Неисправности генератора – диагностика состояния, обнаружение поломок, устранение

Наиболее частые и неприятные неисправности связаны с электрооборудованием. Генератор на автомобиле относится к источнику электропитания, который испытывает повышенные нагрузки при работе. Скорость вращения может достигать 14 тысяч в минуту, поэтому не удивительно, что после 100 тыс. км пробега практически каждый генератор нуждается в ремонте.

Автомобильный генератор – его устройство и преимущества

Назначение автомобильного генератора – выработка электроэнергии для потребителей и подзарядки батареи. Большинство автомобилей оборудуются генераторами переменного тока, которые имеют встроенные диодные выпрямители для получения постоянного напряжения. В отличие от постоянных генераторов они способны самоограничивать ток по максимальной силе. Его ограничитель в таком устройстве не нужен, достаточно установить несложный электронный прибор, регулирующий напряжение.

Регулятором поддерживается напряжение, оптимальное для потребителей. Их исполнение и схема подключения могут отличаться, но все работают одинаково. Кроме способности регулировать напряжение, они имеют свойство термокомпенсации: напряжение, поступающее на аккумуляторную батарею, меняется в зависимости от температуры воздуха. Чем она ниже, тем выше напряжение, которое подается. В регуляторах, установленных вне генератора, может быть переключатель на летний и зимний режим работы.

Основными частями генератора являются обмотка статора и ротор. Обмотка зажата между крышками. Они снабжены отверстиями, через которые вентилятор нагнетает воздух для охлаждения. С той стороны, где размещаются контактные кольца, на крышке кренится щеточный узел. Он и регулятор, выпрямитель составляют электрически объединенное устройство. Ротор вращается на подшипниках, размещенных на его валу. С одной стороны вала крепится шкив, через который посредством ремня ему передаются обороты от мотора.

Щетки, которые являются скользящими контактами, размещаются в узле. Они выполняются меднографитовыми или электрографитными. Последними обеспечивается более длительная эксплуатация колец, меньший износ, но в месте контакта значительно падает напряжение, что влияет на выходные характеристики генератора.

Неисправен генератор – внешние определения

Признаки неисправности видны по приборам, свету фар и посторонним звукам, исходящим от генератора. К ним относятся появляющиеся при работающем двигателе:

• постоянное мигание или непрерывное горение контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи;
• автомобильные фары светят тускло;
• яркость света сильно меняется при возрастании оборотов мотора;
• слабая громкость звукового сигнала или дребезжащий звук;
• от генератора слышен писк, вой.

Часто неисправность можно определить по контрольной лампе. Если она не зажигается при включенном зажигании, это может объясняться неисправностью АКБ или самого индикатора. Возможны и другие причины, когда поломка вызвана нарушенными контактами или обрывом в цепи индикаторной лампочки. Когда сильно изношены щетки или нарушен контакт с ними проводки, неисправен регулятор, индикатор не будет светиться.

При его постоянном свечении недостаточное напряжение или неработоспособность генератора вызываются изношенным или ослабленным приводным ремнем. Возможны неисправности электрических узлов, которые касаются регулятора: поломка или сбой настройки. Пробитые диоды выпрямителя, обрыв статорных обмоток или короткое замыкание в них также вызовут постоянный свет лампочки индикатора.

Механические повреждения – почему возникают

Когда от генератора исходят шумы, визг, причиной чаще являются неисправные подшипники. Достаточно наполнить подшипниковый узел смазкой, и шум исчезнет. Но это не единственная причина посторонних шумов от подшипников. Они могут вызываться механическими повреждениями: разрушился сепаратор, износились дорожки качения, провернулось наружное кольцо в корпусе. Подшипники в таком состоянии не ремонтируются, а подлежат немедленной замене. Промедление может привести к более серьезной поломке – прикосновению вращающегося якоря к статорным обмоткам, их обрыву.

Причиной воя генератора становятся механические повреждения электрических узлов: межвитковые и короткие замыкания. Они наблюдаются в статорных обмотках, в тяговом реле, при замыкании на шину. Устранить их в гаражных условиях можно в очень редких случаях. Замыкание ликвидируется, если устранить место соприкосновения обмоток с шиной. Воем могут сопровождаться неисправности в контакторе зажигания, ненадежный контакт в тяговом реле и на аккумуляторе.

К другим механическим повреждениям относятся:

1. Разрушение корпуса и его крепления. Причиной часто является влияние внешних факторов: солей на дорогах, грязи, вредному влиянию которых подвержены алюминиевые детали.
2. Повреждение приводного шкива или его выработка. Происходит в большинстве из-за того, что чрезмерно натянут ремень.
3. Изношены  щетки, коллектор. Влияют временные факторы – вышел срок эксплуатации, а также внешние: пыль, грязь, соли на дорогах.

Неисправности электрических узлов – на что обратить внимание

Неисправности генератора не обязательно вызываются его поломкой. Причина может скрываться в аккумуляторной батарее или электрической цепи. Источниками электропитания на автомобиле являются автогенератор и АКБ. Неисправности в одном из них вызывают перебои в работе всей системы электроснабжения. Вследствие машина эксплуатируется или в ненормальных условиях или останавливается.

Поворачивая ключ в замке зажигания, обращаем первым делом внимание на показания приборов. Когда не горит индикатор, это указывает на перегорание предохранителя, обрыв в проводах, неисправность контактов замка зажигания или реле. На некоторых автомобилях установлен, кроме индикатора, вольтметр. Если лампочка индикатора светит, но стрелка вольтметра находится в красной зоне или начале шкалы, возможен обрыв в статоре, вентилях или диодах. Короткое замыкание тоже провоцирует подобное поведение вольтметра.

Одновременный отказ индикатора и вольтметра наверняка вызван проблемами со щетками: они или износились, или отсутствует контакт между ними и регулятором. Негативное влияние на работоспособность генератора оказывают окисленные контактные кольца, их разрыв с обмоткой возбуждения, неисправный регулятор. Это указывает, что вовремя не проводилось техническое обслуживание.

Причина неисправности, когда отсутствуют показания контрольных приборов, может оказаться банальной: перегорел предохранитель или окислились контакты в гнезде. Не следует исключать и окисления аккумуляторных клемм. Ликвидация подобных неисправностей очень простая. В любом случае при неисправности в электроснабжении автомобиля не следует сразу снимать генератор: сначала анализируем показания приборов, начинаем поиск с поломок самого простого.

Определение причин – ищем виноватого

Диагностику начинаем, замеряя напряжение на клеммах, чтобы определить, где кроется неисправность: в аккумуляторе или генераторе. Проверяем универсальным прибором – мультиметром. Перед поездкой измеряем на неработающем двигателе напряжение на клеммах. Показатель должен составлять минимум 12,5 В. Включаем зажигание: на нормальной батарее напряжение несколько упадет, но не менее, чем до 12,4 В, необходимых, чтобы запустить двигатель. После запуска двигателя проверяем показания прибора: при нормальном заряде они находятся в пределах 13,5–14,5 вольт.

Отклонения в большую сторону свидетельствуют о неисправностях генератора, которые возможны в таких узлах:

• регуляторе;
• диодном мосту;
• обмотках – короткое замыкание.

Не исключены также повреждения АКБ из-за старения, выкипания, разрушения пластин или сбой в контрольном блоке зарядки, если он имеется. Если напряжение меньше 13,5 В, значит, на клеммы поступает низкий зарядный ток из-за неправильной работы регулировочного устройства или проблем с проводкой.

Мультиметром можно измерить зарядный ток генератора. Отсоединяем от него толстый провод, тщательно заизолировав, чтобы не коснулся массы: к нему подсоединен «+» батареи. Одним щупом касаемся свободного контакта на генераторе, другим – плюсовой клеммы аккумулятора. Мультиметр предварительно выставлен на 10 Ампер. Заводим двигатель: вначале ток зарядки больше 5 А, затем постепенно начинает уменьшаться. Такие показатели говорят об исправности генератора, в противном случае следует приступать к диагностике его узлов.

Работоспособность узлов генератора – проверка электрических частей

Проверяем статорную и роторную обмотку, диоды выпрямительного блока. Диагностика не сложна, и можно обойтись бе электромеханика со стороны, потому что его услуги могут оказаться дорогостоящими. Понадобится мультиметр, даже если его нет, приобретение окажется намного дешевле, чем прибегнуть к помощи со стороны. Генератор следует снять с машины и разобрать. Начинаем с якоря: мультиметр включаем в режиме измерения сопротивления с диапазоном 200 Ом. Подносим щупы к коллектору. Если прибор показывает:

• 1,8–5,0 Ом – повреждения ротора отсутствуют;
• бесконечное сопротивление – обрыв в обмотке;
• сопротивление меньше 1,8 Ом – межвитковое замыкание.

Обрыв происходит обычно в месте соединения обмотки с кольцами. Берем иглу и стараемся легонько пошевелить места пайки, чтобы обнаружить обрыв. Рассматриваем изоляцию – потемневшая, осыпавшаяся свидетельствует, что произошел разрыв или замыкание, отчего прибор фиксирует малое сопротивление. Осталось проверить замыкание на массу. Один щуп подносим к кольцу, другим – к ротору. Омметр покажет бесконечное сопротивление при исправной обмотке. В другом случае ротор подлежит замене.

Основные неисправности в статорной обмотке – обрыв и замыкание. По очереди проверяем сопротивление обмоток, которое будет небольшим, когда обрывов нет. Проверяя замыкание на массу, сначала отсоединяем выпрямительный блок от обмоток. Прикасаемся одним щупом к любой обмотке, другим – к корпусу. Бесконечное сопротивление указывает, что они не замыкают на массу. Делаем визуальный осмотр и убеждаемся, что изоляция нигде не растрескалась и не подгорела. Если обнаруживаем следы подгорания, замыкание произошло в диодах.

Проверка диодного моста проводится тестером при отключенных обмотках. Включаем прибор в режим проверки диодов. Красным щупом касаемся плюса или минуса диода, а черным – вывода. Затем щупы меняем местами. При исправном состоянии показания в каждом случае будут значительно отличаться. Если они одинаковы, диодный мост неисправен. О неисправности также свидетельствуют окисленные от перегрева контакты.

Ремонт – восстановление, замена узлов

К механическим неисправностям генератора относятся изношенные щетки, подшипники, повреждения шкива, контактных колец. Поменять щетки очень просто: сначала снимаем минусовую клемму батареи, демонтируем щеткодержатель. Очищаем его гнездо от сажи и пыли, также поступаем с коллектором и пружинами. Применяем мягко ворсистую ткань или такую же щетку. Устанавливаем новые щетки, убеждаемся в их свободном скольжении. Собираем узел, подключаем провод АКБ.

Если конструкция сборная, состоит из блока щеток с регулятором, снимаем массу с батареи, снимаем резиновый колпачок плюса, откручиваем крепежную гайку, снимаем узел. Удаляем пластиковый кожух, снимаем пружинные фиксаторы, расположенные по периметру. Крестовидной отверткой раскручиваем регулятор со щетками, отсоединяем провода, идущие к ним. Новую конструкцию устанавливаем на место.

Со временем изнашивается коллектор генератора. Способы устранения дефекта возможны в нескольких вариантах:

• купить новый ротор или генератор;
• проточить коллектор;
• заменить кольца.

В последнем случае затраты минимальные, а ремонт несложный. Сначала снимаем подшипник, используя съемник или с применением подходящего рожкового ключа. Его вставляем между коллектором и подшипником и легонько постукиваем молотком, передвигая ключ по кругу. Сняв подшипник, снимаем плоской отверткой заглушку. Разгибаем 2 открывшихся контакта, освобождаем выводы.

Применяя молоточек, надеваем на ротор новые кольца. Не исключено, что придется применить напильник. Насаживаем аккуратно, без перекоса, иначе щетки быстро износятся. Загибаем контакты, припаиваем, если есть возможность, и насаживаем пластиковый кожух. Используя трубку подходящего диаметра, набиваем на вал подшипник.

Чтобы заменить подшипники, вышедшие из строя, используем описанный выше способ снятия старого и установки нового.

Очень распространенный недостаток в работе генератора, когда он недозаряжает АКБ. Первым делом осматриваем ремень и проверяем его натяжение. Оно регулируется передвижение генератора по регулирующей планке. Сначала ослабляем гайку, затем передвигаем генератор, чтобы натянуть ремень. Он должен иметь небольшой прогиб после легкого нажатия пальцем – около 10 мм. Следует иметь с собой запасной ремень и регулятор, чтобы заменить в случае поломки, если такое произошло в пути.

При обрыве и коротком замыкании обмоток можно воспользоваться услугами по перемотке. Стоит это в специализированных мастерских довольно дорого, а пользоваться услугами со стороны рисковано. Перемотка – сложный процесс, при недостаточных навыках ремонт выйдет некачественным, возможны проблемы с генератором: долго не прослужит или технические характеристики окажутся нарушенными. Если нет уверенности в качественной перемотке, лучше купить новый генератор.