Как проверить генератор на машине, не снимая?

Функционирование электрооборудования автомобиля зависит от надежной бесперебойной работы источников питания. Их функции выполняют:

Аккумуляторная батарея при неработающем двигателе;
Генератор при запущенном силовом агрегате.

Аккумулятор также обеспечивает работу стартера при запуске ДВС. Однако, емкость АКБ ограничена, накопленного заряда достаточно для питания потребителей в течение периода не более 1-2 часов. Основная нагрузка (в том числе, зарядка аккумулятора) приходится на автомобильный электрогенератор. Выход агрегата из строя (особенно в дороге) – серьезная проблема, поэтому владельцу авто следует периодически проверять исправность генератора, своевременно устранять неполадки, позаботиться о замене устройства при серьезной угрозе работоспособности.

Возможные причины поломки генератора.

Автомобильный электрогенератор представляет обычную электрическую машину постоянного или переменного тока. Автопроизводители в текущий момент отдают предпочтение трехфазному варианту с независимым питанием обмотки возбуждения.

Для электрических агрегатов характерны следующие причины неисправностей:

Физический износ и старение деталей конструкции. Следствием являются проблемы с механикой устройства (например, биения вала, заклинивание, вплоть до полного разрушения обмоточной части и корпуса), нарушение изоляции обмоток, обрывы проводников.
Превышение допустимых тепловых нагрузок, за счет чего наблюдается ускоренное разрушение (вплоть до полного выгорания) изоляции и нарушение работы других компонентов (например, щеток, встроенных выпрямителей, регуляторов).
Негативное воздействие внешней среды. К наиболее опасным факторам относятся температура, влажность, пыль, агрессивные примеси (пары аккумуляторного электролита, дорожные реагенты). Длительное воздействие приводит к нарушению изоляции, уменьшению сечения проводников на незащищенных участках (например, в местах контактов), появлению утечек, образованию нежелательных токопроводящих перемычек.

Полностью оградить устройство от действия перечисленных факторов в процессе эксплуатации невозможно. Однако соблюдение правил эксплуатации снизит риск появления серьезных неисправностей.

Если неполадок с электрооборудованием избежать не удалось, следует знать, как самостоятельно проверить генератор и определить неисправности.

Типичные неисправности автомобильного генератора.

В состав автогенератора переменного тока входят:

Статор с трехфазной обмоткой, создающей напряжение необходимого уровня.
Ротор с магнитными полюсами и обмоткой возбуждения, создающий необходимый для генерации магнитный поток. Обмотка соединена с коллекторными токосъемными кольцами.
Щеточный узел, оснащенный графитовыми или металло-графитовыми щетками, обеспечивающими контакт с токосъемными кольцами коллектора, подачу напряжения на обмотку возбуждения.
Подшипники и втулки, снижающие механическое сопротивление (трение) при вращении ротора.
Крышки, обеспечивающие частичную защиту основных элементов конструкции.
Дополнительные элементы. К ним относят блок диодных выпрямителей, реле-регулятора. Первый предназначен для преобразования переменного напряжения генератора в постоянное, поступающее в бортовую сеть для питания потребителей, зарядки аккумулятора, питающего через РР обмотку возбуждения. Второй регулирует напряжение возбуждения, стабилизируя входной напряжение генератора, отсекает АКБ при выходе напряжения за пределы, допустимые для аккумулятора. Эти элементы, хоть и являются функционально самостоятельными, конструктивно, в большинстве случаев, интегрированы с электрогенератором.

Среди неисправностей автомобильного электрогенератора встречаются проблемы механики и электрической части. Наиболее типичными являются:

Повреждение или износ приводного шкива;
Выработка (износ) или разрушение подшипников или втулок ротора;
Износ (разрушение поверхности) контактных колец коллектора;
Истирание или механическое разрушение щеток;
Короткое замыкание между токосъемными кольцами;
Проблемы с обмотками статора и ротора — обрыв проводников, короткие замыкания между витками обмоток, на металлические детали конструкции;
Выход из стоя выпрямительных диодов;
Потеря работоспособности реле-регулятора.

Перечисленные неисправности представляют серьезную опасность для электрооборудования автомобиля, прежде всего, аккумулятора.

Признаки неисправностей.

Первым, наиболее тревожным симптомом неисправностей являются проблемы с аккумулятором. Среди них:

Мигание или постоянное свечение сигнальной лампы разряда АКБ на приборной панели;
Недостаточный уровень заряда аккумулятора, вследствие чего затруднен или невозможен запуск стартера и ДВС автомобиля;
Перезаряд батареи, сопровождающийся выкипанием электролита, образованием характерного налета на контактах АБ и деталях авто.

Кроме того, явным признаком являются проблемы с электроснабжением бортовых потребителей, например, тусклое свечение осветительных приборов в салоне и фар. Изменение яркости ламп при изменении скорости вращения двигателя также свидетельствует о неполадках бортовых источников электропитания.

Нередко проблемы механики сопровождаются «звуковыми эффектами» — дребезгом, негромким писком или подвыванием.

Самостоятельная диагностика генератора без демонтажа с автомобиля.

Нередко неисправности электрогенератора проявляются в поездке, когда автовладелец лишен возможностей собственными силами демонтировать устройство (во многих моделях требуется наличие специального инструмента, свободного доступа со стороны днища) и детально проверить работоспособность. Но поверхностную диагностику, определение большинства возникших проблем можно провести, не снимая генератора с машины.

Предварительная проверка.

Предварительно осуществляется проверка деталей, непосредственно к генератору не относящихся, но оказывающих влияние на работоспособность:

Предохранителя в цепи заряда АКБ;
Приводного ремня.

Сгоревший предохранитель заменяют. Так же поступают с ремнем при наличии трещин, расслоений. Проверку натяжения осуществляют простым нажатием рукой на середину свободного участка. При прогибе более 10-15 мм потребуется регулировка натяжителем. В случае, когда возможностей регулировки недостаточно для устранения – ремень меняют.

Зачастую таких действий достаточно, чтобы восстановить нормальную зарядку АКБ. В противном варианте потребуется детальная диагностика.

Общая проверка работоспособности.

Для диагностики необходим мультиметр (тестер) или вольтметр с пределами измерения до 20 В. Универсальный прибор предпочтительнее, поскольку может понадобиться для дальнейшего тестирования узлов.

Порядок работы следующий:

Определяют напряжение на зажимах АКБ при заглушенном двигателе. Нормальным считается уровень 12.3-12.7 В (зависит от многих факторов, например, температуры). Напряжение порядка 12 В и ниже говорит о проблемах с зарядкой и/или АКБ и служит достаточным поводом для тщательной проверки узлов электрогенератора.
Заводят и прогревают двигатель, проводят повторный замер. Во всем диапазоне скоростей вращения напряжение должно лежать в пределах 13.2-14.2 В. Если напряжение не повышается до указанных значений – генератор неработоспособен, не обеспечивает заряда батареи или нарушены цепи заряда. Превышение уровня 14.5 В (для некоторых авто 14.8 В) свидетельствует о проблемах реле-регулятора, необходимости его дальнейшей проверки.

Нередко на интернет-сайтах описывают способ проверки без измерительных приборов. Согласно предлагаемой методике заводят двигатель, прогревают, затем отсоединяют одну из клемм аккумулятора. Если мотор не глохнет – электрогенератор функционирует удовлетворительно. Такая проверка ОПАСНА для электрооборудования автомобиля!

Даже незначительная индуктивность подсоединенных к клеммам АКБ проводников при прерывании тока (отсоединении контактов) становится источником выброса напряжения малой длительности со значительной амплитудой. Такой выброс может повредить бортовую электронику, вызвать перегорание приборов. Автовладельцам, которые решаются на такие действия, следует помнить – выполнять их допустимо только с «минусовой» клеммой аккумулятора, отсоединять «плюс» ЗАПРЕЩЕНО!

Строжайше запрещена еще одна «народная» проверка – «на искру» кратковременным замыканием присоединенных к выходу генератора проводников. Отсутствие ограничений по току способно вывести из строя выпрямительные диоды и другие элементы схемы!

Проверка отдельных узлов.

При обнаружении проблем в работе электрогенератора требуется проверка отдельных узлов, чтобы определиться с дальнейшими действиями – возможностью продолжать движение (если поломка произошла в поездке), необходимостью ремонта или полной замены устройства.

Вообще, при появлении проблем в дороге рекомендуется отключить генератор и добраться до ближайшего сервиса (на аккумуляторе, если хватит заряда) или на буксире (эвакуаторе). Эксплуатация автомобиля с неисправным источником питания может обернуться серьезными проблемами (например, полным выходом из строя бортовой электроники).

Проверка механики.

Износ втулок и подшипников, на первый взгляд представляется наименее серьезной проблемой. Однако, их износ приводит к увеличению трения, перегреву устройства, дополнительному (пускай, незначительному) отбору мощности двигателя. Возможны перекосы, разрушения деталей, полнее заклинивание ротора, обрыв приводного ремня.

Целостность приводного шкива проверяют визуально. Для контроля состояния подшипников (втулок) достаточно провернуть ротор вручную, попытаться сдвинуть его перпендикулярно оси вращения. При износе деталей слышен характерный звук, ротор проворачивается со значительным сопротивлением. Люфт перпендикулярно оси – признак значительного износа, говорит о необходимости замены деталей.

Щеточный узел.

Для проверки щеток достаточно демонтажа щеточного узла, визуального осмотра деталей. При сильном износе щетки рекомендуется заменить. Пред установкой следует проверить состояние коллектора.

Коллектор (токосъемные кольца).

Узел отвечает за подачу напряжения возбуждения. Соответственно, значительный износ коллекторных колец привит к нарушению генерации, нестабильности выходного напряжения. При скольжении щеток по поверхности изношенных колец наблюдается искрение, становящееся источником помех, сбоев в работе бортовой электроники.

Определяется состояние колец после демонтажа щеточного узла визуально (осмотром поверхности) или на ощупь. Признаком значительного износа является упоминавшееся выше искрение.

Ликвидировать проблему можно шлифовкой поверхности коллекторных колец (однако проводить ее до бесконечности не получиться — толщина проводящего слоя ограничена, в итоге потребуется замена ротора).

Короткое замыкание между кольцами возможно при образовании токоведущих мостиков (из графитовой или металлической пыли, осаждающейся при срабатывании щеток и колец). Устраняется очисткой поверхности коллекторного узла.

Состояние обмоток.

В электрогенераторе возможны:

Обрыв фазных обмоток статора, обмотки возбуждения.
Межвитковое короткое замыкание;
Пробой на корпус.

Частично диагностировать неисправности можно с использованием тестера. Прибор используется в режиме измерения сопротивления, предел измерения – единицы Ом. Перед измерениями следует отключить подсоединенные проводники, снять щетки.

Проверка обмотки возбуждения:

Измеряют сопротивление между коллекторными кольцами. В случае исправной обмотки величина составляет 2.3-5.1 Ом (номинальное сопротивление 4.3 Ом). «Бесконечность» на омметре свидетельствует об обрыве, меньшее значение – косвенный признак межвитквого КЗ.
Проверяют обмотку на межвитковое короткое замыкание. Подают на контактные кольца 12 В от аккумулятора через мультиметр, включенный в режим измерения постоянного тока (предел более 5 А). Показания более 5 А свидетельствуют о наличии замыкания между витками.
Проверяют пробой изоляции, измеряя сопротивление между одним из коллекторных колец и корпусом. Величина более 50 кОм – признак пробоя.

Аналогичные проверки (кроме поверки на пробой) не снимая устройство провести невозможно. Во-первых, требуется отсоединить выводы обмоток от выпрямительного моста. Во-вторых, их сопротивление – низкое, порядка 0.3 Ом, измерить его без прецизионных приборов сложно.

Выпрямительный мост.

Выход из строя диодов выпрямителя – достаточно частая неисправность, представляющая серьезную опасность. Пробой диодов равносилен режиму короткого замыкания на выходе электрогенератора, создает ударные токовые нагрузки для обмоток, перегрев, нарушение изоляции с дальнейшим выходом из строя.

Детальную проверку, определение сгоревшего диода возможно повести, только сняв мост. Однако, сделать выводы о работоспособности получится без демонтажа устройства.

Для этого:

Отсоединяют провода, демонтируют щеточный узел.
Тестером (мультиметром) измеряют сопротивление между клеммой В+ (30) и корпусом. Предел измерений – 1 кОм, «плюсовой» щуп на В+(30). Если диоды не побиты – результат измерений – бесконечное сопротивление. Низкое сопротивление свидетельствует о пробое стойки моста (наиболее частая неисправность).
Изменить полярность (поменять местами щупы тестера). Показания должны соответствовать паре открытых диодов (максимум в пределах 200-500 Ом).
Аналогично проверяют дополнительный выпрямитель, питающий реле-регулятор – вместо клеммы В+(30) щуп прибора располагают на контакте D+ (61).

Возможен вариант пробоя только диодов верхнего (нижнего) плеча выпрямителя, измерения, описанные выше, неисправность не определяют.

Для диагностики верхнего плеча выпрямителя их проводят аналогично, но вместо корпуса щупом касаются одного из болтов крепления моста (в этих местах присоединяются обмотки). Низкое сопротивление в первом случае («плюсовой» щуп на В+(30) говорит о пробое).

Для нижнего плеча проводят измерения между болтом крепления и корпусом устройства. При пробое получают низкое сопротивление, когда «плюсовой» щуп расположен на болте, а «минусовой» на корпусе.

Пи отсутствии тестера используют аккумулятор, лампу на 10-15 Вт и проводники. «Плюсовому» щупу соответствует провод, подключенный к «+» АКБ. Порядок действий аналогичен приведенному выше. При низком сопротивлении лампа загорается.