Bài viết này thảo luận về vai trò quan trọng của máy phát điện trên ô tô, cách chúng mòn, dấu hiệu của sự cố và cách kiểm tra đầu ra của máy phát điện bằng đồng hồ vạn năng.
Máy phát điện là gì?
Được gắn chặt vào khối động cơ và được cung cấp năng lượng cơ học bởi một ròng rọc dẫn động bằng dây đai, máy phát điện chuyển động bất cứ khi nào động cơ chạy. Về cơ bản, ắc quy của xe có nhiệm vụ lưu trữ điện để khởi động động cơ, trong khi nhiệm vụ của máy phát điện là tạo ra năng lượng điện sạc lại cho ắc quy, hệ thống đánh lửa và các phụ kiện khác của xe.
Ban đầu, trên ô tô sử dụng máy phát điện một chiều để tạo ra dòng điện, sạc ắc quy và cung cấp các hệ thống khác. Sau đó, vào đầu những năm 1960, máy phát điện xoay chiều xuất hiện và thay thế, và thiết bị nâng cấp đó được tìm thấy trên mọi phương tiện ngày nay. Ưu điểm chính của máy phát điện xoay chiều so với máy phát điện một chiều là công suất lớn hơn, cần thiết cho các phương tiện ngày nay với nhu cầu điện cao.
Nếu bạn mở một máy phát điện và nhìn vào bên trong, bạn sẽ thấy một bộ phận có trục quay được gọi là “rotor”. Phần rotor này quay trong một cụm cuộn dây được gọi là “stator”, chứa các cuộn dây đồng quấn. Khi rotor đi qua các cuộn dây stato đó, một điện tích sẽ tích tụ.
Điện tích đó sau đó được gửi từ các cuộn dây thông qua một bộ điều chỉnh điện áp và bộ chỉnh lưu để chuyển nó từ dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều chạy đều (DC). Cuối cùng, dòng điện một chiều ra khỏi máy phát điện qua một điện cực chính trên vỏ, nơi nó đi qua một dây cáp lớn đến ắc quy.
Theo thời gian, các thành phần máy phát điện này có thể bị mài mòn, nhiệt động cơ và môi trường bên ngoài – cuối cùng cần phải thay thế cho dù xe được bảo dưỡng tốt đến đâu.
Máy phát điện thường có tuổi thọ cao, vì vậy chúng không được coi là một hạng mục bảo trì phòng ngừa được tự động thay thế theo các khoảng thời gian định sẵn. Tuy nhiên, cách sử dụng, khí hậu và các tác động bên ngoài khác có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về những thứ gây ra mòn máy phát điện, cách nhận biết các triệu chứng của máy phát điện bị hỏng và cách kiểm tra đầu ra của máy phát điện bằng đồng hồ vạn năng để xác nhận xem có cần thay thế hay không.
Những thứ gây ra mòn máy phát điện
Nguyên nhân phổ biến nhất của sự cố máy phát điện là khi các ổ trục (vòng bi) cho phép phần rotor quay tự do bị mòn. Khi các ổ trục này từ từ bị mòn, chúng không còn có thể hỗ trợ rotor ở vị trí phẳng, chuẩn mà nó phải được đặt để quay tự do. Các rotor bị đặt lệch đi, khi đó ròng rọc nằm ở một góc khác, gây mòn và sờn không đều của đai truyền động.
Các ổ trục có thể bị mòn nhanh hơn nếu áp lực quá lớn được đặt lên chúng do dây đai truyền động quá chặt hoặc do dầu động cơ rò rỉ vào máy phát điện.
Ắc quy không được sạc đúng cách vì nó đã hết tuổi thọ của chính nó cũng có thể gây ra sự cố cho máy phát điện vì nó hoạt động nhiều hơn để cố gắng duy trì sạc ắc quy.
Các phụ kiện bổ sung tiêu thụ lượng điện nhiều hơn có thể gây thêm căng thẳng cho máy phát điện. Phần cứng và máy bơm hệ thống treo khí nén là một ví dụ điển hình – đặc biệt nếu chúng được yêu cầu làm việc nhiều hơn do hệ thống bị rò rỉ. Thiết bị âm thanh nổi và các thành phần liên quan cũng có thể tiêu thụ điện khá cao. Và nếu bạn có đèn địa hình mạnh mẽ, chúng cũng tham gia việc vắt kiệt sức của máy phát điện.
Khí hậu lạnh và ẩm ướt đòi hỏi sử dụng nhiều hệ thống làm tan băng có nghĩa là máy nén điều hòa, cửa sổ điện làm tan băng, ghế/vô lăng có sưởi và quạt thổi gió sẽ được sử dụng thường xuyên. Tương tự như vậy, những vùng có khí hậu nóng thì việc sử dụng máy lạnh và quạt nhiều nhất. Tất cả những điều này sẽ khiến cho máy phát điện phải chạy nhiều hơn, mạnh hơn và khiến nó nhanh chóng hư hỏng.
Dấu hiệu của một máy phát điện bị trục trặc
Khi máy phát điện bị hỏng, đầu ra của nó có thể không đều. Đáng chú ý nhất, công suất đèn pha có thể dao động giữa sáng và mờ, hoặc vẫn mờ hơn bình thường. Đèn nội thất cũng tuân theo điều này.
Điều quan trọng cần lưu ý là tình trạng điện áp giảm có thể ảnh hưởng đến toàn bộ xe. Các thiết bị điện tử và máy tính trên bo mạch trở nên nhầm lẫn, dẫn đến hiệu suất thất thường và không thể đoán trước của mọi thứ, từ cửa sổ điện đến chẩn đoán cho đến radio. Đèn cảnh báo pin yếu thường là đèn đầu tiên bật sáng – nhưng các đèn cảnh báo khác có thể xuất hiện cho các sự cố ảo không tồn tại.
Máy phát điện có ổ trục kém sẽ phát ra tiếng ồn có thể nghe được khi nó quay. Mở mui xe và lắng nghe kỹ gần máy phát điện với động cơ đang chạy. Nếu ổ trục thực sự là vấn đề, bạn sẽ có thể nghe thấy chúng qua âm thanh của động cơ. Bạn thậm chí có thể nghe thấy các ổ trục máy phát điện bị hỏng từ bên trong xe.
Mặc dù không phổ biến nhưng máy phát điện trục trặc có thể tạo ra mùi khét. Nguyên nhân có thể là do chổi than hoặc cuộn dây bị cháy, hoặc có thể là do dây đai truyền động trượt qua ròng rọc đang kéo do các ổ trục đã dừng hoạt động (điều này cũng có thể gây ra tiếng kêu khá rõ ràng).
Xác định ắc quy với Vấn đề về máy phát điện
Mồi khởi động
Như đã đề cập, máy phát điện hỏng hóc có thể ảnh hưởng đến toàn bộ xe. Nhưng quan trọng nhất, nó có thể gây hao điện ắc quy và chết vì hệ thống đánh lửa và thiết bị điện tử tiếp tục hút từ nó. Điều này có vẻ giống như một ắc quy kém có thể có nguồn gốc sâu hơn. Nhưng làm thế nào để bạn xác định xem ắc quy chết chỉ đơn giản là do ắc quy hay đó là lỗi của máy phát điện?
Một cách để tìm ra là mồi khởi động ắc quy chết. Nếu động cơ khởi động sau đó dừng lại ngay sau khi tháo cáp mồi, thì có thể máy phát điện không cung cấp năng lượng điện để xe tiếp tục chạy.
Kiểm tra máy phát điện
Bất cứ khi nào các kỹ thuật viên chuyên nghiệp bắt gặp ắc quy chết, họ sẽ kiểm tra cả ắc quy và máy phát điện. Đầu tiên, một máy kiểm tra ắc quy sẽ được sử dụng để xác nhận xem ắc quy có còn khả năng sạc hay không, hoặc nếu ắc quy có các tế bào chết và phải được thay thế. Khi ắc quy đã được sạc lại hoặc thay thế, đầu ra của máy phát điện được kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng. Để sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra, hãy đặt núm ở số lớn hơn 15 trên phần DCV (DC vôn).
Ắc quy được sạc đầy ở trạng thái nghỉ sẽ đo được điện áp từ 12,6 đến 13,2 vôn. Với động cơ đang chạy, máy phát điện phải vượt quá điện áp đó ở ắc quy. Những thử nghiệm ban đầu này nên bao gồm những điều cơ bản như làm sạch và siết chặt tất cả các kết nối dây điện, đặc biệt là các cực chính của ắc quy. Kiểm tra đai truyền động để đảm bảo nó có đủ căng để quay ròng rọc máy phát điện mà không xảy ra trượt.
Sau khi khởi động động cơ, chạm cực dương của đồng hồ vạn năng vào cực dương của ắc quy. Sau đó, chạm cực âm vào cực âm của ắc quy. Số đọc đầu ra điện áp sẽ được hiển thị trên đồng hồ vạn năng. Đầu ra lý tưởng cho máy phát điện khi động cơ chạy không tải là từ 14,2 đến 14,7 vôn. Chỉ số 15 vôn hoặc cao hơn báo hiệu sự cố với máy phát điện và/hoặc bộ điều chỉnh điện áp – bộ phận này đặt dải trên tối đa để tránh sạc quá mức cho ắc quy.
Nếu điện áp nằm trong khoảng 14, hãy bật một số phụ kiện bên trong xe như đèn pha, động cơ quạt gió và radio. Dưới mức tải nặng hơn một chút này, đầu ra sẽ giảm một chút (có thể vào phạm vi 13 V), nhưng nó phải duy trì ổn định và không giảm xuống dưới 13 V.
Nếu giá trị đọc dưới 13 vôn, máy phát điện không sạc ắc quy đủ để theo kịp việc sử dụng các phụ kiện. Đồng thời kiểm tra tất cả hệ thống dây điện giữa máy phát điện và ắc quy để đảm bảo các dây dẫn ở trạng thái tốt, không có vết cắt, gấp khúc hoặc có thể nhìn thấy dấu hiệu ăn mòn. Yêu cầu một người hỗ trợ tăng tốc động cơ lên đến khoảng 1500 vòng/phút để xem liệu đầu ra điện áp có tăng không. Nếu nó vẫn như cũ, máy phát điện có thể bị lỗi.
Thời gian tối ưu để thay máy phát điện
Vì máy phát điện thông thường được bắt bu lông trực tiếp vào bên ngoài khối động cơ, việc tháo lắp và thay thế máy phát tương đối đơn giản về mặt nhân công. Nếu động cơ của bạn được trang bị đai phụ kiện ngoằn ngoèo, bạn chỉ cần xả áp lực lên bộ căng đai và sau đó tháo đai. Trên các động cơ cũ hơn với các đai phụ kiện riêng lẻ, giá đỡ máy phát điện được thiết kế để cho phép máy phát điện trượt ra khỏi dây đai để giải phóng lực căng sau khi nới lỏng các bu lông neo.
Cách tốt nhất là tiến hành kiểm tra hệ thống sạc hàng năm. Với đồng hồ vạn năng, hãy kiểm tra ắc quy ở trạng thái nghỉ, sau đó kiểm tra đầu ra của máy phát điện khi chạy động cơ. Bất kỳ cảnh báo sớm nào về máy phát điện bị hỏng có thể giúp bạn đỡ đau đầu bằng cách tránh sự cố có thể xảy ra trên đường.
Thông thường, bất cứ khi nào dây đai truyền động phụ bị tháo ra sẽ là thời điểm thích hợp để kiểm tra và có thể thay máy phát điện mới.
