболее частых поломок. Условно их разделяют на две группы: первая – это неполадки источников тока (аккумулятора или генератора), а вторая – неисправности его потребителей (оптики, зажигания, бортового компьютера и т.д.). Неполадка в работе хотя бы одного из источников электрического тока вызывает общую неисправность транспортного средства и подвергает его эксплуатации в ненормальных режимах, а в отдельных случаях – ведет к обездвиживанию машины.
Учитывая тот факт, что генератор – это не только электрическое, но еще и механическое устройство, вполне логичным будет разделить все его возможные проблемы на две категории – механические и электрические. К первому варианту относят разрушение корпуса, креплений, нарушение работы подшипников, ременного привода, прижимных пружин и прочие неисправности, никак не связанные с электрической частью.
Ко второй группе, то есть к электрическим неполадкам, следует отнести обрыв обмотки, поломку диодного моста, межвитковые замыкания, биение ротора, износ/выгорание щеток, пробои, неисправности реле-регулятора и всевозможные замыкания.
Правда, довольно часто симптомы, указывающие на типичные неисправности генератора, оказываются следствием совершенно других причин. Так, например, плохой контакт в гнезде предохранителя обмотки возбуждения действительно указывает на неисправность генератора, однако такое же мнение может возникнуть и из-за обгорания контактов, находящихся в корпусе замка зажигания. Точно также постоянное свечение лампы-индикатора, сигнализирующее о неисправности генератора, может являться следствием поломки реле.
Основными признаками неисправности автомобильного генератора есть:
1) Непрерывное свечение (или мерцание) контрольной лампы разряда аккумуляторной батареи при работающем двигателе;
2) Полная разрядка или перезаряд аккумулятора;
3) Тусклое свечение автомобильных фар или еле слышный звуковой сигнал при работающем моторе;
4) Существенное изменение яркости фонарей с увеличением количества оборотов. Такой вариант считается допустимым, когда присутствует увеличение оборотов (перегазовка) с режима холостого хода, однако после яркого загорания фар она больше не должна увеличиваться, оставаясь все на том же уровне;
5) Посторонние звуки (писк или вой), которые исходят от генератора.
Сейчас мы рассмотрим наиболее типичные неисправности генератора и способы устранения проблемы. Итак, если приводной ремень пробуксовывает, то от Вас потребуется лучше его натянуть, предварительно убедившись в исправном функционировании подшипников.
В случае, когда наблюдается зависание щеток, следует очистить их от грязи, проверить щеткодержатель и усилие щеточных пружин. При необходимости – заменить неисправные элементы. Проблема подгорания контактных колец решается путем их зачистки, а при необходимости еще и проточки.
Если ротор задевает полюса статора, то тут нужно проверить подшипники и места их посадки, а в случае сильного износа поврежденные детали следует заменить. Проблемы в работе регулятора напряжения и обрыв в цепи решаются путем замены указанного регулятора и ликвидации обрыва.
Если генератор посылает зарядный ток, но не обеспечивает достаточный заряд аккумуляторной батареи, то причину нужно искать в:
1) Плохом контакте между «массой» генератора и «массой» регулятора напряжения (следует проверить целостность проводов и надежность самого контакта);
2) Срабатывании защитного реле регулятора напряжения, что основывается на замыкании в цепи возбуждения генератора «на массу» (найдите место замыкания и устраните поломку);
3) Износе или зависании щеток (решить проблему можно путем их замены или очистки от грязи);
4) Замасливании и прочем загрязнении контактных колец (протрите детали тканью, смоченной в бензине);
5) Неисправности регулятора напряжения. Если причина и правда в нем, то, скорее всего, придется менять устройство;
6) Также причиной подобного явления может быть витковое замыкание, обрыв цепи одной из фаз обмотки статора или пробой диодов выпрямительного блока. В этом случае следует разобрать устройство, проверить состояние обмотки статора на предмет обрыва или замыкания и, в случае необходимости, заменить неисправную деталь.
Слабое натяжение ремня генератора или износ и разрушение подшипников устраняются путем соответствующей регулировки и замены.
При ослаблении гайки шкива генератора следует подтянуть гайку, а износ посадочного места подшипника свидетельствует о необходимости новой детали.
Если Вы услышали, что генератор начал «выть» (произошло межвитковое замыкание), то в данном случае решить проблему сможет только новый статор. Отдельно следует отметить необходимость регулярного контроля натяжения и общего состояния ремня привода, чтобы при малейших трещинах и расслоениях вовремя заменить поврежденную деталь.
3. Самостоятельная диагностика, или как разобраться в проблемах генератора
Определить неисправность в самостоятельном порядке бывает очень даже непросто, особенно если для ее диагностики требуется специальная аппаратура, как, например, в случае с межвитковым замыканием обмоток. Довольно часто проблемы в работоспособности генератора появляются вследствие замыкания обмоток на «корпус». В этом случае его присутствие поможет определить омметр – прибор, предназначенный для измерения сопротивления. Используя данный инструмент, также можно провести диагностику диодного моста и соединительных проводов на предмет их целостности или определить наличие контакта держателей щеток.
В большинстве случаев возможные неисправности генератора можно обнаружить с помощью индикатора контроля заряда батареи: если при включении зажигания индикаторная лампа так и не зажглась, причинами этого могут быть:
- неисправность аккумуляторной батареи;
- неисправность самой контрольной лампочки;
- отсутствие контакта или повреждение целостности проводов в цепи индикатора;
- износ генераторных щеток или плохой контакт на щеточном узле;
- проблемы в работе регулятора напряжения.
В тех случаях, когда контрольная лампа индикатора постоянно светится, вне зависимости от режима работы силового агрегата, то в функционировании генератора могут присутствовать следующие проблемы:
- пробой диодов;
- износ или ослабление приводного ремня;
- обрыв или короткое замыкание в статорной обмотке;
- неисправность или сбой в настройках регулятора напряжения.
Свидетельством нормальной работоспособности автомобильного генератора есть стабильное напряжение на выходе (то есть на клеммах устройства), соответствующее показателю в 13,8 – 15,5 Вольт. В случае завышенного порога напряжения, это может вызвать поломку электрических элементов автомобильной схемы, а также повлиять на разрушение аккумуляторной батареи. Причиной данного явления зачастую есть неисправное состояние регулятора напряжения или же неточная настройка указанного устройства.
Кроме того, слишком высокое выходное напряжение нередко бывает следствием пробоя диодного моста, плохого контакта на корпусной клемме генератора или свидетельством наличия межвитковых замыканий на обмотке ротора.
Правда, в отдельных случаях виновником повышенного напряжения бортсети является аккумулятор, когда возникает замыкание любой из его секций. Поэтому, пытаясь определить причины неисправности генератора, об этом моменте не стоит забывать.
В домашних условиях самым простым способом диагностики устройства генератора есть проверка предохранителя. Если с ним все хорошо, тогда можно переходить к осмотру самого агрегата и его расположения. В первую очередь выполняется проверка свободного вращения ротора, целостность ремня и остальных составляющих элементов (проводки, корпуса и т.д.).
Если не нашлось ничего, что могло б вызвать подозрения, тогда проверьте щетки и контактные кольца. Как правило, в ходе длительной эксплуатации щетки изнашиваются, и их может перекосить или заклинить. Канавки токосъемных колец часто забиваются графитовой пылью, что требует незамедлительной их очистки (признаком этой проблемы будет избыточное искрение).
Уделите внимание подшипникам и статору, ведь нередко встречаются случаи серьезного износа именно этих деталей.
Чтобы проверить обмотку возбуждения ротора на наличие короткого замыкания или обрывов, можно воспользоваться мультиметром, переключенным в режим омметра (для измерения сопротивления). Он подсоединяется к контактным кольцам генератора. Допустимое сопротивление, которое принято считать нормой, должно находиться в пределах от 1,8 до 5 Ом. Значения ниже указанной цифры будут свидетельствовать о наличии замыкания, а если показатели выше нее, значит проблема в прямом обрыве обмотки.
Проверку обмотки статора на «пробой на массу» выполняют, предварительно отсоединив ее от выпрямительного блока. Если мультиметр выдал очень большое показание сопротивления, можно не сомневаться в отсутствии контакта статорных обмоток с корпусом, то есть «массой».
Диоды, расположенные в блоке выпрямителя, также можно проверить с помощью мультиметра, предварительно полностью отсоединив от обмотки статора. Выберите на приборе соответствующий режим («проверка диодов») и подключите плюсовой щуп к плюсу или минусу выпрямителя, а минусовый – к выводу фазы. После выполнения этого действия щупы нужно поменять местами. Если вторые показания мультиметра сильно отличаются от предыдущих - это значит, что с диодом все в порядке, если совсем не отличаются – деталь неисправна. Наиболее явный признак скорой «гибели» генераторного диодного моста – окисление контактов, причиной чего служит перегрев радиатора.
Игорь Литвинов
2018-09-03
