Выпрямление переменного тока генератора

Про регуляторы

Конструктивно таблетки, контролирующие напряжение в генераторе, способны повышать ток до 13.6 вольт. Известно, что существует две схемы подключения регулятора: старая и новая.

Старая схема – это более надежный вариант, не слишком повышающий напряжение, но и не позволяющий ему опускаться до критичных значений. А вот новая – хотя она полностью скопирована со старой, имеет много недостатков.

Хронический недозаряд АКБ – это именно тот самый недостаток новой схемы. Проблематичным становится запуск двигателя в холодное время года. Владельцам приходится ставить предпусковые подогреватели или придумывать что-то еще.

Некачественные регуляторы заставляют АКБ поглощать энергию только летом, т.е, при плюсовой температуре. Зимой же, особенно если совершать короткие пробеги на авто, батарея не успевает прогреваться, хотя бы до 0, и периодически разряжается.

Опытные автомобилисты рекомендуют зимой проезжать не меньше 20-30 минут, чтобы восстановить АКБ.

Итак, как же решается проблема? Очевидно, что наилучший вариант – повысить напряжение в бортовой сети, а как это сделать? Необходимо заставить таблетку «поверить», что якобы в сети низкое напряжение. Тем самым, мы добьемся того, что ген будет выдавать недостающий вольтаж.

Низкое напряжение в бортовой сети автомобиля может быть вызвано наличием большого количества потребителей. Например, если используется мощная акустическая система с сабвуфером и усилителем, спады напряжения неизбежны.

Вместо диода использовать можно также специальные регуляторы, которые выдают три значения вольтажа, в зависимости от температуры воздуха: 13.2, 13.9 и 14.5 вольт. Получается три режима: летний, весна/осень и зима.

Рекомендуем к просмотру таблицу, где приведены данные о нормальном заряде АКБ и стандартной работе генератора.

Эффективность диода, повышающего напряжение в бортовой сети, не подлежит сомнениям. Так делают почти все опытные автомобилисты, владельцы отечественных моделей. После этого, машина будет легко запускаться не только летом, но и зимой. Высокий ток – четкая зарядка.

• Абсолютно легально (статья 12.2);
• Скрывает от фото-видеофиксации;
• Подходит для всех автомобилей;
• Работает через разъем прикуривателя;
• Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Как известно, на автомобиль часто установлено дополнительное оборудование, которое тянет дополнительное напряжение из бортовой сети. Так, показатель напряжения на ВАЗ-2114 может снижаться до критической отметки в 11 вольт . Если ещё установить дополнительно кондиционер или подогрев сидений – это может привести к тому, что стартеру не хватит мощности, чтобы запустить двигатель. Как исправить проблему? Сделать так, чтобы напряжение в бортовой сети повысилось.

Видео о повышении напряжения в бортовой сети на автомобилях ВАЗ:

Что такое генератор авто

Автомобильный генератор — узел, который преобразовывает механическую энергию в электрическую и выполняет следующие функции:

• обеспечивает постоянный и непрерывный заряд аккумулятора при работающем двигателе;
• обеспечивает электропитанием все системы во время запуска двигателя, когда стартер потребляет большое количество электроэнергии.

Генератор устанавливается в подкапотное пространство. За счет кронштейнов крепится к блоку ДВС, приводится в движение посредством приводного ремня от шкива коленчатого вала. Подключен электрогенератор в электроцепи параллельно аккумуляторной батареи. Заряд АКБ производится только тогда, когда вырабатываемое электричество превышает напряжение батареи. Мощность вырабатываемого тока зависит от оборотов коленчатого вала, соответственно напряжение возрастает с оборотами шкива с геометрической прогрессией. Для предотвращения перезаряда генератор оснащен регулятором напряжения, который регулирует количество напряжения на выходе, обеспечивая 13.5-14.7V.

Причины нарушения процесса зарядки аккумуляторной батареи

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Основной параметр в процессе зарядки АКБ – ток заряда. От его величины зависят многие параметры.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Скорость восполнения емкости

Бытует мнение, что для нормальной зарядки аккумулятора ток заряда должен составлять 10% от его емкости, т.е. при емкости аккумуляторной батареи 50 Ампер*часов ток заряда будет составлять 5 Ампер. При таких условиях полностью разряженный аккумулятор будет набирать свою емкость до номинала 10 часов.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Представьте, вас завели от проводов другой машины в зимнее время, и для того, чтобы дать полностью зарядиться автомобильному аккумулятору, необходимо 10 часов подряд ездить на машине, то есть проехать километров пятьсот.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Считается, что для восполнения заряда аккумулятора до номинального значения достаточно проехать 30 километров в нормальном цикле, а в условиях городских пробок наполовину меньше. То есть, если ваша работа находится на расстоянии более 10-ти километров от дома, этого вполне достаточно, чтобы не беспокоиться о дозаряде АКБ вне машины.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Иной случай, когда работа рядом с домом. Вы потратили емкость при запуске авто, быстро доехали до работы, затем также домой. Через неделю-другую у вас разрядился аккумулятор. И совсем не потому, что что-то не в порядке с машиной, просто такой ритм езды.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>

В этом случае следует подумать о прогреве двигателя даже в теплое время года только для того, чтобы аккумулятор был всегда в заряженном состоянии.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Вернемся к току заряда. Если на автомобиле достаточно проехать 30 километров для полного заряда аккумулятора, а не 500, как в примере, следовательно, и ток заряда генератора автомобиля не 5 Ампер, а значительно выше.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Долговечность АКБ

Нормальный срок службы аккумуляторной батареи – более пяти лет. Подержанные автомобили, пригнанные из-за границы имеют на борту вполне рабочие аккумуляторы семи-девятилетней выдержки. Там, правда, и условия хранения авто другие, и температура зимой побольше.

p, blockquote 13,0,1,0,0 —>

Есть три причины невысокой долговечности АКБ: нарушение режима заряда аккумулятора, качество аккумуляторной батареи, человеческий фактор, проще говоря, лень.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Начнем с первой. Если аккумулятор заряжается не на полную емкость постоянно, то пластины подвергаются процессу сульфатации. Сульфатацию, или образование сернокислого свинца на пластинах, можно сравнить с язвой желудка у человека, только у людей ее можно лечить, а аккумуляторная язва лечению практически не поддается.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Есть различные методики полного разряда-заряда, заряд импульсными токами. Может на какие-то проценты восстановление есть, но если аккумулятор лег полностью, то увы…

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Качество АКБ зависит от производителя. Современные технологии влияют только на увеличение емкости батареи при уменьшении размеров и массы, соответственно, количества свинца.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Как выбрать аккумулятор лучшего качества? Если есть два разных экземпляра с одинаковой емкостью, пусковым током, стоимостью, покупать лучше тот, что тяжелее, там больше свинца, он прослужит дольше.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Про человеческий фактор. Самая главная ошибка, совершаемая владельцами автомобилей, — поставить автомобиль на стоянку осенью вместе с аккумулятором до весны.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Если несколько месяцев аккумулятор проведет в разряженном, даже не полностью заряженном состоянии, да еще в холоде при пониженной плотности электролита, вряд ли он доживет до весны.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Если вы периодически используете автомобиль зимой, то регулярно (пару раз в неделю) необходимо заводить автомобиль и прогревать его не менее пятнадцати минут, проверяя напряжение зарядки.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Если же зимой автомобиль не эксплуатируется, лучше аккумулятор с автомобиля снять, полностью зарядить и хранить в теплом помещении, раз в месяц осуществляя подзаряд.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

При каждодневной эксплуатации транспортного средства необходимо производить регулярную проверку зарядки аккумуляторной батареи от генератора.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Как установить дополнительный диод?

Это ещё один способ для доработки генераторной установки с целью увеличения напряжения заряда аккумуляторной батареи. Этот способ несколько сложнее, так как потребуется полная разборка генератора. Переделка заключается в изменении подключения вывода D реле-регулятора.

На схеме красным цветом обозначен дополнительный диод, который необходимо установить. В качестве такого полупроводникового прибора хорошо подходит прибор 2Д219Б

, но можно подобрать аналогичный, схожий по параметрам.

Необходимо найти ещё примерно полметра двухжильного провода, две клеммы «папа» и «мама» номер 4, а также термоусадочный кембрик. С одного конца провода попаивают клеммы и изолируют термоусадкой. Свободные концы провода нужно подпаять к диоду, «маму» припаивают к катоду, а для анода предназначен «папа». Теперь нужно подсоединить «маму» к выводу РН

, а штатный провод подсоединяют к «папе». На этом переделка закончена, осталось только собрать прибор, установить на машину и провести испытания.

Как видите, переделку провести не так уж сложно. Доработка генератора ВАЗ 2110 (установка диода) позволит любителям громкой музыки, дополнительных световых эффектов, не думать о том, что аккумуляторная батарея недостаточно заряжается.

Зарядка АКБ при работе двигателя на холостом ходу

Несмотря на то, что строение автомобиля и принцип работы тех или иных агрегатов детально изучают в автошколе, многие водители интересуются вопросами, на которые может быть только утвердительный ответ. Один из таких вопросов — заряжается ли аккумулятор при работе двигателя на холостом ходу? Ответ будет однозначным — заряжается. Однако, если немного углубиться в техническую сторону вопроса, можно обнаружить массу особенностей.

Холостые обороты и принцип работы генератора

Холостые обороты — так называют специальный режим работы двигателя, во время которого коленчатый вал и все связанные с ним компоненты работают, но момент движения на колеса не передается. То есть автомобиль находится в неподвижном состоянии. Холостой ход необходим для прогрева двигателя и всех остальных систем. Кроме того, его можно использовать и для подзарядки аккумуляторной батареи, которая тратит много энергии на запуск двигателя.

На нашем портале vodi.su мы уделяли много вниманию элементам электрооборудования автомобиля, в том числе генератору и аккумулятору, поэтому не будем лишний раз останавливаться на их описании. Основные задачи аккумулятора скрыты в его названии — аккумуляция (накопление) электрического заряда и обеспечение работы некоторых из потребителей, когда машина стоит — противоугонная сигнализация, электронный блок управления, подогрев сидений или заднего стекла и так далее.

Основные задачи, которые выполняет генератор:

• преобразование энергии вращения коленвала в электричество;
• зарядка автомобильного аккумулятора во время холостого хода или движения транспортного средства;
• питание потребителей — система зажигания, прикуриватель, системы диагностики, ЭБУ и пр.

Электроэнергия в генераторе вырабатывается вне зависимости от того, движется авто или стоит на месте. Конструктивно шкив генератора связан ременной передачей с коленчатым валом. Соответственно, как только коленчатый вал начинает крутиться, момент движения через ремень передается на якорь генератора и происходит выработка электрической энергии.

Зарядка аккумулятора на холостых ходах

Благодаря регулятору напряжения, напряжение на клеммах генератора поддерживается на постоянном уровне, который указан в инструкции к прибору и на этикетке. Как правило, это 14 Вольт. Если же генератор находится в неисправном состоянии и выходит из строя регулятор напряжения, выдаваемое генератором напряжение может значительно изменяться — понижаться или повышаться. Если оно слишком низкое, АКБ не сможет зарядиться. Если же превысит допустимый предел, то электролит начнет закипать даже на холостых оборотах. Также есть высокий риск выхода из строя предохранителей, сложной электроники и всех подключенных к автомобильной цепи потребителей.

Помимо напряжения, выдаваемого генератором, значение имеет сила тока. А она напрямую зависит от скорости вращения коленчатого вала. Для той или иной модели пиковый ток выдается на максимальной скорости вращения — 2500-5000 оборотов в минуту. Скорость же вращения коленчатого вала на холостых ходах составляет от 800 до 2000 об/мин. Соответственно, сила тока будет ниже на 25-50 процентов.

Отсюда приходим к выводу, если ваша задача — подзарядить аккумуляторную батарею на холостом ходу, необходимо выключить ненужные в данный момент потребители электричества, чтобы зарядка происходила быстрее. Для каждой модели генератора существуют детально разработанные таблицы с таким параметром, как тонкоскоростная характеристика автомобильного генератора (ТСХ). ТСХ снимается на специальных стендах и по статистике сила тока в амперах на холостых ходах для большинства моделей составляет 50% от номинальной величины на пиковых нагрузках. Этого значения должно быть вполне достаточно для обеспечения работы жизненно важных систем автомобиля и пополнения заряда АКБ.

Выводы

Из всего выше перечисленного приходим к выводу, что даже на холостых ходах аккумулятор заряжается. Однако, это возможно при условии, что все элементы электрической сети работают нормально, нет утечки тока, аккумуляторная батарея и генератор находятся в исправном состоянии. Кроме того, в идеале система построена таким образом, чтобы часть тока от генератора шла на АКБ для компенсации затраченных на пусковой ток ампер.

Как только АКБ заряжается до нужного уровня, срабатывает реле-регулятора, которое отключает подачу тока на стартерную батарею. Если же по каким-то причинам зарядки не происходит, АКБ начинает быстро разряжаться или, наоборот, электролит выкипает, необходимо диагностировать всю систему на исправность компонентов, на наличие короткого замыкания в обмотках или утечек тока.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Неисправности автомобильного генератора

Для генератора присущи неисправности механические и электрические.

Механические неисправности:

• обрыв приводного ремня — требуется замена;
• сглаживание ребер шкива, из-за чего ремень проворачивается;
• износ щеток;
• повреждение корпуса генератора;
• выход из строя подшипников.

Электрические:

• износ токосъемных колец за счет трения;
• выход из строя регулятора напряжения;
• замыкание витков статора;
• выгорание диодов выпрямительного моста;
• выгорание конечных проводов заряда;
• выгорание обмотки ротора.

Неисправность любой детали генератора влечет за собой недозаряд или наоборот. Чаще всего выходит из строя регулятор напряжения и подшипники, приводной ремень меняется согласно регламенту ТО.

Кстати, если при случае вы хотите установить улучшенные подшипники и регулятор — обращайте внимание на их характеристики, иначе высока вероятность того, что замена детали не даст нужного эффекта. Все остальные поломки требуют снятия генератора и его разборки, что лучше доверить специалисту

Главное запомните — если вы не будете соблюдать правила по Остеру, то есть все шансы на долгую и беспроблемную работу генератора.

3.4 / 5 ( 5 голосов )

Детальнее о замене

Конечно, данную процедуру легко может выполнить мастер на ближайшей СТО. Однако многие автолюбители предпочитают самостоятельно ремонтировать либо менять детали на своем автомобиле. Если у вас есть знания и опыт в этом деле, то тогда следуйте данному алгоритму:

1. В самом начале следует обесточить ВАЗ-2110.
2. Далее необходимо отсоединить АКБ.
3. После вытащить розовый провод, который включает генератор. Для этого откручивается гайка с плюсового болта.
4. Затем требуется ослабить верхнюю и нижнюю гайки и снять болт натяжения. После всего этого надо снять ремень.
5. Далее генератор поворачивают на 90 градусов, снимая нижний крепежный болт.
6. Потом все соединения нужно зачистить, в том числе корпус выпрямителя.
7. Верхнюю часть необходимо особо тщательно зачистить.
8. После этого производится замена механизма, а сборка всех соединений выполняется обратной последовательности.
9. В конце нужно проверить, как работает генератор.

Приобретая новый механизм, необходимо знать, что на него обязательно должен идти гарантийный талон. Именно поэтому покупать следует исключительно в специализированных магазинах. Если же вы затрудняетесь произвести собственноручно замену диодного моста, то лучше доверьте эту работу специалистам из технического сервиса. Они без труда выполнят замену, причем без снятия генератора и с гарантией.

Как проверить диод мультиметром

Обычно выходят из строя силовые, выпрямительные диоды, т. к. через них проходит значительный прямой ток. Причиной неисправностей диодов может быть их перегрев, нарушение теплового контакта с радиатором или увеличение температуры окружающей среды, выход из строя других элементов схемы которые вызвали увеличение допустимого напряжение на диоде, низкое качество их исполнения.

Неисправность выпрямительных диодов может быть причиной повышения напряжения питания на компонентах схемы и возникновения дополнительных неисправностей. Отказ диода может выражаться в коротком замыкании между разными полупроводниками p-n слоя, отсутствию контакта между ними (обрыв) и появлению тока утечки.

Диод является полупроводником, работа которого основана на свойствах p-n перехода. Работа элемента заключается в том, что при прямом направлении анод (+) – катод (-) ток проходит через полупроводниковый переход, так как его сопротивление составляет всего несколько десятков Ом, а в противоположном направлении катод – анод (перевернутый диод) ток отсутствует, т. к. сопротивление перехода достаточно велико.

Используя это свойство p-n полупроводников не трудно проверить работоспособность диода мультиметром. На некоторых мультиметрах есть режим проверки диодов, отмечается он символом диода. При касании красным щупом прибора анода полупроводника, а отрицательного катода другим щупом, то на экране измерительного прибора, при исправном элементе, отобразится напряжение на переходе, в случае германиевых диодов от 0,3 до 0,7 В, и от 0,7 до 1 В для кремниевых полупроводников.

Режим проверки диодов на мультиметре

Различие величины прямого падения напряжения этих полупроводников зависят от различных сопротивлений переходов. Если перевернуть щупы, к положительному аноду прикоснуться чёрным щупом, а к отрицательному катоду красным, то дисплей отобразит падение напряжения близкое к нулю, (в случае рабочего элемента). Если у мультиметра отсутствует такой режим проверки, тогда работоспособность элемента проверяется в режиме сопротивления.

Ставят переключатель мультиметра в положении измерения сопротивлений 1 Ком, и далее красный щуп прикладывают к аноду элемента, а чёрный к катоду. Экран прибора должен отобразить значение сопротивления прямого перехода для исправного диода от десятков до сотен Ом, что зависит от типа полупроводника. Если материал полупроводника германий, то сопротивление прямого перехода меньше, чем у кремниевых элементов.

Если щупы перевернуть, то сопротивление p-n перехода будет велико (при исправном полупроводнике) от нескольких сотен Ком до Мом. Когда сопротивление обратного перехода заметно ниже, тогда можно говорить о недопустимом токе утечки и неисправном элементе.

Возможные проблемы

Аккумулятор автомобиля не заряжается от генератора, хотя машина используется регулярно? Поводов для этого немало. Рассмотрим подробнее те из них, с которыми наиболее часто сталкиваются автомобилисты.

Генератор работает, но не заряжает аккумулятор

Значок аккумулятора, светящийся красным цветом на приборной доске при движении автомобиля, сигнализирует о том, что из-за стечения каких-то обстоятельств АКБ перестала получать энергию от генерирующего устройства. То есть генератор работает, но почему-то не заряжает аккумулятор. Первопричина может прятаться как в самом генерирующем устройстве, так и в АКБ. Изначально следует определить повод для утечки тока, а вдобавок измерить напряжение на клеммах, проверить уровень и плотность электролита, что в большинстве своём позволит установить виновника неисправности. Обычно причина заключается в следующем:

1. Сгоревший предохранитель. Когда это происходит в цепи АКБ, то зарядка не пойдёт непосредственно на батарею, остальные электропотребители авто будут действовать в штатном режиме. Кроме того, вольтметр покажет наличие напряжения в бортовой сети.
2. Обрыв ремня генератора или ослабление его натяжки. В такой ситуации под нагрузкой генерирующее устройство будет «пробуксовывать»: ремень проскальзывает на шкиве, издавая свистящие звуки. При включении фар индикатор на панели, сигнализирующий о разряде аккумулятора, будет гореть. Устраняют причину неисправности заменой ремня, отрегулировав его натяжку.
3. Повреждение контактов или проводки. Окислившиеся контактные клеммы АКБ способствуют утечке тока и не позволяют принимать заряд от генератора. Состояние контактов следует проверить не только на самой батарее, но и на генерирующем устройстве, а также на массе автомобиля. Окись удаляют путём чистки или специальным смазывающим составом. Генератор связан с аккумулятором напрямую толстым проводом. При его повреждении или наличии заводских дефектов заряд на батарею поступать не будет.

«Прыгает» зарядка

Иногда величина тока зарядки генератора может колебаться в широком диапазоне. Это отражается не только на полноценном поступлении энергии к АКБ, но и на других потребителях: тусклый свет фар, мигает лампочка освещения салона, магнитола работает с перебоями. Основные причины нестабильности величины поступающей зарядки:

1. Регулятор генератора неисправен. Прибор, представляющий собой реле, должен обеспечить величину напряжения бортовой сети в допустимых пределах независимо от нагрузки, температурного режима, частоты вращения вала. Устройство датчика – это не что иное, как обычная электронная схема, имеющая выходы к графитным щеткам. Причиной неисправности оборудования может послужить:
   • слабый контакт между проводами или обрыв в электрической цепи;
2. некорректная регулировка;
3. замыкание между контактами;
4. спекание контактов, поломка пружины якоря. Повреждения прибора обычно проявляются в регулярном недостатке заряда аккумулятора или, наоборот, его переизбытке. Проверить устройство на работоспособность можно, используя тестер, переведённый в режим вольтметра.
5. Выход из строя диодного моста. Конструктивный элемент генератора выполняет функции коллектора, придя ему на смену. Мостовая схема необходима для выравнивания пульсаций переменного тока и преобразования его в постоянный. Основные факторы, приводящие к поломке:
   • неполадки с АКБ – низкая плотность электролита или замыкание между собой его банок;
6. неверно выполненное «прикуривание» от другого авто;
7. грязь или влага, проникшие внутрь корпуса генератора.

Признаки неисправности:

• мгновенная разрядка полностью заряженного аккумулятора;
• появление свистящих звуков из-под капота при запуске двигателя или во время движения;
• на табло высвечивается неисправность рулевого управления, перестаёт действовать усилитель руля;
• быстро тускнеют фары при движении;
• выключаются автомагнитола и кондиционер.

Кроме того, есть несколько ситуаций, когда АКБ будет разряжаться интенсивно, но это не связано с неисправностями в системе генератор – аккумулятор:

1. Срок эксплуатации батареи, установленный заводом-изготовителем, подходит к концу.
2. Редкие поездки на небольшие расстояния при полной электронагрузке – включено максимальное количество потребителей: фары, магнитола, кондиционер и так далее.
3. Простаивание в многочасовых пробках при работающем двигателе.