Работа автомобильного генератора основана на принципе электромагнитной индукции. Катушка пропускает через себя магнитный поток. Он меняет свои характеристики, что позволяет создать электрическое напряжение. Для создания магнитных полей используются статор и ротор.
Когда ключ зажигания поворачивается, на обмотку генератора поступает ток. Коленвал и ротор запускают магнитное поле. Ременная передача связывает вал и генератор. Чтобы превратить переменный в постоянный ток, используется выпрямитель. Показателем напряжения на выходе управляет регулятор.
Назначение и конструкция
Слабым местом генератора является ремень привода. На него действуют большие нагрузки, что приводит к разрыву уже через 30 тыс. км пробега. Ускоряет износ неравномерная работа мотора. Крутящий момент имеет импульсный характер. Когда происходят ускорение и замедление движения, привод натягивается и сжимается. Но через некоторое время все равно неизбежно происходит разрыв. Чтобы снизить неблагоприятные воздействия, продлить работу привода, используется обгонная муфта.
Представленный компонент присоединен к генераторному шкиву. Конструкция обгонной муфты состоит из:
- внутренней обоймы (сцеплена с ротором);
- наружной части (имеет выход на шкив).
Суть обгонной муфты такая же, как у бендикса стартера. Обоймы сжигают стопорные ролики в момент сильного нагрева вала ротора (при сгорании топливной смеси). Так передается крутящий момент. Когда топливо начинает сгорать частично, коленвал начинает вращаться медленнее. Обоймы рассоединяются при замедлении.
Обгонная муфта имеет на внутренней стороне пазы, а на внешней – выталкивающие ролики пружины. Они отдают при соединении усилие во время осуществления крутящего момента.
Муфты могут быть храпового типа. В них вместо пазов предусматриваются зубья, которые расположены в одном направлении. К внешнему кольцу прижимается пружиной собачка, замыкающая части конструкции. Так как устройство действует автоматически, оно относится к категории быстродействующих.
Недостатки и преимущества
В силу определенных особенностей конструкции муфты имеют некоторые недостатки. Так, роликовые модели не имеют сложных компонентов, но к их недостаткам относятся следующие:
- Регулировать механизм нельзя.
- Валы должны обладать строгой соосностью.
- Изготовить роликовую муфту сложно.
К минусам храповых устройств относится вероятность ударов, когда с зубьями сцепляется собачка. Это приводит к ограничению скорости. Зубья подвержены износу, а при работе конструкция издает шум. Преимуществом храповой муфты является ремонтопригодность.
Все обгонные муфты отличаются долговечностью и надежностью. Они повышают срок эксплуатации передачи. Заменить эту деталь гораздо проще и дешевле, чем конструкцию из ремня, роликов, натяжителя. Когда в передаче предусматривается обгонная муфта, привод работает до 6 раз дольше.
Демпфирование на генераторе
Двигатели внутреннего сгорания характеризуются высоким уровнем крутильных колебаний коленвала. Это особенно сильно проявляется в дизельных моторах, соответствующих стандарту Евро 4, 5, 6. На вал действуют большие силы, что приводит к колебаниям, шкив вращается неравномерно.
Повышение уровня колебаний способствует быстрому износу подшипников. При работе вспомогательный ремень издает шум. Ресурс коленвала также снижается. Поэтому чрезмерную вибрацию нужно гасить. Для этого конструкторы предусматривают в системе маховик, демпфирующие шкивы.
Одним из способов снизить вибрации является установка шкивов на генераторе. Чем больший переменный ток он генерирует, тем значительнее вибрации. Чтобы их снизить, используются развязывающий расцепитель альтарнатора и обгонная муфта одностороннего типа.
Назначение обгонной муфты
Вращение муфты происходит только в одном направлении. Когда движение направляется в другую сторону, оно блокируется. Это отличает обгонные конструкции от расцепителей. Последние допускают небольшое отклонение в обратном направлении, что необходимо, когда частота оборотов силового агрегата падает.
Обгонная муфта имеет корпус из нержавеющей стали, а расцепитель окрашивают в черный цвет. Если муфта неисправна или вместо нее используется твердый шкив, натяжитель выходит из строя раньше установленного срока. Поэтому нельзя использовать представленный механизм в системах, где нужен расцепитель. В противном случае на натяжитель будут действовать большие нагрузки, что особенно заметно на холостом ходу. Чтобы этого избежать, нужно проверять периодически работу обгонной муфты, не допуская ее использования при поломке.
Неисправность муфты
Если обгонная муфта неисправна, вал начинает вращаться без сопротивления. Из-за этого не происходит зарядка генератора, который начнет греться. Если вовремя не обнаружить проблему, происходят тепловые повреждения. Причины подобного могут быть следующие:
- деталь имеет брак;
- не использовалась смазка или ее состав неподходящий (из-за этого выделение тепла и износ увеличиваются);
- муфта неисправна.
Чтобы вовремя выявить проблему, нужно обращать внимание на некоторые признаки. Если вал вращается без сопротивления, смазка чернеет, теряет первоначальные свойства. На выступах наружного кольца появляются глубокие углубления. На шкивах повреждаются иглы, появляются деформации внутреннего кольца, следы коррозии.
Муфта для генератора
Чтобы снизить вибрации при свободном ходе генератора во вспомогательном ремне используется обгонная муфта. Она гасит вибрации, что позволяет увеличить срок эксплуатации ремня.
Представленный компонент также снижает шум при работе привода. Использование муфты необходимо, т.к. обороты холостого хода могут переключаться на еще более низкие, масса ротора увеличивается, а размер двигателя уменьшается.