Penjana automatik. Peranti dan cara ia berfungsi

Penjana di dalam kereta

Penjana ini muncul dalam industri automotif pada awal abad ke-20 bersama dengan bateri, yang memerlukan pengisian berterusan. Ini adalah nod DC yang besar yang memerlukan penyelenggaraan berterusan. Penjana moden menjadi padat, kebolehpercayaan tinggi bahagian individu disebabkan oleh pengenalan teknologi pengeluaran baru. Seterusnya, kami menganalisis peranti, prinsip operasi dan kerosakan fungsi khas penjana dengan lebih terperinci. 

Apa itu penjana kereta

Penjana kereta ialah unit yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik dan melaksanakan fungsi berikut:

• memberikan pengecasan bateri yang berterusan dan berterusan semasa enjin berjalan;
• memberikan kuasa kepada semua sistem semasa menghidupkan enjin, apabila starter menggunakan sejumlah besar elektrik.

Penjana dipasang di ruang enjin. Kerana pendakap, ia dipasang pada blok mesin, didorong oleh tali pinggang pemacu dari takal engkol Penjana elektrik disambungkan dalam litar elektrik selari dengan bateri simpanan.

Bateri diisi hanya apabila elektrik yang dihasilkan melebihi voltan bateri. Kekuatan arus yang dihasilkan bergantung pada putaran poros engkol, masing-masing, voltan meningkat dengan putaran takal dengan kemajuan geometri. Untuk mengelakkan pengecasan berlebihan, generator dilengkapi dengan pengatur voltan yang menyesuaikan jumlah voltan output, memberikan 13.5-14.7V.

Mengapa kereta memerlukan penjana?

Di dalam kereta moden, hampir setiap sistem dikendalikan oleh sensor yang merekodkan mod operasi mereka yang berbeza. Sekiranya semua elemen ini berfungsi kerana pengecasan bateri, maka kereta tidak mempunyai masa untuk memanaskan badan, kerana bateri habis sepenuhnya.

Sehingga semasa operasi motor, setiap sistem tidak dikuasakan oleh bateri, generator dipasang. Ia berfungsi secara eksklusif apabila enjin pembakaran dalaman dihidupkan dan diperlukan untuk:

1. Isi semula bateri;
2. Berikan tenaga yang mencukupi untuk setiap unit sistem elektrik mesin;
3. Dalam mod kecemasan atau pada beban maksimum, lakukan kedua fungsi - dan beri bateri, dan berikan tenaga ke sistem elektrik kenderaan.

Bateri perlu diisi semula kerana hanya tenaga bateri yang digunakan semasa menghidupkan motor. Untuk mengelakkan bateri habis semasa memandu, tidak digalakkan menghidupkan banyak pengguna tenaga.

Sebagai contoh, pada musim sejuk, beberapa pemandu, ketika memanaskan kabin, menghidupkan sistem iklim kereta dan pemanas kaca, dan supaya proses ini tidak membosankan, mereka juga mempunyai sistem audio yang kuat. Akibatnya, penjana tidak mempunyai masa untuk menjana banyak tenaga dan sebahagiannya diambil dari bateri.

Pandu dan pasangkan

Mekanisme ini didorong oleh pemacu tali pinggang. Ia disambungkan ke takal engkol. Selalunya, diameter takal engkol lebih besar daripada penjana. Oleh kerana itu, satu putaran poros mekanisme engkol sesuai dengan beberapa putaran aci penjana. Dimensi sedemikian membolehkan peranti menghasilkan lebih banyak tenaga untuk pelbagai elemen dan sistem penggunaan.

Penjana dipasang berdekatan dengan takal engkol. Ketegangan tali pinggang pemacu pada beberapa model kereta dilakukan oleh penggelek. Kereta bajet mempunyai pemasangan penjana yang lebih sederhana. Ia mempunyai panduan di mana badan peranti dipasang dengan bolt. Sekiranya ketegangan tali pinggang longgar (di bawah beban, ia akan tergelincir pada takal dan mencicit), maka ini dapat diperbaiki dengan menggerakkan perumahan penjana sedikit lebih jauh dari takal engkol dan membetulkannya.

Ciri peranti dan reka bentuk

Penjana automotif melakukan fungsi yang sama, bekerja dengan prinsip yang sama, tetapi berbeza dalam ukuran, dalam rajah pelaksanaan komponen, di takal, dalam ciri penerus dan pengatur voltan, dan dengan adanya penyejukan (cecair atau udara sering digunakan pada mesin diesel). Penjana terdiri daripada:

• badan (penutup depan dan belakang);
• pemegun;
• pemutar;
• jambatan diod;
• takal;
• pemasangan berus;
• pengatur voltan.

Perumahan

Sebilangan besar generator mempunyai perumahan yang terdiri daripada dua penutup yang saling berkaitan dengan kancing dan diketatkan dengan kacang. Prestasi bahagian ini diperbuat daripada aluminium aloi, yang mempunyai pendingin yang baik dan tidak bermagnet. Pada kes tersebut terdapat bukaan pengudaraan yang menyediakan pertukaran haba.

Pemegun

Ia memiliki bentuk berbentuk cincin, dipasang di dalam casing. Ia adalah salah satu bahagian utama yang berfungsi untuk menghasilkan arus bolak kerana medan magnet pemutar. Stator terdiri daripada inti, yang dipasang dari 36 plat. Di alur inti terdapat belitan tembaga, yang berfungsi untuk menghasilkan arus. Selalunya, penggulungan adalah tiga fasa, mengikut jenis sambungan:

• bintang - hujung penggulungan saling berkaitan;
• segi tiga - hujung belitan dikeluarkan secara berasingan.

Rotor

Putar, paksi yang diputar pada galas bebola jenis tertutup. Penggulungan eksitasi dipasang pada batang, yang berfungsi untuk mewujudkan medan magnet bagi stator. Untuk memastikan arah medan magnet yang betul, dua teras tiang dengan enam gigi masing-masing dipasang di atas penggulungan. Juga, poros rotor dilengkapi dengan dua gelang tembaga, kadang-kadang tembaga atau keluli, di mana arus mengalir dari bateri ke gegelung pengujung.

Jambatan diod / blok penerus

Juga salah satu komponen utama, yang tugasnya adalah menukar arus bolak ke arus terus, memberikan pengisian bateri kereta yang stabil. Jambatan diod terdiri daripada jalur radiator positif dan negatif, serta dioda. Diod disekat secara hermetik ke jambatan.

Arus dibekalkan ke jambatan dioda dari penggulungan stator, diperbaiki dan dibekalkan ke bateri melalui kontak output di penutup belakang. 

Takal

Takal, melalui tali pinggang pemacu, menghantar tork ke penjana dari aci engkol. Saiz takal menentukan nisbah gear, semakin besar diameternya, semakin sedikit tenaga yang diperlukan untuk memutar penjana. Kereta moden bergerak ke roda bebas, yang tujuannya adalah untuk melancarkan ayunan dalam putaran takal, sambil mengekalkan ketegangan dan integriti tali pinggang. 

Pemasangan berus

Pada kereta moden, sikat digabungkan dalam satu simpul dengan pengatur voltan, mereka hanya menukar pemasangan, kerana jangka hayatnya cukup besar. Berus digunakan untuk memindahkan voltan ke gelang kenalan aci pemutar. Berus grafit ditekan dengan mata air. 

Pengatur voltan

Pengatur semikonduktor memberikan voltan yang diperlukan dalam parameter yang diberikan. Terletak di blok pemegang berus atau boleh dipaparkan secara berasingan.

Parameter utama penjana

Pengubahsuaian generator dipadankan dengan parameter sistem on-board kenderaan. Berikut adalah parameter yang diambil kira semasa memilih sumber tenaga:

• Voltan yang dihasilkan peranti adalah 12 V dalam standard, dan 24V untuk sistem yang lebih berkuasa;
• Arus yang dihasilkan tidak boleh lebih rendah daripada yang diperlukan untuk sistem elektrik kereta;
• Ciri-ciri kelajuan semasa - ini adalah parameter yang menentukan pergantungan kekuatan arus pada kelajuan putaran aci penjana;
• Kecekapan - dalam kebanyakan kes, model menghasilkan petunjuk 50-60 peratus.

Parameter ini mesti diambil kira semasa kenderaan sedang ditingkatkan. Sebagai contoh, jika penguat bunyi atau penghawa dingin yang lebih kuat dipasang di dalam kereta, sistem elektrik kereta akan menggunakan lebih banyak tenaga daripada yang dihasilkan oleh penjana. Atas sebab ini, anda harus berjumpa dengan juruelektrik mengenai cara memilih sumber kuasa yang betul.

Bagaimana penjana automatik berfungsi

Skim operasi penjana adalah seperti berikut: apabila kunci dihidupkan dalam suis pencucuhan, bekalan kuasa dihidupkan. Voltan dari bateri dibekalkan kepada pengawal selia, yang seterusnya, menghantarnya ke gelang gelincir tembaga, pengguna akhir adalah penggulungan pengujaan rotor.

Dari saat poros engkol mesin berputar, poros rotor mula berputar melalui pemacu tali pinggang, medan elektromagnetik dibuat. Rotor menghasilkan arus bolak-balik, apabila kelajuan tertentu dicapai, penggulungan pengujaan digerakkan dari generator itu sendiri dan bukan dari bateri.

Arus bergantian kemudian mengalir ke jambatan dioda, di mana proses "penyamaan" berlaku. Pengatur voltan memantau mod operasi pemutar, jika perlu, mengubah voltan penggulungan medan. Oleh itu, dengan syarat bahagian-bahagian dalam keadaan baik, arus yang stabil dibekalkan ke bateri, dengan memberi voltan yang diperlukan pada rangkaian on-board. 

Penunjuk bateri dipaparkan di papan pemuka kereta yang lebih moden, yang juga menunjukkan status penjana (menyala ketika tali pinggang pecah atau dimuat semula). Kereta seperti VAZ 2101-07, AZLK-2140, dan "peralatan" Soviet yang lain mempunyai penunjuk dail, ammeter atau voltmeter, jadi anda sentiasa dapat memantau status generator.

Untuk apa pengatur voltan?

Situasi: ketika mesin sedang berjalan, pengecasan bateri menurun dengan mendadak, atau pengecasan berlaku. Mula-mula anda perlu memeriksa bateri, dan jika ia berfungsi, maka masalahnya ada pada pengatur voltan. Pengatur boleh terpencil, atau disatukan ke dalam unit berus.

Pada kelajuan enjin tinggi, voltan dari penjana boleh meningkat hingga 16 volt, dan ini memberi kesan buruk kepada sel bateri. Pengatur "menghilangkan" arus berlebihan, menerimanya dari bateri, dan juga mengatur voltan di rotor.

Secara ringkas mengenai caj yang harus dikeluarkan oleh penjana:

Berapakah caj kereta yang sepatutnya? PERBINCANGAN

Peraturan berbahaya untuk mengendalikan generator (menurut Oster)

Berikut ialah langkah-langkah daripada rubrik "cara membunuh penjana dalam dua langkah":

• Peraturan "kekutuban terbalik" - tukar wayar bateri dan anda akan mengatur kilat terang yang luar biasa dalam penjana, serta awan cahaya yang datang daripadanya. Pada masa yang sama, anda akan merasakan keseronokan akustik yang tidak dapat dilupakan, mendengar bunyi klik dan desisan, serta bau wayar terbakar yang luar biasa, dan yang paling penting, pembakaran 1-3 darjah, bergantung pada cita-cita anda. "Helah" sedemikian sebahagiannya melumpuhkan jambatan diod, stator dan pengawal selia, mujurlah, kebakaran kereta mempunyai peluang 1: 1000. Daripada "kesan sampingan", kluster instrumen, komputer atas-papan, perakam pita radio dan komponen lain rangkaian atas-papan boleh dilumpuhkan. Maruah - dikuasai oleh pemula tanpa teori yang panjang;
• peraturan mencuci - basuh unit kuasa sekerap dan sebersih mungkin, banyak air dan buih, terutamanya pada alternator dan pemula. Perkara utama ialah aliran air dengan banyaknya mengalirkan penjana dari dalam, dilarang sama sekali mengeringkannya, kami segera menghidupkan enjin, menghidupkan semua pengguna tenaga dan memerhatikan kesannya. Jika tidak, ulangi prosedur. Maruah - "gen" yang dibakar akan bersih;
• kaedah lama - menarik wayar dari terminal "+" untuk memeriksa cas pada motor yang sedang berjalan, ini adalah peraturan utama! Kebarangkalian kegagalan semua jenis geganti ialah 50:50, perkara utama ialah menyediakan banyak percikan untuk kesannya, dan juga menghidupkan semua yang dikuasakan oleh elektrik;
• Kami "terbang" melalui lopak - ramai yang tidak menyedari bahawa mereka menggunakan peraturan ini semasa hujan. Perkara utama ialah sentiasa memastikan bahawa kereta anda tidak dapat dibandingkan dengan rintangan air kapal selam, semakin dalam lopak, semakin cerah kesannya. Adalah penting untuk memilih kelajuan di mana lebih banyak air memasuki petak enjin, perkara utama ialah membuang semua sarung plastik dan perlindungan! Kelebihan utama ialah helah itu boleh diulangi di mana sahaja terdapat air (walaupun anak sungai dan sungai) tanpa meninggalkan kereta;
• "pencinta muzik" - anda perlu memasang perakam pita radio yang paling mahal, dan sebaik-baiknya dua, sebanyak mungkin pembesar suara, sekurang-kurangnya beberapa dozen, penguat dan beberapa subwufer, hidupkan muzik kegemaran anda pada volum penuh dengan enjin berjalan, jika asap tidak keluar dari bawah hud, tetapi udara tetap bersih - ini bermakna anda telah membeli peralatan yang terlalu murah;
• "bateri lama" - kaedah ini memerlukan sedikit pengetahuan tentang fizik, sekurang-kurangnya undang-undang Ohm. Kami mengambil bateri tertua, dan semakin lama, semakin besar kemungkinan ia akan menjadi bank tertutup. Mungkin bateri akan menunjukkan tanda-tanda operasi ganas, ia pasti akan menggunakan sejumlah besar tenaga, tetapi operasi penyuntik akan menjadi tidak stabil, dan anda boleh melupakan rasuk tinggi. Perkara utama ialah mengeksploitasi bateri lama lebih banyak - kesannya tidak akan membuat anda menunggu. 

Bagaimana untuk menguji alternator kereta

Walaupun penjana perlu dibaiki oleh pakar, anda boleh menyemaknya sendiri untuk prestasi. Pada kereta lama, pemandu berpengalaman memeriksa penjana untuk prestasi seperti berikut.

Hidupkan enjin, hidupkan lampu dan, dengan enjin hidup, cabut terminal bateri negatif. Apabila penjana sedang berjalan, ia menjana elektrik untuk semua pengguna, supaya apabila bateri diputuskan, enjin tidak akan terhenti. Jika enjin tergendala bermakna generator perlu diambil untuk dibaiki atau diganti (bergantung kepada jenis kerosakan).

Tetapi pada kereta baru adalah lebih baik untuk tidak menggunakan kaedah ini. Sebabnya ialah alternator moden untuk kenderaan sedemikian direka untuk beban yang berterusan, sebahagian daripadanya diberi pampasan dengan sentiasa mengecas bateri. Jika ia dimatikan semasa penjana sedang berjalan, ia boleh merosakkannya.

Cara paling selamat untuk menguji penjana adalah dengan multimeter. Prinsip pengesahan adalah seperti berikut:

• Dengan enjin dimatikan, voltan bateri diukur. Dengan bateri yang baik, parameter ini hendaklah 12.7 volt.
• Enjin dihidupkan dan semua pengguna dimatikan (kipas kabin, lampu depan, pemanasan kaca, dll.)
• Sekali lagi, probe multimeter disambungkan kepada konduktor turun bateri. Bergantung pada model kereta, voltan pada terminal hendaklah 13.8-14.8 volt.
• Pengguna elektrik dihidupkan - sebanyak mungkin.
• Voltan diukur semula. Jika penjana berfungsi dengan betul, penunjuk ini akan turun kepada 13.8-14 volt. Bacaan di bawah ini adalah tanda kegagalan alternator.

Alternator kereta rosak

Penjana mengalami kerosakan mekanikal dan elektrikal.

Kesalahan mekanikal:

• pecah tali pinggang pemacu - penggantian diperlukan;
• melicinkan tulang rusuk, kerana tali pinggang berputar;
• memakai berus;
• kerosakan pada perumahan penjana;
• menanggung kegagalan.

Elektrik:

• haus gelang kerana geseran;
• kegagalan pengatur voltan;
• penutupan gelung stator;
• pembakaran diod jambatan penerus;
• kehabisan wayar akhir caj;
• burnout penggulungan pemutar.

Kegagalan mana-mana bahagian penjana membawa kepada pengisian yang rendah atau sebaliknya. Selalunya, pengatur voltan dan galas gagal, tali pinggang pemacu berubah mengikut peraturan penyelenggaraan.

Dengan cara ini, jika kadang-kadang anda ingin memasang galas dan pengawal selia yang lebih baik, perhatikan ciri-ciri mereka, jika tidak, kemungkinan besar menggantikan bahagian itu tidak akan memberikan kesan yang diingini. Semua kerosakan lain memerlukan pengalihan penjana dan pembongkarannya, yang sebaiknya diserahkan kepada pakar. Perkara utama yang perlu diingat ialah jika anda tidak mematuhi peraturan mengikut Oster, maka terdapat setiap peluang untuk operasi penjana yang panjang dan bebas masalah.

Berikut ialah video pendek tentang sambungan antara kuasa penjana dan bateri:

AKBshnik # 11: Tenaga penjana semasa memilih bateri

Kesukaran semasa menghidupkan enjin

Walaupun enjin dikuasakan semata-mata oleh bateri untuk dihidupkan, permulaan yang sukar mungkin menunjukkan sama ada arus bocor atau bateri tidak dicas dengan betul. Perlu dipertimbangkan bahawa perjalanan jangka pendek akan menggunakan banyak tenaga, dan pada masa ini bateri tidak akan memulihkan casnya.

Jika setiap hari kereta itu mula lebih teruk dan lebih teruk, dan perjalanannya panjang, maka anda harus memberi perhatian kepada penjana. Tetapi kerosakan penjana juga boleh dikaitkan bukan sahaja dengan pengecasan yang kurang, tetapi juga dengan pengecasan berlebihan bateri. Dalam kes ini, adalah perlu untuk menggantikan relay-regulator, yang bertanggungjawab untuk mengekalkan voltan keluaran tertentu.

Lampu depan malap atau berkelip-kelip

Semasa operasi, penjana mesti menyediakan tenaga sepenuhnya kepada semua pengguna yang berada di dalam kereta (kecuali peranti luaran yang berkuasa, yang kehadirannya tidak disediakan oleh pengilang). Jika semasa dalam perjalanan pemandu perasan bahawa lampu utama menjadi malap atau berkelip, ini adalah simptom penjana tidak berfungsi.

Penjana sedemikian boleh menghasilkan cas biasa, tetapi ia mungkin tidak dapat menampung beban yang meningkat. Kepincangan yang serupa boleh dilihat oleh cahaya yang berkelip atau malap pada lampu latar panel instrumen.

Ikon pada papan pemuka dihidupkan

Untuk memberi amaran kepada pemandu tentang cas yang tidak mencukupi dan masalah lain yang berkaitan dengan bekalan kuasa, pengeluar telah meletakkan ikon dengan gambar bateri pada papan pemuka. Jika ikon ini menyala, ini bermakna kereta mengalami masalah elektrik yang serius.

Bergantung kepada keadaan dan jenis bateri tanpa mengecas (hanya pada kapasiti bateri), kereta itu mampu memandu beberapa puluh kilometer. Pada setiap bateri, pengilang menunjukkan berapa lama bateri akan bertahan tanpa mengecas semula.

Walaupun semua pengguna tenaga dimatikan, bateri masih akan dinyahcas, kerana elektrik diperlukan untuk menjana percikan dalam silinder (atau memanaskan udara dalam unit diesel). Apabila ikon bateri menyala, anda mesti segera pergi ke perkhidmatan kereta terdekat atau hubungi trak tunda (beberapa jenis bateri yang dipasang pada kereta moden tidak boleh dipulihkan selepas pelepasan dalam).

Wisel tali pinggang memandu

Bunyi sedemikian sering muncul serta-merta selepas menghidupkan enjin dalam cuaca basah atau selepas mengatasi lopak yang dalam. Sebab untuk kesan ini adalah untuk melonggarkan ketegangan tali pinggang alternator. Jika, selepas mengetatkan, tali pinggang mula bersiul lagi dari masa ke masa, adalah perlu untuk menentukan mengapa ia cepat longgar.

Tali pinggang alternator mesti ditegangkan dengan baik, kerana apabila pengguna yang berbeza dihidupkan, ia mewujudkan lebih banyak rintangan kepada putaran aci (untuk menjana lebih banyak elektrik, seperti dalam dinamo konvensional).

Dalam sesetengah kereta moden, ketegangan tali pinggang disediakan oleh penegang automatik. Dalam reka bentuk kereta yang lebih ringkas, elemen ini tidak hadir, dan ketegangan tali pinggang mesti dilakukan secara manual.

Tali pinggang terlalu panas atau putus

Haba atau kegagalan pramatang tali pinggang pemacu menunjukkan bahawa ia sedang terlalu tertekan. Sudah tentu, pemandu tidak perlu memeriksa suhu pemacu penjana setiap kali, tetapi jika bau getah terbakar jelas kedengaran dan sedikit asap muncul di petak enjin, adalah perlu untuk memeriksa keadaan tali pinggang pemacu. .

Selalunya, tali pinggang haus lebih awal kerana kegagalan galas aci penjana atau penggelek ketegangan, jika ia berada dalam reka bentuk. Pecah pada tali pinggang alternator dalam beberapa kes boleh menyebabkan gangguan pemasaan injap disebabkan oleh fakta bahawa bahagian itu telah jatuh di bawah tali pinggang pemasa.

Bunyi deringan atau gemerisik dari bawah tudung

Setiap penjana dilengkapi dengan galas bergolek yang memberikan jarak tetap antara belitan pemutar dan pemegun. Galas selepas menghidupkan motor sentiasa berputar, tetapi tidak seperti kebanyakan bahagian enjin pembakaran dalaman, ia tidak menerima pelinciran. Kerana ini, mereka sejuk lebih teruk.

Disebabkan oleh haba yang berterusan dan tekanan mekanikal (tali pinggang mesti berada di bawah ketegangan yang ketat), galas boleh kehilangan pelinciran dan rosak dengan cepat. Jika semasa operasi penjana atau dengan peningkatan beban, deringan atau gemerisik logam berlaku, maka galas harus diganti. Dalam beberapa pengubahsuaian penjana terdapat klac terlampau, yang melancarkan getaran kilasan. Mekanisme ini juga sering gagal. Alternator perlu ditanggalkan untuk menggantikan bearing atau freewheel.

dengungan elektrik

Bunyi ini serupa dengan bunyi motor elektrik yang besar, seperti yang dipasang pada bas troli. Apabila bunyi sedemikian muncul, adalah perlu untuk membongkar penjana dan memeriksa keadaan belitannya. Pada asasnya, ia muncul apabila belitan dalam stator ditutup.

Video mengenai topik

Kesimpulannya - penerangan terperinci tentang prinsip operasi penjana kereta:

Juruelektrik kereta mendedahkan semua rahsia penjana dan kerosakannya !!!

Soalan dan Jawapan:

Untuk apa penjana dalam kereta? Mekanisme ini memastikan penjanaan elektrik supaya rizab bateri tidak dibazirkan. Penjana menukar tenaga mekanikal kepada elektrik.

Apakah kuasa penjana dalam kereta? Semasa enjin dihidupkan, penjana menjana elektrik untuk mengecas semula bateri dan menghidupkan semua peralatan elektrik di dalam kenderaan. Kapasitinya bergantung kepada bilangan pengguna.