Неисправности генератора
Неисправности генератора имеют следующие основные признаки: отсутствует зарядный ток при работе двигателя, пониженная сила зарядного тока, не обеспечивающая необходимого заряда аккумуляторной батареи, повышенная сила зарядного тока.
Отсутствие зарядного тока генератора при работе двигателя определяется по контрольным приборам (контрольной лампе, амперметру, вольтметру) и может быть вызвано выходом из строя ремня привода генератора, неисправностью самого генератора (выходом из строя его щеточного узла, загрязнением контактных колец, замыканием или обрывом электрических цепей элементов генератора), а также неисправностью цепи заряда аккумуляторной батареи.
Определение причины отсутствия зарядного тока генератора целесообразно производить в следующем порядке. Сначала необходимо проверить состояние и натяжение ремня привода генератора (см. разд. «Ремонт и техническое обслуживание системы охлаждения»). Затем следует проверить вольтметром или пробником с отключенными дополнительными сопротивлениями регулируемое напряжение генератора. Для этого вольтметр подключается к клемме «30» (или «+») генератора и к «массе» с соблюдением полярности, устанавливается средняя частота вращения коленчатого вала двигателя (примерно 2000 мин⁻¹) и включаются основные потребители электроэнергии (дальний свет фар, отопитель, габаритные огни). При этом величина напряжения должна быть в пределах 13,7...14,5 В.
Если регулируемое напряжение генератора находится в указанных пределах, то генератор исправен и нужно проверять цепь заряда аккумуляторной батареи. В противном случае необходимо снять щеточный узел с регулятором напряжения, проверить состояние щеток (их износ, отсутствие заеданий в щеткодержателе) и отсутствие загрязнения контактных колец якоря генератора, а также надежность контактов регулятора напряжения и снова замерить напряжение. Если это не даст результатов, то заменить регулятор напряжения на заведомо исправный. Если после замены регулятора напряжение не восстановится, то следует снять генератор с автомобиля для более детальной проверки и замены вышедших из строя элементов.
Пониженная сила зарядного тока проявляется в недозаряде аккумуляторной батареи на автомобиле, при этом снижается накал ламп приборов освещения и изменяется тембр звукового сигнала. Причинами пониженного зарядного тока могут быть пробуксовка ремня привода генератора, нарушение работы щеточно-коллекторного узла (загрязнение коллектора, износ или заедание щеток), обрыв и междувитковое замыкание или обрыв в одной из фаз обмотки статора, повреждение одного из диодов выпрямительного блока.
Для определения и устранения неисправности нужно проверить натяжение ремня привода генератора, надежность контактов проводов, снять щеточный узел и проверить загрязненность контактных колец, износ и отсутствие заедания щеток. Если после принятых мер регулируемое напряжение генератора не восстановится, то генератор необходимо снять с автомобиля для проверки и замены вышедших из строя элементов.
Повышенная сила зарядного тока вызывает перезаряд аккумуляторной батареи, при этом стрелки контрольных приборов (амперметра, вольтметра) «зашкаливают» при больших оборотах двигателя, а электролит «кипит» и выплескивается из аккумуляторов. Причиной может быть неисправность регулятора напряжения либо аккумуляторной батареи. В этом случае следует проверить регулируемое напряжение генератора, как описано выше, и заменить неисправный регулятор напряжения, либо вышедшую из строя аккумуляторную батарею.
Ремонт генератора
Ремонт генератора состоит в проверке его технического состояния, разборке, проверке состояния его деталей и сборке.
Проверка технического состояния генератора, снятого с автомобиля, производится на специальном контрольно-испытательном стенде, оборудованном электроприводом, обеспечивающим плавное изменение частоты вращения ротора генератора в пределах от 0 до 5000 мин⁻¹, вольтметром со шкалой 0...30 В, амперметром со шкалой 0...60 А, тахометром и нагрузочным реостатом, рассчитанным на ток до 60 А. Схема для проверки генератора на стенде приведена на рис. 292. Проверка на стенде заключается в определении минимальной частоты вращения ротора генератора, при которой достигается напряжение 12,5 В без нагрузки и с нагрузкой, а также в проверке величин тока нагрузки и регулируемого напряжения.
Рис. 292. Электрическая схема для проверки генератора: 1 - электродвигатель стенда; 2 и 10 - вольтметры; 3, 5, 6 и 8 - выключатели; 4 и 9 - реостаты; 7 - аккумуляторная батарея; 11 - амперметр; 12 - генератор; 13 - тахометр
Проверка минимальной частоты вращения ротора производится при замкнутом выключателе 5 и разомкнутых выключателях 3 и 6. Питание обмоток возбуждения генератора 12 осуществляется от источника постоянного тока (батареи) 7 напряжением 12, 5 В, устанавливаемым реостатом 4 и фиксируется по вольтметру 2. При проверке с нагрузкой, устанавливаемой реостатом 9, замыкается также выключатель 8. При испытании постепенно повышают частоту вращения ротора, пока напряжение, фиксируемое по вольтметру 10 не достигнет 12,5 В. При испытании с нагрузкой реостатом 9 устанавливается нагрузка 32 А, фиксируемая амперметром 11. Частота вращения ротора, при которой достигается напряжение 12,5 В, не должна превышать (в зависимости от модели генератора) 1000...1100 мин⁻¹ при работе генератора без нагрузки и 1900...2200 мин⁻¹ при нагрузке 32 А. В случае большей величины минимальной частоты вращения следует разобрать генератор и проверить обмотки ротора, статора и диоды выпрямительного блока на обрыв или замыкание, как описано ниже.
Сила тока нагрузки определяется при разомкнутых контактах 5 и 3 и замкнутых контактах 6 и 8. При частоте вращения ротора генератора 5000 мин⁻¹ и напряжении 13 В сила тока нагрузки должна составлять не менее 40...55 А (в зависимости от модели генератора). В противном случае следует разобрать генератор и проверить его обмотки и диоды.
Проверка регулируемого напряжения генератора производится при разомкнутом выключателе 5 и замкнутых выключателях 3, 6 и 8. Напряжение источника постоянного тока (батареи) 7 должно быть в пределах 12,2...12,6 В. Измерение регулируемого напряжения производится по вольтметру 2 при частоте вращения ротора 3500 мин⁻¹ и токе нагрузки, устанавливаемом реостатом 9,16 А. Величина регулируемого напряжения при этом должна быть в пределах 13,7...14,5 В. В противном случае следует заменить регулятор напряжения на заведомо исправный и продолжить проверку. Если и в этом случае регулируемое напряжение окажется меньше 13,7 В, то следует разобрать генератор и проверить его обмотки и диоды.
Разборка генератора производится в следующей последовательности:
- отвернуть крепления и снять щеткодержатель вместе с регулятором напряжения 11 (см. рис. 159);
- вынуть стяжные болты 21 и снять крышку генератора вместе со статором;
- отсоединить фазные обмотки статора от выводов на выпрямительном блоке и извлечь его крышки;
- отвернуть гайку крепления шкива вентилятора 14 и съемником снять шкив с вала 5 ротора;
- снять при помощи съемника переднюю крышку генератора (со стороны шкива);
- при необходимости замены переднего подшипника отвернуть винты его держателя и выпрессовать подшипник из крышки при помощи съемника.
Сборка генератора производится в обратной последовательности.
Проверка состояния деталей генератора включает в себя проверку обмотки возбуждения ротора, проверку обмоток статора, проверку диодов выпрямительного блока.
Проверка обмотки возбуждения ротора производится при помощи омметра. Для этого, подсоединив его щупы к контактным кольцам якоря, нужно проверить отсутствие обрыва или замыканий в обмотке возбуждения по величине сопротивления.
Обрыв в обмотке возбуждения можно определить также при помощи индикатора (контрольной лампы), подключив через него к контактным кольцам аккумуляторную батарею. Данная проверка может быть выполнена и без снятия генератора с автомобиля, после снятия с генератора щеточного узла.
Проверка обмоток статора на обрыв и короткое замыкание производится с помощью индикатора и источника питания (аккумуляторной батареи), как показано на рис. 293. Проверка обмоток статора на межвитковое замыкание производится омметром. При исправных обмотках сопротивление всех фазных обмоток статора должно быть одинаковым (разница не более 10%).
Рис. 293. Схемы проверки статора генератора: а - на обрыв; б - на короткое замыкание; 1, 2, 3 - выводы фазных обмоток; 4 - сердечник статора; 5 - обмотки; 6 - контрольная лампа; 7 - щуп; 8 - аккумуляторная батарея
Проверка диодов выпрямительного блока производится при помощи индикатора (лампы мощностью 1...5 Вт) и аккумуляторной батареи. Исправный диод пропускает ток только в одном направлении. Неисправный может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи), либо пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыкание). В случае повреждения одного из диодов выпрямительного блока необходимо заменять целиком выпрямительный блок в сборе.
Короткое замыкание диодов выпрямительного блока можно проверить, не снимая генератор с автомобиля, предварительно отсоединив: провода от аккумуляторной батареи и генератора и вывод регулятора напряжения от клеммы «30» (клеммы «+») генератора. Проверить можно омметром или с помощью индикатора и аккумуляторной батареи, как показано на рис. 294. Если при проверке по схеме, показанной на рис. 294 а, контрольная лампа горит, то в одном или нескольких диодах имеется замыкание. Если лампа горит при проверке по схемам, показанным на рис. 294 б,в, то замыкание имеется соответственно в одном или нескольких «отрицательных» или «положительных» диодах. В любом случае дефектный выпрямительный блок подлежит замене.
Рис. 294. Проверка диодов выпрямителя генератора автомобиля ЗАЗ-1102: а - проверка одновременно «положительных» и «отрицательных» диодов; б - проверка «отрицательных» диодов; в - проверка «положительных» диодов; G1 - генератор; G2 - аккумуляторная батарея; HL - контрольная лампа
Проверка регулятора напряжения производится по схеме, показанной на рис. 295, с использованием источника питания на 24 В (можно использовать две аккумуляторные батареи, соединенные последовательно). При установке потенциометром 6 напряжения 12 В лампочка должна гореть (если не горит, то в регуляторе пробой и его надо заменить). При повышении напряжения до 13,7...15,5 В лампа должна погаснуть. Если лампа не гаснет и при более высоком напряжении, то регулятор неисправен и подлежит замене.
Рис. 295. Проверка регулятора напряжения Я112-В: 1 - аккумуляторная батарея; 2 - регулятор напряжения; 3 - провод, замыкающий клеммы «Б» и «В»; 4 - контрольная лампа; 5 - вольтметр; 6 - потенциометр
Помимо указанных проверок производится проверка износа контактных колец ротора и подшипников. При износе колец свыше 0,5 мм по диаметру (канавка) кольца протачивают. Изношенные подшипники с повышенным люфтом или заеданием заменяют на новые.
Техническое обслуживание генератора
При обслуживании генератора следует обратить внимание на его чистоту. Не допускается работа генератора с отсоединенной от зажима 30 аккумуляторной батареей, так как при этом возникают кратковременные перенапряжения на зажиме 30 генератора, которые могут вызвать повреждение регулятора напряжения и электронных устройств в бортовой сети автомобиля.
Ежедневно следует контролировать работу генератора по приборам.
Через 10000...15000 км пробега подтягивают крепления генератора на двигателе. Проверяют и при необходимости регулируют натяжение приводного ремня в порядке, описанном в разделе «Ремонт и техническое обслуживание системы охлаждения».
Через 60000 км пробега нужно снять генератор, разобрать, очистить и протереть все детали, продуть сжатым воздухом внутренность корпуса и крышек, проверить состояние контактных колец и щеток. При необходимости кольца надо зачистить мелкозернистой шкуркой или проточить, а щетки заменить вместе со щеткодержателем, если они выступают из щеткодержателя менее чем на 5...8 мм.