Генератор DENSO превзошел всех

Компания DENSO провела испытания генератора под условной маркой «X» на его соответствие требованиям конструкторских стандартов DENSO (DDS) — именно этих стандартов придерживаются в компании при производстве собственных генераторов оригинального качества для рынка послепродажного обслуживания автомобилей. Строгой проверке подверглись рабочие характеристики генератора, его долговечность и состав сварного шва. Генератор марки «X» провалил все три испытания, в то время как генератор DENSO в каждом из трех случаев даже превзошел установленные стандарты.

Во время испытаний генератор прогревался до стабильной температуры, работая с частотой 5000 об/мин в течение 30 минут. Затем выполнялся разгон с 1000 об/мин до 10 000 об/мин в течение 60 секунд при температуре окружающего воздуха 25 °C и 90 °C. Значения частоты вращения указаны для оборотов генератора. При этом 1800 об/мин приблизительно соответствует холостому ходу двигателя, а 5000 об/мин приблизительно соответствует нормальной рабочей частоте вращения двигателя.

Для получения проходного балла генератор должен в каждом из четырех режимов соответствовать требованиям конструкторских стандартов DENSO (DDS) по выходной силе тока или превосходить их.

В каждом из четырех режимов испытаний выходной ток генератора марки «Х» был ниже значения, указанного в стандартах DDS. Помимо неудовлетворительных результатов по выходному току, полимер ротора генератора марки «X» расплавился, что является распространенной причиной преждевременного выхода изделия из строя.

В отличие от него генератор DENSO превзошел требования стандартов DDS во всех режимах.

В испытаниях на долговечность компания DENSO использовала метод разгона и торможения, который заключается в увеличении и уменьшении частоты вращения генератора в диапазоне от 0 до 22 500 об/мин. Испытания генератора проводились при температуре 90 °C циклами по 20 секунд: 1 секунда на разгон, 9 секунд при 22 500 об/мин, 1 секунда на торможение и 9 секунд при 0 об/мин.

Чтобы испытание считалось пройденным, генератор должен сохранить свою работоспособность после 45 000 циклов, при этом снижение выходной мощности не должно превышать 10 %. Не допускается наличие механических повреждений, таких как разрушение сварных швов вентилятора или трещины.

Электрическая часть генератора марки «Х» вышла из строя через 1227 циклов по причине обрыва провода обмотки ротора. После этого испытания были прекращены. После разборки генератора был обнаружен контакт между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью статора. Это было вызвано деформацией клювообразного полюса ротора и растрескиванием пропиточного полимера обмотки возбуждения. Это свидетельствует о крайне непродолжительном сроке службы генератора марки «X», который составляет примерно 6 месяцев.

Генератор DENSO, напротив, исправно работал на протяжении 90 000 циклов, что эквивалентно 15 годам эксплуатации. Через 130 000 циклов возможно возникновение механической неисправности по причине разрушения сварного соединения вентилятора.

Также была выполнена проверка химического состава припоя, используемого в генераторе марки «X», методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) (он позволяет получить изображения высокого разрешения) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX), с помощью которой определяется химический состав образца.

В соответствии с требованиями стандартов DDS и европейского законодательства в сварном шве должен отсутствовать свинец. Тем не менее, в ходе анализа обнаружено присутствие свинца и олова в припое, который используется в соединениях генератора марки «X».

Европейское законодательство запрещает использовать эти тяжелые металлы в таких устройствах, как генераторы, по причине низкой механической прочности и низкой температуры плавления, что повышает риск возгорания. В прошлом свинец использовался практически во всех паяных соединениях, однако наличие большого количества проблем с безопасностью привело к переходу на бессвинцовые сплавы.

Использование пайки для соединения фазы статора и клеммы выпрямителя, а также с рамой регулятора еще больше снижает качество генераторов марки «X».

В противоположность этому, компания DENSO использует сварку вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) для фаз статора генераторов SC и для точечной сварки рамы регулятора. При этом в используемых сплавах всегда отсутствует свинец.