Generador de automóvil: dispositivo y principio de funcionamiento

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:13

Cualquier automóvil tiene accesorios. Estos son nodos y mecanismos, sin los cuales su trabajo no es posible. Los accesorios incluyen un motor de arranque, bomba de dirección asistida, compresor de aire acondicionado, colector de admisión y escape, embrague. Pero esta lista también incluye un generador de automóviles. Es él quien le permite mantener un voltaje estable en la red de a bordo. Pocas personas conocen el dispositivo de un generador de automóviles y su principio de funcionamiento. Pero esta información será útil para todos los conductores. Bueno, veamos cómo funciona y funciona este elemento articulado.

Característica

Un generador es un motor eléctrico que convierte la energía mecánica en corriente.

Este elemento se utiliza para alimentar equipos eléctricos cuando el motor de combustión interna está en marcha, así como para cargar la batería del automóvil. Todos los autos modernos usan un alternador automotriz.

¿Dónde está?

A menudo, este mecanismo se encuentra frente al motor. Funciona desde el cigüeñal por medio de una correa (tipo río o dentada). Por lo general, los fabricantes de automóviles colocan el generador en el punto más alto en relación con el motor. Sin embargo, existen modelos en los que el mecanismo va acoplado casi en la zona del cárter del motor. ¿Por qué es importante colocar el mecanismo en el punto más alto posible? El hecho es que el generador de automóviles tiene mucho miedo al agua. Incluso una pequeña cantidad de humedad puede dañarlo. Por lo tanto, los fabricantes están tratando de excluir la posibilidad de que el agua y otros líquidos penetren en la superficie de este mecanismo. Cuanto más alto se encuentre este elemento, más seguro será para él.

Dispositivo

El diseño del generador incluye:

• Bobinado del estator.
• Portada.
• Bobinado de excitación.
• Nudo de cepillo.
• Contraportada.
• Anillos colectores.
• Mitades de polo.
• Unidad rectificadora.
• Polea de transmisión.
• Impulsor del ventilador.

También tenga en cuenta que este nodo puede tener un diseño diferente:

• Tradicional.
• Compacto.

Las diferencias están en la estructura del ventilador, el conjunto del rectificador y la polea de transmisión. De lo contrario, el dispositivo y el funcionamiento del generador de automóviles son idénticos. Tanto el mecanismo tradicional como el compacto constan de un rotor, una unidad rectificadora, un conjunto de escobillas, un regulador de voltaje y un estator. ¿Para qué sirven todos estos componentes?considerar más.

Rotor

Este mecanismo se utiliza para crear un campo magnético en el generador. Se proporciona un devanado de excitación en el eje del rotor. Este último se coloca en placas polares especiales, cada una de las cuales tiene seis protuberancias. Además, un anillo de contacto se encuentra en el eje. Sirve para alimentar el devanado de excitación. Por lo general, los anillos están hechos de cobre (con menos frecuencia, de latón). Los cables del devanado de excitación están soldados a estos elementos.

Además, hay uno o dos impulsores de ventilador en el eje del rotor. Proporcionan refrigeración de bobinado durante el funcionamiento del generador. El mecanismo giratorio del rotor consta de dos rodamientos de bolas sin mantenimiento.

Estator

Su función es crear corriente alterna. El generador de automóviles está necesariamente equipado con este elemento. El estator está integrado estructuralmente con el devanado y el núcleo. Este último es un conjunto de varios platos. En 36 ranuras de bobinado hay tres bobinados más, que forman una conexión trifásica. Los fabricantes utilizan dos tipos de devanados:

• Ola.
• Bucle invertido.

La conexión en sí se realiza utilizando diferentes tecnologías:

• Esquema "triángulo". En este caso, los extremos del devanado están conectados en serie.
• Patrón de estrella. Aquí los extremos del devanado están conectados en un solo punto.

Caso

Contiene la mayoría de los componentes del generador. La caja consta de dos cubiertas: trasera y delantera. El primero está del lado de los anillos colectores, el segundo está del lado de la polea de transmisión.

Estas partes están unidas con pernos largos. Las tapas en sí están hechas de aleación de aluminio no magnético. El estuche también incluye ventanas de ventilación y dos pies de montaje.

Unidad de escobillas y rectificador

El conjunto de escobillas se usa para transferir corriente desde el devanado de excitación a los anillos colectores. ¿Cómo está organizado este nodo? Consta de dos cepillos de grafito con muelles. Toda la estructura está integrada con el regulador de tensión del alternador del coche.

Ahora sobre la unidad rectificadora. Es necesario convertir la tensión sinusoidal en corriente continua de la red de a bordo. Este bloque consta de placas. Realizan la función de un disipador de calor, y también se montan diodos en ellos. En total, hay seis diodos semiconductores en el bloque. Hay dos elementos de este tipo para cada fase. Uno está conectado al positivo y el segundo al terminal negativo del alternador del automóvil. Por lo general, la conexión se realiza mediante soldadura blanda o soldada en los sitios de montaje.

Regulador de voltaje

Continuamos estudiando el dispositivo de un generador de automóvil. En el diseño del mecanismo siempre hay un regulador de voltaje (en la jerga de los automovilistas, "chocolate"). Este artículo puede tener:

• Conexión híbrida. En este caso, todos los radioelementos y accionamientos eléctricos se utilizan en el circuito con elementos microelectrónicos de película gruesa.
• Integrales. Aquí, todos los elementos del regulador, con la excepción de la etapa de salida, se realizan mediante microelectrónica de película delgada.tecnología.

La tarea principal del "chocolate" es estabilizar el voltaje, que puede variar con los cambios en el número de revoluciones del cigüeñal y la carga total de la red de a bordo.

Esta corrección se realiza automáticamente debido al efecto sobre la corriente del devanado de excitación. El regulador cambia la duración y frecuencia de los pulsos de corriente. Los generadores modernos tienen reguladores con compensación térmica. Por lo tanto, cuanto menor sea la temperatura de la batería, más voltaje se aplica a su carga.

Accionamiento del generador

En todos los vehículos, este equipo es accionado por el cigüeñal a través de una correa. Estos últimos pueden ser de tipo cuña o policuña. El alcance de la primera está significativamente limitado por el diámetro de la polea conducida. El número de revoluciones del rotor cuando el motor está funcionando suele ser dos o tres veces la velocidad del cigüeñal.

A menudo, los automóviles usan una correa trapezoidal acanalada. Es más versátil, porque con un pequeño diámetro de la polea conducida, la correa le permite realizar una mayor relación de transmisión. La tensión del elemento de accionamiento se ajusta mediante un rodillo especial.

El principio de funcionamiento de un generador de automóvil

¿Cómo funciona este equipo? Su principio de funcionamiento es el siguiente. Cuando se gira la llave, la corriente de la batería fluye a través del conjunto de escobillas y suena hasta el devanado de excitación. Se induce un campo magnético en el devanado. Cuando el cigüeñal del motor de combustión interna gira, el rotor del generador también funciona al mismo tiempo. El campo magnético de este último impregna el devanado.estator Se genera una tensión alterna en los terminales. A cierta velocidad, el generador comienza a autoexcitarse. Por lo tanto, el devanado es alimentado por el propio generador.

La unidad rectificadora comienza a convertir este voltaje en corriente continua. Con un cambio en la carga del motor, el llamado. "chocolate". El regulador corrige la frecuencia de encendido del devanado del generador. A medida que aumenta la velocidad, el tiempo de encendido disminuye. Por el contrario, cuando la carga cae, la frecuencia aumenta.

Generador sin escobillas

Algunos autos tienen un mecanismo sin escobillas. En su diseño posee un rotor con placas de hierro prensado transformador. El devanado se coloca en el estator. Y la fuerza electromotriz se forma corrigiendo la conductividad magnética del espacio entre el estator y el rotor.

Especificaciones del alternador del coche

Los principales parámetros de este mecanismo incluyen:

• Corriente nominal. Esta es la corriente máxima de salida a una velocidad de seis mil revoluciones por minuto.
• Tensión nominal. Según el tipo de sistema eléctrico del vehículo, este parámetro es de 12 o 24 V. La mayoría de los automóviles y SUV utilizan un circuito de 12 voltios.
• Poder. El alternador de un automóvil puede ser de 60 o 120 amperios. Todo depende del tipo de automóvil y del tamaño del motor en sí. Si hablamos de la mayoría de los automóviles, a menudo usan 80 amperios.generador.

Diagnóstico

¿Puedo comprobar el estado del generador de un coche con mis propias manos? Los expertos dicen que es posible diagnosticar un elemento en condiciones de garaje utilizando un multímetro convencional. Pero antes de eso, debe verificar la conexión del generador del automóvil y también asegurarse de que todas las conexiones funcionen. Abre el capó del coche y encuentra la correa de transmisión. Debe estirarse con tal fuerza que se doble 1-1,5 centímetros de profundidad por la presión del pulgar. Si hablamos de valores exactos, esta deflexión se mide con una fuerza de 10 kgf.

En la primera etapa, se verifica el regulador de voltaje. Para hacer esto, transferimos el multímetro al modo de voltímetro. Calentamos el motor a velocidad media con los faros encendidos durante diez minutos. A continuación, medimos el voltaje a la salida de la masa del generador y en su plus. El valor nominal es de 13,5 a 14,6 V. Si la cifra es menor o mayor, entonces el regulador no está haciendo su trabajo y necesita ser reemplazado.

A continuación, procedemos al diagnóstico del puente de diodos. Encendemos el dispositivo en el modo de medición de corriente alterna. Conectamos las sondas a la pinza "30" ya la masa del generador. El voltaje no debe ser superior a 0,5 V. De lo contrario, el puente de diodos no funciona correctamente. Para comprobar la avería a tierra, apague el generador y retire el cable del generador, que es adecuado para el terminal 30 positivo. A continuación, conectamos el multímetro con sondas al impulsor y terminal del generador desconectado. La corriente de descarga no debe exceder los 0,5 mA. Si élmás aún, hubo una ruptura del aislamiento del devanado o de los propios diodos.

Comprobación de la corriente de retroceso

Tenga en cuenta: la corriente de retroceso se mide con una sonda, que es un complemento del multímetro. Este elemento es una especie de abrazadera con la que se cubren los cables y se mide la intensidad de la corriente. Entonces, ¿cómo probamos el generador? Para hacer esto, cubrimos el cable que va a la abrazadera en el terminal 30 con una sonda. Arranque el motor y manténgalo a alta velocidad. Encendemos la luz, la estufa y otros electrodomésticos. A continuación, medimos alternativamente a cada consumidor individualmente. El valor de la medición no debe exceder la suma de las lecturas de cada consumidor. La discrepancia máxima es de 5 amperios hacia abajo.

No será superfluo verificar la corriente de excitación del generador. Para ello, arranque el motor y déjelo funcionar durante cinco minutos a alta velocidad. A continuación, colocamos una sonda de medición alrededor del cable con terminal 67. Las lecturas serán iguales a la fuerza de la corriente de excitación. En un generador en funcionamiento, esta cifra es de tres a siete amperios.

Para verificar el devanado de excitación, debe desmontar el "chocolate" y el portaescobillas. Transferimos el dispositivo al modo de ohmímetro y aplicamos las sondas a los anillos colectores. El nivel de resistencia debe estar entre cinco y diez ohmios. Luego conectamos una sonda al estator. Sostenemos el segundo en cualquiera de los anillos de contacto. El dispositivo debe mostrar una resistencia infinitamente grande. Si este no es el caso, entonces el devanado está en cortocircuito a tierra.

Conclusión

Así que nos dimos cuenta¿Qué es un generador de automóvil y cómo verificarlo? Como puede ver, los diagnósticos se pueden hacer a mano. Sin embargo, para comprender este problema, debe conocer al menos superficialmente el dispositivo y el algoritmo del elemento.