자동 생성기
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자동 생성기. 장치 및 작동 방식

26.05.2022 /

자동차 발전기

발전기는 배터리와 함께 20 세기 초 자동차 산업에 등장하여 지속적인 충전이 필요했습니다. 이들은 지속적인 유지 보수가 필요한 거대한 DC 어셈블리였습니다. 최신 발전기는 소형화되었으며 개별 부품의 높은 신뢰성은 새로운 생산 기술의 도입으로 인한 것입니다. 다음으로 장치, 작동 원리 및 일반적인 발전기 오작동을 더 자세히 분석합니다. 

자동 발전기는 무엇입니까

발전기 부품

자동차 발전기는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하고 다음 기능을 수행하는 장치입니다.

  • 엔진이 작동 중일 때 지속적이고 지속적인 배터리 충전을 제공합니다.
  • 시동 모터가 많은 양의 전기를 소비하는 엔진 시동 중에 모든 시스템에 전력을 공급합니다.

발전기는 엔진 실에 설치됩니다. 브래킷으로 인해 크랭크 샤프트 풀리에서 구동 벨트로 구동되는 엔진 블록에 부착됩니다. 발전기는 축전지와 병렬로 전기 회로에 연결됩니다.

배터리는 생성 된 전기가 배터리 전압을 초과 할 때만 충전됩니다. 생성 된 전류의 전력은 각각 크랭크 샤프트의 회전에 따라 달라지며, 전압은 기하학적 진행과 함께 풀리의 회전에 따라 증가합니다. 과충전을 방지하기 위해 발전기에는 13.5-14.7V를 제공하는 출력 전압의 양을 조정하는 전압 조정기가 장착되어 있습니다.

자동차에 발전기가 필요한 이유는 무엇입니까?

현대 자동차에서 거의 모든 시스템은 서로 다른 작동 모드를 기록하는 센서로 제어됩니다. 이러한 모든 요소가 배터리 충전으로 인해 작동하면 배터리가 완전히 방전되어 자동차를 예열 할 시간조차 없습니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

모터가 작동하는 동안 각 시스템이 배터리로 전원을 공급받지 않도록 발전기가 설치됩니다. 내연 기관이 켜져있을 때만 작동하며 다음에 필요한 경우 :

  1. 배터리를 충전하십시오.
  2. 기계 전기 시스템의 각 장치에 충분한 에너지를 제공하십시오.
  3. 비상 모드 또는 최대 부하에서 두 기능을 모두 수행하고 배터리를 공급하고 차량의 전기 시스템에 에너지를 공급합니다.

모터를 시동 할 때 배터리 에너지 만 사용되므로 배터리를 재충전해야합니다. 운전 중 배터리가 방전되는 것을 방지하기 위해 많은 에너지 소비자를 켜지 않는 것이 좋습니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

예를 들어, 겨울에 일부 운전자는 실내를 예열 할 때 자동차의 기후 시스템과 유리 히터를 켜고이 과정이 지루하지 않도록 강력한 오디오 시스템을 갖추고 있습니다. 결과적으로 발전기는 많은 에너지를 생성 할 시간이 없으며 부분적으로 배터리에서 가져옵니다.

드라이브 및 마운트

이 메커니즘은 벨트 드라이브로 구동됩니다. 크랭크 샤프트 풀리에 연결됩니다. 대부분의 경우 크랭크 샤프트 풀리 ​​직경은 발전기의 직경보다 큽니다. 이로 인해 크랭크 메커니즘 샤프트의 XNUMX 회전은 발전기 샤프트의 여러 회전에 해당합니다. 이러한 치수를 통해 장치는 다양한 소비 요소 및 시스템에 대해 더 많은 에너지를 생성 할 수 있습니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

발전기는 크랭크 샤프트 풀리 ​​가까이에 장착됩니다. 일부 자동차 모델의 구동 벨트 장력은 롤러에 의해 수행됩니다. 저예산 자동차에는 더 간단한 발전기 마운트가 있습니다. 장치 본체가 볼트로 고정되는 가이드가 있습니다. 벨트 장력이 느슨하면 (부하가 가해지면 풀리에서 미끄러 져 삐걱 거리는 소리가납니다) 크랭크 샤프트 풀리에서 발전기 하우징을 조금 더 멀리 이동하여 고정하면이 문제를 해결할 수 있습니다.

장치 및 디자인 기능

자동차 발전기는 동일한 기능을 수행하고 동일한 원리로 작동하지만 크기, 조립 부품 구현, 풀리 크기, 정류기 및 전압 조정기의 특성, 냉각 상태 (액체 또는 공기는 종종 디젤 엔진에 사용됨)에서 서로 다릅니다. 생성기는 다음으로 구성됩니다.

  • 케이스 (전면 및 후면 커버);
  • 고정자;
  • 축차;
  • 다이오드 브리지;
  • 고패;
  • 브러시 어셈블리;
  • 전압 조정기.

Корпус

발전기 케이스

대부분의 발전기에는 스터드로 연결되고 너트로 조이는 두 개의 커버로 구성된 본체가 있습니다. 부품은 열 방출이 좋고 자화되지 않는 경합금 알루미늄으로 만들어졌습니다. 하우징에는 열 전달을위한 통풍구가 있습니다.

고정자

고정자

환형이며 몸체 내부에 설치됩니다. 로터의 자기장으로 인해 교류를 생성하는 주요 부품 중 하나입니다. 고정자는 36 개의 플레이트로 조립 된 코어로 구성됩니다. 코어의 홈에는 전류를 생성하는 구리 권선이 있습니다. 대부분의 경우 권선은 연결 유형에 따라 XNUMX 상입니다.

  • 별 - 권선의 끝이 서로 연결되어 있습니다.
  • 삼각형 - 권선의 끝이 별도로 출력됩니다.

로터

축차

회전하는 축은 폐쇄 형 볼 베어링에서 회전합니다. 샤프트에 여자 권선이 설치되어 고정자에 자기장을 생성하는 역할을합니다. 자기장의 올바른 방향을 보장하기 위해 각각 XNUMX 개의 톱니가있는 XNUMX 개의 극 코어가 권선 위에 설치됩니다. 또한, 로터 샤프트에는 배터리에서 여자 코일로 전류가 흐르는 두 개의 구리 링 (때로는 황동 또는 강철)이 장착되어 있습니다.

다이오드 브리지 / 정류기 유닛

다이오드 브릿지

또한 주요 구성 요소 중 하나는 교류를 직류로 변환하여 자동차 배터리의 안정적인 충전을 제공하는 것입니다. 다이오드 브리지는 양극 및 음극 방열판 스트립과 다이오드로 구성됩니다. 다이오드는 브리지에 밀폐 납땜됩니다.

전류는 고정자 권선에서 다이오드 브리지로 공급되고 곧게 펴져 후면 커버의 출력 접점을 통해 배터리로 공급됩니다. 

고패

풀리는 구동 벨트를 통해 크랭크축에서 발전기로 토크를 전달합니다. 풀리의 크기는 기어비를 결정하며 직경이 클수록 발전기를 회전시키는 데 필요한 에너지가 적습니다. 현대 자동차는 벨트의 장력과 무결성을 유지하면서 풀리 회전의 진동을 부드럽게하는 것이 포인트 인 프리휠로 이동하고 있습니다. 

브러시 어셈블리

브러시 어셈블리

현대 자동차에서 브러시는 전압 조정기가있는 하나의 장치로 결합되며 수명이 상당히 길기 때문에 조립에서만 변경됩니다. 브러시는 로터 샤프트의 슬립 링에 전압을 전달하는 데 사용됩니다. 흑연 브러시는 스프링에 의해 압착됩니다. 

전압 조정기

전압 조정기

반도체 레귤레이터는 필요한 전압이 지정된 매개 변수 내에서 유지되도록합니다. 브러시 홀더 장치에 있거나 별도로 제거 할 수 있습니다.

발전기의 주요 매개 변수

발전기 수정은 차량 온보드 시스템의 매개 변수와 일치합니다. 에너지 원을 선택할 때 고려되는 매개 변수는 다음과 같습니다.

  • 장치가 생성하는 전압은 표준에서 12V이고 더 강력한 시스템의 경우 24V입니다.
  • 생성 된 전류는 자동차의 전기 시스템에 필요한 것보다 낮아서는 안됩니다.
  • 전류 속도 특성은 발전기 축 속도에 대한 전류 강도의 의존성을 결정하는 매개 변수입니다.
  • 효율성-대부분의 경우 모델은 50-60 %의 지표를 생성합니다.

차량을 업그레이드 할 때 이러한 매개 변수를 고려해야합니다. 예를 들어, 자동차에 더 강력한 방음 장치 또는 에어컨이 설치되면 자동차의 전기 시스템이 발전기가 생산할 수있는 것보다 더 많은 에너지를 소비하게됩니다. 따라서 올바른 전원을 선택하는 방법에 대해 자동차 전기 기술자와상의해야합니다.

자동 생성기 작동 원리

발전기 작동 방식은 다음과 같습니다. 점화 스위치에서 키를 돌리면 전원 공급 장치가 켜집니다. 배터리의 전압은 조정기에 공급되어 구리 슬립 링으로 전송되며 최종 소비자는 회 전자 여자 권선입니다.

엔진 크랭크 샤프트가 회전하는 순간부터 로터 샤프트가 벨트 드라이브를 통해 회전하기 시작하고 전자기장이 생성됩니다. 회 전자는 교류를 생성하고 특정 속도에 도달하면 여자 권선은 배터리가 아닌 발전기 자체에서 전원이 공급됩니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

그런 다음 교류는 다이오드 브리지로 흘러 "균등화"프로세스가 발생합니다. 전압 조정기는 로터의 작동 모드를 모니터링하고 필요한 경우 계자 권선의 전압을 변경합니다. 따라서 부품의 상태가 양호하면 배터리에 안정적인 전류가 공급되어 온보드 네트워크에 필요한 전압을 제공합니다. 

더 현대적인 자동차의 대시 보드에 배터리 표시기가 표시되어 발전기의 상태도 표시합니다 (벨트가 파손되거나 과충전되면 켜짐). VAZ 2101-07, AZLK-2140 및 기타 소련 "장비"와 같은 자동차에는 다이얼 게이지, 전류계 또는 전압계가있어 항상 발전기 상태를 모니터링 할 수 있습니다.

전압 조정기 란 무엇입니까?

상황 : 엔진이 작동 중일 때 배터리 충전량이 급격히 감소하거나 과충전이 발생합니다. 먼저 배터리를 확인해야하며 제대로 작동하면 전압 조정기에 문제가있는 것입니다. 조절기는 원격이거나 브러시 어셈블리에 통합 될 수 있습니다.

높은 엔진 속도에서 발전기의 전압은 16V까지 상승 할 수 있으며 이는 배터리 셀에 악영향을 미칩니다. 레귤레이터는 초과 전류를 "제거"하여 배터리에서 수신하고 로터의 전압도 조절합니다.

발전기가 제공해야하는 전하에 대해 간략히 설명합니다.

차는 얼마나 충전되어야합니까? 논의하다

발전기 작동에 대한 유해한 규칙 (Oster에 따름)

다음은 "두 단계로 발전기를 종료하는 방법" 루브릭의 단계입니다.

발전기가 타다

자동차 발전기를 테스트하는 방법

발전기는 전문가가 수리해야 하지만 성능은 직접 확인할 수 있습니다. 오래된 자동차에서 숙련 된 운전자는 다음과 같이 발전기의 성능을 확인했습니다.

엔진을 시동하고 헤드라이트를 켜고 엔진이 작동 중인 상태에서 배터리 음극 단자를 분리합니다. 발전기가 작동 중일 때 모든 소비자에게 전기를 생성하므로 배터리가 분리되어도 엔진이 정지하지 않습니다. 엔진이 멈추면 발전기를 수리하거나 교체해야 함을 의미합니다(고장 유형에 따라 다름).

그러나 새 차에서는 이 방법을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 그 이유는 그러한 차량의 현대식 교류 발전기가 일정한 부하를 위해 설계되었으며 그 일부는 배터리를 지속적으로 재충전하여 보상하기 때문입니다. 발전기가 작동 중일 때 전원을 끄면 발전기가 손상될 수 있습니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

발전기를 테스트하는 가장 안전한 방법은 멀티미터를 사용하는 것입니다. 검증의 원칙은 다음과 같습니다.

자동차 발전기 오작동

발전기는 기계적 및 전기적 결함이 특징입니다.

기계적 결함 :

전기 같은:

발전기의 일부가 고장 나면 충전 부족이 발생하거나 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 대부분의 경우 전압 조정기와 베어링이 고장 나고 유지 보수 규정에 따라 구동 벨트가 변경됩니다.

그건 그렇고, 때때로 개선 된 베어링과 조절기를 설치하려면 특성에주의하십시오. 그렇지 않으면 부품을 교체해도 원하는 효과가 나오지 않을 가능성이 큽니다. 다른 모든 고장은 발전기를 제거하고 분해해야 하며 전문가에게 맡기는 것이 가장 좋습니다. 기억해야 할 가장 중요한 것은 Oster에 따른 규칙을 따르지 않으면 발전기를 길고 문제없이 작동할 수 있는 모든 기회가 있다는 것입니다.

다음은 발전기 전원과 배터리 간의 연결에 대한 짧은 비디오입니다.

엔진 시동시 어려움

엔진은 시동을 위해 배터리로만 구동되지만 시동이 어렵다는 것은 누설 전류가 있거나 배터리가 제대로 충전되지 않고 있음을 나타낼 수 있습니다. 단기 여행은 많은 에너지를 소비하고 이 시간 동안 배터리는 충전을 회복하지 못한다는 점을 고려해 볼 가치가 있습니다.

매일 차가 점점 더 나빠지고 여행이 길어지면 발전기에주의를 기울여야합니다. 그러나 발전기 오작동은 과소 충전뿐만 아니라 배터리 과충전과도 관련이 있습니다. 이 경우 특정 출력 전압을 유지하는 역할을 하는 릴레이 레귤레이터를 교체해야 합니다.

흐릿하거나 깜박거리는 헤드라이트

작동 중에 발전기는 자동차에 있는 모든 소비자에게 에너지를 완전히 제공해야 합니다(제조업체에서 제공하지 않는 강력한 외부 장치 제외). 여행 중에 운전자가 헤드라이트가 어두워지거나 깜박임을 알아차린다면 이것은 발전기 오작동의 증상입니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

이러한 발전기는 정상적인 전하를 생성할 수 있지만 증가된 부하에 대처하지 못할 수 있습니다. 계기판 백라이트의 깜박임 또는 희미한 표시등에서도 유사한 오작동을 확인할 수 있습니다.

대시보드의 아이콘이 켜져 있습니다.

충전 부족 및 전원 공급 장치와 관련된 기타 문제에 대해 운전자에게 경고하기 위해 제조업체는 대시보드에 배터리 사진이 있는 아이콘을 배치했습니다. 이 아이콘이 켜지면 자동차에 심각한 전기 문제가 있음을 의미합니다.

충전하지 않은 배터리의 상태와 유형에 따라(배터리 용량만 해당) 자동차는 수십 킬로미터를 주행할 수 있습니다. 각 배터리에서 제조업체는 배터리가 재충전하지 않고 지속되는 시간을 나타냅니다.

모든 에너지 소비자가 꺼져 있더라도 실린더에서 스파크를 생성하거나 디젤 장치의 공기를 가열하려면 전기가 필요하기 때문에 배터리는 계속 방전됩니다. 배터리 아이콘이 켜지면 즉시 가장 가까운 자동차 서비스 센터로 가거나 견인차에 전화해야 합니다(현대 자동차에 설치된 일부 유형의 배터리는 완전 방전 후 복원할 수 없음).

드라이브 벨트 휘파람

이러한 소리는 습한 날씨에 엔진을 시동한 직후나 깊은 물웅덩이를 넘은 직후에 종종 나타납니다. 이 효과의 이유는 교류 발전기 벨트 장력을 느슨하게 하기 위함입니다. 조인 후 벨트가 시간이 지남에 따라 다시 휘파람을 불기 시작하면 벨트가 빨리 풀리는 이유를 확인해야 합니다.

교류 발전기 벨트는 다른 소비자가 켜질 때 샤프트의 회전에 더 많은 저항을 생성하기 때문에 (기존의 발전기에서와 같이 더 많은 전기를 생성하기 위해) 장력이 좋아야 합니다.

자동 생성기. 장치 및 작동 방식

일부 현대 자동차에서 벨트 장력은 자동 텐셔너에 의해 제공됩니다. 더 단순한 자동차의 설계에서는 이 요소가 없으며 벨트 장력을 수동으로 수행해야 합니다.

벨트가 과열되거나 끊어짐

구동 벨트의 열 또는 조기 고장은 과도한 응력을 받고 있음을 나타냅니다. 물론 운전자가 매번 발전기 구동장치의 온도를 확인할 필요는 없지만, 고무 타는 냄새가 선명하게 들리고 엔진룸에 약간의 연기가 나면 구동벨트 상태를 점검해야 한다. .

종종 벨트는 발전기 샤프트 베어링 또는 텐션 롤러가 설계에 있는 경우 고장으로 인해 조기에 마모됩니다. 경우에 따라 교류 발전기 벨트가 파손되면 부품이 타이밍 벨트 아래로 떨어졌기 때문에 밸브 타이밍이 중단될 수 있습니다.

후드 아래에서 울리거나 바스락거리는 소리

각 발전기에는 회전자와 고정자 권선 사이에 일정한 거리를 제공하는 구름 베어링이 장착되어 있습니다. 모터 시동 후 베어링은 끊임없이 회전하지만 내연 기관의 많은 부품과 달리 윤활을받지 않습니다. 이 때문에 더 차가워집니다.

지속적인 열과 기계적 응력으로 인해(벨트는 팽팽한 장력을 받아야 함) 베어링은 윤활을 잃고 빠르게 고장날 수 있습니다. 발전기 작동 중 또는 부하 증가로 인해 링잉 또는 금속성 부스러기가 발생하면 베어링을 교체해야 합니다. 발전기의 일부 수정에는 비틀림 진동을 부드럽게하는 오버러닝 클러치가 있습니다. 이 메커니즘도 종종 실패합니다. 베어링이나 프리휠을 교체하려면 발전기를 제거해야 합니다.

전기 험

이 소리는 무궤도 전차에 설치된 것과 같은 대형 전기 모터의 소리와 유사합니다. 이러한 소리가 나타나면 발전기를 분해하고 권선 상태를 확인해야 합니다. 기본적으로 고정자의 권선이 닫힐 때 나타납니다.

관련 동영상

결론적으로 - 자동차 발전기의 작동 원리에 대한 자세한 설명:

질의 응답 :

자동차의 발전기는 무엇입니까? 이 메커니즘은 배터리 공급이 낭비되지 않도록 전기 생성을 보장합니다. 발전기는 기계적 에너지를 전기로 변환합니다.

자동차의 발전기에 동력을 공급하는 것은 무엇입니까? 엔진이 작동하는 동안 발전기는 배터리를 재충전하고 차량의 모든 전기 장비에 전력을 공급하기 위해 전기를 생성합니다. 용량은 소비자 수에 따라 다릅니다.

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