Na pozadí četných a různých problémů s nabíjecí jednotkou baterie jsou charakteristické poruchy generátoru častější než jiné. Pokud o nich víte, stejně jako o primárních známkách jejich projevu, lze problém najít a odstranit v 95 % případů. Navíc z deseti popsaných poruch lze asi polovinu bezpečně vyřadit, protože běžní uživatelé se s nimi setkávají velmi zřídka. Díky tomu mají i začínající automobiloví nadšenci dobrou šanci provést diagnózu sami a případně odstranit poruchu generátoru vlastníma rukama.
Pokud se neočekává nezávislá oprava, znalosti získané z tohoto článku pomohou včas identifikovat poruchu. A to je dobrá šance včas vyhledat pomoc odborníka a vystačit si s jednoduchými a relativně levnými opravami, aniž byste si museli koupit nový generátor. Nepoctivost autoservisů se nakonec ještě nepodařilo zrušit. V praxi se osvědčilo, že pokud jdete za odborníkem s alespoň přibližným pochopením problému, šance, že vás oklamou vnucováním neexistujících problémů, bývá nulová.
Krátký seznam typických poruch generátoru
Nejprve stručně uvedeme charakteristické poruchy generátoru automobilu bez jakéhokoli vysvětlení. To umožní zhodnotit takříkajíc obecně rozsah katastrofy. Je docela možné, že některá z uvedených poruch jsou vám již známá. Zpravidla mezi ně patří ty, které se vyskytují velmi často a alespoň jednou se s nimi setkal téměř každý začínající automobilový nadšenec s malými zkušenostmi.
Zde je 10 typických poruch generátoru automobilů:
- Špatný kontakt nebo poškození v nabíjecím obvodu baterie.
- Prokluzující nebo zlomený hnací řemen.
- Opotřebená nebo poškozená ložiska rotoru.
- Opotřebované nebo přilepené kartáče.
- Opotřebení sběracích kroužků.
- Nesprávná činnost nebo porucha relé regulátoru napětí.
- Interturn zkrat nebo přerušení vinutí generátoru.
- Porucha diod usměrňovacího můstku.
- Rozbité diody usměrňovacího můstku.
- Nedostatečný výkon generátoru.
K podrobnému posouzení každého z těchto rozdělení se vrátíme později. Stejně jako příznaky, podle kterých lze tyto poruchy identifikovat.
Konstrukce a princip činnosti autogenerátoru
Za prvé, nebylo by na škodu se alespoň obecně seznámit se strukturou generátoru a také s principem fungování této součásti automobilu. Mnoho automobilových nadšenců bohužel vždy tuto fázi přeskočí a okamžitě zahájí diagnostiku a opravy. Výsledkem je, že kvůli nepochopení (či nepochopení) principu fungování se věci často dostávají do slepé uličky, dochází k závažným chybám, zkratům a závažnějším poruchám než dříve. Z toho vyplývá, že hledání a odstraňování případných poruch konkrétního komponentu automobilu musí začít studiem jeho struktury a principu fungování.
Autogenerátor je navržen a funguje následovně. Elektřina používaná k napájení palubní sítě a nabíjení baterie se ve skutečnosti vyrábí prostřednictvím elektromagnetické indukce. Je odstraněn ze svorek vinutí statoru, uvnitř kterého se rotor otáčí na dvou ložiskách. Rotor je poháněn klikovým hřídelem motoru, se kterým je spojen řemenem.
První funkcí, o které musíte vědět, je nerovnoměrná rychlost otáčení rotoru generátoru. Zcela záleží na tom, v jakých otáčkách motor běží. Pokud by tedy byl rotor napájen (pro buzení) stejným napětím, pak bychom na výstupu generátoru dostali skokové napětí, které je pro palubní síť vozidla nepřijatelné.
Tento problém lze vyřešit zcela jednoduše. Rotor není napájen stabilním napětím, ale nastavitelným. Za to je zodpovědný reléový regulátor, který „monitoruje“ napětí na svorkách baterie a v závislosti na indikátorech proudu upravuje napájení rotoru. Zhruba řečeno, když napětí na výstupu generátoru dosáhne horní přípustné úrovně (například 14.4 V), obvod relé-regulátor přestane napájet rotor. Výstupní napětí klesne, RRN obnoví buzení rotoru a tak dále v cyklu s velmi vysokou frekvencí. Díky tomu je napětí palubní sítě neustále udržováno na stejné úrovni a nezávisí na otáčkách motoru automobilu.
Druhou vlastností autogenerátoru je, že generuje třífázové střídavé napětí. A aby bylo možné napájet palubní síť a nabíjet baterii, musí být konstantní. Pro vyřešení tohoto problému je generátor vybaven usměrňovacím můstkem sestávajícím z diod. Usměrňovač má zpravidla šest hlavních diod (dvě pro každou fázi) a tři další.
V zásadě budou tyto znalosti již stačit k pochopení níže popsaných charakteristických poruch generátoru. I když pro úspěšnou vlastní opravu není na škodu ponořit se do tématu pomocí dalších zdrojů informací.
Špatný kontakt nebo poškození v nabíjecím obvodu baterie
Aby generátor fungoval, musí být bezpečně připojen k:
- Kladný pól baterie.
- Spínač zapalování.
- “Podle mše.”
Začněme tím posledním. Generátor je v kontaktu se zemí díky svému kovovému pouzdru, kterým je připevněn k motoru automobilu. Zpravidla je v tomto místě kontakt vždy dobrý a téměř nikdy nezpůsobuje poruchu jednotky. Je však třeba mít na paměti, že samotný motor je připojen k zápornému pólu baterie pomocí vodiče. A s tím velmi často vznikají problémy.
Nejběžnější je špatný kontakt. U většiny aut je zem spojena s motorem někde dole. Nečistoty, vlhkost, změny teplot, únik oleje a další faktory vedou k oxidaci a korozi spoje. To se projevuje ve formě několika příznaků.
Za prvé, kvůli špatnému uzemnění může dojít k poklesu napětí v palubní síti vozidla. Výsledkem je systematické podbíjení baterie. Za druhé, při zapnutí vážné zátěže jsou pozorovány výrazné poklesy napětí – sporák, klimatizace, subwoofer, světlomety atd.
Kontrola kostry motoru je velmi jednoduchá. Chcete-li to provést, pomocí multimetru zapnutého v režimu ohmmetru změřte odpor mezi záporným pólem baterie a jakýmkoli bodem na motoru. Pokud zařízení ukazuje více než 0.05 Ohm, „uzemnění“ by mělo být očištěno od nečistot a oxidů. Může být nutné vyměnit nebo dokonce přidat další vodič zapojený paralelně s hlavním. Díky tomu se zvětšuje průřez zemnícího vodiče a velmi často se řeší problémy jako pokles napětí nebo podbití baterie.
Naprosto to samé s kladným napájecím vodičem generátoru. Jde přímo na baterii a je docela tlustý. Pokud je tento drát poškozen nebo má špatný kontakt v místech připojení, objeví se výše popsané příznaky. Porucha může být odstraněna jednoduchým čištěním kontaktních ploch. Je-li drát mechanicky poškozen (nedbalostí, korozí nebo vibracemi), je nutné jej vyměnit za nový s dodržením průřezu.
Kromě toho se kontroluje stav kontaktů řídicího vodiče přicházejícího do generátoru ze spínače zapalování (tenký), jakož i signálního vodiče (na regulátoru relé). Špatné kontakty v těchto místech také vedou k nestabilnímu a nesprávnému provozu celé nabíjecí jednotky baterie.
Hnací řemen prokluzuje nebo praskne
Prokluzování hnacího řemenu může být způsobeno několika důvody. Za prvé jeho nedostatečné napětí. Za druhé, voda z kaluží nebo motorového oleje se dostane na řemenici generátoru. Za třetí, pás se v průběhu času natahuje, klesá a také začíná pravidelně klouzat. Zpravidla se tato porucha nejprve objeví pouze tehdy, když generátor začne pracovat při vážném zatížení. To se děje proto, že se zvyšujícím se zatížením se zvyšuje odpor rotoru.
Velmi často je prokluzování řemenu určeno charakteristickým pískáním, které je slyšet při nastartování motoru a také bezprostředně po zapnutí zátěže. Poměrně často je toto pískání slyšet v deštivém počasí, což znamená, že se na kladku generátoru dostala voda. Pokud k tomu dojde, je nutné řemen buď napnout, nebo vyměnit za nový.
Přetržený řemen alternátoru je závažnější závada, kterou je nanejvýš vhodné zpozorovat ihned po jejím vzniku. Primárním příznakem je rozsvícení kontrolky na přístrojové desce, která signalizuje, že se baterie nenabíjí. Tato kontrolka by se měla rozsvítit pouze při zapnutém zapalování a vypnutém motoru. Ve všech ostatních režimech nesvítí.
Sekundárním příznakem prasklého řemenu alternátoru je nízké napětí v palubní síti. Když vše funguje normálně, voltmetr by měl ukazovat alespoň 13.8-14.5 voltů. Pokud během jízdy klesne napětí na 12 voltů, znamená to, že palubní síť je napájena pouze z baterie. Závěr – generátor je vadný.
Opotřebená nebo poškozená ložiska rotoru
Když se ložiska rotoru generátoru opotřebují, může nastat několik problémů. Za prvé, v důsledku narušení osy otáčení hřídele kotvy se začne svými vinutími dotýkat statoru. Za druhé, v důsledku značného opotřebení se ložiska mohou dokonce zaseknout a rotor se zastaví. První problém povede nejprve k poklesu napětí v palubní síti a později k mezizávitovému zkratu ve statoru. Co se stane, když se ložiska zaseknou, je již jasné. Rotor se zastaví.
Opotřebení ložisek generátoru lze ve většině případů předem zjistit charakteristickým hučením vycházejícím zpod kapoty. Tento zvuk může měnit hlasitost a tón v závislosti na tom, jaké zatížení je aktuálně umístěno na palubní síti vozidla. To znamená, že například při zapnutí světlometů se může výrazně zvýšit hukot, což umožňuje identifikovat poruchu předem.
Aby se předešlo popsaným problémům, je velmi vhodné pravidelně kontrolovat vůle ložisek. K tomu stačí chytit řemenici generátoru rukou a zatřepat s ní ze strany na stranu. Pokud jsou ložiska v dobrém stavu, neměla by tam být žádná vůle.
Opotřebované nebo přilepené kartáče
Kartáče jsou potřeba k napájení neustále rotujícího rotoru generátoru. Spolu s relé-regulátorem jsou zpravidla jednou samostatnou částí. Kartáče jsou vyrobeny z vodivého grafitu a jsou odpružené, aby byl zajištěn spolehlivý kontakt s komutátorem. Pokud je kontakt mezi nimi a sběracími kroužky špatný (nebo chybí), generátor nebude schopen normálně fungovat (nebo nebude fungovat vůbec).
Nejčastějším problémem štětců je jejich přirozené opotřebení. Když se grafit opotřebuje, kartáče jednoduše nejsou dostatečně dlouhé, aby poháněly rotor. Zpravidla se v počáteční fázi tato porucha projevuje ve formě hojného jiskření uvnitř generátoru. Ne vždy se kartáče vlivem opotřebení dostanou do těsného kontaktu s komutátorem a mezi těmito částmi dochází k jiskření.
Druhá charakteristická porucha generátoru je spojena s tzv. zamrzáním nebo lepením kartáčků. K tomu dochází v důsledku vniknutí grafitového prachu nebo jiných nečistot do vodítek kartáče. Ty se znehybní, a proto již nemohou být přitlačovány pružinami ke kolektoru. V důsledku toho je nejprve pozorováno zvýšené jiskření a poté generátor zcela přestane vyrábět elektřinu.
Spolu s jiskřením lze kritické opotřebení nebo slepení kartáčů detekovat poklesem napětí v palubní síti (pokud je v kabině voltmetr) nebo výstražnou kontrolkou na přístrojové desce. Je třeba také poznamenat, že tuto poruchu lze identifikovat vizuálně bez vyjmutí generátoru z vozu. Sestavu kartáče lze zpravidla snadno vyjmout společně s reléovým regulátorem, protože je zajištěna dvěma šrouby. Pokud jsou kartáče opotřebované, jedná se pouze o výměnu. Lepení lze eliminovat očištěním vodítek od grafitu a jiných nečistot.
Opotřebení sběracích kroužků
Sběrné kroužky jsou umístěny na hřídeli rotoru generátoru. Jsou určeny k přenosu energie z kartáčů na vinutí kotvy. Prsteny jsou vyrobeny z mědi, a proto časem podléhají opotřebení. Příznaky této poruchy jsou naprosto stejné jako v případě kartáčů – jiskření, poklesy napětí, stejně jako úplné selhání generátoru. Pro objasnění diagnózy a odstranění poruchy je nutná demontáž a úplná demontáž jednotky. Naštěstí na mnoha běžných generátorech lze tyto díly bez problémů vyměnit a jsou relativně levné.
Nesprávná činnost nebo porucha PRN
Relé regulátoru napětí „trpí“ několika typy poruch, které lze poměrně snadno diagnostikovat i bez demontáže generátoru. První známkou jeho nefunkčnosti je nízké napětí v palubní síti. Poklesy lze pozorovat jak bez zatížení, tak s ním. To se děje v důsledku skutečnosti, že elektronické součástky v obvodu relé-regulátoru vyhoří.
Druhým známým příznakem poruchy jednotky je, že generátor vůbec nefunguje. To je určeno jak kontrolkou na přístrojové desce, tak údaji palubního voltmetru. Ten v takových případech začíná vykazovat napětí kolem 12 voltů. Jak se baterie vybíjí, výkon znatelně klesá.
Stojí za zmínku, že většina popsaných poruch generátoru se projevuje přibližně stejným způsobem. Zejména nízké napětí a rozsvícená výstražná kontrolka mohou indikovat buď poruchu relé-regulátoru nebo jiné poruchy. Pro přesnější identifikaci poruchy existuje poměrně jednoduchá metoda pro kontrolu relé regulátoru napětí. Provádí se pomocí nastavitelného napájecího zdroje a multimetru podle následujícího algoritmu:
- Reléový regulátor je odstraněn z generátoru.
- Ke kartáčkům je připojen multimetr v režimu změny napětí (můžete použít i 12voltovou testovací lampu).
- Zápor napájecího zdroje je připojen k zemi regulátoru relé.
- Plus je přiváděn na vodič, který vychází z regulátoru relé.
- Napájecí napětí se zvýší na 14.0-14.5 voltů.
- Po dosažení tohoto napětí by měl fungovat pracovní reléový regulátor – kontrolka připojená ke kartáčům zhasne.
Pokud se kontrolka při žádném napětí nerozsvítí vůbec, došlo k přerušení relé-regulátoru. Pokud lampa nezhasne, když je dosaženo řídicího napětí (14.0-14.5 voltů), ale nadále svítí, nazývá se to porucha regulátoru relé. V praxi první výsledek znamená, že baterie je nedobitá a ve druhém přebití (vykypění, nabobtnání pouzdra a dokonce i výbuch).
Takzvané nové typy reléových regulátorů (se dvěma vodiči) jsou trochu obtížnější na kontrolu, ale možné. Rozdíl je v tom, že druhý vodič musí být během testování napájen simulovaným střídavým napětím. Jak to udělat doma, najdete na internetu.
Zkrat nebo přerušený obvod ve vinutí generátoru
Příznaky jsou stále stejné – nejprve poklesy napětí v palubní síti a poté úplné selhání generátoru. Při mezizávitovém zkratu, pokud tomu okamžitě věnujete pozornost, můžete zjistit velmi silné přehřátí. Bohužel není možné přesněji identifikovat tyto typy poruch generátoru bez jeho demontáže a částečné demontáže.
Porucha nebo rozbití diod usměrňovacího můstku
Připomeňme, že diodový můstek slouží k usměrnění střídavého napětí generovaného statorovými vinutími generátoru. Protože v automobilovém generátoru jsou tři fáze, můstek se také skládá ze tří větví – v každé dvě diody. Když dojde k poruše jedné z diod, může být pozorováno prudké zvýšení napětí v palubní síti vozidla. Průraz je, když dioda začne procházet proud v obou směrech, ale měla by procházet pouze jedním.
Prasknutí diod usměrňovacího můstku nehrozí na rozdíl od poruchy nic katastrofálního. Pokud se například rozbije jedna z diod, budou nadále fungovat pouze dvě ze tří fází. Pokud palubní síť není příliš zatížena, nemusí být tato porucha zaznamenána. Po zapnutí zátěže však již výkon dvou fází nestačí, a proto dochází k poklesu palubního napětí.
Je jasné, že pokud prasknou všechny diody, což se moc často nestává, generátor přestane fungovat úplně. Je to vidět jak na napětí palubního voltmetru, tak na kontrolce na přístrojové desce. Pro přesnější kontrolu můstkových diod budete muset demontovat generátor a částečně jej rozebrat.
Nedostatečný výkon generátoru
V dnešní době poměrně častý problém, který ve skutečnosti není poruchou. Spočívá ve skutečnosti, že po instalaci jakéhokoli výkonného nestandardního vybavení na auto jsou pozorovány divoké poklesy napětí. Tyto příznaky mohou dobře naznačovat, že výkon stávajícího generátoru pro zátěž, která je na něj umístěna, nestačí.
Nejčastěji se to pozoruje po instalaci výkonné akustiky, xenonových světlometů, měniče, který vám umožní dostat na palubu auta 220 voltů a tak dále. Tuto „poruchu“ lze odstranit velmi jednoduše – výběrem a instalací výkonnějšího generátoru. Bohužel k takovému rozhodnutí často dochází, když standardní generátor nevydrží zátěž a shoří.
VIDEO: jak zkontrolovat generátor na autě
Stručný přehled
Většinu typických poruch autogenerátoru lze velmi snadno identifikovat a opravit i bez relevantních zkušeností. Pokud generátor funguje, ale problém je omezen pouze na poklesy napětí nebo jiskření v sestavě kartáče, lze jej vyřešit vyčištěním kontaktů nebo výměnou regulátoru relé. Cizí zvuky z generátoru lze eliminovat utažením nebo výměnou řemene a také instalací nových ložisek. Ostatní poruchy – zkraty v závitech vinutí, poruchy a zlomy diod atd. – je nejlepší přenechat odborníkům, protože jejich odstranění vyžaduje nejen holé znalosti, ale také zkušenosti.
