Генератор в автомобиле: устройство, неисправности, ремонт

Если не вдаваться в инженерные тонкости, то принципиальное устройство генератора выглядит по-школьному просто. В современных автомобилях используется трехфазный генератор переменного тока, состоящий из заключенных в корпус статора – неподвижной внешней обмотки – и вращающегося внутри нее подвижной обмотки – ротора. Вначале генератор должен сам получить ток от АКБ, который поступает на обмотку возбуждения ротора, создавая необходимое для работы магнитное поле. Для подведения тока к ротору служит коллектор со щетками, выполняющими роль скользящего контакта. Поскольку АКБ и в целом электросистеме автомобиля нужен только постоянный ток, генератор снабжен выпрямителем, как правило, встроенным в корпус. Для защиты от перегрузок используется транзисторное реле-регулятор, поддерживающее напряжение в пределах 12.5 – 13.5 В, которое монтируется, в большинстве случаев, снаружи на корпусе генератора.

По конструкции на сегодня наиболее распространенным является классическое навесное исполнение генератора, когда он в виде отдельного устройства устанавливается снаружи двигателя и ротор приводится от коленвала ременной передачей. Такой вариант пока оказывается самым удачным, поскольку обеспечивает наибольшую легкость снятия-установки генератора для замены и ремонта. Хотя время от времени предлагаются и различные альтернативные конструкции, например, такие, где генератор интегрируется в двигатель. Здесь маховик мотора, снабженный обмоткой возбуждения, выполняет роль ротора, вокруг которого в картере устанавливается внешняя статорная обмотка. В этом случае в одном совмещаются два устройства – генератор работает и в качестве стартера.

Кстати, эта набирающая сегодня популярность идея «стартерогенератора» достаточно давняя и представляет собой воскрешение старых конструкций на новый лад. Впервые стартер и генератор на автомобиле появились именно в виде такого вот единого устройства, разработанного жившим в начале ХХ века инженером Чарльзом Кеттерингом, которое в 1912 году было установлено на Cadillac и годом позже на Lancia. Однако впоследствии оба устройства были разделены – из-за разницы задач, требующих различных конструкций, и удобства обслуживания-ремонта. Поэтому «интегрированный» вариант пока что выглядит как эксперимент – выигрыш в компактности не слишком значительный, а ремонт в случае отказа – гораздо более сложный и трудоемкий. Впрочем, о ремонте – немного позднее. Сначала о том, как узнать, что он нужен.

До лампочки
Источником информации о состоянии энергосистемы в современных машинах служит контрольная лампа заряда АКБ, которая в виде стилизованной «иконки» расположена на панели приборов. В нормальном режиме эта лампа должна загораться в числе других при включении зажигания и гаснуть после запуска двигателя. Здесь вспыхивание лампочки показывает, что в цепи есть контакт и нужное напряжение, а то, что она гаснет после пуска, говорит о том, что генератор работает и отдает ток. Если лампа ведет себя иначе – значит, есть неисправность.

В случае когда лампа не загорается, причиной может быть, в первую очередь, разряженный и севший аккумулятор. Помимо этого, проблема может таиться в разрыве в электроцепи – проводки, контакте на «массу» (кузов), выходе из строя предохранителя или (редко) самой лампы. Возникает это и при неисправностях в самом генераторе – главным образом из-за неплотного контакта щеток коллектора по причине их износа или из-за дефектов в реле-регуляторе.

Те же проблемы со щетками, реле и электроцепью могут быть и тогда, когда лампа не гаснет или слабо мигает при пуске двигателя. В этом случае причиной часто является ослабление натяжения или обрыв приводного ремня, а также неисправность выпрямительного блока. Это может означать и самую крупную неприятность – замыкание или обрыв (перегорание) в обмотках, происходящее, как правило, по вине неисправного реле-регулятора.

На машинах с большим и даже средним пробегом нередко начинают возникать и механические проблемы с генератором. И в первую очередь происходит износ подшипников, в которых вращается ротор. Определяется это по характерному шуму – его можно услышать, стоя рядом с машиной. В данном случае может к тому же начать мигать контрольная лампа, поскольку при износе подшипников, как правило, ухудшается контакт щеток.

Теоретически ресурс генератора должен быть очень велик – устройство это простое, и ломаться в нем почти нечему. Однако на практике значительная часть ресурса без всяких кавычек съедается коррозией – главным врагом всех электроприборов автомобиля. Российский же климат, как известно, к тому располагает полностью: осадки, перепады температур и влажности, дорожная соль – все это приводит на автосервис гораздо раньше, чем задумывалось конструкторами и хотелось бы самому автовладельцу.

Насчет того, как срочно надо спешить на авторемонтную станцию, – единой формулы нет. Иногда мигание лампы означает мелкие «глюки» в проводке, с которыми многие ездят подолгу – и ничего. Но, например, если лампа мигает из-за реле регулятора, то не исключено, что впереди перегорания-замыкания в обмотках, а тут уже, как правило, генератор целиком идет под замену. (Хотя в большинстве случаев эта неисправность реле обнаруживается раньше – от получающегося перезаряда начинает выкипать и очень заметно терять в емкости АКБ.) Определить, почему «лампа горит не так», невозможно. В старых машинах ставили вольтметры, которые помогали прояснить вопрос, но сейчас их нет, поскольку они занимают место на панели, а для цивилизованного Запада достаточно и лампочки, предупреждающей: «что-то не так, надо на сервис».Единственное, пожалуй, что можно попробовать сделать самому до визита на СТО, – это распылить на электропроводку специальный аэрозоль, такой, как WD-40 или его аналог, что может помочь при мелких «глюках» в виде влаги на проводке и контактах. Если же это не помогло, то придется ехать на ремонтную станцию, иначе рано или поздно произойдет очевидное – «намертво» сядет аккумулятор. Особо быстро это наступает в режиме городской езды с частыми стоянками-запусками. Можно, конечно, то и дело снимать аккумулятор с машины и носить его домой заряжать от сетевого зарядника, как делают некоторые, но для современного автовладельца это не вариант. Техника должна работать автономно.

К монтерам
Само собой, сейчас мало кто станет заниматься ремонтом генератора самостоятельно. Ведь прежде всего необходимо знать, где именно неисправность, а для этого требуется проверить все электроцепи, что сделать без профессионального оборудования невозможно. Самому по силам разве что (если нет отвращения к закисшим гайкам и подкапотной грязи) подтянуть или заменить ремень генератора. Даже менять генератор целиком в одиночку проблематично в смысле принятия решения о такой процедуре – может быть, старый, несмотря на свой внешний вид, полностью исправен, а дело в реле или в проводке. Исключение тут составляет генератор с механическим износом, который явно шумит. В остальном – лучше обратиться на станцию. Тем более что выбор сервисов тут огромен: на всех дилерских и недилерских СТО осуществляют любое обслуживание генератора. При этом существуют и специализированные станции, где не только меняют на новые, но и делают ремонт и восстановление, что, например, для старых машин редких моделей может оказаться единственно приемлемым вариантом. И наоборот, для автомобилей массовых моделей тут может оказаться привлекательной услуга по принятию старого генератора в зачет, взамен которого тут же могут поставить готовый отремонтированный б/у или новый.