Если питание потребителей электроэнергии в автомобиле осуществлять только от аккумуляторной батареи, то за счет большого потребления тока ее разрядка происходит очень быстро. Для поддержания аккумуляторной батареи в заряженном состоянии ее заряжают от генератора, приводимого в действие от коленчатого вала двигателя.

В автомобилях установлен генератор переменного тока. При установке дополнительного электрооборудования проверьте, чтобы мощности генератора было достаточно для его питания. Основными элементами генератора являются ротор, статор, выпрямитель, щетки коллектора, электронный регулятор напряжения, подшипники и шкив ремня.

Привод генератора осуществляется ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.

Генератор вырабатывает трехфазный переменный ток, который нельзя использовать в бортовой сети автомобиля и для зарядки аккумуляторной батареи. Поэтому в генераторе установлены три диодных выпрямителя, которые преобразуют трехфазный переменный ток в пульсирующий постоянный. Напряжение регулируется встроенным электронным регулятором.

При работе генератора электрический ток, протекающий по обмотке возбуждения, создает вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный полюс ротора – рабочий магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по величине и напряжению. Этот переменный магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клинообразная форма полюсных наконечников ротора подобрана таким образом, что позволяет получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной.

При высокой частоте вращения ротора генератора, когда напряжение генератора становится больше 13,6–14,6 В, регулятор напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения не проходит. Напряжение генератора падает, регулятор отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения. Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния регулятора, следовательно, тем сильнее снижается напряжение на выходе генератора. Процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой, поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны, и его можно считать практически постоянным, поддерживаемым на уровне 13,6–14,6 В.

Генератор вырабатывает напряжение около 14 В, а для бортовой сети автомобиля достаточно напряжения 12 В, поэтому незначительная разность напряжений используется для постоянной подзарядки аккумуляторной батареи. Передаточное отношение шкивов коленчатого вала и генератора выбрано таким, что уже при частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу обеспечивается зарядка аккумуляторной батареи.

При проверках генератора и при эксплуатации автомобиля необходимо соблюдать ряд простых правил, чтобы не вывести генератор из строя:

– не допускать работу генератора с отсоединенной от зажима генератора аккумуляторной батареей. Без аккумуляторной батареи в бортовой сети автомобиля возникают опасные импульсы перенапряжения при отключении каких-либо потребителей электроэнергии. Эти импульсные перенапряжения могут вывести из строя электронное оборудование автомобиля, в том числе регулятор напряжения и диоды выпрямительного блока генератора;

– не проверять работоспособность генератора «на искру», даже кратковременным соединением «плюсового» зажима генератора с «массой». В этом случае через диоды протекает значительный ток, и они повреждаются. Контролировать напряжение генератора можно только вольтметром;

– отрицательная клемма аккумуляторной батареи всегда должна быть соединена с «массой» автомобиля, а положительная – с зажимом генератора. Ошибочное (обратное) включение батареи немедленно вызовет прохождение повышенного тока через диоды генератора, и они выйдут из строя;

– не проверять диоды напряжением более 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для диодов напряжение – при проверке они будут пробиты (произойдет короткое замыкание). При проверке изоляции электропроводки мегомметром необходимо отсоединять все провода от генератора;

– необходимо отсоединять все провода от генератора и аккумуляторной батареи при электросварке каких-либо деталей кузова;

– проверять цепи и узлы электрооборудования, устранять неисправности необходимо при неработающем двигателе и отсоединенной аккумуляторной батарее. Неисправности системы зарядки приведены в табл. 10.1.