Долгое время генераторы, установленные на ДВС, обходились обычными шкивами, которые жестко связывали приводной ремень и вал генератора. Со временем автопроизводители начали применять инерционные шкивы генераторов, оснащенные обгонной муфтой. Давайте разберемся с тем, зачем шкивам понадобилась обгонная муфта и во что обойдется ее замена в случае поломки.
Для сглаживания инерции
Крутящий момент от двигателя передается импульсами, когда в цилиндрах совершается сгорание, а оно происходит, как известно, только один раз за каждые два оборота коленвала. Из-за этого скорость вращения коленвала непостоянна. Приводимые ремнем детали, раскрутившись, из-за инерции не способны вращаться синхронно с угловой скоростью коленвала. То есть, валы приводимого навесного оборудования то отстают от скорости вращения коленвала, то опережают ее. Добавим сюда же режимы запуска и остановки, разгона и торможения, и становится понятно, откуда возникает проскальзывание и рывки, из-за которых приводной ремень растягивается, изнашивается и, наконец, разрывается окончательно. Разумеется, посторонние рывки на себе испытывает и ремень ГРМ, и цепь ГРМ (в зависимости от того, какой привод используется). Правда, эти приводные механизмы гораздо прочнее и более выносливы. Все-таки, они призваны жестко связывать коленвал и распредвалы ДВС. Однако инженеры посчитали, что и их не мешает защитить от посторонних импульсов, генерируемых асинхронно вращающимися валами (и шкивами) навесного оборудования.
Тем более что с ходом времени автомобили обрастали новым дополнительным оборудованием. Необходимо учесть, что привод новых агрегатов доверили ремню генератора и, кроме того, увеличилось количество бортовых потребителей электроэнергии, из-за которых сам генератор пришлось увеличивать в размерах и делать его якорь более массивным. Когда увеличились моменты инерции, сократился срок службы ремней генератора. Разумеется, происходившее никого не устраивало. В качестве решения проблемы был разработан узел, призванный увеличить долговечность ремней.
Называется этот узел обгонной муфтой, и ее интегрировали в шкив генератора. У муфты две обоймы: наружная связана со шкивом, внутренняя – с валом якоря генератора. Между обоймами расположено несколько рядов роликов. Одни исполняют роль игольчатых подшипников, другие, перекатывающиеся по профилированной части поверхности внутренней обоймы, – роль стопорного устройства.
Принцип работы обгонной муфты такой же, как у бендикса стартера. Когда в моменты сгорания в цилиндрах шкив разгоняет якорь генератора, стопорные ролики, перекатившись к вершинам выступов, «замыкают» наружную и внутреннюю обоймы муфты между собой, крутящий момент передается на якорь. Но если сгорания нет и в цилиндрах происходит сжатие, притормаживающее вращение коленвала, внутренняя обойма муфты начинает обгонять наружную, ролики перемещаются во впадины рабочей поверхности внутренней обоймы, обоймы разъединяются. Шкив и якорь при этом вращаются независимо друг от друга, чем исключается негативное влияние инерции якоря на ремень генератора.
Преимущества обгонной муфты
Генераторы дизелей, где более высокая скорость нарастания давления при сгорании рабочей смеси в цилиндрах сочетается с более высокой компрессией, существеннее притормаживающей коленвал на ходе сжатия, обзавелись обгонными муфтами первыми. Затем обгонные муфты появились на дорогих премиальных машинах, оснащаемых мощными и из-за этого массивными генераторами, а также на автомобилях с коробками-«автоматами». Сегодня же, по прошествии 15 лет со времени появления первых обгонных муфт, подобными устройствами оснащается большинство новых генераторов не только для дизельных, но и для бензиновых автомобилей.
Ресурс ремней генераторов действительно увеличился в разы. Выросла долговечность натяжителей ремней, избавленных от силового воздействия вибраций, связанных с чередующимся ослаблением или натяжением ветвей ремня. Уменьшился общий уровень шума и вибраций, создаваемых приводом генератора. Действительно, получилось лучше, но у любой медали есть обратная сторона.
Последствия поломки обгонной муфты
По оценкам специалистов, ресурс муфты не намного больше 100 тыс. км, что объясняет, почему именно после такого пробега муфту рекомендуется заменить. Промедление опасно тем, что выработавшая ресурс муфта способна заклинить, после чего шкив, по сути, превращается в обычный. Вибрация ремня увеличивается и становится хорошо заметной визуально, появляются шумы, посвистывания ремня, щелчки натяжителя, что, к слову, может служить сигналом для автовладельца, что муфта больше неработоспособна. После этого ремень не жилец, его натяжитель, кстати, тоже. Если при замене разорвавшегося ремня не заменить заклинившую муфту, а так запросто могут сделать мастера на все руки, не разобравшиеся, что на генераторе стоит необычный шкив, ремни будут продолжать рваться как в старые времена, если не еще быстрее. Ускорить заклинивание муфты можно, позабыв при замене установить на шкив защитную пластиковую крышку, которая идет в комплекте с муфтой. В этом случае внутрь муфты начинает проникать грязь, способствующая коррозии и износу.
Возможен иной вариант развития событий: муфта не заклинивает, а, наоборот, утрачивает способность блокироваться роликами в нужный момент и вращать якорь генератора, в результате чего генератор перестает вырабатывать энергию. Такой вариант более сложен для самостоятельной диагностики, так как при снятом ремне и прокручивании шкива рукой может оказаться, что вал якоря, не встречая сопротивления, тоже будет вращаться как должно. Но стоит только снова накинуть ремень на место, запустить двигатель и дать генератору нагрузку, как наружная обойма муфты начнет свободно прокручиваться относительно внутренней. Были случаи, когда муфта и вовсе разбалтывалась до такой степени, что при работе разваливалась на части, и известны казусы, когда эти части повреждали капот.
Читайте также: Устройство промышленного генератора переменного тока
Цена вопроса
В зависимости от модели генератора стоимость качественного шкива с обгонной муфтой, который выдержит до замены не меньше 100 тыс. км, варьируется от 40 до 150 у.е. Потолок — 200 у.е. для автомобилей класса «премиум», особенно редко встречающихся у нас марок. Если говорить о распространенных у нас автомобилях гольф-класса и среднего размерного класса, то можно ориентироваться на 50-60 у.е. Обгонная муфта – узел неразборный, ремонту не подлежит. Если муфта прошла 100.000 км и затем заклинила, то ее нужно менять обязательно комплектом – с ремнем, натяжителем и всеми роликами привода.
Проверка генератора в автомобиле: дефекты, симптомы и стоимость
Как выявить неисправность генератора
Что происходит, если генератор неисправен, какие признаки говорят об этом, как исправить и почему современные дорогие автомобильные генераторы гораздо надежнее своих более простых предшественников?
Мы назовем основные симптомы и типичные дефекты и объясним, как можно легко проверить качество работы автогенератора самостоятельно.
В каждой машине есть генератор, который вырабатывает электричество. Современный генератор переменного тока снабжает необходимой энергией многочисленных потребителей в автомобиле. Хотя генераторы в идеале должны служить столько же, сколько будет жить автомобиль, дефекты в них не редкость. Но не всегда сам генератор является причиной проблемы с нехваткой электроэнергии.
Для чего нужен генератор в автомобиле, и почему даже исправный он не всегда может зарядить АКБ?
На современные автомобили обычно ставят трехфазный электрогенератор переменного тока. Во время движения он вырабатывает энергию для всех потребителей электричества в автомобиле (напряжение соответствует плюс-минус 14 вольтам и поддерживается регулятором). Чем навороченней автомобиль, тем больше у него потребителей и тем больше тока требуется. Кондиционер, обогрев зеркал, заднего/переднего стекол, обогрев сидений, круиз-контроль и так далее и тому подобное, от самых последних электронных помощников до топливного насоса и блока управления двигателем.
Кроме того, как известно многим, даже не очень близко знакомым с устройством автомобилей людям, генератор отвечает за то, чтобы заряжать аккумуляторную батарею и чтобы она постоянно оставалась полностью заряженной во время движения. Это очень важно, поскольку аккумулятор, в свою очередь, является накопителем энергии в автомобиле и, так сказать, условным резервным генератором, отдающим ток, что иногда даже требуется во время движения.
ВАЖНО! Не забывайте отключать потребители энергии при заглушенном двигателе. Если вы выключаете двигатель, отключайте и все потребители энергии: фары, магнитолу (при длительном использовании магнитолы на старом аккумуляторе автомобиль после стоянки может не завестись — не хватит тока), даже освещение салона.
Используйте свежую батарею нормальной емкости. Более того, если автомобиль используется для коротких поездок, особенно зимой, при необходимости включать прожорливые потребители электричества вроде отопителей стекол/зеркал, подогрева сидений, то даже исправный генератор не будет успевать насыщать аккумулятор энергией, что в итоге приведет не только к невозможности запуска машины, но и к деградации АКБ .
Почему у современных генераторов не может быть недостаточно мощности?
Как мы говорили выше, генераторы на современные автомобили ставятся трехфазные. Прошли те времена (примерно с конца 70-х — начала 80-х годов), когда непроизводительные генераторы выдавали мало мощности, серьезно завися от оборотов двигателя. На старой мотоциклетной технике и мотороллерах такое можно было наблюдать: когда двигатель работает на холостом ходу, фары горят тускло. Стоит же повернуть дроссельную заслонку, свет загорится ярко.
Сейчас же даже на холостом ходу (от 650 до 900 оборотов коленчатого вала в минуту) современные генераторы вырабатывают достаточную мощность и, следовательно, выдают нужные объемы электричества, чтобы обеспечивать все потребители в автомобиле.
Может ли генератору не хватать мощности на запитывание всех потребителей в автомобиле?
Почему это важно, что на наших машинах стоят трехфазные генераторы? Дело в том, что также, по сравнению со старыми системами (генераторами постоянного и переменного тока), трехфазные генераторы не только мощнее, но и надежнее, меньше и легче (около девяти килограммов для легкового автомобиля).
Если тока не хватает, значит, проблема скрывается в генераторе — произошла поломка. Мощность генератора согласована с потребителями в автомобиле
Максимум мощность, выдаваемая генератором, может быть на десять процентов меньше, чем мощность всех потребителей в автомобиле, если их включить одновременно. В такой ситуации (которую на самом деле сложно представить, как минимум потому, что вы вряд ли будете включать обогрев и одновременно с этим кондиционер на полную мощность) разница в эти десять процентов будет компенсироваться аккумулятором, упомянутым выше, как резервным источником питания.
Читайте также: Генератор свободной энергии бтг
Так, как мы писали выше, из-за постоянного увеличения количества потребителей электроэнергии в автомобиле зарядный ток генераторов переменного тока продолжает расти. Если в 1980-х годах для компактного автомобиля было достаточно тока в 50 ампер, то сегодня генераторы вырабатывают от 100 до 250 ампер в зависимости от типа, класса, комплектации автомобиля и так далее.
Кстати, локомотивом нового толчка к развитию были не только функции комфорта , появившиеся в современных автомобилях, а скорее технологии применяющиеся в двигателях, такие как насосы высокого давления для подачи топлива или электромагнитные клапаны форсунок, то есть все то, что требует электричества.
Функция генератора
Принцип работы автомобильного генератора:
- 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.
Проще говоря, генератор преобразует механическую энергию коленчатого вала в электрическую посредством ротационных движений внутри себя. В большинстве случаев генератор приводится в движение клиновым ремнем или поликлиновым приводным ремнем, который соединен с генератором через шкив. С помощью этого привода генератор использует мощность двигателя для выработки электроэнергии, отнимая у ДВС порядка 5 л. с. Это стоит топлива. Поэтому современные генераторы переменного тока ориентированы на то, чтобы сделать преобразование энергии более эффективным.
К примеру, при интенсивном ускорении мощность генератора уменьшается, падает и сопротивление. И наоборот, на холостом ходу, когда двигатель потребляет мало топлива, от генератора начинает потребляться больше мощности, и сопротивление увеличивается.
Контрольная лампа заряда — первое указание на неисправность
Важный «инструмент» для проверки работы генератора расположен прямо перед глазами водителя. Это контрольная лампа заряда на комбинации приборов. Символ генератора или батареи загорается при каждом включении зажигания. Если контрольная лампа продолжает гореть, когда двигатель завелся и работает (на холостом ходу или на оборотах, неважно), это может быть первейшим и самым важным признаком того, что включенные потребители не получают необходимую мощность, а аккумулятор в настоящее время поддерживает систему, непрестанно и очень быстро разряжаясь.
Чтобы выяснить, проблема ли это, достаточно быстро и кратковременно нажать на педаль акселератора. В большинстве случаев лампочка погаснет, значит, все в порядке (хотя обратиться на станцию техобслуживания все равно стоит). Если индикатор продолжит гореть, это уже может быть признаком неисправности генератора.
Неисправный генератор
Трехфазные генераторы, в принципе, не требуют технического обслуживания, они действительно износостойкие и нередко справляются со своими обязанностями в течение всего срока службы автомобиля. Однако если генератор все же сломается, батарея постепенно начнет разряжаться. В худшем случае произойдет то, что двигатель заглохнет во время движения, поскольку, как мы уже говорили ранее, блок управления двигателем и топливный насос должны продолжать получать электропитание.
Чтобы не доводить до такого, водителю стоит обращать внимание на ряд простых нюансов, которые могут сказать о недостаточной подзарядке аккумуляторной батареи:
- автомобиль тяжело заводится на холодную, несмотря на то что накануне было преодолено большое расстояние;
- лампочки на приборной панели при включении зажигания горят тускло.
Что может сломаться в генераторе?
1. Изношены угольные щетки регулятора генератора
Симптомы: горит контрольная лампа заряда, аккумулятор не заряжается.
Решение: замените щетки или регулятор.
2. Неисправно реле-регулятор напряжения генератора
Симптомы: аккумулятор греется, наблюдается низкий уровень заряда аккумулятора (отсутствие заряда), индикатор зарядки становится ярче с увеличением скорости, лампочки перегорают.
Решение: заменить реле-регулятор напряжения генератора.
3. Подшипники ременного привода или муфта свободного хода вышли из строя
Симптомы: посторонний шум от ременного привода (свист, скрежет), аккумулятор не заряжается, горит индикатор заряда.
Решение: проверьте ременный привод и обгонную муфту и при необходимости замените.
4. Коррозия/окисление или дефекты проводных соединений
Симптомы: не достигается номинальное напряжение, дифференциальное напряжение между альтенатором и аккумулятором.
Решение: проверьте/замените при необходимости силовые провода, подтяните/зачистите или замените соединения.
5. Слишком слабое натяжение клинового ремня
Симптомы: мигает контрольная лампа зарядки, проскальзывает и скрипит клиновой ремень.
Решение: натяните или замените клиновой ремень.
Читайте также: Как fallout 4 протянуть провод от генератора в fallout 4
6. Короткое замыкание
Симптомы: заряд аккумулятора не увеличивается.
Решение: отсоедините аккумулятор, замените или отремонтируйте генератор.
7. Неисправна обмотка генератора
Симптомы: горит контрольная лампа заряда, аккумулятор не заряжен.
Решение: замените или отремонтируйте генератор.
8. Неисправен выпрямительный блок генератора
Симптомы: аккумулятор не заряжается, контрольная лампа горит.
Решение: заменить или отремонтировать генератор.
Проверить генератор с помощью мультиметра
Если возникнет проблема, проверить генератор достаточно легко. Зарядное напряжение генератора проверяется мультиметром:
1. Установите на мультиметре диапазон напряжения (до 15 или 20 В);
2. Подключите черный щуп к минусовой клемме АКБ, а красным щупом касаемся «плюса»;
3. При выключенном двигателе напряжение автомобильного аккумулятора должно составлять от 12,2 до 13,6 вольт (если напряжение значительно ниже, то есть ниже 12 вольт, рекомендуется осуществить зарядку с помощью зарядного устройства);
4. Включите двигатель, напряжение зарядки должно возрасти и быть от 13,4 до 14,8 В на холостом ходу;
5. Затем повторите измерение на оборотах 4 000 об/мин, напряжение должно оставаться постоянным.
Если напряжение не поднимается до указанных значений при включенном двигателе (через несколько секунд), это указывает на неисправность генератора. Чтобы исключить повреждение проводки, можно проверить измерения на контактах генератора. Если есть явная разница, необходимо проверить проводку! Если напряжение заметно превышает значение, измеренное на холостом ходу и при 4 000 об/мин, это указывает на неисправность регулятора генератора. В этом случае аккумулятор может перегреться и повредить бортовую электронику.
Неисправно реле-регулятор генератора
Регулятор генератора, также известный как регулятор напряжения, встроен в генератор. Одна из его задач — поддерживать напряжение генератора более или менее постоянным при всех нагрузках и скоростях (оборотах мотора). Это единственный способ гарантировать отсутствие колебаний напряжения, которые могут легко вывести из строя электронные компоненты автомобиля. Регулятор сконструирован таким образом, что позволяет напряжению генератора выравниваться примерно до 14 вольт (напряжение зарядки генератора переменного тока).
Часто две маленькие угольные щетки регулятора генератора изнашиваются, что можно увидеть визуально — щетки значительно укорачиваются. В более старых автомобилях можно заменить только угольные щетки, стоимость их недорога, как и стоимость ремонта. Замена всего регулятора генератора обойдется подороже. Время установки составляет от десяти минут до часа в зависимости от доступности блока альтенатора. Хотя под капотом современных автомобилей, где места немного, работы могут занять более длительный срок, поскольку может потребоваться демонтаж дополнительных элементов для замены регулятора генератора, что увеличит стоимость проводимых работ.
Замена реле-регулятора напряжения обойдется в разных конторах Москвы от 600 до 1 500 рублей.
Проверить клиновой ремень и ременную передачу
Еще одна экспресс-проверка: натяжение клинового ремня и свободный ход шкива. Он отделяет ременную передачу генератора от коленчатого вала, который приводит в движение шкив. Обычно частота вращения генератора примерно вдвое превышает скорость вращения коленчатого вала, что в переводе на обороты может означать от 1 400 до 12 000 оборотов в минуту. Поэтому неудивительно, что подшипники, встроенные в шкив, не всегда могут выдерживать такую нагрузку в течение длительного времени.
О повреждении подшипников свидетельствует скрежет-скрип при запуске двигателя, который исходит непосредственно от муфты свободного хода альтенатора.
Видео взято с YouTube-канала «Autofanatica»
В мастерской стоимость замены ремня составит примерно от 1 000 до 3 000 рублей в зависимости от марки, модели и комплектации автомобиля.
Пример замены подшипников в натяжном ролике и обгонной муфте генератора: drive2.ru
Что выгодней — починить или купить новый генератор?
Это вопрос насущный, и его задают очень многие, у кого ломался генератор. Ответим на него просто и логично: все будет зависеть от поломки. Многое можно починить в генераторе не очень дорого. Замена всевозможных подшипников, шкива, диодов, роторных колец и так далее. Даже в мастерской порядок цен приятно удивит, вот пример рандомной московской мастерской:
Новый же оригинальный генератор даже на бюджетную иномарку может стоить несколько десятков тысяч рублей. Заменитель (неоригинал) дешевле, но все равно 10-15 тысяч рублей. Это видно на примере далеко не нового Ford Focus II:
Такую покупку вряд ли можно назвать логичной, если автомобиль старый или произошла несерьезная поломка, которая обойдется в мастерской максимум в 2-3 тысячи рублей.
А вот если генератор старый и ему придется производить перемотку статора/ротора генератора, то здесь уже задумаешься, является ли этот сложный и трудоемкий процесс целесообразным или лучше купить новый генератор? Ведь средняя стоимость перемотки может доходить до половины стоимости нового узла, а в некоторых слоучаях и больше (при этом гарантию дают не все компании, а которые и дают, то не более 12 месяцев). Уж лучше в таком случае купить генератор на разборке. Он тоже «кот в мешке», но дешевле.
- Свежие записи
- Как я ремонтировала свой автомобиль
- Автомобильные зеркала
- Ностальгия по «бугатти»
- Тест драйв. OPEL MOKKA – лучший полноприводный кроссовер в своем классе
- McFarlan — от рассвета до заката
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
источники:https://dmsht.ru/kak-mozhet-zaklinit-generator