Repasované autodíly přímo od zdroje
basket 0

0 Kč

V košíku zatím nic nemáte

Alternátor: jak funguje a jaké jsou jeho nejčastější poruchy

calendar24.10.2021

timer10 min

userTomáš

Alternátor

Alternátor neboli synchronní generátor je stroj, který vidíte na fotografii vlevo. Přeměňuje pohybovou energii na energii elektrickou pomocí elektromagnetické indukce. Pokud dochází v blízkosti vodiče ke změnám magnetického pole, tak se indukuje napětí. Alternátor je třífázový generátor střídavého proudu, který je usměrněný diodovým můstkem.


Přesného vynálezce alternátoru je těžké určit. Praotec celé elektrotechniky je anglický génius Michael Faraday (1831 objev elektromagnetické indukce, magnetických a elektronických siločar). Faraday položil základ pro veškerou výrobu elektrické energie pomocí mechanické síly. Před Faradayem byla elektřina získávána chemicky z baterií.

Alternátor

Francouz Hippolyte Pixii bývá historickými prameny uznáván autorem prvního alternátoru. První funkční prototyp navrhl Angličan James Edward Henry Gordon v roce 1886. Lord Kelvin a Sebastian Ferranti postavili alternátor, který uměl pracovat až s 300 Hz. Nikola Tesla uvedl do provozu alternátor zvládající až 15kHz. Po roce 1890 se objevily i alternátory, které dodávaly proud ve více fázích.

O zdokonalení alternátorů se zasloužil britský vynálezce Elihu Thomson, který si spolu s E. J. Houstonem nechal patentovat generátor s třífázovým vinutím. Byl také jedním ze zakladatelů General Electric (spolu s Thomasem Alvou Edisonem a Edwinem J. Houstonem).

Z čeho se skládá alternátor

Složení alternátoru

Obal alternátoru – přední a zadní hliníkové víko, mezi které se upevňuje stator alternátoru, pomocí svorníkových šroubů. Obal odvádí teplo – funkce chlazení. Zejména diodový můstek se nejvíce zahřívá, proto se mezi víko a diodový můstek dává teplovodivá pasta. V zadním víku je plastové lůžko ložiska, ve kterém je uloženo kuličkové ložisko rotoru.


Rotor - pohyblivá část alternátoru. Na jeho hřídeli je navinuta cívka, její dva konce jsou připojeny na sběrný kroužek, dále jsou zde pólové nástavce, na kterých je upevněn ventilátor.


Složení alternátoru


Na sběrný kroužek dosedají uhlíky regulátoru, přes ně prochází buzení rotoru. Na obou koncích hřídele rotoru jsou nalisována ložiska, rotor se otáčí v řádech několika tisíc otáček za minutu. Na alternátoru může být napojena i vakuová pumpa, pak je hřídel rotoru prodloužena až do vakuové pumpy. Zakončená je šestihranem.


Stator je součást, která obsahuje tři cívky. Výkon statoru je úměrný průřezu drátu vinutí, nebo počtem vinutí jedné cívky. Nejčastěji se používá tzv. zapojení do hvězdy, lze se setkat i se zapojením do trojúhelníku.


Regulátor napětí – jeho funkcí je udržovat výstupní napětí alternátoru, je složen ze tří částí: držáku uhlíků, svorkovnice regulátoru a čipu. Regulátor je při 12 V soustavě obvykle nastaven na hodnotu 14 – 14,5 V. Hodnotu výstupního napětí udává čip, na kterém je chladič. Ten někdy selhává. Regulátor doléhá na sběrné kroužky rotoru přes uhlíky, které dosedají na sběrné kroužky rotoru. Regulátor budí cívku rotoru alternátoru, čímž reguluje jeho výstupní hodnotu napětí. Podle zatížení se doba buzení mění, a tím se udržuje výstupní napětí konstantní u regulátoru.


Diodový můstek – jeho funkce spočívá v usměrňování napětí, které pochází z alternátoru. Všechny fáze statoru mají plusové a minusové diody. Díky tomu se z třífázového generátoru získává stejnosměrné napětí. Diodový můstek je složen z plusové a minusové hliníkové desky. Plusová a minusová strana je oddělena izolantem, ve které jsou diody umístěny.


Řemenice s volnoběžkou – mají dohromady za úkol odpojit rotor alternátoru od klikového hřídele, který má nerovnoměrné otáčky. Tím se šetří řemeny (klínový a drážkový) a omezuje se opotřebení regulátoru tím, že se zamezí kolísání napětí. V dnešní době se používají alternátory od 120 A, výkonnější než v minulosti. Silnější vinutí rotoru má při zastavení větší odstředivou sílu. Prudké snížení otáček nebo úplné zastavení by mohlo poškodit vinutí rotoru. Proto je zde volnoběžná řemenice, která v podstatě funguje jako volnoběžka startéru. Když je řemen roztočen, tak se roztočí i hřídel rotoru. Když motor řidič vypne, tak je řemenice okamžitě zastavena, pokud volnoběžná řemenice dovolí hřídeli a rotoru. Tím se součástky nepoškodí – vinutí se neuvolní od hřídele rotoru. Tuto volnoběžku dnes používají všichni výrobci, ačkoli ji první do výroby zavedla firma Schaeffler z Německa. O startérech se můžete dále dočíst v našem článku.


Ventilátor – je nesmírně důležitý díl, protože alternátor se během své práci silně zahřívá. Novější alternátory mají ventilátor již zabudovaný v sobě – na rotoru alterátoru.


Nejčastější poruchy alternátoru

Poruchy alternátoru můžeme rozdělit do dvou skupin. Kontrolka dobíjení svítí a kontrolka dobíjení nesvítí, pokud otočíme klíčkem vozu ve spínací skříňce do polohy jedna.

1. Kontrolka dobíjení nesvítí

Pokud řídicí obvod není uzavřený, nedojde k nabuzení rotoru. Mnohdy za to může pouhá kontrolka dobíjení, která je zodpovědná za buzení rotoru alternátoru. K poruše může dojít, i když je vadná elektroinstalace. Závada na regulátoru má na svědomí nenabuzení rotoru. Poškození je z důvodu příliš krátkých uhlíků, které nedosedají na sběrné kroužky. Pokud jsou uhlíky v pořádku, může být vydřená ploška kroužků, takže se elektrický obvod nemůže uzavřít. Dále může být přerušené vinutí alternátoru – závada na alternátoru.

Přebití - alternátor běží, dobíjí (lépe řečeno přebíjí), ale kontrolka dobíjení nesvítí. Obvykle to znamená, že výstupní hodnota je vyšší, než je třeba. Praskají žárovky a autobaterie smrdí (pach kyseliny). Přebíjení je nebezpečné pro autobaterii, řídicí jednotku a další elektrospotřebiče. Vadný regulátor může mít na svědomí drahé opravy. Největší problémy jsou s alternátory Hitachi pro vozy OPEL s motory od ISUZU.

Pokud nedochází k žádnému dobíjení, může to být zapříčeněno tím, že:
    ● Relé regulace je pokažené.
    ● Poruchou buzení rotoru – sběrné kroužky jsou prodřené, uhlíky krátké, poškození vinutí rotoru.
    ● Vadným diodovým můstkem – kontrolka buď slabě svítí, nebo svítí normálně.
    ● Zkratem mezi závity – alternátor hučí, ale dobíjí, pokud není hodně zatížen – potom se rozsvítí kontrolka dobíjení.
    ● Pískáním – vadná ložiska, špatně napnutý nebo zničený řemen, zadření řemenice alternátoru.
    ● Zahříváním – stator je ve zkratu špatná izolace, teplem se poškozují i ložiska a tají plastové díly, teplem může vytéct mazivo z ložisek.


2. Kontrolka dobíjení svítí

Po nastartování vozidla má kontrolka dobíjení zhasnout, pokud se tak nestane, poukazuje to na problém. Obvykle se jedná o vadný regulátor, nenabudí se rotor a baterie se nebude dobíjet. Elektrický obvod je uzavřen – přes sběrné kroužky rotoru. Alternátory Hitachi někdy mají problém, že normálně fungují, a přitom svítí kontrolka dobíjení. Rotor je správně buzen, ale obvod kontrolky regulátoru je pokažený, nebo je problém v komunikaci s vozidlem. V každém případě, pokud svítí kontrolka ve chvíli, kdy nemá, tak problém nepodceňujte a navštivte servis, protože další problémy se můžou projevit za chvíli.

Problém může být také v elektroinstalaci vozidla a kabeláži, často je problém ve spojení mezi ECU/řídicí jednotkou a regulátorem alternátoru. Vadné diody mohou mít na svědomí slabé svícení dobíjení při nastartovaném motoru.

Automobily FIAT používají alternátory značky Magneti Marelli. Bohužel konstruktéři tento díl v některých vozech umístili tak nešikovně, že na něj stříká všechna voda, která způsobuje korozi.

Co je to dynamo?

Dynamo před a po repasi

Dynamo vyrábí stejnosměrný proud, alternátor střídavý. Alternátory dynama vytlačily, protože jsou jednodušší, mají vyšší účinnost a spolehlivost. Alternátory se používají díky usměrňování i tam, kde je potřeba jednosměrný proud. Nevýhodou je závislost výstupního napětí na otáčkách a rychlé opotřebení uhlíků v komutátoru. Zejména u vysokých výkonů se uhlíky rychle opotřebují a dynamo vyžaduje servis. Problémem jsou i vysoké odpory na komutátoru. Dynamo má dále problém s rozjezdem, pokud je použito cizí buzení nebo permamentní magnet. Dynama se používala ve velmi starých automobilech, kde nebyla baterie. Benzinový automobil potřebuje elektrickou energii pro činnost svíček. Dynamo se dnes může vyskytovat v konstrukci automobilového alternátoru, kde se využívá pro buzení.


Dynamo před a po repasi 


Je dobré nechat repasi alternátorů na vyškolených odbornících. Pouhá výměna vadného komponentu k dlouhé životnosti nestačí. Neriskujte poškození elektrických komponent vašeho vozu a pořiďte si kvalitní alternátor z Autonormy.


Nenabízíme pouze alternátory. Jsme specialisté v repasi široké škály autodílů, kterou neustále rozšiřujeme. V případě potřeby nás neváhejte kontaktovat na zákaznické lince