Генератор — самый активно нагруженный компонент электрики. Во время движения автомобиля частота оборотов вала генератора достигает 10-14 тысяч оборотов в минуту. Это самая большая скорость вращения среди всех узлов автомобиля, в 2-3 раза превышающая частоту оборотов двигателя.
Срок службы у генератора примерно в два раза меньше, чем у двигателя:
- примерно 160 тыс.километров пробега.
Генераторы бывают двух видов:
- генератор переменного тока (используется на большинстве легковых автомобилей)
- генератор постоянного тока (используется на большинстве автомобилей, работающих в автохозяйствах)
Генератор переменного тока состоит из двух основных частей: статора с неподвижной обмоткой, в которой индуцируется переменный ток, и ротора, создающего подвижное магнитное поле, а также крышек, приводного шкива с вентилятором и встроенного выпрямительного блока. Переменный ток генератора выпрямляется двухполупериодным трехфазным выпрямителем с полупроводниковыми диодами. Генераторы переменного тока имеют ряд преимуществ по сравнению с генераторами постоянного тока. Ротор генератора переменного тока может вращаться с большей частотой, чем якорь генератора постоянного тока.
При большой частоте вращения якоря генератора постоянного тока ухудшается контакт между щетками и ламелями коллектора вследствие колебаний щеток при скольжении их по коллектору. Кроме того, под действием центробежных сил возможен выход обмоток из пазов якоря. Для того чтобы напряжение при увеличении частоты вращения якоря не изменялось, необходимо пропорционально уменьшать магнитный поток возбуждения. При применении в генераторе электромагнитов это можно обеспечить, уменьшая силу тока в обмотках возбуждения. На этом принципе основано регулирование напряжения автомобильных генераторов. Оно осуществляется с помощью электромагнитных вибрационных реле, называемых реле-регулятором.
Диагностика реле-регулятора генератора осуществляется с помощью диагностических стендов, где определяют напряжение включения генератора и зарядный ток. Напряжение, регулируемое реле-регулятором должно быть в пределах 13,9 — 14,5 В. Следует проверять натяжение ремня привода генератора. При проскальзывании ремня генератор не развивает полной мощности, что приводит к разряду аккумуляторной батареи. В генераторах также проверяют износ щеток, усилие пружин щеткодержателей и состояние контактных колец и подшипников ротора. Высоту щеток измеряют при снятом щеткодержателе. Если щетки износились до высоты 8 — 10мм, их заменяют.
Усилие пружин щеткодержателей должно соответствовать нормам марки Вашего автомобиля, например, для ВАЗ — 4,2± 0,2 Н (420±20гс). Контактные кольца должны быть чистыми, без следов масла. Состояние подшипников можно проверить, вращая вал ротора от руки при снятых щетках. Вал должен вращаться легко, без заеданий, шумов и стуков.
Основные неисправности генератора и способы их устранения
Генератор не дает зарядного тока (амперметр показывает разрядный ток при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя). Пробуксовка приводного ремня Натянуть ремень, убедившись в исправности подшипников. Зависание щеток Очистить щеткодержатель, щетки от грязи, проверить усилие щеточных пружин. Подгорание контактных колец Зачистить и при необходимости проточить контактные кольца. Обрыв цепи возбуждения Устранить обрыв цепи Задевание ротора за полюса статора Проверить подшипники, места посадки. Поврежденные детали заменить. Неисправность регулятора напряжения Заменить регулятор напряжения. Обрыв в цепи «генератор-аккумулятор» Устранить обрыв
Генератор дает зарядный ток, но не обеспечивает хорошего заряда аккумуляторной батареи
Плохой контакт «массы» генератора с «массой» регулятора напряжения Проверить целостность провода, идущего на «массу», и надежность контакта Срабатывание реле защиты регулятора напряжения из-за замыкания в цепи возбуждения генератора на «массу» Найти место замыкания и устранить неисправность Износ щеток Заменить щетки новыми Зависание щеток Очистить щеткодержатель, щетки от грязи. Загрязнение и замасливание контактных колец Протереть кольца тканью, смоченной бензином. Неисправность регулятора напряжения Проверить и при необходимости заменить регулятор напряжения
Витковое замыкание или обрыв цепи одной из фаз статорной обмоткиНеисправность (пробой) диодов выпрямительного блока Разобрать генератор, проверить состояние статорной обмотки (отсутствие обрыва и замыкания). Статор с неисправной обмоткой заменить. Слабое натяжение ремня Отрегулировать натяжение ремня. Повышенная шумность генератора. Износ или разрушение подшипников Заменить подшипники. Ослабление гайки шкива генератора Подтянуть гайку. Износ посадочного места подшипника Заменить крышку генератора. Межвитковое замыкание обмотки статора («вой» генератора) Заменить статор
Испытание выпрямителя
Nippondenso:
ПРИМЕЧАНИЕ: диоды предназначены для пропуска тока в одном направлении и блокировки его в другом. Так как выпрямитель генератора состоит из восьми диодов (четыре пары), каждый из диодов должен быть проверен на проводимость в обоих направлениях с помощью омметра, предназначенного для проверки диода. Всего, необходимо выполнить 16 измерений.
- Проверьте проводимость в каждом направлении между:
- -Контактами В и Р.
- -Контактами Е (заземление) и Р.
Все диоды должны иметь проводимость только в одном направлении.
2. Если какой-либо из диодов неисправен, замените узел выпрямителя, (диоды не доступны отдельно.)
Mitsubishi:
ПРИМЕЧАНИЕ: диоды предназначены для пропуска тока в одном направлении и блокировки его в другом. Так как выпрямитель генератора состоит из девяти (одиннадцати) диодов, каждый из диодов должен быть проверен на проводимость в обоих направлениях с помощью омметра, предназначенного для проверки диода. Всего, необходимо выполнить 18 (22) измерений.
- Проверьте проводимость в каждом направлении между:
- -Контактами В и Р.
- -Контактами В* и Р (кроме Р2)
- -Контактами Е (заземление) и Р.
Все диоды должны иметь проводимость только в одном направлении.
2. Если какой-либо из диодов неисправен, замените узел выпрямителя, (диоды не доступны отдельно.)
Снятие выпрямителя (Mitsubishi)
- Снимите четыре стяжных болта.
2. Нагрейте место посадки заднего подшипника феном мощностью в 1000 W в течении 5 минут(50-60°С).
3. Отделите заднюю часть корпуса от передней части корпуса, вставив отвертки с плоскими кончиками в отверстия и раздвинув их в стороны.
ПРИМЕЧАНИЕ: постарайтесь не повредить статор кончиком отвертки
4. Отделите заднюю и переднюю части корпуса.
ПРИМЕЧАНИЕ: при отделении передней и задней частей корпуса, статор остается на задней части корпуса.
5. Отделите заднюю часть корпуса от узла статора/выпрямителя, сняв четыре винта и гайку контакта.
6. Отпаяйте выпрямитель от выводов статора.
- Во избежание повреждения диодов от высокой температуры, прижмите выводы кусачками, чтобы отвести (снять) высокую температуру и используйте паяльник столько времени, сколько требуется для отделения выводов от выпрямителя. (Не дольше).
- — Используйте 100 W-ный паяльник.
7. Установите новый выпрямитель в порядке обратном снятию.
- Используйте паяльник столько, сколько необходимо, чтобы быть уверенным, в хорошем соединении, чтобы высокая температура не повредила диоды.
- Используйте флюс типа канифоли, в противном случае соединения спая подвергнутся коррозии.
Осмотр щеток генератора
Nippondenso:
- Снимите крышку, затем вытащите фиксатор щеток, сняв два его винта.
- Измерьте длину щеток при помощи штангенциркуля.
Длина щетки генератора:
- Стандарт(новая) 10.5 mm (0.41 in)
- Экспл. значения 1.5 mm (0.06 in)
3. Если длина щеток меньше, чем указано в спецификации, замените узел щеток генератора.
Mitsubishi:
- Отделите переднюю часть корпуса от задней части корпуса.
- Отделите заднюю часть корпуса от узла выпрямителя/статора, сняв четыре винта и гайку контакта из задней части корпуса.
- Измерьте длину щеток штангенциркулем.
Длина щетки генератора
- Стандарт (новая) 19.0 mm (0.75 in)
- Экспл.значения 5.0 mm (0.20 in)
4. Если длина щеток меньше, чем указано в эксплуатационных значениях, замените их.
Проверка контактов щеток двигателя
- Проверьте сопротивление между контактами щеток. Сопротивление должно быть 1.8-3.0 Ом.
- Если сопротивление соответствует спецификации, переходите к пункту 2.
- Если сопротивление не соответствует спецификации, замените генератор.
2. Проверьте, что нет проводимости между контактами щеток и ротором или валом ротора.
3. Если ротор не выдерживает каждую из проверок проводимости, замените генератор.
Проверка статора
- Проверьте, что есть проводимость между каждой парой выводов.
Mitsubishi:
2. Проверьте, что нет проводимости между каждым выводом и сердечником катушки.
3. Если катушка не выдерживает каждую из проверок, замените генератор.
Осмотр и регулировка ремня генератора
Метод измерения отклонения:Приложите силу 98 Н (10 кгс), и измерьте стрелу прогиба ремня между шкивами генератора и коленчатого вала. Она должна быть в пределах 7 -10 мм
ПРИМЕЧАНИЕ: у нового ремня (который поработал не более пяти минут), стрела прогиба должна быть 5.0-8.0 мм при первом измерении. Если ремень изношен или поврежден, замените его.
Если необходима регулировка:
- Ослабьте нижнюю гайку крепления и верхний болт крепления .
- Подвиньте генератор, чтобы получить необходимое натяжение ремня, затем затяните верхний болт крепления и нижнюю гайку крепления до номинального момента.
- Проверьте еще раз натяжение ремня.
