Jak działa alternator samochodowy? – budowa i przykładowe awarie

Alternator jest jednym z ważniejszych elementów osprzętu w samochodzie. To w dużej mierze serce układu elektrycznego. Jest on w stanie zamienić prędkość obrotową silnika na prąd służący do ładowania akumulatora i zasilania każdego z pokładowych podzespołów. A gdy już wiemy, czym jest alternator, warto dowiedzieć się, że to część typowo eksploatacyjna, która ulega naturalnemu zużyciu, a więc z czasem ulegnie awarii. Jak naprawić zepsuty alternator? To jedno z pytań, na które odpowiedź można znaleźć w dalszej części materiału.

Spis treści:

• Rodzaje alternatorów samochodowych
• Budowa alternatora
• Zasada działania alternatora. Za co odpowiada?
• Objawy uszkodzonego alternatora
• Zepsuty alternator: regeneracja, wymiana czy używany?

Rodzaje alternatorów samochodowych

Alternator wytwarza prąd. Może to jednak robić na wiele sposobów. Na rynku rozróżnia się przede wszystkim trzy rodzaje tworników prądu w autach. Spotykane są urządzenia kompaktowe, kompaktowe sterowane z komputera i klasyczne. W wersjach kompaktowych chłodzenie odbywa się za pomocą wentylatora ukrytego pod obudową. Alternator sterowany elektronicznie działa w środowisku połączonym ze sterownikami. Natomiast klasyczne są duże, ciężkie i mają wentylator chłodzący poza obudową.

Na koniec jeszcze jedna kwestia. Jak dobrać akumulator do alternatora? O tym opowiemy w poradniku ukrytym pod linkiem.

Budowa alternatora

Budowa alternatora zakłada pojawienie się kilku kluczowych elementów. Podstawowym jest oczywiście metalowa pokrywa. W jej wnętrzu pracuje wirnik wyposażony w szczotki i pierścienie ślizgowe, ale także oś napędowa, na której pojawia się łożysko alternatora i tulejki, do której przyczepione są diody, ewentualnie mostki diodowe. Dookoła wirnika ustawiony jest stojan. Poza pokrywą znajduje się regulator napięcia, płyta prostownicza i okalająca te elementy plastikowa obudowa. Stąd prąd wytworzony w prądnicy trafia do akumulatora.

• Z tego punktu widzenia nie ma żadnego znaczenia, w jaki akumulator wyposażony jest pojazd. Nawet jeżeli są to akumulatory kwasowo-ołowiowe, trzeba je w jakiś sposób ładować podczas jazdy.

Praca alternatora opiera się o ruch obrotowy. Skąd zatem prądnica czerpie napęd? To jest realizowane przy pomocy koła pasowego. Porusza nim pasek klinowy czy też wielorowkowy zamontowany w silniku. Ważnym elementem układu napędowego jest też sprzęgło alternatora. Dba ono o prawidłowy naciąg paska, redukuje ilość drgań generowanych podczas pracy silnika i docierających do prądnicy, a do tego dba o to, aby nie została ona przeciążona wraz ze wzrostem obrotów paska napędzającego.

• Ciekawostka jest taka, że pierwszy na świecie alternator skonstruował i opatentował Nikola Tesla. Wynalazca zaprezentował go w roku 1891. Dzięki temu motoryzacja mogła rozpocząć stopniowy proces przechodzenia z prądnicy prądu stałego na prądnicę prądu przemiennego.
• Kolejna ciekawostka jest taka, że dziś do ładowania baterii wykorzystywany jest nie tylko alternator. W samochodach hybrydowych jego rolę coraz częściej wykorzystuje silnik elektryczny za sprawą efektu rekuperacji.

Zasada działania alternatora. Za co odpowiada?

Schemat działania alternatora w gruncie rzeczy jest prosty. Koło pasowe przekazuje napęd na oś wirnika i wprawia go w ruch. Wraz ze wzrostem ilości obrotów, magnesy wirnika i okalający je stojan tworzą pole magnetyczne (a nie elektromagnetyczne). W efekcie uzwojenia stojana generują energię elektryczną. Ta następnie przy pomocy mostka diodowego jest zamieniana z prądu zmiennego na prąd stały oraz poprzez elektroniczny regulator napięcia trafia do akumulatora.

Alternator samochodowy odgrywa niezwykle ważną rolę. Jest bowiem czymś na kształt pokładowej elektrowni. Zamienia ruch obrotowy na prąd. Ten następnie jest magazynowany w akumulatorze po to, aby posłużyć do napędu rozrusznika podczas rozruchu silnika i utrzymania pracy np. jego sterowników. Poza tym zasila instalację elektryczną w pojeździe. Zasada działania alternatora sprawia zatem, że kierowca może korzystać podczas jazdy z takich urządzeń, jak światła, radioodtwarzacz, klimatyzacja czy pokładowe systemy bezpieczeństwa.

Objawy uszkodzonego alternatora

Podstawowym objawem usterki alternatora na ogół jest kontrolka zapalająca się na desce rozdzielczej. Pomarańczowa lub czerwona lampka informuje kierowcę o tym, że ładowanie w aucie ustało. Co zrobić w razie awarii alternatora? Zasada jest jedna. Najlepiej, żeby kierujący nie gasił silnika i pojechał bezpośrednio do warsztatu. Tym bardziej że lista potencjalnych awarii jest naprawdę długa.

• Problemy z alternatorem w najlepszej opcji dotyczą zerwania paska napędowego. W takim przypadku na wirnik alternatora nie jest przenoszona żadna prędkość obrotowa. Ustaje jego zasilanie, a więc i ładowanie.
• Zdarza się, że dochodzi do pęknięcia obudowy alternatora. To problem szczególnie popularny wśród samochodów z logo Fiata.
• Znane są przypadki spalenia alternatora. Te dotyczą obciążenia podzespołu. Zbyt wysokie może doprowadzić do przegrzania stojana, spalenia jego izolacji i zwarcia z masą. W takim przypadku mogą się pojawić hałasy dobiegające z silnika.
• Uszkadzają się łożyska alternatora. Ich usterka na ogół wiąże się ze znacznie mniejszym wskaźnikiem wytrzymałości części zastosowanych przez mechanika.
• Możliwą usterką jest też spalenie regulatora napięcia lub wirnika.

Zepsuty alternator: regeneracja, wymiana czy używany?

Alternator można naprawić. To dość oczywiste. Kluczowy jest to jednak dostęp do alternatora. Dopiero po jego wymontowaniu mechanik może ocenić skalę zniszczeń i wskazać skalę prac koniecznych do wykonania. Jeżeli chodzi o procedury naprawcze, możliwa jest wymiana na nowy alternator, regeneracja alternatora lub zakup części używanej. Szczególnie ostrożnie warto podchodzić do ostatniej z opcji. Zakup używanego urządzenia o nieznanej historii może sprawić, że kierowca otrzyma alternator, który nie będzie działał lepiej od poprzedniego. Oznacza to, że usterka układu elektrycznego w samochodzie nadal będzie występować.