Как работает регулятор напряжения генератора
Перейти к содержимому

Как работает регулятор напряжения генератора

  • автор:

Реле-регулятор напряжения генератора: строение, функции и проверка

Реле-регулятор напряжения генератора. Такое сложное, на первый взгляд, название имеет совсем небольшой компонент генератора автомобиля или мотоцикла и чей выход из строя может стать причиной целого ряда проблем. Вот например: недозаряд или же перезаряд аккумулятора. Подобное может возникнуть по множеству причин, но в большинстве случаев виновником проблемы является вышедшее из строя реле генератора (так его обычно называют). Давайте разберемся, что же представляет собой реле генератора, как данный компонент подключается к бортовой сети транспортного средства, как его проверить и в случае нужды заменить.

Реле напряжения Bosch Avto.pro

Базовые понятия

Реле-регулятор, являющийся важной частью бортовой электросети, ответственно за регулирование тока, вырабатываемого генератором транспортного средства. За счет работы реле предотвращается перезаряд аккумулятора, что является для него губительным. Сведущие в электротехнике авто и мотолюбители заметят: согласно описанию это обычный стабилизатор напряжения! По сути, это он и есть. Но давайте немного разберемся с генераторами.

По сути, генератор как постоянного, так и переменного тока являются электромашиной, преобразующей в электрический ток механическую энергию. Сегодня более распространены генераторы переменного тока, так как они не используют токосъемные щетки , имеющие тенденцию к пригоранию или сильной деформации по ходу эксплуатации устройства. Выходное напряжение генераторов обоих типов зависит от скорости, с которой внутри него вращается магнитное поле, и от магнитной силы. На обмотку возбуждения таких генераторов изначально подается т.н. ток возбуждения, за счет которого наводится магнитная индукция. Силу этого тока нужно регулировать. В определенный момент на обмотку возбуждения нужно перестать подавать питание – еще один момент, за которым необходимо проследить. Далее, так как в генераторах переменного тока положение полюсов «+» и «» постоянно изменяется, ток нужно выпрямлять. За это ответственен диодный мостик, однако диапазон выходных напряжений может быть довольно широким. И вот теперь можно выделить основные задачи реле-регулятора генератора:

  • Выдержка диапазона напряжений (13,5 – 14,5 Вольт) в сети автомобиля или мотоцикла, а также на клеммах их аккумулятора;
  • Регулировка тока возбуждения;
  • Прекращение подачи питания от аккумулятора к обмотке возбуждения.

По сути, реле генератора «следит» за выходным напряжением и силой тока, от которого питается обмотка напряжения. Как только выходное напряжение становится слишком большим, реле уменьшает силу тока возбуждения . Если ситуация обратная и напряжение генератора уменьшилось, следует повышение тока на возбуждающую обмотку. Так происходит множество раз, причем стабилизация длится долю секунды. Таким образом реле обеспечивает и нормальную работу генератора, который теперь дает оптимальное напряжение для электроприемников (магнитолы, например), и экономит ресурс аккумуляторной батареи, также предотвращая ее выход из строя вследствие подзарядки слишком большим током.

Типы реле-регуляторов

Современные реле-регуляторы не используют электромагнитные реле в качестве базы – они полностью полупроводниковые. Использование полупроводников сделало устройство и надежным, и очень компактными, однако свело практически на нет его ремонтопригодность. Типов реле-регулятора довольно много, но существенным является одно: принципиальных отличий между реле разных типов нет. Стоит выделить два типа:

  • Встроенное. Иногда реле такого типа называют «шоколадкой». Находится внутри генератора и совмещено с щеточным узлом;
  • Вынесенное. Крепится на автомобильном кузове.
Запчасти на Mazda 2

2 hatchback (DE) (06.07 — 06.15)

Регулятор напряжения генератора — схема, проверка

Регулятор напряжения генератора

Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор — устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой.

На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.

Что такое регулятор напряжения генератора?

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузки, автоматически включать в бортовую сеть цепь обмотки возбуждения или систему сигнализации аварийной работы генераторной установки.

Принцип действия регулятора напряжения генератора

В настоящее время все генераторные установки оснащаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения, как правило, встроенными внутрь генератора. Схемы их исполнения и конструктивное оформление могут быть различны, но принцип работы у всех регуляторов одинаков.

Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения. Конечно можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется.

Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить — увеличивается.

Проверка регулятора напряжения генератора

Прежде чем проверить регулятор напряжения генератора , нужно убедиться, что проблема кроется именно в нём, а не в других элементах генератора (слабо натянут ремень, окислилась масса и т.д.), для этого нужно проверить сам генератор (Как проверить генератор?). После этого вам нужно снять регулятор напряжения. Процесс демонтажа регулятора описан в статье «как снять регулятор напряжения?».

В двух словах скажу, что сначала нужно снять минусовую клемму, снять все провода с генератора, снять пластиковый кожух с генератора, затем открутить и вынуть регулятор напряжения в сборе вместе с щётками.

Давайте перейдём непосредственно к проверке регулятора напряжения. Проверять регулятор напряжения нужно обязательно в сборе с щёткодержателями – т.к. в случае обрыва цепи щёток и регулятора напряжения, мы сразу это заметим. Перед проверкой, обратите внимание на состояние щёток: если они обломаны или их длина короче 5мм, неподвижны и не пружинят, – то их нужно заменить.

Для проверки нам понадобится:

  • провода;
  • аккумулятор автомобильный;
  • лампочка на 12в 1-3Вт;
  • две обычные пальчиковые батарейки.

Чтобы проверить регулятор напряжения, нам нужно будет построить две схемы: К щёткам подключаем лампочку, К выводам Б и В подключаем «+» от аккумулятора, «-» аккумулятора закрепляем на массу регулятора. Делаем ту же схему, но добавляем последовательно две пальчиковые батарейки. Вывод из всего вышесказанного таков.

Исправный регулятор напряжения генератора: в первой схеме лампа горит, во второй схеме лампа не горит, т.к. напряжение выше 14,7в и подача напряжения на щётки должна быть прекращена. Неисправный регулятор напряжения: в обоих случая лампа горит, значит в регуляторе пробой. Лампа не горит вообще – значит, отсутствует контакт между щётками и регулятором или обрыв цепи в регуляторе.

Трехуровневые регуляторы напряжения

Трехуровневый регулятор напряжения генератора

Сначала узнаем, для чего нужен этот регулятор. Автомобильный генератор во время движения и работы двигателя должен подпитывать аккумуляторную батарею. Тем самым восстанавливается ёмкость аккумулятора, когда он разряжается во время стоянки. Если мы ездим каждый день, то аккумулятор почти не разряжается, если он в исправном состоянии.

Хуже приходиться аккумулятору, когда машина долго стоит без движения, ведь его энергия постепенно уходит на поддержание работы авто сигнализации. Ещё хуже дела обстоят зимой, когда при отрицательных температурах аккумуляторная батарея разряжается очень быстро.

А если вы ездите помалу и не часто, то аккумулятор не заряжается полностью во время движения и может полностью разрядится как-то утром.

Справиться с вышеуказанной проблемой, призван трехуровневый регулятор напряжения. У него три положения работы: это максимальное (выдаёт напряжение на генераторе 14,0-14,2 В), нормальное (13,6-13,8 В) и минимальное (13,0-13,2 В). Как мы знаем из статьи про проверку работоспособности аккумулятора, нормальное напряжение при заведённом двигателе должно быть от 13,2-13,6 В. Это означает, что генератор работает в нормальном режиме и АКБ заряжается в полном объёме.

Это соответствует среднему (нормальному) положению регулятора напряжения. А вот зимой, желательно повысить напряжение до 13,8-14,0 В, т.к. аккумулятор быстрее разряжается при отрицательных температурах. Это делается простым переводом рычажка на регуляторе напряжения. Так будет обеспечена лучшая зарядка АКБ зимой при работающем двигателе.

Летом, особенно когда жара превышает +25 градусов и выше — желательно понизить напряжение генератора до 13,0-13,2 В. Зарядка от этого не пострадает, но генератор не будет “выкипать”, т.е. не будет терять свою номинальную ёмкость и не сокращать ресурс.

Как снять или заменить регулятор напряжения генератора?

Перед заменой регулятора напряжения, обязательно проверьте генератор в целом. Регулятор напряжения нужно менять, если напряжение под нагрузкой бортовой сети (включены дальний, обогрев зеркал, печка) меньше 13в. Так же регулятор напряжения может стать причиной высокого напряжения (выше 14,7в).

Но, как писалось выше, перед снятием регулятора нужно проверить сам генератор, ознакомиться с другими возможными неисправностями (например слабо натянут ремень генератора), и только потом приступать к замене регулятора напряжения. Так же данная статья вам понадобится для замены щёток генератора, т.к. щётки и регулятор напряжения устанавливаются на генератор в сборе.

Итак, как же снять регулятор напряжения? Открываем капот, снимаем минусовую клемму аккумулятора, находим генератор, отсоединяем колодку проводов «D»:

  • снимаем защитный резиновый колпачок с наконечников проводов вывода «+». Откручиваем гайку крепления этих проводов, снимаем их с блока генератора;
  • далее нам нужно снять сам пластиковый блок генератора (чаще всего он черного цвета). Для этого нужно отсоединить три пружинных фиксатора, расположенных по периметру блока;
  • находим регулятор напряжения, и крестовой отверткой откручиваем его крепления;
  • вынимаем регулятор напряжения в сборе с щётками, и отключаем от него колодку проводов;
  • далее нам нужно проверить регулятор напряжения, дабы убедиться в его неисправности.

Устанавливаем регулятор напряжения строго в обратной последовательности. Стоит отметить, что в последнее время, многие автолюбители стали пользоваться трёхуровневым регулятором напряжения генератора, для того, чтобы избавиться от просадок напряжения в бортовой сети.

Принцип работы реле-регулятора напряжения генератора

Используем комплектующие только надежных производителей

Если возникли перебои с работой аккумулятора, нужно обратить внимание на исправность реле.

В автомастерской диагностику реле проведут в течение нескольких минут и устранят все поломки.

Принцип работы

Реле-регулятором называют устройство, которое регулирует напряжение в системах автомобиля. Если напряжение поднимется выше нормы, регулятор его уменьшит. А если уровень опуститься ниже нормы, устройство его увеличит.

Фото к статье Как работает реле-регулятор напряжения генератора

При повышении напряжения до 14,2-14,5 В, регулятор полностью отключится и сохранит все системы авто от перегрева. Если напряжение в системах автомобиля поднимается выше установленного уровня, то электролит будет закипать и улетучиваться. При этом на аккумуляторе появится белый налет.

Типы релейных регуляторов

Регуляторы делятся на комбинированные и отдельные

    Комбинированное устройство имеет щеточный узел в крышке генератора.

Симптомы поломки реле:

  • Не загорается или не гаснет индикатор.
  • В темноте изменяется уровень освещения.
  • Машина не заводится с первого раза.
  • Не горит приборная панель.
  • Двигатель теряет мощность.

Проверка реле

Проверку устройства-регулятора делают с помощью мультиметра или вольтметра, измеряя уровень напряжения на выводах.

Дополнительное фото к статье Как работает реле-регулятор напряжения генератора

Пошаговая проверка:

  • Прибор устанавливают в режим измерения до 20 В.
  • Запускается двигатель на холостой ход.
  • Измеряем уровень напряжения на выводах батареи. В норме при вращении двигателя 1000-1500 об/мин. вольтметр должен показать 13,5-14 В.

Постепенно увеличиваем обороты двигателя до 2000-2500 об/мин. Прибор должен показать 13,6-14,2 В. Увеличиваем обороты до 3,5 тыс. об/мин. Вольтметр должен показать не больше 14,5 В. При больших или меньших показателях вольтметра регулятор нужно менять. Проверка комбинированного реле проводится более сложно.

Опытные мастера в автомастерской быстро сделают диагностику и замену любого неисправного реле. Стоит ремонт по замене регулятора недорого.

Автосервис "СтартерЕКБ" специализируется в Екатеринбурге на ремонте стартеров для иномарок более 10 лет. Здесь можно посмотреть cхему проезда и контакты.

Конструктивные особенности реле регулятора напряжения

Когда мотор запущен, генератор производит электрическую энергию, которая заряжает аккумулятор автомобиля и питает электрические компоненты ТС. Реле-регулятор контролирует выходное напряжение генератора и регулирует его в пределах заданных значений. Своевременная проверка регулятора напряжения на генераторе позволяет убедиться в корректной работе узла, предотвратив риск перезаряда или недозаряда батареи, а также повреждения электронных компонентов ТС.

Типы реле-регуляторов автомобильного генератора

В случае неполадок реле-регулятора напряжение генератора может быть нерегулируемым или недостаточным для зарядки аккумулятора. Это зачастую приводит к проблемам с запуском автомобиля, а также к нехватке энергии для работы электрических систем машины.

Если у вас есть подозрение на проблемы, возможно, потребуется замена реле регулятора на генераторе, для чего правильней всего обратиться к квалифицированному мастеру СТО. Сегодня в ТС применяется несколько типов реле-регуляторов, которые используются для контроля. К категории наиболее популярных и востребованных относят такие:

image2.png

  1. Электронный регулятор напряжения (Electronic Voltage Regulator, EVR). Это наиболее распространенный тип регулятора, используемый в современных автомобилях. Он управляет выходным напряжением генератора, регулируя ток возбуждения на основе сигналов от датчика напряжения аккумулятора. EVR может быть интегрирован в генератор или установлен как отдельный модуль.
  2. Реле-регулятор с механическим транзистором (Mechanical Transistor Regulator, MTR). Модель, где используется механический транзистор для управления током возбуждения генератора. MTR был распространен в старых автомобилях, но с течением времени он был заменен более эффективными электронными регуляторами напряжения.
  3. Реле-регулятор с контактным регулятором (Contact Regulator Relay, CRR). Имеет упрощенную конструкцию, где применяются электромеханические контакты для управления током возбуждения генератора. CRR имеет ограниченные возможности регулировки и контроля напряжения, поэтому используется сейчас редко.

В зависимости от конструкции генератора регулятор напряжения бывает двух видов:

  1. Совмещенный. Находится внутри генератора, имеет физическое и электрическое соединение с обмотками. Контролирует выходное напряжение генератора и поддерживает его на определенном уровне, обычно около 14 вольт, чтобы обеспечить зарядку аккумулятора и питание электрических систем автомобиля.
  2. Отдельный. Располагается отдельно от генератора, чаще всего неподалеку от АКБ или же в электрическом блоке управления автомобиля. Компонент получает информацию о текущем напряжении, а также регулирует работу генератора для поддержания заданного уровня напряжения. Такая модификация может иметь дополнительные функции: защиту от перегрузки, диагностику и контроль работы генератора.

Оба типа регуляторов напряжения выполняют аналогичные задачи – поддержание стабильного выходного тока и обеспечение энергией электрических систем автомобиля. Различие заключается в их физическом расположении и способе интеграции с генератором и другими компонентами автомобиля.

image5.png

Причины поломок реле-регуляторов

Ниже рассмотрим основные неисправности реле регулятора напряжения, которые относят к наиболее распространенным:

  1. Все устройства имеют электрические контакты, которые могут со временем изнашиваться или окисляться. Это приводит к плохому проведению тока, перебоям в электрической цепи и даже полной потере функциональности.
  2. Повреждение электрической цепи. Реле-регуляторы подвержены риску повреждения в результате короткого замыкания, перенапряжения или перегрузки в электрической системе автомобиля. Это может привести к повреждению контактов или других компонентов узла.
  3. Механические повреждения. Вибрации, удары или другие механические воздействия могут повредить реле-регуляторы и вызвать их поломку. Например, разбитое или треснутое корпусное крепление реле-регулятора может привести к потере функциональности.
  4. Несоответствие спецификациям. Использование неподходящей модели устройства, которая не соответствует требованиям автомобиля или электрической системы, может привести к его поломке. Неправильная установка или несовместимость с другими компонентами также могут вызвать проблемы.
  5. Перегрев. Реле-регуляторы могут перегреваться из-за высокой рабочей нагрузки или недостаточной вентиляции. Зачастую это приводит к повреждению компонентов, потере искры на реле-регуляторе генератора и даже его полному отказу.
  6. Возраст и износ. Как и другие электрические компоненты, любой реле-регулятор может выйти из строя со временем из-за естественного износа или старения. Подверженность поломкам возрастает пропорционально увеличению эксплуатационного срока.

Важно заметить, что причины поломок могут различаться в зависимости от конкретной модели автомобильного генератора и его производителя. Если возникают проблемы с реле-регулятором, рекомендуется обратиться к специалистам для проведения диагностики и ремонта.

Узнать о неполадке в работе реле-регулятора можно по таким признакам, как ухудшение динамических характеристик автомобиля, снижение уровня заряда АКБ, а также перепад яркости фар в зависимости от оборотов ДВС. Если горит регулятор напряжения на генераторе, причиной могут быть короткое замыкание, окисленные или слабо затянутые контакты, перегрев или же повреждение внутренних компонентов детали.

image8.png

Простейший способ проверки реле-регуляторов автомобильного генератора

Многие автовладельцы интересуются тем, как проверить реле регулятор генератора, поскольку такую процедуру проводят с целью диагностики неполадки и в рамках ТО. Наиболее простой способ диагностики предполагает следование алгоритму:

  1. Установить тестер в режим замера постоянного напряжения (до 20 Вольт).
  2. Запустить двигатель автомобиля.
  3. Произвести замер напряжения на + и — клеммах аккумулятора при холостом ходе (до 1500 об/мин). При исправном генераторе и регуляторе напряжения значение будет располагаться в пределах 13,3 –14,1 В.
  4. Нажать на педаль акселератора, чтобы увеличить обороты до 2,2–2,5 тыс. об/мин. При исправной электрической схеме напряжение будет в диапазоне 13,8 ± 0,3 В.
  5. Еще сильнее нажать на педаль газа, доверяя обороты да 3,6 тыс. об/мин. При этом напряжение не должно превышать показателя в 14,7 В.

Таким образом, используя тестер проверки реле регулятора генератора, можно самостоятельно продиагностировать узел и выявить потенциальные неполадки.

image7.png

Типовые причины отказа реле-регулятора автомобильного генератора

Если внезапно сгорело реле генератора, это серьезная неприятность, однако на практике такое может произойти с любым ТС. Типовыми причинами отказа являются следующие:

  • неправильное подключение, а также переполюсовка;
  • выход из строя выпрямительного моста из-за пробоя диодов;
  • физические повреждения генератора;
  • естественное истирание щеток;
  • проникание вовнутрь корпуса воды, что нередко происходит после обильных ливней или автомойки.

Зная, как проверить интегралку генератора, можно быстро выявить неполадку, после чего незамедлительно принять меры к ее устранению.

image3.png

Проверка совмещенного реле регулятора автомобильного генератора

На современных автомобилях часто возникает необходимость в диагностике совмещенного устройства. Зная, как проверить работу регулятора грамотно, а также как прозвонить БПВ, можно получить точную информацию. Чтобы выполнить проверку реле-регулятора, имеющего совмещенную конструкцию, применяют зарядное устройство или специальный блок нагрузки регулируемого типа.

Здесь также применяется мультиметр, позволяющий фиксировать точные данные относительно уровня напряжения. Для соединения элементов лучше всего использовать провода с зажимами типа «крокодил».

В некоторых авто применяется схема реле регулятора 121 3702, однако она чаще всего используется вместе с генератором серии Г221А. Схема данного регулятора является достаточно простой, что позволяет легко разобраться с ней даже неспециалисту.

image1.png

Проверка отдельного регулятора реле автомобильного генератора

Такая проверка регулятора напряжения на генераторе является несложной и может быть выполнена даже в гаражных условиях. Для этого производят такие действия:

  1. Установите автомобиль на стояночный тормоз, убедитесь, что двигатель выключен и ключ зажигания извлечен.
  2. Найдите генератор в двигательном отсеке автомобиля. Он обычно расположен на передней части двигателя и имеет приводную ременную систему.
  3. Отсоедините от генератора электрический разъем. Обычно это один большой провод и один или несколько маленьких проводов.
  4. Подключите мультиметр к разъему генератора. Установите мультиметр в режим измерения напряжения постоянного тока (DCV).
  5. Запустите двигатель автомобиля. При работающем двигателе мультиметр должен показывать напряжение около 14 вольт.
  6. Проверьте напряжение на большом проводе, подключенном к генератору. Если напряжение составляет около 14 вольт, это указывает на правильную работу реле-регулятора. Значительное превышение или снижение этого значения свидетельствует о том, что реле-регулятор не функционирует должным образом.
  7. Проверьте напряжение на каждом из маленьких проводов, подключенных к генератору. Они обычно помечены символами, такими как "F", "S" или "L". Каждое из этих напряжений должно быть примерно 12 вольт. Если напряжение существенно отличается от этого значения, возможно, соответствующее реле-регулятора не функционирует должным образом.

Похожим образом производится проверка реле 3702, которые устанавливались на машинах ВАЗ «классических» моделей (начиная от ВАЗ 2101 и заканчивая ВАЗ 2107).

Особенности проверки трехуровневого реле

У многих может возникнуть вопрос, что такое реле регулятор трехуровневый, поскольку такие модели являются технологически более совершенными. В отличие от обычных, данные модели имеют три уровня напряжения, причем с возможностью отсечки питания.

Более того, здесь так же можно вручную выставлять требуемый режим работы, для чего имеются специальные ручки. На практике такие устройства являются более надежными и безопасными. Для выявления неисправности реле генератора данного типа используется алгоритм, аналогичный проверке обычного устройства.

image4.png

Рекомендации по увеличению ресурса реле-регуляторов автомобильного генератора

Чтобы продлить срок эксплуатации регулятора напряжения КЗАТЭ, важно знать и неукоснительно соблюдать ряд правил, направленных на профилактику неполадок. К главным из них относят такие:

  • поддерживать генератор в чистом состоянии, не допуская его сильного загрязнения;
  • периодически проверять натяжение ремня генератора;
  • осуществлять проверку обмоток генератора – признаком неисправности является их потемнение;
  • периодически контролировать степень напряжения АКБ.

Аналогичная профилактика применяется также для реле регулятора 3-уровневого, что следует принять во внимание при выполнении работы.

Если требуется замена реле регулятора на генераторе, выполнить данную процедуру можно как своими руками, так и обратившись в специализированный сервисный центр. В случае если автовладелец не имеет опыта в таких работах, лучше всего обратиться за помощью к профессионалам. Своевременная проверка регулятора напряжения тестером позволяет избежать более серьезных последствий в случае поломки узла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *