máy phát điện tự động
Điều khoản tự động,  bài viết,  Thiết bị xe,  Hoạt động của máy móc

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Máy phát điện trong ô tô

Máy phát điện xuất hiện trong ngành công nghiệp ô tô vào đầu thế kỷ 20 cùng với pin, đòi hỏi phải sạc lại liên tục. Đây là những cụm DC khổng lồ đòi hỏi phải được bảo trì liên tục. Máy phát điện hiện đại đã trở nên nhỏ gọn, độ tin cậy cao của các bộ phận riêng lẻ là do sự ra đời của công nghệ sản xuất mới. Tiếp theo, chúng ta sẽ phân tích thiết bị, nguyên lý hoạt động và các lỗi hư hỏng điển hình của máy phát điện một cách chi tiết hơn. 

Máy phát điện tự động là gì

bộ phận máy phát điện

Máy phát điện ô tô là một đơn vị chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện và thực hiện các chức năng sau:

  • cung cấp một lượng pin ổn định và liên tục khi động cơ đang chạy;
  • cung cấp năng lượng cho tất cả các hệ thống trong quá trình khởi động động cơ, khi đó động cơ khởi động tiêu thụ một lượng lớn điện năng.

Máy phát điện được lắp trong khoang động cơ. Do các giá đỡ, nó được gắn vào lốc máy, truyền động bằng dây đai truyền động từ puli trục khuỷu. Một máy phát điện được mắc trong mạch điện song song với pin dự trữ.

Pin chỉ được sạc khi lượng điện tạo ra vượt quá điện áp của pin. Công suất của dòng điện sinh ra phụ thuộc vào số vòng quay của trục khuỷu, tương ứng điện áp tăng theo số vòng quay của ròng rọc với một cấp tiến hình học. Để tránh sạc quá mức, máy phát điện được trang bị bộ điều chỉnh điện áp điều chỉnh lượng điện áp đầu ra, cung cấp 13.5-14.7V.

Tại sao ô tô cần máy phát điện?

Trong một chiếc xe hơi hiện đại, hầu hết mọi hệ thống đều được điều khiển bởi các cảm biến ghi lại các chế độ hoạt động khác nhau của chúng. Nếu tất cả các yếu tố này hoạt động nhờ vào việc sạc pin, thì chiếc xe thậm chí sẽ không có thời gian để làm ấm, vì pin đã cạn hoàn toàn.

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Để trong quá trình vận hành của động cơ, mỗi hệ thống sẽ không được cấp điện bằng pin, người ta lắp một máy phát điện. Nó chỉ hoạt động khi động cơ đốt trong được bật và cần thiết cho:

  1. Sạc lại pin;
  2. Cung cấp đủ năng lượng cho từng tổ máy trong hệ thống điện của máy;
  3. Ở chế độ khẩn cấp hoặc ở mức tải tối đa, thực hiện cả hai chức năng - vừa nạp pin, vừa cung cấp năng lượng cho hệ thống điện của xe.

Pin cần được sạc lại vì chỉ năng lượng của pin được sử dụng khi khởi động động cơ. Để ngăn pin phóng điện khi đang lái xe, không nên bật nhiều người tiêu dùng năng lượng.

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Ví dụ, vào mùa đông, một số tài xế bật hệ thống khí hậu của ô tô và máy sưởi kính khi làm ấm cabin, và để quá trình này không diễn ra nhàm chán, họ cũng có một hệ thống âm thanh mạnh mẽ. Kết quả là, máy phát điện không có thời gian để tạo ra nhiều năng lượng như vậy và nó được lấy một phần từ pin.

Lái xe và gắn kết

Cơ cấu này được dẫn động bằng bộ truyền động dây đai. Nó được kết nối với puli trục khuỷu. Thông thường, đường kính ròng rọc trục khuỷu lớn hơn đường kính của máy phát điện. Do đó, một vòng quay của trục cơ cấu tay quay tương ứng với một số vòng quay của trục máy phát. Kích thước như vậy cho phép thiết bị tạo ra nhiều năng lượng hơn cho các phần tử và hệ thống tiêu thụ khác nhau.

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Máy phát điện được lắp gần với puli trục khuỷu. Lực căng của dây đai truyền động ở một số kiểu xe được thực hiện bằng các con lăn. Xe bình dân có giá đỡ máy phát điện đơn giản hơn. Nó có một hướng dẫn trên đó thân thiết bị được cố định bằng bu lông. Nếu lực căng của dây đai bị lỏng (dưới tải trọng, nó sẽ trượt trên puli và phát ra tiếng kêu), thì điều này có thể được khắc phục bằng cách di chuyển vỏ máy phát ra xa hơn một chút từ puli trục khuỷu và cố định nó.

Tính năng thiết bị và thiết kế

Các máy phát điện trên ô tô thực hiện chức năng giống nhau, làm việc theo nguyên lý giống nhau, nhưng khác nhau về kích thước, cách thực hiện các bộ phận lắp ráp, kích thước của puli, đặc điểm của bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh điện áp, ở sự có mặt của quá trình làm mát (chất lỏng hoặc không khí thường được sử dụng trên động cơ diesel). Máy phát điện bao gồm:

  • hộp đựng (mặt trước và mặt sau);
  • stato;
  • rôto;
  • cầu diode;
  • ròng rọc;
  • bàn chải lắp ráp;
  • Bộ điều chỉnh điện áp.

Nhà ở

hộp máy phát điện

Phần lớn các máy phát điện có phần thân bao gồm hai nắp, được nối bằng đinh tán và được siết chặt bằng đai ốc. Chi tiết làm bằng hợp kim nhôm nhẹ tản nhiệt tốt, không nhiễm từ. Vỏ có lỗ thông gió để truyền nhiệt.

Stator

stator

Nó có dạng hình khuyên và được lắp bên trong cơ thể. Nó là một trong những bộ phận chính, có nhiệm vụ tạo ra dòng điện xoay chiều do từ trường của rôto. Stato bao gồm một lõi, được ghép từ 36 tấm. Có một cuộn dây đồng trong các rãnh của lõi, dùng để tạo ra dòng điện. Thông thường, cuộn dây là ba pha, theo kiểu kết nối:

  • ngôi sao - các đầu của cuộn dây được kết nối với nhau;
  • tam giác - các đầu của cuộn dây được xuất riêng.

Rotor

rôto

Xoay để làm, trục quay trên các ổ bi kiểu kín. Trên trục lắp một cuộn dây kích từ, có nhiệm vụ tạo ra từ trường cho stato. Để đảm bảo hướng chính xác của từ trường, hai lõi cực có sáu răng mỗi lõi được lắp phía trên cuộn dây. Ngoài ra, trục rôto được trang bị hai vòng đồng, đôi khi bằng đồng hoặc thép, qua đó dòng điện chạy từ pin đến cuộn dây kích từ.

Cầu diode / bộ chỉnh lưu

cầu diode

Cũng là một trong những bộ phận chính, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, mang đến sự tích điện ổn định cho ắc quy ô tô. Cầu diode bao gồm một dải tản nhiệt âm và dương, cũng như các điốt. Các điốt được hàn kín vào cầu.

Dòng điện được đưa đến cầu diode từ cuộn dây stato, được nắn thẳng và cấp cho pin thông qua tiếp điểm đầu ra ở nắp sau. 

Ròng rọc

Ròng rọc, thông qua đai truyền động, truyền mô-men xoắn đến máy phát điện từ trục khuỷu. Kích thước của ròng rọc xác định tỷ số truyền, đường kính của nó càng lớn thì càng cần ít năng lượng để quay máy phát điện. Những chiếc xe hiện đại đang chuyển sang bánh lái tự do, mục đích của nó là làm dịu các dao động trong quá trình quay của ròng rọc, đồng thời duy trì độ căng và tính toàn vẹn của dây đai. 

Lắp ráp bàn chải

lắp ráp bàn chải

Trên ô tô hiện đại, chổi than được kết hợp thành một bộ phận với bộ điều chỉnh điện áp, chúng chỉ thay đổi khi lắp ráp, vì tuổi thọ của chúng khá dài. Chổi dùng để truyền điện áp đến các vòng trượt của trục rôto. Chổi than chì được ép vào bằng lò xo. 

Bộ điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh bán dẫn đảm bảo rằng điện áp yêu cầu được duy trì trong các thông số quy định. Nằm trên bộ phận giữ bàn chải hoặc có thể được tháo rời.

Các thông số chính của máy phát điện

Việc sửa đổi máy phát điện phù hợp với các thông số của hệ thống trên xe. Dưới đây là các thông số được tính đến khi chọn nguồn năng lượng:

  • Điện áp mà thiết bị tạo ra là 12 V trong tiêu chuẩn và 24V cho các hệ thống mạnh mẽ hơn;
  • Dòng điện tạo ra không được thấp hơn dòng điện yêu cầu đối với hệ thống điện của ô tô;
  • Đặc tính tốc độ dòng điện là một thông số xác định sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào tốc độ quay của trục máy phát;
  • Hiệu quả - trong hầu hết các trường hợp, mô hình tạo ra chỉ số 50-60 phần trăm.

Các thông số này phải được tính đến khi nâng cấp xe. Ví dụ, nếu một bộ tăng âm mạnh hơn hoặc điều hòa không khí được lắp đặt trong ô tô, hệ thống điện của ô tô sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với mức mà máy phát điện có thể tạo ra. Vì lý do này, bạn nên tham khảo ý kiến ​​của thợ điện ô tô về cách chọn nguồn điện phù hợp.

Cách hoạt động của trình tạo tự động

Sơ đồ hoạt động của máy phát điện như sau: khi bật chìa khóa trong công tắc đánh lửa, nguồn điện sẽ được bật. Điện áp từ pin được cung cấp cho bộ điều chỉnh, do đó, nó truyền nó đến các vòng trượt bằng đồng, người tiêu dùng cuối cùng là cuộn dây kích thích rôto.

Kể từ thời điểm trục khuỷu động cơ quay, trục rôto bắt đầu quay qua bộ truyền động đai, một trường điện từ được tạo ra. Rôto tạo ra dòng điện xoay chiều, khi đạt đến một tốc độ nhất định thì dây quấn kích từ được cấp điện từ chính máy phát chứ không phải từ ắc quy.

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Sau đó, dòng điện xoay chiều chạy đến cầu diode, nơi diễn ra quá trình “cân bằng”. Bộ điều chỉnh điện áp giám sát chế độ làm việc của rôto, nếu cần, thay đổi điện áp của cuộn dây trường. Do đó, với điều kiện là các bộ phận ở trong tình trạng tốt, dòng điện ổn định được cung cấp cho pin, cung cấp điện áp cần thiết cho mạng trên bo mạch. 

Một chỉ báo pin được hiển thị trên bảng điều khiển của những chiếc xe hiện đại hơn, cũng cho biết trạng thái của máy phát điện (nó sáng lên khi dây curoa bị đứt hoặc sạc quá mức). Những chiếc ô tô như VAZ 2101-07, AZLK-2140 và các "thiết bị" khác của Liên Xô có đồng hồ chỉ thị quay số, ampe kế hoặc vôn kế để bạn luôn có thể theo dõi tình trạng của máy phát điện.

Bộ điều chỉnh điện áp để làm gì?

Tình huống: khi động cơ đang hoạt động, lượng pin giảm mạnh, hoặc xảy ra hiện tượng quá tải. Đầu tiên bạn cần kiểm tra lại ắc quy, còn hoạt động bình thường hay không thì vấn đề nằm ở bộ điều chỉnh điện áp. Bộ điều chỉnh có thể được điều khiển từ xa hoặc được tích hợp vào cụm chổi than.

Ở tốc độ động cơ cao, điện áp từ máy phát điện có thể tăng lên 16 vôn, và điều này ảnh hưởng xấu đến các tế bào của pin. Bộ điều chỉnh "loại bỏ" dòng điện dư thừa, nhận nó từ pin và cũng điều chỉnh điện áp trong rôto.

Tóm tắt về phí mà máy phát điện phải cung cấp:

Giá xe phải trả là bao nhiêu? BÀN LUẬN

Các quy tắc có hại cho hoạt động của máy phát điện (theo Oster)

Sau đây là các bước từ phiếu tự đánh giá “cách tiêu diệt máy phát điện trong hai bước”:

máy phát điện bị cháy

Cách kiểm tra máy phát điện trên ô tô

Mặc dù máy phát điện nên được sửa chữa bởi các chuyên gia, bạn có thể tự mình kiểm tra hoạt động của nó. Trên những chiếc ô tô cũ, những người lái xe có kinh nghiệm đã kiểm tra hoạt động của máy phát điện như sau.

Khởi động động cơ, bật đèn pha và khi động cơ đang chạy, ngắt kết nối cực âm của ắc quy. Khi máy phát điện chạy, nó tạo ra điện năng cho tất cả các hộ tiêu thụ, để khi ngắt ắc quy, động cơ không bị chết máy. Nếu động cơ bị chết máy, điều đó có nghĩa là máy phát điện cần được đưa đi sửa chữa hoặc thay thế (tùy thuộc vào loại sự cố).

Nhưng trên những chiếc xe mới tốt hơn là không nên sử dụng phương pháp này. Nguyên nhân là do máy phát điện hiện đại dành cho những loại xe như vậy được thiết kế để chịu tải liên tục, một phần được bù đắp bằng cách sạc pin liên tục. Nếu nó bị tắt trong khi máy phát điện đang chạy, nó có thể làm hỏng nó.

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Cách an toàn nhất để kiểm tra máy phát điện là sử dụng đồng hồ vạn năng. Nguyên tắc xác minh như sau:

Trục trặc máy phát điện ô tô

Máy phát điện bị lỗi cơ và điện.

Lỗi cơ học:

Điện:

Sự cố của bất kỳ bộ phận nào của máy phát điện dẫn đến việc sạc thấp hơn hoặc ngược lại. Thông thường, bộ điều chỉnh điện áp và ổ trục bị hỏng, dây đai truyền động thay đổi theo quy định bảo dưỡng.

Nhân tiện, nếu đôi khi bạn muốn lắp vòng bi cải tiến và bộ điều chỉnh, hãy chú ý đến đặc điểm của chúng, nếu không rất có thể việc thay thế bộ phận sẽ không mang lại hiệu quả mong muốn. Tất cả các sự cố khác đều yêu cầu phải tháo máy phát điện và việc tháo rời nó, tốt nhất là giao cho chuyên gia. Điều chính cần nhớ là nếu bạn không tuân theo các quy tắc theo Oster, thì sẽ có mọi cơ hội để máy phát điện hoạt động lâu dài và không gặp sự cố.

Đây là đoạn video ngắn về mối liên hệ giữa nguồn điện của máy phát điện và pin:

Khó khởi động động cơ

Mặc dù động cơ chỉ được cung cấp năng lượng bởi pin để khởi động, nhưng việc khởi động khó khăn có thể cho thấy dòng điện rò rỉ hoặc pin không được sạc đúng cách. Điều đáng nói là những chuyến đi ngắn ngày sẽ tiêu tốn rất nhiều năng lượng và trong thời gian này, ắc quy sẽ không phục hồi được điện tích.

Nếu mỗi ngày xe khởi động càng ngày càng kém và những chuyến đi dài ngày thì bạn nên chú ý đến máy phát điện. Nhưng sự cố của máy phát điện không chỉ có thể liên quan đến việc sạc pin kém mà còn với việc sạc pin quá mức. Trong trường hợp này, cần phải thay thế rơ le-bộ điều chỉnh, chịu trách nhiệm duy trì điện áp đầu ra cụ thể.

Đèn pha mờ hoặc nhấp nháy

Trong quá trình hoạt động, máy phát điện phải cung cấp đầy đủ năng lượng cho tất cả người tiêu dùng trên xe (ngoại trừ các thiết bị bên ngoài mạnh mẽ, sự hiện diện của các thiết bị này không do nhà sản xuất cung cấp). Nếu trong quá trình di chuyển, người lái xe nhận thấy đèn pha mờ hơn hoặc nhấp nháy thì đây là triệu chứng của máy phát điện bị trục trặc.

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Một máy phát điện như vậy có thể tạo ra điện tích bình thường, nhưng nó có thể không thể đối phó với tải tăng lên. Có thể nhận thấy sự cố tương tự do ánh sáng nhấp nháy hoặc mờ của đèn nền bảng điều khiển thiết bị.

Biểu tượng trên trang tổng quan đang bật

Để cảnh báo người lái xe về việc sạc không đủ và các vấn đề khác liên quan đến nguồn điện, các nhà sản xuất đã đặt một biểu tượng có hình cục pin trên bảng điều khiển. Nếu biểu tượng này sáng lên có nghĩa là xe gặp vấn đề nghiêm trọng về điện.

Tùy theo tình trạng và loại ắc quy mà không cần sạc lại (chỉ tính theo dung lượng ắc quy), xe có thể chạy được vài chục km. Trên mỗi viên pin, nhà sản xuất cho biết pin sẽ dùng được trong bao lâu mà không cần sạc lại.

Ngay cả khi tất cả các hộ tiêu thụ năng lượng bị tắt, pin vẫn sẽ được phóng điện, vì điện là cần thiết để tạo ra tia lửa điện trong xi lanh (hoặc làm nóng không khí trong bộ phận diesel). Khi biểu tượng ắc quy sáng lên, bạn phải đến ngay dịch vụ ô tô gần nhất hoặc gọi xe đầu kéo (một số loại ắc quy lắp trên ô tô hiện đại không thể phục hồi sau khi xả sâu).

Còi truyền động đai

Âm thanh như vậy thường xuất hiện ngay sau khi khởi động động cơ trong điều kiện thời tiết ẩm ướt hoặc sau khi vượt qua vũng nước sâu. Lý do cho hiệu ứng này là để nới lỏng độ căng của dây đai máy phát điện. Nếu sau khi thắt chặt, dây đai bắt đầu kêu lại theo thời gian, thì cần phải xác định lý do tại sao nó nhanh chóng bị nới lỏng.

Dây curoa của máy phát điện phải được kéo căng tốt, bởi vì khi bật các bộ tiêu thụ khác nhau, nó sẽ tạo ra nhiều lực cản hơn đối với sự quay của trục (để tạo ra nhiều điện hơn, như trong một máy phát điện thông thường).

Máy phát điện tự động. Thiết bị và cách thức hoạt động

Trong một số ô tô hiện đại, lực căng đai được cung cấp bởi một bộ căng tự động. Trong thiết kế của những ô tô đơn giản hơn, yếu tố này không có, và việc căng dây đai phải được thực hiện bằng tay.

Dây đai quá nóng hoặc đứt

Dây đai truyền động bị nóng hoặc hỏng sớm cho thấy rằng nó đang bị vận hành quá mức. Tất nhiên, người lái xe không nhất thiết phải kiểm tra nhiệt độ của ổ phát điện mỗi lần, nhưng nếu có thể nghe rõ mùi cao su cháy và khói nhẹ xuất hiện trong khoang máy thì cần phải kiểm tra tình trạng của dây cu-roa. .

Thông thường, dây đai bị mòn sớm do hỏng ổ trục máy phát hoặc trục lăn căng, nếu chúng nằm trong thiết kế. Đứt dây đai máy phát điện trong một số trường hợp có thể dẫn đến gián đoạn thời gian van do mảnh rơi dưới đai điều khiển.

Âm thanh đổ chuông hoặc sột soạt từ dưới mui xe

Mỗi máy phát điện đều được trang bị các ổ lăn tạo khoảng cách không đổi giữa các cuộn dây rôto và stato. Sau khi khởi động động cơ, các ổ trục liên tục quay, nhưng không giống như nhiều bộ phận của động cơ đốt trong, chúng không nhận được dầu bôi trơn. Bởi vì điều này, chúng nguội hơn.

Do ứng suất cơ học và nhiệt liên tục (dây đai phải chịu lực căng quá chặt), ổ trục có thể mất khả năng bôi trơn và nhanh chóng bị hỏng. Nếu trong quá trình vận hành của máy phát điện hoặc khi tăng tải, xảy ra hiện tượng kêu răng rắc hoặc gỉ kim loại thì nên thay ổ trục. Trong một số sửa đổi của máy phát điện có một ly hợp chạy quá tốc, giúp làm dịu các dao động xoắn. Cơ chế này cũng thường bị lỗi. Máy phát điện sẽ cần được tháo ra để thay thế các ổ trục hoặc bánh đà tự do.

tiếng ồn điện

Âm thanh này tương tự như âm thanh của động cơ điện lớn, chẳng hạn như động cơ được lắp trên xe đẩy. Khi âm thanh như vậy xuất hiện, cần phải tháo dỡ máy phát điện và kiểm tra tình trạng của các cuộn dây của nó. Về cơ bản, nó xuất hiện khi cuộn dây trong stato đóng lại.

Video về chủ đề

Tóm lại - mô tả chi tiết nguyên lý hoạt động của máy phát điện trên ô tô:

Câu hỏi và trả lời:

Máy phát điện trên ô tô để làm gì? Cơ chế này đảm bảo tạo ra dòng điện để pin dự trữ không bị lãng phí. Một máy phát điện biến đổi cơ năng thành điện năng.

Máy phát điện trong ô tô cung cấp năng lượng gì? Trong khi động cơ hoạt động, máy phát điện tạo ra điện năng để sạc lại ắc quy và cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị điện trên xe. Công suất của nó phụ thuộc vào số lượng người tiêu dùng.

2 комментария

Thêm một lời nhận xét