Электрическая энергия на автомобилях используется для зажигания рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя, пуска двигателя стартером, питания приборов освещения, световой и звуковой сигнализации, контрольно-измерительных, радиоприемных и электронных устройств, а также для питания дополнительного электрооборудования. Для питания электрической энергией перечисленных потребителей тока в сети электрооборудования автомобиля смонтирована система электроснабжения. Она состоит из источников тока — аккумуляторной батареи и генераторной установки, соединенных параллельно с потребителями тока и между собой.
Несмотря на то, что многие автолюбители, когда речь заходит об источниках электрической энергии, в первую очередь вспоминают об аккумуляторной батарее, главной “электростанцией” машины является все-таки генератор.
Машины, преобразующие механическую энергию в электрическую, называются генераторами.
Генератор предназначен для питания электрическим током всех потребителей и для подзарядки аккумуляторной батареи, при работе двигателя на средних и больших оборотах. Он включен в электрическую цепь автомобиля параллельно аккумуляторной батарее. Поэтому, питать потребителей и заряжать батарею, генератор будет только в том случае, если вырабатываемое им напряжение превысит напряжение аккумуляторной батареи. А произойдет это тогда, когда двигатель автомобиля начнет работать на оборотах выше холостых, так как напряжение, вырабатываемое генератором, зависит от скорости вращения его ротора.
Однако по мере увеличения частоты вращения ротора генератора, вырабатываемое им напряжение может превысить требуемое. Поэтому генератор работает в паре с регулятором напряжения.
Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой.
На современных автомобилях применяются генераторы переменного тока при однопроводной системе электроснабжения с номинальным напряжением 12 или 24 В. Вторым проводом является так называемый корпус («масса») — рама и другие металлические детали автомобиля, с которыми соединяются отрицательные полюсы источников тока.
Для передачи электрической энергии от источников к потребителям тока служит сеть электроснабжения, состоящая из проводов, соединительных устройств и коммутационных приборов.
Таким образом, автомобиль оснащен сложной системой энергоснабжения с эффективными источниками тока, приборами и устройствами электрооборудования автомобиля, от исправности которых в значительной степени зависит надежность автомобиля в целом.
Назначение, устройство и принцип работы.
На современных автомобилях устанавливают генераторы переменного тока. Для нормальной работы имеющихся на автомобиле потребителей тока должно быть стабильное напряжение питания, поэтому независимо от частоты вращения ротора генератора и числа подключенных потребителей напряжение генератора должно быть постоянным. Поддержание постоянства напряжения и защита генератора от перегрузки обеспечиваются прибором, называемым регуляторам напряжения или реле-регулятором.
В зависимости от дорожно-климатических условий и режимов эксплуатации автомобилей напряжение генератора, питающее потребителей, рассчитанных на номинальное напряжение 12 В, должно быть в пределах 13,2 . 15,5 В.
Генератор переменного тока трехфазный, синхронный, с электромагнитным возбуждением, по сравнению с генератором постоянного тока он имеет меньшие металлоемкость и габаритные размеры. При той же мощности он проще по конструкции и отличается большим сроком службы. Синхронным генератор называется потому, что частота вырабатываемого им тока пропорциональна частоте вращения ротора генератора. Удельная мощность генератора переменного тока, т.е. мощность генератора, приходящаяся на единицу его массы, примерно в 2 раза больше, чем у генератора постоянного тока. Это позволяет в 2—3 раза увеличить передаточное число привода генератора, вследствие чего при частоте вращения на режиме холостого хода двигателя генераторы переменного тока развивают до 40 % номинальной мощности, что обеспечивает лучшие условия заряда аккумуляторных батарей и, как следствие, повышение их срока службы. Наряду с этим генераторы переменного тока, несмотря на их различие в номерах серий, по многим моделям легковых и грузовых автомобилей соответственно унифицированы и имеют ряд взаимозаменяемых деталей (приводные шкивы, крыльчатки, подшипники и др.), а по устройству не имеют принципиальных различий.