Почему генератор не даёт зарядку на аккумулятор
Почему генератор не даёт зарядку на аккумулятор?
О проблемах с зарядкой АКБ сигнализирует красный индикатор аккумуляторной батареи на приборной панели. Если вы увидели значок зарядки на приборке, проверьте фактический уровень напряжения в бортовой сети. Поговорим не только о неисправностях генератора, но и о случаях, когда АКБ не заряжается от зарядного устройства. Рассмотрим причины и признаки сульфатации пластин и короткого замыкания внутри батареи.
Конструкция автомобильного генератора
Любой генератор, за исключением моделей постоянного тока, создает многофазный переменный ток – три или четыре фазы в зависимости от мощности. Зачем такое усложнение, если в бортсети все равно используется только постоянный ток? Дело в том, что у многофазного генератора переменного тока выше КПД, а главное – ток снимается не щетками со вращающегося ротора, а с неподвижных обмоток статора. Соответственно нет и проблем с выгоранием коллектора (ток в нем гораздо меньше того, что выдает генератор), и сам коллектор проще – два кольца, а не набор изолированных ламелей.
Чтобы преобразовать многофазный переменный ток в постоянный, используется диодный мост. Как минимум он содержит несколько мощных диодов по удвоенному числу фаз – они и заняты выпрямлением тока. На некоторых генераторах есть и дополнительные диоды, обеспечивающие питанием реле-регулятор.
Само же реле-регулятор давно уже не реле: вместо электромеханического устройства для управления генераторами применяются электронные схемы, но название «реле-регулятор» за ним уже твердо устоялось. Они действуют одинаково – изменяя ток в обмотке ротора (и магнитное поле в сердечнике), они повышают или понижают напряжение на выходе генератора так, чтобы удержать его в заданных пределах от 13,7 В (старые маломощные генераторы) до 14,5 В (современные генераторы, рассчитанные на высокое энергопотребление бортсети и ускоренную зарядку аккумуляторов). Современные генераторы уже не являются самостоятельными узлами, а интегрированы с бортовыми контроллерами: в них ЭБУ управляет напряжением, поднимая его после запуска мотора для ускорения зарядки аккумулятора, а затем снижая до нормы.
Питание реле-регулятора осуществляется от внешней сети («Жигули», большинство иномарок) и от самого генератора через дополнительные диоды моста (переднеприводные ВАЗы). Вторая схема считается менее надежной, зато имеет отличительную способность к самовозбуждению за счет остаточной намагниченности ротора – генератор, раскрученный до высоких оборотов, выдаёт достаточно тока, чтобы сработало реле-регулятор и вывело его на рабочий режим.
Наиболее вероятные проблемы в автомобиле и способы их устранения
Причин неисправностей электрооборудования авто, при которых генератор не дает зарядку АКБ, существует великое множество. Многолетний водительский коллективный опыт выявил наиболее вероятные из них. После обнаружения причины недозаряда становится понятно, как бороться с найденной неисправностью.
Проблема при отсутствии проблем
Нередка ситуация, когда при полностью исправном автомобиле генератор полностью не заряжает аккумулятор. Происходит это потому, что ток зарядки невелик, а батарея может быть достаточно глубоко разряжена.
Также надо учитывать емкость аккумулятора и его состояние. Новая АКБ большой емкости заряжается не сразу, ей требуется длительное время для пополнения запаса энергии (зато отдавать ее она будет тоже долго). Поэтому если после небольшой по длительности поездки (20, 30 минут или даже час) аккумулятор не зарядится полностью, то не стоит паниковать – ситуация штатная. Надо либо найти возможность подзарядить АКБ от зарядного устройства, либо запланировать более длительную поездку.
Когда неисправность можно обнаружить визуально
Некоторые проблемы видны невооруженным глазом. Просто надо знать, где искать.
№1 Налет на клеммах
Клеммы аккумулятора склонны к окислению. Влажность, высокая температура, пары (или потеки) электролита, просачивающиеся изнутри – все это может привести к тому, что на выводах АКБ и на присоединительных клеммах образуется налет, который плохо проводит электричество. В результате зарядный ток падает до минимума или до нуля.
Заподозрить проблему можно еще при запуске двигателя. Стартер при недостаточном токе будет крутиться вяло, мотор может вообще не стартовать. Проблема выявляется визуальным осмотром. Если налет появился, его надо удалить. Это делается механическим способом (мелкой наждачной шкуркой или другим инструментом). Зачищать надо как выводы аккумулятора, так и клеммы автомобильного электрооборудования. После очистки рекомендуется защитить место контакта подходящей смазкой.
№2 Проверка состояния ремня генератора
Вращение от двигателя к генератору передается с помощью ременной передачи. Важно, чтобы ремень был натянут правильно. Если натяжение слабое, ремень будет проскальзывать (часто с характерным свистом). Генератор будет плохо вращаться (медленно или прерывисто) или, в зависимости от ослабления и нагрузки, не будет вращаться совсем. Это приведет к тому, что нагрузка (частично или полностью) ляжет на аккумулятор, и он будет разряжаться в движении.
Если ремень натянут правильно, а свист слышен, в большинстве случаев это означает заклинивание подшипников генератора. Подобная ситуация также означает что автомобильный источник электроэнергии не работает. Чтобы проверить исправность подшипников, надо снять ремень и прокрутить вал генератора от руки. Он должен вращаться плавно, без заеданий.
Чтобы проверить, правильно ли натянут ремень, надо обратиться к инструкции по эксплуатации автомобиля или в технической документации на генератор. Общее правило, позволяющее приблизительно определить верность настройки, таково: если надавить на самый длинный участок ремня с усилием около 10 кг, он должен сместиться примерно на 1 см.
Другой способ – указательным и большим пальцем попытаться провернуть ремень в поперечном направлении. При верной натяжке это удастся сделать на 90 градусов. Если выяснится, что ремень натянут слабо, его надо отрегулировать.
Излишнее натяжение также вредно. Оно сокращает срок службы как самого ремня, так и подшипников генератора.
Ремень может быть просто оборван. Это можно обнаружить визуальным осмотром. В этой ситуации он подлежит замене.
№3 Стерлись щетки
Для достижения электрического контакта с обмоткой ротора, который во время работы вращается, в конструкции генератора используется узел коллектора, состоящий из токосъемных колец и подпружиненных щеток. Щетки изготовлены из мягкого графита и являются расходным материалом, так как во время эксплуатации они стираются. Когда они сотрутся окончательно, цепь возбуждения прервется, и напряжение на выходе генератора исчезнет. В этом случае щетки надо заменить (зачастую они встроены в регулятор напряжения). Еще лучше периодически отслеживать их состояние, не допуская полного износа.
Видео: Замена щеток не снимая генератор.
Когда понадобится диагностика с помощью приборов
Некоторые неисправности без приборов не найти. Понадобится, как минимум, мультиметр.
№4 Cгорел предохранитель
Силовая цепь генератор-аккумулятор предохранителей не содержит. Но плавкая вставка имеется в цепи возбуждения генератора. Визуально проблема обнаруживается при непогасании лампы отсутствия подзаряда после старта двигателя.
Схемы подключения ротора различны для автомобилей разных марок, поэтому разбираться, какой предохранитель отвечает за данную цепь, придется индивидуально. Иногда сгоревшую вставку видно невооруженным глазом, но лучше убедиться в целостности с помощью мультиметра.
№5 Неисправность диодов
Автомобильный генератор является по своей сути трехфазным генератором переменного тока. Чтобы получить постоянное напряжение в бортсети, требуется выпрямитель. Он собран на шести диодах
Возможно две неисправности мостового выпрямителя:
- короткое замыкание одного или нескольких вентилей (в таких случаях говорят, что диод «спекся»);
- обрыв одного или нескольких элементов.
В первом случае переменная составляющая напряжения попадет в бортовую сеть. Обнаружить эту проблему можно по мерцанию ламп дальнего или ближнего света. Во второй ситуации напряжение снижается или будет совсем отсутствовать.
Уточнить наличие неисправности можно с помощью мультиметра в режиме проверки диодов.
Для этого генератор придется демонтировать с автомобиля и снять плату с диодами. Проверяется каждый элемент в обычном порядке – в одну сторону он должен проводить ток, в другую – нет. Неисправные диоды надо заменить. Можно поменять сразу весь выпрямительный блок.
Причины возникновения неисправности элементов диодного моста могут быть различными, включая самопроизвольный выход из строя. Но если проблема с выпрямителем возникает раз за разом, значит, надо найти причину. Чаще всего это перегрузка генератора. Диоды рассчитаны на определенный ток, и если его превысить, то время жизни элементов будет коротким. Надо вспомнить, не подключалось ли к бортсети в недавнее время какое-либо дополнительное оборудование. Если это так, то велика вероятность перегрузки статора генератора, и последствия не заставят себя ждать вновь.
№6 Замыкание обмоток на корпус
Замыкание на корпус обмоток ротора и статора может возникнуть в результате нарушения изоляции (из-за ее повреждения механическим способом, старения при длительной эксплуатации, подгорания при перегрузке и т.д.). Выявить проблему можно мультиметром в режиме прозвонки. Один щуп надо подключить к корпусу, другой – к выводу соответствующей обмотки. У исправного генератора тестер должен показать бесконечное сопротивление, если индицируется другое значение или ноль – замыкание на корпус налицо.
Также к характерным проблемам относится межвитковое замыкание обмоток, но омметром выявить его практически невозможно – при небольшом количестве замкнувшихся витков сопротивление обмотки заметно не уменьшается. Заподозрить межвитковое можно по локальному перегреву генератора.
№7 Разрушение обмоток
Разрушиться от сверхтока могут не только диоды. Перегреться и сгореть могут и проводники обмоток ротора и статора. Причина – не только перегрузка, вызванная потребителями. Если плюсовой вывод замкнулся на землю, это также вызовет сверхток. Перегрев в результате межвиткового замыкания также может вызвать тепловое разрушение как статорной обмотки, так и обмотки возбуждения. К печальному результату может привести попадание влаги внутрь корпуса (даже во время мойки).
Обнаружить перегорание обмоток можно мультиметром, вызванивая их целостность. Сопротивление должно быть близким к нулю. Если выше или бесконечность – генератор надо менять.
Сгоревшие обмотки можно перемотать, но делать это надо в условиях специализированной мастерской со специальным оборудованием. Восстановление работоспособности «на коленке» не приведет к надежной работе генератора, и он вскоре вновь выйдет из строя.
№8 Проблема в работе реле-регулятора
Реле-регулятор автомобильного генератора, независимо от его исполнения, поддерживает напряжение на клеммах генератора примерно на одном уровне. Происходит это за счет отключения цепи возбуждения при достижении определенного порога. Так как в обмотке возбуждения накапливается определенная энергия, скачкообразного снижения напряжения генератора не происходит. Оно плавно снижается до порога, при котором возбуждение включается снова. Так поддерживается примерно постоянный уровень напряжения в бортсети автомобиля.
Если измерительный орган реле неисправен, он может отключать возбуждение раньше, и напряжение на выводах генератора будет ниже. При этом ток заряда АКБ также снизится или будет отсутствовать. К такому же эффекту приведет выход из строя регулирующего элемента реле. Генератор перестанет выдавать напряжение, бортсеть запитается от аккумулятора, который в отсутствие тока зарядки быстро сядет.
Для поиска неисправности надо измерить напряжение на АКБ при выключенном двигателе, потом при работающем. Если его уровень при работающем генераторе ниже нормы или не изменился относительно «холодного» замера, есть смысл проверить регулятор. Можно временно заменить его на заведомо исправный. Можно собрать несложный стенд для проверки работы.
Для этого понадобится регулируемый источник напряжения примерно от 10 до 15 вольт и контрольная лампа (вместо нее можно использовать мультиметр, а еще лучше – стрелочный вольтметр, он менее инерционный). Повышая напряжение надо добиться загорания лампочки или отклонения стрелки вольтметра. Если регулятор неисправен, его не ремонтируют, а заменяют.
Проблема поиска причин отсутствия подзаряда при работе двигателя не терпит отлагательств. Неисправность надо определить и устранить как можно быстрее. Знание основных потенциальных проблем может ускорить ремонт и избежать неприятных ситуаций.
Какая зарядка должна идти на аккумулятор с генератора
Сила тока, которая требуется для нормальной работы всего электрооборудования и зарядки батареи, индивидуальна для каждой модели и рассчитывается с запасом, чтобы автовладелец имел возможность подключать дополнительное оборудование.
Разброс мощности достаточно высок – в компактные городские автомобили устанавливают 50-амперные генераторы, в солидные авто и внедорожники – 200-амперные.
В любом случае реле-регулятор следит, чтобы напряжение, передаваемое с генератора на аккумулятор, было не больше 14 В – зарядка в таком режиме убережёт электролит от перегрева (а летом в моторном отсеке очень жарко – в околомоторном пространстве под 100 градусов), при котором жидкость закипает, разлагаясь на кислород и водород.
Основная проблема заключается в том, что сильно разряженную АКБ генератор при стабильном напряжении будет заряжать повышенным током. Для потерявших большую часть заряда аккумуляторов это чревато большими неприятностями, вплоть до полного выхода из строя. Впрочем, в последнее время дорогие комплектации престижных моделей оснащаются функциями, позволяющими контролировать и величину тока зарядки АКБ.
Из вышесказанного нужно уяснить: сколько ампер должен выдавать генератор ТС на аккумулятор, зависит от степени заряженности батареи. В обычных обстоятельствах это примерно 1 А, а по мере роста напряжения в аккумуляторе это значение уменьшается до 0.5 А. Да, этого мало. Можно утверждать, что генераторная подзарядка батареи никогда не бывает полной, это правда. Именно поэтому рекомендуется раз в полгода производить зарядку с использованием зарядного устройства.
Что касается максимального тока, то его значение обычно указывается на маркировке генератора. Если он или компонента генераторного узла неисправны, зарядка батареи будет производиться при пониженном напряжении, и она будет постоянно недозаряжаться. Перед тем как проверять напряжение генератора на аккумуляторе с помощью мультиметра, следует убедиться, что остальные приборы, потребляющие электроэнергию, работают нормально – это может сузить дальнейшие поиски неисправности.
Причины возникновения неисправности стартерных автомобильных аккумуляторов
Срок службы аккумулятора разряженного на 25% значительно сокращается при:
- неисправности генератора и регулятора напряжения;
- неисправности стартера, приводящие к увеличению силы тока или увеличению количества попыток запуска двигателя;
- окислении клемм силовых проводов;
- постоянном использовании мощных потребителей при долгих простоях в пробках;
- многократном прокручивании коленвала стартером но коротких поездках.
Пониженный уровень электролита во время эксплуатации АКБ также является ключевой причиной быстрого выхода из строя батареи. Поэтому причиной неисправности может стать:
- Редкий контроль уровня электролита. Летом проверку нужно делать чаще ведь высокая температура способствует быстрому испарению воды;
- Интенсивная эксплуатация автомобиля (когда пробег более 60 тыс. км за год). Требует проверки уровня электролита не реже чем каждые 3-4 тыс. км пробега.
