Alternator – budowa, usterki, sposób działania

Zarówno w starszych konstrukcjach samochodów, jak i tych nowoczesnych nieodłącznym elementem wyposażenia jest akumulator. Bateria zasilająca cały pojazd musi być jednak w jakiś sposób ładowana. Do tego służy alternator. Skonstruował go Nikola Tesla w 1891 roku. Ten wynalazek opatentowany w USA jest obecnie wykorzystywany w każdym samochodzie.

fot.caseyautomotive.com

fot.caseyautomotive.com

Alternator to nic innego jak prądnica prądu przemiennego. Jest ona lepsza od prądnicy prądu stałego choćby ze względu na budowę. Uzwojenie robocze w alternatorze znajduje się w stojanie, a nie tak jak w przypadku prądnicy w wirniku. Dzięki temu nie ma potrzeby stosowania komutatora.

W obu przypadkach budowa jest stosunkowo podobna. Różnica polega na tym, że w alternatorze jedno z uzwojeń jest nawinięte osiowo. Elementy wykonane z ferromagnetyku kształtują odpowiednio pole magnetyczne, aby podczas pracy alternatora zmieniało się pole magnetyczne przechodzące przez uzwojenia stojana.

fot.e-autonaprawa.nazwa.pl

Budowa alternatora

Głównym elementem alternatora jest nieruchomy stojan zbudowany z izolowanej, przeważnie stalowej ramki z trzema uzwojeniami. Są one rozłożone co 120 stopni na obwodzie stojana. Wirnik to po prostu elektromagnes zasilany za pomocą pierścieni ślizgowych i szczotek. W momencie wytwarzania przez wirnik pola magnetycznego indukowany jest w nich prąd o przebiegu sinusoidalnym.

Ponieważ pasek napędowy, który między innymi ładuje alternator, jest napędzany przez wał korbowy silnika, występuje zróżnicowanie siły pola magnetycznego. W związku tym potrzebna jest kontrola napięcia na wyjściu oraz podtrzymywanie prądu ładującego akumulator. Dlatego też prąd wzbudny jest regulowany.

Kontrolą regulacji zajmuje się regulator napięcia (półprzewodnikowy czujnik) monitorujący napięcie akumulatora. Gdy wartości napięcia na baterii są zbyt niskie, prąd wzbudny zwiększa się (maksymalna wartość prądu wzbudnego wynosi 2 ampery) w celu regulacji napięcia. Większość regulatorów wyposażona jest w układ kompensacji temperatury. Wynika to z konieczności wykorzystania nieco większych wartości napięcia do pełnego naładowania akumulatora, zwłaszcza w warunkach obniżonych temperatur. Ten czujnik pozwala na zwiększenie napięcia ładowania, jeżeli temperatura zewnętrzna jest zbyt niska.

Do zmiany prądu przemiennego na prąd stały służą diody. Są one wykorzystywane do budowy tzw. mostków. Występują trzy dodatkowe diody do zmiany prądu używanego do wzbudzania alternatora. Tego typu rozwiązanie, stosowane obecnie, jest najlepsze.

Wyobraźmy sobie, że przy małych obrotach jednostki napędowej czy przy wyłączonym silniku, a włączonej instalacji elektrycznej wirnik alternatora będzie pobierał prąd. W takiej sytuacji bateria rozładuje się bardzo szybko. W związku z tym wyżej opisane rozwiązanie jest konieczne, ponieważ wtedy alternator nie będzie pobierał prądu z akumulatora.

Zobacz również: Goodyear - konferencja

Uszkodzenia i naprawy

Do często występujących uszkodzeń można zaliczyć zużywające się szczotki lub łożyska. Może też dojść do uszkodzenia regulatora napięcia, mostka diodowego, zwarcia wirnika i stojana lub przepalenia się uzwojenia. Do naprawy wszystkich wymienionych usterek konieczne jest wymontowanie i rozebranie alternatora. Należy rozpocząć od zdjęcia paska napędowego, następnie trzeba odłączyć przewody dochodzące do alternatora oraz odkręcić śruby mocujące. Dopiero wtedy można się zabrać do prac naprawczych.

W niektórych przypadkach z naprawą jesteśmy w stanie poradzić sobie sami. Jednak w przypadku uszkodzeń elektrycznych oprócz wiedzy i doświadczenia potrzebne są urządzenia diagnostyczne do zdiagnozowania problemu. W niektórych konstrukcjach alternator wyposażony jest w system chłodzenia cieczą. Zdarza się również, że występuje specjalne sprzęgło w kole pasowym. Jego zadaniem jest zapobieganie szarpaniu paska napędowego podczas wyłączania jednostki napędowej. W obu tych przypadkach wymontowanie alternatora jest trochę bardziej skomplikowane.

fot.agrofoto.pl

Po naprawie i zamontowaniu alternatora trzeba skontrolować, czy działa on prawidłowo. W tym celu należy uruchomić silnik i za pomocą miernika (woltomierza) sprawdzić, czy na klemach akumulatora napięcie elektryczne utrzymuje się w zakresie od 13,8 V do 14,5 V. Jeżeli tak, to wszystko jest w porządku. Jeśli nie, należy skontrolować układ jeszcze raz. Gdy napięcie na klemach będzie przekraczało 14,6 V, dojdzie do opadu masy czynnej z płyt akumulatora. Powoduje to zabarwienie elektrolitu i utratę własności baterii, a co za tym idzie – konieczność wymiany akumulatora.

Zobacz więcej artykułów z serii: Elektryka, oświetlenie i wyposażenie

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Kabriolet z dachem materiałowym czy metalowo-szklanym? - różnice techniczne Paliwa zimowe - czym właściwie są? Jak otworzyć zamarznięte drzwi? [poradnik] Po co i jak glinkować karoserię [poradnik] Akumulator – kiedy wymieniać, jak dobierać? Jak założyć łańcuchy śniegowe? [poradnik] Taryfikator mandatów i punktów karnych na rok 2013/2014 Wymiana opon - dlaczego drogo, niefachowo i niekulturalnie? [felieton] Naprawy powypadkowe - zasadność naprawy w ASO Alternatywne sposoby rozruchu silnika [poradnik] Zimowa podróż autem z dzieckiem [poradnik] Jak prawidłowo ustawić fotel kierowcy? [poradnik] Żarówki samochodowe od wczoraj do dziś Jak wyjechać samochodem ze śniegu [poradnik] Kabriolety - czym różnią się od innych aut? Nowoczesne rozwiązania dla ochrony pieszego Mycie lakieru matowego - pielęgnacja i czyszczenie Szpachlowanie i szlifowanie - jak poprawić powierzchnię? Jak wymienić świece zapłonowe? [poradnik] Jak działa sprzęgło cierne? [poradnik] Jak wymienić akumulator w samochodzie? [poradnik]

Popularne w tym tygodniu:

6 legalnych sposobów na mandaty Sprzedałeś samochód - rozlicz się z urzędem skarbowym „Na mechanika” - nowy sposób na oszukiwanie kierowców Tak łatwo można wpaść w kłopoty finansowe. Wystarczy brak OC 3.0d: flagowy diesel BMW nie jest taki idealny, jak go malują Czy można naprawić lampy LED? Samochody kompaktowe z prostymi silnikami benzynowymi Rozgrzany samochód jest dla dziecka śmiertelną pułapką Samochód nowy czy używany? Wszystko zależy od potrzeb Regeneracja części - co warto, a czego nie warto naprawiać? Wjazd do lasu – kiedy nie wolno tego robić, jakie czekają cię konsekwencje? Test fotelików ADAC 2017