Comment est construit le rotor du générateur ? Un générateur automobile est « l’électricien » de votre véhicule

Le plus basique fonction générateur – charge de la batterie batterie et alimentation pour l'équipement électrique du moteur.

Par conséquent, regardons de plus près circuit générateur, comment le connecter correctement, et donne également quelques conseils pour le vérifier vous-même.

Générateur- un mécanisme qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Le générateur a un arbre sur lequel est montée une poulie, à travers laquelle il reçoit la rotation du vilebrequin du moteur.

Un générateur de voiture est utilisé pour alimenter les consommateurs électriques, tels que le système d'allumage, l'ordinateur de bord, l'éclairage de la voiture, le système de diagnostic, et il est également possible de charger une batterie de voiture. La puissance d'un générateur de voiture particulière est d'environ 1 kW. Les générateurs de voiture fonctionnent de manière assez fiable car ils assurent le fonctionnement ininterrompu de nombreux appareils dans la voiture et leurs exigences sont donc appropriées.

Dispositif générateur

La conception d'un générateur de voiture implique la présence de son propre redresseur et de son propre circuit de commande. La partie génératrice du générateur, utilisant un enroulement stationnaire (stator), génère un courant alternatif triphasé, qui est ensuite redressé par une série de six grandes diodes et le courant continu charge la batterie. Le courant alternatif est induit par le champ magnétique tournant de l'enroulement (autour de l'enroulement de champ ou du rotor). Ensuite, le courant est fourni au circuit électronique via les balais et les bagues collectrices.

Structure du générateur : 1.Écrou. 2. Laveuse. 3. Poulie 4. Couverture avant. 5. Bague d'écartement. 6. Rotor. 7. Stator. 8. Couverture arrière. 9.Boîtier. 10. Joint. 11. Manchon de protection. 12. Redresseur avec condensateur. 13.Support de loquet avec régulateur de tension.

Le générateur est situé à l’avant du moteur de la voiture et démarre à l’aide du vilebrequin. Le schéma de connexion et le principe de fonctionnement d'un générateur automobile sont les mêmes pour n'importe quelle voiture. Il existe bien sûr quelques différences, mais elles sont généralement liées à la qualité du produit fabriqué, à la puissance et à la disposition des composants du moteur. Toutes les voitures modernes sont équipées de groupes électrogènes à courant alternatif, qui comprennent non seulement le générateur lui-même, mais également un régulateur de tension. Le régulateur distribue également le courant dans l'enroulement d'excitation, et c'est pour cette raison que la puissance du groupe électrogène lui-même fluctue à un moment où la tension aux bornes de sortie de puissance reste inchangée.

Les voitures neuves sont le plus souvent équipées d'une unité électronique sur le régulateur de tension, afin que l'ordinateur de bord puisse contrôler la charge sur le groupe électrogène. À son tour, sur les voitures hybrides, le générateur effectue le travail du démarreur-générateur ; un circuit similaire est utilisé dans d'autres conceptions du système stop-start.

Le principe de fonctionnement d'un générateur de voiture

Schéma de connexion du générateur VAZ 2110-2115

Schéma de connexion du générateur AC comprend les composants suivants :

1. Batterie.
2. Générateur.
3. Bloc de fusible.
4. Allumage.
5. Tableau de bord.
6. Bloc redresseur et diodes supplémentaires.

Le principe de fonctionnement est assez simple : lorsque le contact est mis en plus via la serrure, le contact passe par la boîte à fusibles, l'ampoule, le pont de diodes et passe par une résistance jusqu'au moins. Lorsque le voyant du tableau de bord s'allume, le plus va au générateur (à l'enroulement d'excitation), puis pendant le processus de démarrage du moteur, la poulie commence à tourner, l'induit tourne également, en raison de l'induction électromagnétique, de la force électromotrice est généré et un courant alternatif apparaît.

La chose la plus dangereuse pour le générateur est le court-circuit des plaques du dissipateur thermique reliées à la « masse » et à la borne « + » du générateur par des objets métalliques tombant accidentellement entre elles ou par des ponts conducteurs formés par contamination.

Ensuite, la diode passe le plus dans le bloc redresseur via une onde sinusoïdale dans le bras gauche et le moins dans le bras droit. Des diodes supplémentaires sur l'ampoule coupent les négatifs et seuls les positifs sont obtenus, puis elle va à l'ensemble du tableau de bord, et la diode qui s'y trouve ne laisse passer que le négatif, du coup la lumière s'éteint et le positif s'en va ensuite à travers la résistance et va vers le négatif.

Le principe de fonctionnement d'un générateur CC de voiture peut être expliqué comme suit : un petit courant continu commence à circuler à travers l'enroulement d'excitation, qui est régulé par l'unité de commande et est maintenu par celle-ci à un niveau légèrement supérieur à 14 V. La plupart les générateurs d’une voiture sont capables de générer au moins 45 ampères. Le générateur fonctionne à 3 000 tr/min et plus - si vous regardez le rapport entre la taille des courroies de ventilateur pour les poulies, il sera de deux ou trois pour un par rapport à la fréquence du moteur.

Pour éviter cela, les plaques et autres parties du redresseur générateur sont partiellement ou totalement recouvertes d'une couche isolante. Les dissipateurs thermiques sont combinés dans une conception monolithique de l'unité redresseur principalement par des plaques de montage en matériau isolant, renforcées par des barres de connexion.

Schéma de connexion du générateur pour VAZ 2107

Le schéma de recharge du VAZ 2107 dépend du type de générateur utilisé. Pour recharger la batterie des voitures telles que VAZ-2107, VAZ-2104, VAZ-2105, équipées d'un moteur à carburateur, vous aurez besoin d'un générateur de type G-222 ou son équivalent avec un courant de sortie maximum de 55A. À leur tour, les voitures VAZ-2107 équipées d'un moteur à injection utilisent un générateur 5142.3771 ou son prototype, appelé générateur à haute énergie, avec un courant de sortie maximum de 80 à 90 A. Il est également possible d'installer des générateurs plus puissants avec un courant de sortie allant jusqu'à 100A. Absolument tous les types de générateurs de courant alternatif ont des redresseurs et des régulateurs de tension intégrés ; ils sont généralement fabriqués dans le même boîtier avec des balais ou sont amovibles et montés sur le boîtier lui-même.

Le circuit de charge du VAZ 2107 présente des différences mineures selon l'année de fabrication de la voiture. La différence la plus importante est la présence ou l'absence d'un voyant de charge, situé sur le tableau de bord, ainsi que le mode de connexion de celui-ci et la présence ou l'absence d'un voltmètre. De tels circuits sont principalement utilisés sur les voitures à carburateur, tandis que sur les voitures équipées de moteurs à injection, le circuit ne change pas, il est identique à celui des voitures fabriquées auparavant.

Désignations des groupes électrogènes:

1. « Plus » du redresseur de puissance : « + », V, 30, V+, WAT.
2. « Sol » : « - », D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Sortie du bobinage d'excitation : Ø, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Sortie pour connexion à la lampe de service : D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Sortie de phase : ~, W, R, STA.
6. Sortie du point zéro de l'enroulement du stator : 0, MP.
7. Sortie du régulateur de tension pour le connecter au réseau de bord, généralement au « + » de la batterie : B, 15, S.
8. Sortie du régulateur de tension pour son alimentation depuis le contacteur d'allumage : IG.
9. Sortie régulateur de tension pour le connecter à l'ordinateur de bord : FR, F.

Circuit générateur VAZ-2107 type 37.3701

1. Batterie d'accumulateur.
2. Générateur.
3. Régulateur de tension.
4. Bloc de montage.
5. Interrupteur d'allumage.
6. Voltmètre.
7. Témoin de charge de la batterie.

A la mise du contact, le plus de la serrure va au fusible n°10, puis va au relais du témoin de charge de la batterie, puis va au contact et à la sortie de la bobine. La deuxième borne de la bobine interagit avec la borne centrale du démarreur, où les trois enroulements sont connectés. Si les contacts du relais se ferment, le voyant de contrôle s'allume. Lorsque le moteur démarre, le générateur génère du courant et une tension alternative de 7V apparaît sur les bobinages. Le courant traverse la bobine du relais et l'armature commence à s'attirer et les contacts s'ouvrent. Le générateur n°15 fait passer le courant à travers le fusible n°9. De même, l’enroulement d’excitation reçoit de l’énergie via le générateur de tension à balais.

Schéma de charge pour VAZ avec moteurs à injection

Ce schéma est identique aux schémas des autres modèles VAZ. Il diffère des précédents par la méthode d'excitation et de surveillance de l'état de fonctionnement du générateur. Elle peut être réalisée à l'aide d'une lampe témoin spéciale et d'un voltmètre sur le tableau de bord. De plus, grâce à la lampe de charge, le générateur est initialement excité au moment où il commence à fonctionner. Pendant le fonctionnement, le générateur fonctionne « de manière anonyme », c'est-à-dire que l'excitation provient directement de la broche 30. Lorsque le contact est mis, l'alimentation via le fusible n°10 va au voyant de charge du tableau de bord. Ensuite, il passe par le bloc de montage jusqu'à la broche 61. Trois diodes supplémentaires alimentent le régulateur de tension, qui à son tour la transmet à l'enroulement d'excitation du générateur. Dans ce cas, le voyant s’allumera. C'est à ce moment où le générateur fonctionne sur les plaques du pont redresseur que la tension sera bien supérieure à celle de la batterie. Dans ce cas, le voyant de contrôle ne s'allumera pas, car la tension de son côté sur les diodes supplémentaires sera inférieure à celle du côté de l'enroulement du stator et les diodes se fermeront. Si le voyant de contrôle s'allume pendant que le générateur est en marche, cela peut signifier que des diodes supplémentaires sont cassées.

Vérification du fonctionnement du générateur

Il existe plusieurs manières d'utiliser certaines méthodes, par exemple : vous pouvez vérifier le courant de sortie du générateur, la chute de tension sur le fil qui relie la sortie courant du générateur à la batterie, ou vérifier la tension régulée.

Pour vérifier, vous aurez besoin d'un multimètre, d'une batterie de voiture et d'une lampe avec des fils soudés, des fils de connexion entre le générateur et la batterie, et vous pouvez également prendre une perceuse avec une tête adaptée, car vous devrez peut-être tordre le rotor en l'écrou sur la poulie.

Vérification de base avec une ampoule et un multimètre

Schéma de connexion : borne de sortie (B+) et rotor (D+). La lampe doit être connectée entre la sortie principale du générateur B+ et le contact D+. Après cela, nous prenons les fils d'alimentation et connectons le « moins » à la borne négative de la batterie et à la masse du générateur, le « plus », respectivement, au plus du générateur et à la sortie B+ du générateur. Nous le fixons sur un étau et le connectons.

La « masse » doit être connectée en dernier lieu afin de ne pas court-circuiter la batterie.

Nous allumons le testeur en mode DC, attachons une sonde à la batterie au « plus », et la seconde aussi, mais au « moins ». Ensuite, si tout fonctionne, alors le voyant doit s'allumer, la tension dans ce cas sera de 12,4 V. Ensuite, nous prenons une perceuse et commençons à faire tourner le générateur. En conséquence, l'ampoule cessera de brûler à ce moment-là et la tension sera déjà de 14,9 V. Ensuite, on ajoute une charge, on prend une lampe halogène H4 et on l'accroche à la borne de la batterie, elle devrait s'allumer. Ensuite, nous connectons la perceuse dans le même ordre et la tension sur le voltmètre affichera 13,9 V. En mode passif, la batterie sous l'ampoule donne 12,2V, et quand on la tourne avec une perceuse, elle donne 13,9V.

Circuit d'essai du générateur

1. Vérifiez le fonctionnement du générateur par court-circuit, c'est-à-dire « étincelle ».
2. Il n'est pas non plus souhaitable de permettre au générateur de fonctionner sans que les consommateurs soient allumés ; il n'est pas non plus souhaitable de fonctionner avec la batterie débranchée.
3. Connectez la borne « 30 » (dans certains cas B+) à la terre ou à la borne « 67 » (dans certains cas D+).
4. Effectuer des travaux de soudure sur la carrosserie de la voiture avec les fils du générateur et de la batterie connectés.

La responsabilité de fournir de l'énergie électrique aux sources de charge d'un véhicule propulsé par un moteur à combustion interne incombe au générateur. Il est presque impossible d’imaginer une moto ou une voiture moderne sans elle. Dans l'article, nous dévoilerons le principe de fonctionnement du générateur, ses principaux composants et éléments.

Lorsque le conducteur tourne la clé de contact, l'énergie électrique est fournie au démarreur. Dans les premières secondes de fonctionnement du véhicule, ce dispositif est le seul à être alimenté par la batterie et à contribuer à la rotation du vilebrequin. Après le démarrage de la centrale électrique, la rotation du moteur est transmise au générateur par l'intermédiaire d'un entraînement par courroie.

Presque immédiatement, la batterie passe du statut de source à celui de consommateur d'énergie et commence à retrouver sa charge. Désormais, le générateur devient une source d'électricité lorsque le moteur tourne.

Le principe de fonctionnement d'un générateur automobile est qu'il reçoit l'énergie mécanique de rotation du moteur et la convertit en énergie électrique.

En l’absence de ce dispositif, les voitures n’en auraient pas assez pour fonctionner à long terme. Mais avec un générateur, non seulement il n’y a pas de décharge, mais il y a aussi un processus de recharge. Sa puissance est suffisante pour faire fonctionner tous les appareils électriques installés qui affectent les performances de la voiture, ainsi que pour augmenter le confort du conducteur et des passagers.

Lorsque plusieurs consommateurs énergivores démarrent en même temps dans une voiture, la puissance du générateur peut ne pas être suffisante, auquel cas la batterie vient à son secours. Grâce à un tel système connecté, le consommateur ne remarque aucun inconvénient et les deux appareils créent la meilleure option pour le fonctionnement des composants électriques de la voiture.

Exigences du générateur automatique

La conception et le principe de fonctionnement du générateur ne nous imposent pas certaines obligations pour remplir ses fonctions. Les exigences de base comprennent les points suivants :

1. fourniture simultanée et ininterrompue d'électricité aux composants nécessaires, ainsi que chargement de la batterie ;
2. lorsque le moteur tourne à bas régime, il ne doit pas y avoir de perte de charge significative de la batterie ;
3. le niveau de tension dans le réseau doit être stable ;
4. Le générateur doit être robuste, fiable, peu bruyant et ne pas provoquer d'interférences radio.

Montage et entraînement de l'appareil

L'entraînement dans toutes les voitures a une forme standard : une poulie montée sur le vilebrequin est reliée par un entraînement par courroie à une poulie sur l'arbre du rotor de l'appareil. Les dimensions des poulies de la transmission sont fixées en fonction de la nécessité d'obtenir un nombre de tours donné sur le générateur.

Montage en bloc

Dans les voitures modernes, j'utilise des courroies poly-V. Avec leur aide, vous pouvez transmettre un plus grand nombre de tours au rotor du générateur.

L'appareil est fixé au corps du bloc dans le compartiment moteur. Le tendeur de courroie y est également installé. Il est nécessaire d'établir une transmission de rotation de haute qualité pour éviter que la courroie ne glisse le long de la poulie. Sinon, l'électricité passera à l'utilisation de la batterie, ce qui entraînera sa décharge complète et inaperçue.

Il est d'usage de distinguer deux groupes de générateurs structurellement différents :

1. les appareils avec un ventilateur à côté de la poulie motrice sont considérés comme une conception traditionnelle ;
2. la conception dans laquelle deux ventilateurs sont installés dans le corps de l'appareil est considérée comme plus récente et appartient aux appareils compacts.

Dispositif générateur

Les parties principales de tout générateur sont un bloc fixe - le stator et un élément structurel rotatif - le rotor. Le stator contient un enroulement de fils de cuivre. Il est fixé des deux côtés avec des couvercles, généralement en alliages légers d'aluminium. Du côté du montage de la poulie, il y a un couvercle avant et du côté de la brosse, il y a un couvercle arrière.

Un régulateur de tension est installé à l'arrière du mécanisme de brosse. Le bloc redresseur s'y trouve également. Les couvercles fixent le stator et sont fixés les uns aux autres à l'aide de plusieurs vis. Les pieds avec lesquels le générateur est fixé à la carrosserie de la voiture sont moulés avec les couvercles. De la même manière, une oreille tendue est obtenue.

Une bague peut être installée dans le trou de l'un des pieds, ce qui permet d'ajuster l'installation du générateur sur le support, en sélectionnant l'espace requis. L'oreille du mécanisme de tension est également équipée de plusieurs trous pour installer l'appareil sur des voitures de différentes marques.

Stator

Le fonctionnement du générateur dépend de la qualité de l'exécution de ses fonctions par chacun de ses blocs. La base du stator est assemblée à partir d'éléments identiques en tôle d'acier jusqu'à 1 mm d'épaisseur. Si la base du stator (un paquet de plaques) est réalisée par bobinage, alors la culasse du bloc contient des saillies situées sous les rainures. Les couches d'enroulement sont fixées sur de telles convexités. Les saillies contribuent également à améliorer le refroidissement de l’ensemble de la structure.

Stator de générateur

Presque tous les générateurs ont le même nombre d’emplacements. En règle générale, il y en a 36 dans les voitures de série. L'isolation est réalisée entre eux à l'aide d'un isolant époxy.

Rotor

Pour les générateurs automobiles, la principale caractéristique distinctive est la disposition des pôles des rotors. Le remontage de cette unité est fermé par deux moitiés en forme de coupe en métal embouti, avec des pétales saillants en forme de bec. Ils sont fixés sur l'arbre, comme s'ils enveloppaient le bobinage avec ces pétales.

Des roulements sont installés sur l'arbre, l'une des extrémités de l'arbre a un filetage avec une rainure de clavette et une surface d'appui pour la poulie.

Rotor de générateur

Unité de brosse

Ce bloc contient des contacts glissants. Dans les générateurs automatiques, deux types de balais sont utilisés :

• électrographite;
• cuivre-graphite.

Dans le premier cas, on observe une diminution périodique de la tension au contact de l'anneau. Cela conduit à de mauvaises performances du générateur, qui fournit une tension instable dans une telle situation. Cependant, ils ont également un effet positif, car ils s'usent moins, contrairement à ceux en cuivre.

Blocs redresseurs

Il existe deux principaux types de redresseurs :

1. dans le premier cas, les diodes sont enfoncées dans les plaques du dissipateur thermique ;
2. dans le second cas, on utilise des ailettes structurelles dans lesquelles des diodes sont soudées aux dissipateurs thermiques.

Plaques de dissipateur de chaleur

Court-circuiter de telles plaques est très dangereux pour l’ensemble de la voiture. La cause de cet incident est une contamination qui s'est infiltrée entre les plaques. Il peut être conducteur et court-circuiter le côté positif du câblage avec le côté négatif.

Un court-circuit entre les plaques peut provoquer un incendie dans le véhicule.

Pour éviter un tel développement d'événements, chaque plaque est recouverte individuellement d'une couche isolante en production.

Roulements

La conception utilise des roulements à billes. Lors de la production de générateurs, ils reçoivent du lubrifiant pendant toute leur durée de vie. Les constructeurs automobiles américains utilisent parfois des roulements à rouleaux. L'ajustement du côté du groupe de contact est généralement « par interférence », et du côté de la poulie, un ajustement coulissant est utilisé. La logique inverse est utilisée lors de l’installation du couvercle dans les sièges.

Dépose des roulements du générateur

La rotation du groupe de contact de la bague extérieure du roulement entraîne la défaillance de cette paire d'accouplement (roulement/couvercle).

Ainsi, le rotor peut toucher le stator. Pour éviter cela, des joints supplémentaires sont souvent installés dans le couvercle : une bague en plastique, un anneau en caoutchouc.

Refroidissement du générateur

La température de fonctionnement est réduite à l'aide de ventilateurs installés sur l'arbre du rotor. La conception traditionnelle implique l'alimentation en air du couvercle de l'appareil depuis le groupe de contacts. Lorsque le groupe des balais est situé à l'extérieur, l'alimentation en refroidissement s'effectue à travers un boîtier de protection recouvrant les contacts avec les balais.

Les voitures avec une disposition compacte des composants sous le capot sont souvent équipées d'un générateur avec un boîtier supplémentaire spécial. La circulation de l'air froid d'admission est assurée par ses fentes. Dans les générateurs de conception compacte, le refroidissement s'effectue des deux côtés des couvercles grâce à la présence de deux ventilateurs.

Régulateur de tension

De plus, tous les générateurs modernes sont équipés de régulateurs de tension électroniques à semi-conducteurs. Le régulateur assure la compensation thermique. La tension fournie à la batterie dépend de la température du compartiment moteur. Plus l'air est froid, plus la tension est fournie à la batterie.

Toute voiture est équipée d'un réseau électrique de bord, qui est responsable de nombreuses tâches - du démarrage du moteur à l'aide d'un démarreur électrique et de la génération d'une étincelle qui enflamme le mélange air-carburant jusqu'au fonctionnement des phares, de la radio, de l'alarme et autres. dispositifs. Tous les équipements ci-dessus consomment de l'électricité, qui est générée par deux éléments : un générateur et une batterie. Dans cet article, nous parlerons du fonctionnement et du fonctionnement d'un générateur de voiture, de ses principaux défauts et de ce à quoi vous devez faire attention pendant le fonctionnement.

A quoi sert un générateur ?

L'alimentation électrique pour alimenter le réseau de bord jusqu'au démarrage du moteur est assurée par la batterie. Cependant, la batterie ne peut pas générer de courant ; elle se contente de le stocker en elle-même et de le libérer selon les besoins. Pour cette raison, il est impossible d'utiliser une batterie pour assurer en permanence le fonctionnement des équipements électriques automobiles - elle abandonnera rapidement toute l'électricité et sera complètement déchargée. Même lors du démarrage du groupe motopropulseur, la batterie abandonne une partie importante de sa charge, car le démarreur consomme beaucoup d'électricité.

Le générateur de la voiture assure le rétablissement de la charge de la batterie et l'alimentation de tous les consommateurs connectés au réseau de bord. Il ne stocke pas l’électricité comme une batterie, mais en produit en continu pendant que le moteur tourne. Mais tant que le moteur à combustion interne ne tourne pas, cette unité ne fonctionne pas et la fonction d'alimentation du réseau de bord est assurée par la batterie.

Le fonctionnement d’un générateur automobile ressemble à celui d’un moteur électrique, mais à l’envers. Un moteur électrique reçoit de l'énergie et la convertit en action mécanique, tandis qu'un générateur convertit la rotation mécanique du rotor en électricité.

En bref, le principe de fonctionnement d'un générateur automobile peut s'expliquer comme suit : la rotation du rotor entraîne la formation d'un champ magnétique et affecte l'enroulement du stator. Cela conduit à l’émergence d’un courant électrique dans ce dernier, qui est ensuite fourni aux consommateurs d’électricité connectés au réseau de bord du véhicule.

Cependant, le fonctionnement d'un autogénérateur présente certaines caractéristiques dont il faut tenir compte. Un générateur électrique moderne installé dans les voitures comporte trois phases et produit du courant alternatif, tandis que le courant continu est nécessaire pour alimenter le réseau de bord. De plus, le courant électrique généré doit avoir des paramètres strictement définis, sinon il existe une forte probabilité qu'il endommage l'équipement. Pour éviter cela, l'unité est équipée d'éléments supplémentaires.

Le dispositif d'un générateur de voiture

L'autogénérateur comprend plusieurs composants :

• Rotor.
• Stator.
• Bloc brosse.
• Bloc redresseur (pont de diodes).

1 - roulement arrière ; 2 - bloc redresseur ; 3 - bagues collectrices ; 4 - pinceau; 5 — porte-balais; 6 - boîtier; 7 - diodes ; 8 — manchon de roulement ; 9 - vis; 10 — couverture arrière ; 11 — turbine; 12 - vis; 13 - rotors ; 14 — enroulement du rotor ; 15 — couverture ; 16 — arbre du rotor ; 17 — rondelle; 18 - noix; 19 - poulie ; 20 — roulement avant; 21 — enroulement du rotor ; 22 - stator.

Rotor

Un rotor (de l'anglais rotation) est la partie mobile d'un autogénérateur. Il se compose d'un arbre sur lequel se trouve un enroulement d'excitation, situé entre deux moitiés de pôles. Ces derniers sont réalisés par emboutissage, chacun d'eux comporte six saillies en forme de bec situées au sommet du bobinage. Ces moitiés forment un système de poteaux et de bagues collectrices. Le but des anneaux est de fournir du courant électrique au bobinage via ses bornes.

L'enroulement d'excitation est conçu pour créer un champ magnétique. Pour résoudre ce problème, un faible courant électrique doit lui être appliqué. Avant de démarrer le bloc d'alimentation, la batterie fournit du courant pour former un champ magnétique. Lorsque le moteur à combustion interne tourne et que la vitesse atteint la valeur requise, le générateur fournira du courant à l'enroulement d'excitation

De plus, le rotor contient :

• Poulie motrice.
• Roulements.
• Dispositif de refroidissement (ventilateur).

Le rotor est situé à l'intérieur du stator, pris en sandwich entre les couvercles du boîtier. Les couvercles sont équipés de sièges dans lesquels sont placés les roulements du rotor. De plus, le couvercle situé du côté de la poulie motrice comporte des trous pour la ventilation.

Schéma de ventilation du générateur

Stator

Cet élément, contrairement à celui décrit ci-dessus, est immobile (statique), d'où son nom. Sa tâche est d'obtenir un courant électrique d'amplitude variable apparaissant sous l'influence du champ magnétique du rotor. Le stator est constitué d'enroulements et d'un noyau. Ce dernier est en tôle d'acier et comporte des rainures pour la pose de trois enroulements (selon le nombre de phases). Les enroulements peuvent être posés de deux manières : en boucle ou en vague. Le motif de leur connexion peut également être différent - en forme d'étoile ou de triangle.

1 - noyau ; 2 - enroulement ; Cale à 3 rainures ; 4 - rainure; 5 - borne de connexion au redresseur.

Dans une connexion en étoile, tous les enroulements sont connectés ensemble à une extrémité en un point commun. Leurs secondes extrémités servent de conclusions. Le circuit « triangle » consiste à connecter les enroulements selon un principe différent : le 1er au 2ème, le 2ème au 3ème et le 3ème, tour à tour, au 1er. Dans ce cas, la fonction des bornes est assurée par les points de connexion. Les deux diagrammes sont clairement représentés sur la figure.

Circuit étoile et triangle

Bloc brosse

La tâche de ce composant du générateur est de transmettre l'électricité à l'enroulement d'excitation. Structurellement, le bloc est un boîtier dans lequel se trouvent une paire de brosses en graphite à ressort. Ces derniers sont plaqués contre les bagues collectrices à l'aide de ressorts, mais n'y sont pas fixés rigidement.

Le régulateur est nécessaire pour maintenir la tension de sortie dans les limites établies. Ceci est nécessaire car la quantité de courant, ainsi que ses paramètres, dépendent du régime moteur et la durabilité de la batterie est directement liée à la différence de potentiel appliquée. Une tension insuffisante entraînera une sous-charge « chronique » de la batterie, et une tension excessive entraînera une surcharge. Dans le premier comme dans le deuxième cas, la durée de vie de la batterie diminuera sensiblement. Les voitures modernes sont équipées de régulateurs électroniques à semi-conducteurs.

Pont de diodes (bloc redresseur)

La tâche de cet élément est de convertir le courant alternatif qui lui est fourni en courant continu nécessaire à l'alimentation du réseau de bord. Structurellement, il se compose de plaques d'évacuation de la chaleur, dans lesquelles sont montées 6 diodes - 2 pour chaque enroulement du stator (sur "+" et sur "-").

Le principe de fonctionnement d'un générateur de voiture

Voyons maintenant comment fonctionne l'autogénérateur. Lorsque vous tournez la clé dans le contacteur d'allumage, la tension est fournie au bobinage, en passant par les bagues collectrices, ainsi que par le bloc de brosses. Le résultat est l'apparition d'un champ magnétique autour du bobinage d'excitation. Il tourne constamment avec le rotor, agissant sur les enroulements du stator. Un courant électrique alternatif apparaît aux bornes de ce dernier, qui est ensuite fourni au pont de diodes. A la sortie du bloc redresseur, le courant a déjà une valeur constante. Ensuite, il est fourni au régulateur de tension, à partir duquel il va aux balais en graphite, alimente les consommateurs inclus dans le réseau de bord et recharge la batterie.

La tension de sortie de l'appareil est ajustée comme suit. Le régulateur, fonctionnant en conjonction avec le bloc de balais, modifie la quantité de tension fournie à l'enroulement. Cela entraîne une modification des paramètres du champ magnétique, ainsi que de la quantité d'électricité générée. De plus, le régulateur effectue une compensation thermique dont l'essence est que la tension change en proportion inverse de la température (plus elle est basse, plus la différence de potentiel est grande, et vice versa).

Dysfonctionnements fondamentaux d'un générateur de voiture

Cet appareil est assez fiable et, s'il est utilisé correctement, ne tombe pas en panne pendant longtemps. Cependant, des pannes surviennent toujours et les causes des problèmes peuvent être de nature électrique ou mécanique.

Défauts électriques

De tels problèmes surviennent plus souvent que les problèmes mécaniques, il est assez difficile de les identifier et de les éliminer correctement. Il peut s'agir d'un court-circuit des enroulements d'excitation du stator ou du rotor, de leur rupture, d'une panne du régulateur de tension ou d'une panne des diodes du bloc redresseur. De tels problèmes sont également dangereux car ils affectent négativement la batterie jusqu'à ce qu'ils soient identifiés et corrigés. Ainsi, un régulateur de tension défectueux entraînera une recharge constante de la batterie. Dans le même temps, il n'y a pratiquement aucun signe extérieur d'un dysfonctionnement; le plus souvent, il est détecté lors de diagnostics complexes, en mesurant la tension de sortie sur l'autogénérateur ou en soupçonnant que quelque chose ne va pas lorsque les batteries tombent en panne les unes après les autres après avoir travaillé seulement quelques mois.

Une rupture ou un court-circuit dans les enroulements de champ peut être éliminé par rembobinage. Les autres défauts électriques sont corrigés en remplaçant la pièce défectueuse.

Problèmes mécaniques

La cause des problèmes mécaniques est généralement l'usure des balais en graphite, de la ou des poulies d'entraînement, ainsi qu'une rupture de la courroie d'entraînement du générateur. Ces dysfonctionnements sont assez faciles à diagnostiquer grâce aux bruits parasites entendus lorsque le générateur fonctionne. Ces problèmes sont éliminés en remplaçant l'élément qui ne fonctionne pas.

Enfin, il reste à donner des conseils pour diagnostiquer périodiquement le générateur, vérifier l'usure de ses composants et mesurer la tension à la sortie de l'unité. Cela vous permettra d'identifier et d'éliminer rapidement tout dysfonctionnement survenu, évitant ainsi des problèmes avec la batterie et les appareils électriques inclus dans le réseau de bord du véhicule.

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Le générateur est conçu pour fournir du courant électrique à tous les consommateurs et pour recharger la batterie lorsque le moteur tourne à des régimes moyens et élevés. Les voitures modernes sont équipées d'un générateur de courant alternatif. Il est connecté au circuit électrique de la voiture en parallèle avec la batterie. Cependant, le générateur alimentera les consommateurs et chargera la batterie uniquement si la tension qu'il produit dépasse la tension de la batterie.

Et cela se produira lorsque le moteur de la voiture commencera à fonctionner à des régimes supérieurs au ralenti, puisque la tension générée par le générateur dépend de la vitesse de rotation de son rotor. Dans ce cas, à mesure que la vitesse de rotation du rotor du générateur augmente, la tension générée par celui-ci peut dépasser celle requise. Le générateur fonctionne donc en tandem avec un régulateur de tension. Le régulateur de tension est un dispositif électronique qui limite la tension produite par le générateur et la maintient dans la plage de 13,6 à 14,2 volts.

Le stator (la partie fixe du générateur) est un enroulement doté d'un noyau magnétique dans lequel le courant électrique est généré. Le rotor est la partie tournante du générateur. Le rotor est constitué d'enroulements de champ avec un système de pôles, un arbre et des bagues collectrices. Les anneaux sont le plus souvent en cuivre, sertis de plastique. Ils peuvent être fabriqués en laiton ou en acier inoxydable pour réduire l’usure et prévenir l’oxydation. Les fils du bobinage d'excitation sont connectés aux anneaux. L'alimentation électrique est fournie aux enroulements par l'intermédiaire de balais (contacts glissants) qui sont pressés contre les anneaux à l'aide de ressorts. Il existe deux types de brosses : cuivre-graphite et électrographite. Ces derniers ont une résistance électrique plus élevée, ce qui réduit les caractéristiques de sortie du générateur, mais ils entraînent beaucoup moins d'usure des bagues collectrices. Il existe également des générateurs sans balais dotés d'aimants permanents sur le rotor et d'enroulements de champ sur le stator. L'absence de balais et de bagues collectrices augmente la fiabilité du générateur, mais augmente le poids et le bruit pendant le fonctionnement.

Lorsque le rotor tourne en face des bobines du bobinage du stator, des pôles alternativement polarisés apparaissent, c'est-à-dire que la direction et l'amplitude du flux magnétique pénétrant dans la bobine changent, ce qui entraîne l'apparition d'une tension alternative dans celle-ci. Les consommateurs du réseau électrique du véhicule fonctionnant à tension constante, un redresseur à diode est introduit dans le circuit générateur.

Les régulateurs de tension électroniques sont généralement intégrés au générateur (« tablette ») et combinés à l'ensemble balais. Parfois, ils sont situés séparément dans le compartiment moteur. Les régulateurs modifient le courant d'excitation en modifiant l'heure à laquelle l'enroulement du rotor est connecté au réseau d'alimentation. Les appareils ne nécessitent aucun entretien, il suffit de surveiller la fiabilité des contacts. Il existe des régulateurs de tension équipés d'une fonction de compensation de température : ils modifient la tension de charge en fonction de la température de l'air dans le compartiment moteur pour assurer une charge optimale de la batterie. Plus la température de l'air est basse, plus la tension est fournie à la batterie, et vice versa.

Les générateurs sont disponibles en deux modèles : « classique », avec un ventilateur au niveau de la poulie motrice, et compact, avec deux ventilateurs à l'intérieur du générateur. Étant donné que les générateurs « compacts » ont un entraînement avec un rapport de démultiplication plus élevé, ils sont également appelés générateurs à grande vitesse.

Le générateur est monté sur un support de moteur spécial et est entraîné depuis la poulie de vilebrequin via un entraînement par courroie. Plus le diamètre de la poulie sur le vilebrequin est grand et plus le diamètre de la poulie du générateur est petit, plus la vitesse du générateur est élevée et, par conséquent, il est capable de fournir plus de courant aux consommateurs. Sur les modèles modernes, en règle générale, l'entraînement est effectué par une courroie poly-V. De par sa plus grande flexibilité, il permet l'installation d'une poulie de petit diamètre sur le générateur. Le générateur peut être entraîné soit séparément, soit par une courroie avec une pompe à liquide de refroidissement (« pompe »). La tension de la courroie est réglée soit en déviant le boîtier du générateur, soit (dans le cas de l'utilisation d'une courroie poly-V) par des rouleaux tendeurs lorsque le générateur est à l'arrêt.

Est-il possible de remplacer un générateur d'une marque par une autre ? À remplir si les conditions suivantes sont remplies :

• les caractéristiques énergétiques du générateur de remplacement ne sont pas inférieures à celles de celui à remplacer ;
• le rapport de démultiplication du moteur au générateur est le même ;
• Les dimensions hors tout et de montage du générateur de remplacement permettent de l'installer sur le moteur. La plupart des générateurs fabriqués à l'étranger ont un support à un seul pied, tandis que les générateurs nationaux sont fixés avec deux pieds, donc le remplacement d'un générateur « étranger » par un générateur national nécessitera le remplacement du support ;
• Les circuits électriques des groupes électrogènes sont similaires.

Dysfonctionnements de l'alternateur de voiture

PROBLEME VISIBLE	CAUSE	MÉTHODE DE SOLUTION
Le témoin de charge ne s'allume pas à la mise du contact.	La batterie est déchargée ou défectueuse	Charger ou remplacer la batterie
	La lampe du tableau de bord est grillée	Remplacer
	Il n'y a aucun contact du fil de terre avec l'arrière du générateur	Vérifier la fiabilité du contact de terre, nettoyer et serrer les boulons fixant le fil de terre
	Violation de l'intégrité du fil entre la borne de connexion de la lampe sur le générateur et le tableau de bord	Vérifier avec un voltmètre ou un ohmmètre selon le schéma électrique
	Les connecteurs entre le générateur et le tableau de bord ne sont pas connectés	Vérifier et, si nécessaire, remplacer les connecteurs
	Les balais ne sont pas bien ajustés aux bagues collectrices (« coincés » ou usés)	Vérifier la longueur (min=5 mm) et la liberté de mouvement des brosses dans le porte-balais
	Régulateur de tension défectueux	Remplacer le régulateur de tension
	Forte usure des anneaux du rotor	Vérifier et, si nécessaire, remplacer les anneaux du rotor
	Enroulements du rotor du générateur cassés	Vérifiez le rotor et remplacez-le si nécessaire.
Le témoin de charge s'éteint lorsque le régime moteur augmente mais la batterie ne charge pas		Tendre la courroie trapézoïdale
	Diodes cassées du pont de diodes	Vérifier et remplacer le pont de diodes
	Régulateur de tension défectueux
	Le fil entre le générateur et la batterie a un mauvais contact	Vérifiez et remplacez le fil, puis vérifiez le pont de diodes dans le générateur.
Le témoin de charge ne s'éteint pas lorsque le régime moteur augmente	La tension de la courroie trapézoïdale est lâche	Tendre la courroie trapézoïdale
	Dysfonctionnement du pont de diodes ou du bobinage du stator	Vérifier et remplacer le pont de diodes ou l'enroulement
	Régulateur de tension défectueux	Vérifier et, si nécessaire, remplacer le relais régulateur de tension
	Le fil entre le générateur et la lampe témoin est en contact avec la terre	Rechercher et réparer le court-circuit ou remplacer le faisceau électrique, puis vérifier le pont de diodes dans le générateur
Le témoin de charge s'allume lorsque le contact est coupé.	Court-circuit des diodes	Vérifier les diodes et remplacer le pont de diodes
La batterie déborde	Dysfonctionnement du relais du régulateur de tension	Remplacer le relais régulateur et vérifier les diodes, si nécessaire remplacer le pont de diodes