Generator otomatis. Perangkat dan cara kerjanya

Generator di dalam mobil

Generator muncul di industri otomotif pada awal abad ke-20 bersama dengan baterai, yang membutuhkan pengisian ulang terus menerus. Ini adalah rakitan DC besar yang membutuhkan perawatan konstan. Generator modern telah menjadi kompak, keandalan yang tinggi dari masing-masing suku cadang karena pengenalan teknologi produksi baru. Selanjutnya, kami akan menganalisis perangkat, prinsip operasi, dan kerusakan umum generator secara lebih rinci. 

Apa itu generator otomatis

Generator mobil adalah unit yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dan melakukan fungsi-fungsi berikut:

• memberikan pengisian baterai yang konstan dan terus menerus saat mesin bekerja;
• memberikan daya ke semua sistem selama mesin dihidupkan, ketika motor starter mengkonsumsi listrik dalam jumlah besar.

Generator dipasang di kompartemen mesin. Karena braket, itu terpasang ke blok mesin, digerakkan oleh sabuk penggerak dari katrol poros engkol. Generator listrik dihubungkan dalam rangkaian listrik secara paralel dengan baterai penyimpanan.

Baterai hanya diisi ketika listrik yang dihasilkan melebihi tegangan baterai. Kekuatan arus yang dihasilkan tergantung pada putaran poros engkol, masing-masing, tegangan meningkat dengan putaran katrol dengan perkembangan geometris. Untuk mencegah overcharging, generator dilengkapi dengan pengatur tegangan yang mengatur besaran tegangan keluaran, menyediakan 13.5-14.7V.

Mengapa mobil membutuhkan generator?

Di mobil modern, hampir setiap sistem dikendalikan oleh sensor yang merekam mode operasinya yang berbeda. Jika semua elemen ini bekerja karena pengisian baterai, maka mobil tidak akan punya waktu untuk pemanasan, karena baterai benar-benar habis.

Sehingga selama pengoperasian motor, tiap sistem tidak akan dialiri oleh baterai, dipasang generator. Ia bekerja secara eksklusif saat mesin pembakaran internal menyala dan diperlukan untuk:

1. Isi ulang baterai;
2. Menyediakan energi yang cukup untuk setiap unit sistem kelistrikan mesin;
3. Dalam mode darurat atau pada beban maksimum, lakukan kedua fungsi - dan beri makan baterai, dan berikan energi ke sistem kelistrikan kendaraan.

Baterai perlu diisi ulang karena hanya energi baterai yang digunakan saat menghidupkan motor. Untuk mencegah baterai habis saat mengemudi, tidak disarankan untuk menyalakan banyak konsumen energi.

Misalnya, di musim dingin, beberapa pengemudi menyalakan sistem iklim mobil dan pemanas kaca saat menghangatkan kabin, dan agar proses ini tidak membosankan, mereka juga memiliki sistem audio yang bertenaga. Akibatnya, generator tidak memiliki waktu untuk menghasilkan banyak energi dan sebagian diambil dari baterai.

Berkendara dan pasang

Mekanisme ini digerakkan oleh penggerak sabuk. Terhubung ke katrol poros engkol. Paling sering, diameter katrol poros engkol lebih besar dari pada generator. Karena itu, satu putaran poros mekanisme engkol berhubungan dengan beberapa putaran poros generator. Dimensi seperti itu memungkinkan perangkat menghasilkan lebih banyak energi untuk berbagai elemen dan sistem konsumsi.

Generator dipasang di dekat katrol poros engkol. Ketegangan sabuk penggerak di beberapa model mobil dilakukan oleh roller. Mobil hemat memiliki dudukan generator yang lebih sederhana. Ini memiliki panduan di mana bodi perangkat dipasang dengan baut. Jika tegangan belt longgar (di bawah beban maka akan tergelincir pada katrol dan berdecit), maka hal ini dapat diperbaiki dengan memindahkan rumah generator sedikit lebih jauh dari katrol poros engkol dan memperbaikinya.

Fitur perangkat dan desain

Generator otomotif melakukan fungsi yang sama, bekerja sesuai dengan prinsip yang sama, tetapi ukurannya berbeda satu sama lain, dalam pelaksanaan bagian perakitan, ukuran katrol, karakteristik penyearah dan pengatur tegangan, dengan adanya pendingin (cairan atau udara sering digunakan pada mesin diesel). Generator terdiri dari:

• kasus (sampul depan dan belakang);
• stator;
• rotor;
• jembatan dioda;
• katrol;
• perakitan sikat;
• regulator tegangan.

Perumahan

Sebagian besar generator memiliki bodi yang terdiri dari dua penutup, yang dihubungkan dengan tiang dan dikencangkan dengan mur. Bagian ini terbuat dari aluminium paduan ringan, yang memiliki pembuangan panas yang baik dan tidak termagnetisasi. Rumah memiliki lubang ventilasi untuk perpindahan panas.

Stator

Ini memiliki bentuk cincin dan dipasang di dalam tubuh. Ini adalah salah satu bagian utama, yang berfungsi untuk menciptakan arus bolak-balik karena medan magnet rotor. Stator terdiri dari inti yang dirangkai dari 36 pelat. Terdapat lilitan tembaga pada lekukan inti, yang berfungsi untuk menghasilkan arus. Paling sering, belitannya tiga fase, sesuai dengan jenis koneksi:

• bintang - ujung belitan saling berhubungan;
• segitiga - ujung belitan dikeluarkan secara terpisah.

Rotor

Berputar untuk melakukan, sumbu yang berputar pada bantalan bola tipe tertutup. Gulungan eksitasi dipasang pada poros, yang berfungsi menciptakan medan magnet untuk stator. Untuk memastikan arah yang benar dari medan magnet, dua inti kutub dengan enam gigi masing-masing dipasang di atas belitan. Juga, poros rotor dilengkapi dengan dua cincin tembaga, terkadang kuningan atau baja, yang melaluinya arus mengalir dari baterai ke koil eksitasi.

Unit jembatan / penyearah dioda

Ini juga salah satu komponen utama, yang tugasnya adalah mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah, memberikan muatan yang stabil pada aki mobil. Jembatan dioda terdiri dari strip heat sink positif dan negatif, serta dioda. Dioda ditutup rapat ke dalam jembatan.

Arus disuplai ke jembatan dioda dari belitan stator, diperbaiki dan disuplai ke baterai melalui kontak keluaran di penutup belakang. 

Katrol

Katrol, melalui sabuk penggerak, mentransmisikan torsi ke generator dari poros engkol. Ukuran katrol menentukan rasio roda gigi, semakin besar diameternya, semakin sedikit energi yang dibutuhkan untuk memutar generator. Mobil modern bergerak ke freewheel, yang tujuannya adalah untuk memuluskan osilasi dalam putaran katrol, dengan tetap menjaga ketegangan dan keutuhan sabuk. 

Perakitan sikat

Pada mobil modern, sikat digabungkan menjadi satu unit dengan pengatur tegangan, mereka hanya berubah dalam perakitan, karena umur layanannya cukup lama. Sikat digunakan untuk mentransfer tegangan ke cincin selip dari poros rotor. Sikat grafit ditekan oleh pegas. 

Regulator tegangan

Regulator semikonduktor memastikan bahwa voltase yang diperlukan dipertahankan dalam parameter yang ditentukan. Terletak di unit pemegang sikat atau dapat dilepas secara terpisah.

Parameter utama generator

Modifikasi generator disesuaikan dengan parameter sistem on-board kendaraan. Berikut adalah parameter yang diperhitungkan saat memilih sumber energi:

• Tegangan yang dihasilkan perangkat adalah 12 V pada standar, dan 24V untuk sistem yang lebih bertenaga;
• Arus yang dihasilkan tidak boleh lebih rendah dari yang dibutuhkan untuk sistem kelistrikan mobil;
• Karakteristik kecepatan arus merupakan parameter yang menentukan ketergantungan kuat arus pada kecepatan poros generator;
• Efisiensi - dalam banyak kasus, model tersebut menghasilkan indikator 50-60 persen.

Parameter ini harus diperhitungkan saat meningkatkan kendaraan. Misalnya, jika penguat suara atau AC yang lebih kuat dipasang di dalam mobil, sistem kelistrikan mobil akan mengonsumsi lebih banyak energi daripada yang dapat dihasilkan generator. Untuk alasan ini, Anda harus berkonsultasi dengan ahli listrik tentang cara memilih sumber daya yang tepat.

Cara kerja generator otomatis

Skema pengoperasian genset adalah sebagai berikut: saat kunci kontak diputar, catu daya dihidupkan. Tegangan dari baterai disuplai ke regulator, yang, pada gilirannya, mentransmisikannya ke cincin selip tembaga, konsumen akhir adalah belitan eksitasi rotor.

Dari saat poros engkol mesin berputar, poros rotor mulai berputar melalui penggerak sabuk, medan elektromagnetik dibuat. Rotor menghasilkan arus bolak-balik, ketika kecepatan tertentu tercapai, belitan eksitasi diberi daya dari generator itu sendiri dan bukan dari baterai.

Arus bolak-balik kemudian mengalir ke jembatan dioda, di mana proses “pemerataan” berlangsung. Pengatur tegangan memantau mode operasi rotor, jika perlu, mengubah tegangan belitan medan. Jadi, asalkan komponen dalam kondisi baik, arus stabil disuplai ke baterai, yang menyediakan jaringan on-board dengan voltase yang diperlukan. 

Indikator baterai ditampilkan di dasbor mobil yang lebih modern, yang juga menunjukkan kondisi generator (menyala saat sabuk putus atau kelebihan daya). Mobil seperti VAZ 2101-07, AZLK-2140, dan "perlengkapan" Soviet lainnya memiliki pengukur dial, ammeter atau voltmeter, sehingga Anda selalu dapat memantau kondisi generator.

Untuk apa regulator tegangan?

Situasi: saat mesin bekerja, daya baterai berkurang tajam, atau terjadi kelebihan muatan. Pertama Anda perlu memeriksa baterai, dan jika berfungsi dengan baik, maka masalahnya ada pada pengatur tegangan. Regulator dapat dijauhkan dari jarak jauh, atau diintegrasikan ke dalam unit sikat.

Pada putaran mesin tinggi, tegangan dari generator dapat naik hingga 16 volt, dan ini berdampak buruk pada sel-sel baterai. Regulator “menghilangkan” kelebihan arus, menerimanya dari baterai, dan juga mengatur tegangan pada rotor.

Secara singkat tentang muatan yang harus diberikan generator:

Berapa biaya yang harus dikeluarkan untuk mobil tersebut? BAHAS

Aturan berbahaya untuk pengoperasian generator (menurut Oster)

Berikut langkah-langkah dari rubrik “cara mematikan generator dalam dua langkah”:

• aturan "membalikkan polaritas" - tukar kabel baterai dan Anda akan mengatur lampu kilat terang yang tidak biasa di generator, serta awan tipis yang berasal darinya. Pada saat yang sama, Anda akan merasakan kenikmatan akustik yang tak terlupakan, mendengarkan bunyi klik dan desisan, serta bau kabel yang terbakar yang luar biasa, dan yang terpenting, luka bakar 1-3 derajat, tergantung ambisi Anda. "Trik" semacam itu menonaktifkan sebagian jembatan dioda, stator dan regulator, untungnya, kebakaran mobil memiliki peluang 1: 1000. Dari "efek samping", kluster instrumen, komputer terpasang, perekam pita radio, dan komponen lain dari jaringan terpasang dapat dinonaktifkan. Martabat - dikuasai oleh pemula tanpa teori panjang;
• aturan pencucian - cuci unit daya sesering dan selengkap mungkin, banyak air dan busa, terutama pada alternator dan pemula. Yang utama adalah aliran air yang melimpah menyiram generator dari dalam, dilarang keras untuk mengeringkannya, kami segera menyalakan mesin, menyalakan semua konsumen energi dan mengamati efeknya. Jika tidak, ulangi prosedurnya. Martabat - "gen" yang terbakar akan bersih;
• metode kuno - menarik kabel dari terminal "+" untuk memeriksa muatan pada motor yang sedang berjalan, ini aturan utamanya! Probabilitas kegagalan semua jenis relai adalah 50:50, yang utama adalah memberikan banyak percikan api untuk efeknya, dan juga menyalakan semua yang ditenagai oleh listrik;
• Kami "terbang" melalui genangan air - banyak yang bahkan tidak menyadari bahwa mereka menggunakan aturan ini saat hujan. Hal utama adalah untuk selalu memastikan bahwa mobil Anda tidak dapat dibandingkan dengan ketahanan air kapal selam, semakin dalam genangannya, semakin cerah efeknya. Penting untuk memilih kecepatan di mana lebih banyak air masuk ke kompartemen mesin, yang utama adalah membuang semua selubung plastik dan pelindungnya! Keuntungan utamanya adalah triknya dapat diulangi di mana pun ada air (bahkan sungai dan sungai) tanpa meninggalkan mobil;
• "pencinta musik" - Anda perlu memasang perekam pita radio paling mahal, dan lebih disukai dua, speaker sebanyak mungkin, setidaknya beberapa lusin, amplifier dan beberapa subwoofer, nyalakan musik favorit Anda dengan volume penuh dengan mesin menyala, jika asap tidak keluar dari bawah kap, tetapi udara tetap bersih - itu berarti Anda telah membeli peralatan yang terlalu murah;
• "baterai lama" - metode ini membutuhkan pengetahuan fisika, setidaknya hukum Ohm. Kami mengambil baterai tertua, dan semakin tua, semakin besar kemungkinan bank tertutup. Mungkin baterai akan menunjukkan tanda-tanda pengoperasian yang keras, pasti akan menghabiskan banyak energi, tetapi pengoperasian injektor akan menjadi tidak stabil, dan Anda dapat melupakan lampu jauh. Hal utama adalah lebih banyak menggunakan baterai lama - efeknya tidak akan membuat Anda menunggu. 

Cara menguji alternator mobil

Meskipun genset harus diperbaiki oleh spesialis, Anda dapat memeriksa sendiri kinerjanya. Pada mobil tua, pengendara berpengalaman memeriksa generator untuk kinerja sebagai berikut.

Nyalakan mesin, nyalakan lampu depan dan, dengan mesin menyala, lepaskan terminal baterai negatif. Saat genset berjalan, menghasilkan listrik untuk semua konsumen, sehingga saat aki dicabut, mesin tidak mati. Jika mesin mati, berarti genset perlu dibawa untuk diperbaiki atau diganti (tergantung jenis kerusakannya).

Tetapi pada mobil baru lebih baik tidak menggunakan metode ini. Alasannya adalah bahwa alternator modern untuk kendaraan semacam itu dirancang untuk beban konstan, yang sebagian dikompensasi dengan mengisi ulang baterai secara konstan. Jika dimatikan saat generator sedang berjalan, itu dapat merusaknya.

Cara paling aman untuk menguji generator adalah dengan multimeter. Prinsip verifikasi adalah sebagai berikut:

• Dengan mesin mati, tegangan baterai diukur. Dengan baterai yang bagus, parameter ini harus 12.7 volt.
• Mesin hidup dan semua konsumen mati (kipas kabin, lampu depan, pemanas kaca, dll.)
• Sekali lagi, probe multimeter terhubung ke konduktor bawah baterai. Tergantung pada model mobil, tegangan pada terminal harus 13.8-14.8 volt.
• Konsumen listrik dihidupkan - sebanyak mungkin.
• Tegangan diukur lagi. Jika genset berfungsi dengan baik, indikator ini akan turun menjadi 13.8-14 volt. Angka di bawah ini adalah tanda kegagalan alternator.

Kerusakan generator mobil

Generator mengalami gangguan mekanis dan listrik.

Kesalahan mekanis:

• kerusakan sabuk penggerak - diperlukan penggantian;
• menghaluskan tepi katrol, yang menyebabkan sabuk berputar;
• keausan kuas;
• kerusakan pada casing generator;
• kegagalan bantalan.

Kelistrikan:

• keausan cincin selip karena gesekan;
• kegagalan pengatur tegangan;
• penutupan belokan stator;
• kelelahan dioda jembatan penyearah;
• kehabisan kabel pengisian akhir;
• burnout dari belitan rotor.

Kegagalan bagian mana pun dari generator memerlukan pengisian daya yang rendah atau sebaliknya. Paling sering, pengatur tegangan dan bantalan gagal, sabuk penggerak berubah sesuai dengan peraturan perawatan.

Ngomong-ngomong, jika sesekali Anda ingin memasang bantalan dan pengatur yang lebih baik, perhatikan karakteristiknya, jika tidak, kemungkinan besar penggantian bagian tidak akan memberikan efek yang diinginkan. Semua kerusakan lainnya memerlukan pelepasan generator dan pembongkarannya, yang sebaiknya diserahkan kepada spesialis. Hal utama yang harus diingat adalah jika Anda tidak mengikuti aturan menurut Oster, maka ada peluang untuk pengoperasian generator yang lama dan bebas masalah.

Berikut adalah video singkat tentang hubungan antara daya generator dan baterai:

AKBshnik # 11: Tenaga generator saat memilih baterai

Kesulitan saat menghidupkan mesin

Meskipun mesin hanya ditenagai oleh baterai untuk memulai, start yang sulit dapat mengindikasikan arus bocor atau baterai tidak mengisi daya dengan benar. Perlu dipertimbangkan bahwa perjalanan jangka pendek akan menghabiskan banyak energi, dan selama waktu ini baterai tidak akan memulihkan dayanya.

Jika setiap hari mobil mulai semakin buruk, dan perjalanannya panjang, maka Anda harus memperhatikan genset. Tetapi kerusakan generator juga dapat dikaitkan tidak hanya dengan pengisian daya yang kurang, tetapi juga dengan pengisian baterai yang berlebihan. Dalam hal ini, perlu untuk mengganti regulator relai, yang bertanggung jawab untuk mempertahankan tegangan keluaran tertentu.

Lampu depan redup atau berkedip

Selama operasi, generator harus sepenuhnya menyediakan energi untuk semua konsumen yang ada di dalam mobil (kecuali untuk perangkat eksternal yang kuat, yang keberadaannya tidak disediakan oleh pabrikan). Jika selama perjalanan pengemudi memperhatikan bahwa lampu depan menjadi redup atau berkedip, ini adalah gejala genset yang tidak berfungsi.

Generator seperti itu dapat menghasilkan muatan normal, tetapi mungkin tidak dapat mengatasi beban yang meningkat. Kerusakan serupa dapat terlihat dari kedipan atau cahaya redup dari lampu latar panel instrumen.

Ikon di dasbor aktif

Untuk memperingatkan pengemudi tentang pengisian daya yang tidak mencukupi dan masalah lain yang terkait dengan catu daya, pabrikan telah menempatkan ikon dengan gambar baterai di dasbor. Jika ikon ini menyala, berarti mobil mengalami masalah serius dengan kelistrikan.

Tergantung pada kondisi dan jenis aki tanpa mengisi ulang (hanya pada kapasitas aki), mobil mampu melaju beberapa puluh kilometer. Pada setiap baterai, pabrikan menunjukkan berapa lama baterai akan bertahan tanpa pengisian ulang.

Bahkan jika semua konsumen energi dimatikan, baterai akan tetap habis, karena listrik diperlukan untuk menghasilkan percikan di dalam silinder (atau memanaskan udara di unit diesel). Ketika ikon baterai menyala, Anda harus segera pergi ke layanan mobil terdekat atau memanggil truk derek (beberapa jenis baterai yang dipasang pada mobil modern tidak dapat dipulihkan setelah pengosongan yang dalam).

Peluit sabuk penggerak

Suara seperti itu sering muncul segera setelah menghidupkan mesin dalam cuaca basah atau setelah mengatasi genangan air yang dalam. Alasan untuk efek ini adalah untuk mengendurkan tegangan sabuk alternator. Jika, setelah dikencangkan, sabuk mulai bersiul lagi dari waktu ke waktu, perlu untuk mengetahui mengapa sabuk itu cepat mengendur.

Sabuk alternator harus dikencangkan dengan baik, karena ketika konsumen yang berbeda dihidupkan, itu menciptakan lebih banyak resistensi terhadap rotasi poros (untuk menghasilkan lebih banyak listrik, seperti pada dinamo konvensional).

Di beberapa mobil modern, ketegangan sabuk disediakan oleh tensioner otomatis. Dalam desain mobil yang lebih sederhana, elemen ini tidak ada, dan ketegangan sabuk harus dilakukan secara manual.

Sabuk terlalu panas atau rusak

Panas atau kegagalan prematur dari sabuk penggerak menunjukkan bahwa ia mengalami tekanan berlebih. Tentu saja, pengemudi tidak perlu memeriksa suhu penggerak generator setiap saat, tetapi jika bau karet yang terbakar terdengar jelas dan sedikit asap muncul di kompartemen mesin, maka perlu untuk memeriksa kondisi sabuk penggerak. .

Seringkali, sabuk aus sebelum waktunya karena kegagalan bantalan poros generator atau roller tegangan, jika ada dalam desain. Pecahnya sabuk alternator dalam beberapa kasus dapat menyebabkan gangguan pada timing katup karena fakta bahwa bagian tersebut jatuh di bawah timing belt.

Dering atau suara gemerisik dari bawah kap mesin

Setiap generator dilengkapi dengan bantalan gelinding yang memberikan jarak konstan antara belitan rotor dan stator. Setelah menghidupkan mesin, bantalan terus berputar, tetapi tidak seperti banyak bagian dari mesin pembakaran internal, bantalan tidak menerima pelumasan. Karena itu, mereka menjadi lebih dingin.

Karena panas yang konstan dan tekanan mekanis (sabuk harus berada di bawah tegangan yang kencang), bantalan dapat kehilangan pelumasan dan cepat rusak. Jika selama pengoperasian generator atau dengan peningkatan beban, dering atau gemerisik logam terjadi, maka bantalan harus diganti. Dalam beberapa modifikasi generator ada kopling yang berlebihan, yang menghaluskan getaran torsional. Mekanisme ini juga sering gagal. Alternator harus dilepas untuk mengganti bantalan atau freewheel.

senandung listrik

Suara ini mirip dengan suara motor listrik besar, seperti yang dipasang di bus listrik. Ketika suara seperti itu muncul, perlu untuk membongkar generator dan memeriksa kondisi belitannya. Pada dasarnya, itu muncul ketika belitan di stator ditutup.

Video tentang topik

Sebagai kesimpulan - deskripsi terperinci tentang prinsip pengoperasian generator mobil:

Tukang listrik otomatis mengungkapkan semua rahasia generator dan kerusakannya !!!

Pertanyaan dan Jawaban:

Untuk apa generator di dalam mobil? Mekanisme ini memastikan pembangkitan listrik sehingga cadangan baterai tidak terbuang percuma. Sebuah generator mengubah energi mekanik menjadi listrik.

Apa yang menggerakkan generator di dalam mobil? Saat mesin berjalan, generator menghasilkan listrik untuk mengisi ulang baterai dan memberi daya pada semua peralatan listrik di dalam kendaraan. Kapasitasnya tergantung pada jumlah konsumen.