Двигатель 2ст ремонт генератора
Страничка, посвященная ремонту и эксплуатации автомобиля
Toyota Master Ace Surf
1С ГЕНЕРАТОР и РЕГУЛЯТОР
(1С Alternator and 1C Regulator )
Итак, начну свой рассказ по устройству генератора (устанавливаемом на двигатели 2С, 2СТ, 3 Y и подобные им). Порядок снятия-установки опущу, так как у нас уже не раз встречались материалы по замене щеток на роторе этого генератора. Скажу сразу — материал, представленный ниже, облегчит жизнь многим, кто сталкивался или еще сталкнется с ремонтом своего генератора, его реле-регулятором и «обвязкой».
Поставить в разработку этот вопрос меня побудило несколько причин:
1) неточность схем от «легион-автодата»;
2) больше количество вопросов по устройству цепи заряда АКБ;
3) невозможность отследить некоторые цепи и происходящие в них процессы;
4) возможность замены и адаптирования от подобных генераторов свежих моделей «басиков».
Для наглядности приведу точную принципиальную схему генератора, как видите,
диодов здесь 8 + 1:
На схеме указано соответствие трех, побывавших у меня в руках, разъемов выходных с генераторов для все тех же 2С(Т) и 3С(Т), как видим – различий никаких и можно смело развести провода под любой разъем. Привел на всякий случай и цветовую маркировку проводов, подходящих от генератора к этим разъемам, что должно облегчить идентификацию проводов с генератора.
В исследуемых мною генераторах (на старом «убитом» и свежем «контрактном»), — нет встроенного регулятора. (исключения составляют некоторые бензиновые модели и с дизельными двигателями 3С-Т). То, что считают многие встроенным регулятором (еще называют интегралкой) есть ни что иное — как просто карболитовая площадка-переходник с контактами и установленными на ней элементами — фильтрующим искрогасящим конденсатором (залит эпоксидкой) и диодом (запаяным сверху или снизу на этой контактной площадке). Так вот в эту площадку входят сигналы B + , F ( со щетки обмотки возбуждения на статоре ) и P (не с общей точки обмоток статора, как многие считали, а с верхней точки одной обмотки статора) и выходят соответственно — так-же, только в разных моделях генераторов различается выход на трехконтактный разъем или четерехконтактный (те же самые сигналы с добавлением еще одного — E ( земля ) ). Соответствие этих выходов я привожу тоже здесь.
Кроме того, контактная площадка с трехконтактным разъемом на выходе легко становится на место контактной площадки с 4-мя контактами в разъеме на выходе без каких либо переделок и не опасаясь, что что-то может выйти из строя! Диодные сборки (8 диодов) одного и другого генератора полностью идентичны и следовательно тоже взаимозаменяемые. Однако при ремонте этих диодных сборок будьте внимательны, так как корпуса их остаются одинаковы, а полярность включения — разная. Так, у верхнего ряда (4 диода) выпрямителей к корпусу диода заделан анод и посажен на массу — E , а катод изолирован. А у нижнего ряда выпрямителей (следующие 4 диода) в корпус диода заделан катод полупроводника, четыре катода соединены и образуют B + , выходящий из кожуха генератора через изолятор под гайку крепления толстого провода, идущего на АКБ, аноды изолированы теперь.
Выпрямительные диоды между токопроводами B + и E (масса) соединены последовательно парами. Наглядно это можно посмотреть на приведенном ниже рисунке. В точках соединения такой пары выпрямителей подключаются три конца обмотки статора и средняя точка трех обмоток при помощи 4-х винтов, расположенных на изоляторах и подключенных согласно схеме.
Так выглядит сборка из восьми полупроводниковых выпрямителей
Обратная сторона диодной сборки
Обмотки статора в пазах, судя по снимку досталось им изрядно…
обмотка возбуждения на роторе генератора 1С
Вот так распределились
по статору три обмотки
Собранный корпус генератора с установленными проходными резинками (изоляторами) на выводах обмоток статора
С установленной сборкой выпрямителей без щеточного узла
Итак, зная соответствие, легко можно перекрутить контактные площадки, заменить диоды выпрямительные, или целиком диодную сборку, перепаять разъем и т.д.
Токопроводы с генератора на разъем
(в данном случае четырехконтактное исполнение).
GND – масса, минусовой провод АКБ
Обратная сторона карблитовой подложки:
С – конденсатор искрогасящий;
и одним концом обмотки возбуждения на роторе (именно он зачастую выходит из строя из-за неправильного подключения АКБ!)
Дальше выводы с генератора B , F и P поступают на регулятор, мною рассмотрена схема подключения к электронному реле-регулятору 27700-64060, расположенному с правой стороны от перчаточного ящика. Он содержит выводы S , B , IG , F , P , L и E ( на массе регулятора ) . Вывод S идет на аккумуляторную клемму (тот самый тоненький проводок, знакомый уже нашим читателям, обрыв которого приводит так-же к загоранию лампочек на панели приборов, как и в случае отсутствия заряда), вывод В электрически соединен с В+ генератора, вывод IG — ведет через предохранитель номиналом 7,5 Ампер ( Engine ) к контакту главного реле двигателя ( MAIN ), контакт F связан с одной стороной обмотки возбуждения (другая сторона обмотки возбуждения заведена на B +),
контакт P — электрически соединен в генераторе с верхней частью одной из обмоток статора и точкой соединения двух включенных последовательно, выпрямителей, контакт L c регулятора поступает через предохранитель номиналом 7,5 Ампер ( CHARGE ) на индикаторную лампу в панели приборов, сигнализирующую отсутствие зарядки АКБ, и массивный контакт E выполнен в виде металлизированного проходного отверстия для монтажа к металлическим частям кузова, что замыкает его на массу автомобиля в этой точке.
К загоранию лампы отсутствия заряда а так же многих индикаторных ламп одновременно на панели приборов часто приводит и обрыв в обмотке возбуждения, а так же неплотное прилегание (при повышении оборотов зарядка обычно в таких случаях появляется) графитовых щеток из за их износа, глубокого износа контактных колец на роторе, а так же проблемы в проводке на стороне регулировки тока в обмотке возбуждения — F). Но первым делом, обязательно посмотрите тонкий проводок, идущий от клеммы + АКБ к выводу регулятора S .
Чтобы привести в порядок щеточный узел, берем паяльник, отпаиваем (осторожно, чтоб пружинки не разлетелись) медные контакты графитовых щеток. Очищаем посадочные отверстия заостреной спичкой под воздействием приложенного паяльника. Вставляем медные канатики новых щеток (я брал марки Bosh, но можно и других производителей, главное чтобы по размеру подходили и свободно перемещались, без перекосов в направляющих щеткодержателя), отмеряем длинну канатика до заделки, таким образом, чтоб щетка не могла самопроизвольно выскочить, когда совсем сточится. Запаиваем. Бокорезами откусываем излишки выводов щеток и покрываем места пайки лаком или краской. Устанавливаем щеточный узел на место. Теперь генератор, не считая сильной, но не максимальной, выработки токосъемных колец на валу ротора, будет практически как новый.
Проверить работу генератора на заведенном двигателе можно тестером, проверив наличие напряжения на выводе P генератора (контакт P разъема), оно должно быть в пределах 6..7 Вольт. Этот провод часто используют специалисты по установке сигнализаций, так как он дает четкое представление о том, что генератор, а собственно — двигатель запустились. Можно проверить работу генератора, замером напряжения на АКБ перед пуском (порядка 12..12,5В) и после пуска (13,8..14,8В). Как только двигатель запущен, сразу к обмотке возбуждения на роторе прикладывается ток порядка 4 ампер, так же такой ток присутствует на малых оборотах двигателя (что дает нам возможность зарядки даже на ХХ), однако с повышением оборотов, а так же при заряженном аккумуляторе ток в обмотке возбуждения уменьшается до 200 милиампер. Электронное реле-регулятор опирается в своей работе на напряжение на концах аккумуляторной батареи, поэтому очень важно, чтоб АКБ была в исправном состоянии (плотность электролита 1,25..1,27, исправные банки, уровень электролита в норме, чистые клеммы, хороший контакт, неповрежденные силовые провода), поскольку аккумуляторная батарея играет важную роль в стабилизации напряжения бортовой сети!
Если есть сомнения в работе генератора или электронного регулятора, определиться можно следующим образом, — замкнуть вывод генератора F на массу двигателя (таким образом принудительно подав на обмотку ротора напряжение возбуждения, равное напряжению АКБ), замерить напряжение на концах АКБ, если напряжение повысилось и зарядка пошла — значит неисправен регулятор, если напряжение на выходе из генератора так и не появилось, — причина в генераторе (обрыв обмотки возбуждения ротора, износ щеток, токопроводящих колец).
Если кому интересно, в гаражных условиях соорудил вот такой стенд для проверки генераторов и электронных реле-регуляторов. Раскручивается обыкновенной дрелью, помним что за счет разницы в размерах шкивов за один оборот коленвала генератор делает примерно 2 оборота. Замеряем напряжения на АКБ, на выводе P, можно измерить ток в разрыве обмотки возбуждения.
В дополнение хотел бы привести еще более наглядную принципиальную схему включения генератора с выносным электронным реле-регулятором, найденную на просторах рунета, дополненную и переведенную мной.
В дополнение к статье прислана нашим коллегой Александром ( AlexCo ) из г.Ногинск, Московской области еще одна схема включения генератора, реализованного на м/а Master Ace Surf 1988 г.в. и возможно, более ранних годов, как видим, различаются как схемы включения, так и регулятор напряжения электронный.
В данной схеме реле регулятор имеет другой номер 27700-64021 (сильно отличный от предыдущего, рассмотренного выше), не взаимозаменяем, даже по выводам!
Трех-контактная фишка разъема тоже отличается от приведенного выше разъема генератора.
Источник
Генераторы: как они устроены, и как их ремонтируют
Уважительное «геннадий» или панибратское «гена» неспроста написаны с маленькой буквы! Это не имя автослесаря, а шутливо-жаргонное прозвище электрогенератора – одного из важнейших узлов автомобиля, практически не изменившего свою конструкцию за несколько десятилетий. Давайте познакомимся с «геннадием» поближе, изучив его сильные и слабые стороны и поняв, с каких фронтов можно ждать сюрпризов по электрической части автомобиля.
«Дитя света»
А втомобильный генератор в современном понимании порожден любовью человечества к электрическому свету. Машины эпохи зари автомобилизма имели лишь простейший узел под названием «магнето» – миниатюрный генератор, совмещенный с прерывателем зажигания, интегрированный в корпус двигателя и выдающий исключительно высоковольтные импульсы для работы свечей. Ни лампу, ни какой-то иной потребитель электроэнергии к магнето подключить было нельзя, поэтому машины XIX века освещали дорогу карбидными лампами, в которых горел ацетилен – от двигателя внутреннего сгорания помощи ждать не приходилось.
Однако достаточно скоро стало очевидно, что двигатель автомобиля должен порождать больше электричества: не только для собственной работы, но и для работы внешних потребителей – фар, клаксона, измерительных приборов передней панели, зарядки батареи и тому подобного. Поэтому рядом с высоковольтной «искровой» обмоткой магнето появилась дополнительная обмотка – низковольтная, дающая бортовое напряжение. МАГнето + ДИНамО-машина = магдино. Так стали называться первые генераторы.
Но поскольку магнето и магдино традиционно встраиваются непосредственно в двигатель, мощность их ограничена небольшими габаритами. И как только стало ясно, что рост мощности генераторов неизбежен, «гена» стал внешним – он переехал на кронштейн на блоке цилиндров и вращение стал получать от внешней передачи – ременной, а иногда цепной или шестеренчатой.
Первые генераторы вырабатывали постоянный ток, однако после развития в середине ХХ века полупроводниковой промышленности и появления мощных выпрямительных диодов генераторы стали производить переменный ток, который затем выпрямлялся до постоянного диодными мостами. Смена типа тока позволила скачкообразно в несколько раз и понизить габариты и массу генераторов, и поднять их мощность.
Собственно, современный генератор практически идентичен тому, что стоял на машинах, разработанных и 10, и 20, и 30, и более лет тому назад. Двигатели и КПП год за годом усложняются, а едва ли не главный внешний электроагрегат остается практически неизменным. Его конструкция неидеальна, но являет собой золотой баланс свойств и стоимости. Появляются, правда, дополнительные узлы и усовершенствования – например, вместо элементарного шкива для ремня на генератор может устанавливаться обгонная муфта, как в стартерном бендиксе, или в обмотке статора увеличивается количество катушек и усложняется диодный мост, но большинство генераторов все же по-прежнему обходятся классической конструкцией.
Как устроен генератор
Две половинки корпуса, отлитые из алюминия, образуют «бочонок» и стянуты друг с другом болтами. Внутри «бочонка» расположена кольцевая обмотка – катушка статора, с которой мы снимаем переменное напряжение. Снаружи к этой обмотке подключен диодный мост, прикрытый пластиковой защитной полукрышкой и делающий из переменного напряжения постоянное. Через корпус генератора проходит ось – вал, вращающийся на двух подшипниках и приводимый в движение за шкив ремнем от коленвала двигателя.
На валу генератора установлен и вращается вместе с ним ротор с катушкой внутри – электромагнит. Через пару скользящих контактов и угольные щетки на него подает управляющий ток регулятор напряжения, следящий за тем, чтобы генератор выдавал на выходе 14 вольт – без регулятора величина напряжения будет зависеть от оборотов и способна достичь нескольких десятков вольт, опасных для 12-вольтового автомобильного электрооборудования.
Неисправности генератора
Генератор на большинстве машин достаточно прост по конструкции, и благодаря этому количество разновидностей его неисправностей невелико, а диагностика несложна. «Плавающих» проблем, которые затруднительно выловить и локализовать, в нем практически никогда не бывает.
Самые слабые узлы генератора – не механические, а электронные: это диодный мост, состоящий из шести мощных диодов, объединенных в три группы на алюминиевой пластине-радиаторе, и регулятор напряжения. Выходят из строя они из-за перегрузки (из-за систематической работы с перегрузкой от нештатных потребителей тока, если прикуривать чужую машину, не заглушив свой двигатель, или из-за короткого замыкания в банках аккумулятора), из-за появления микротрещин от постоянной смены подкапотной температуры в широких пределах и проникновения в трещины влаги, а также иногда и вовсе без видимых причин – с электроникой это случается… В регуляторе напряжения еще вдобавок со временем стачиваются графитовые щетки. При этом и диодный мост, и регулятор напряжения в сборе со щетками могут быть заменены на новые.
На втором месте по выходу из строя – подшипники. Их в генераторе два — более мощный и массивный передний, а также задний – меньших габаритов. Страдает чаще всего передний, поскольку на него приходятся и нагрузка от туго натянутого ремня, и проникновение пыли и влаги извне. Подшипники проявляют себя гулом и визгом, который исчезает, если завести мотор при снятом ремне генератора. Они также могут быть заменены новыми.
На третьем месте – более неприятные неисправности, хотя и, к счастью, более редкие. Могут сточиться до основания два медных колечка на валу – контакты для питания обмотки ротора, по которым скользят графитовые щетки регулятора напряжения. Колечки эти достаточно долговечны, поскольку пружины щеток слабенькие, но, отработав несколько комплектов щеток, кольца с годами могут прийти в негодность. В качестве запчастей встречаются не всегда, и для конкретной модели генератора их можно не найти… Если же купить удалось, то снимаются с вала они единым блоком (залиты в пластик), и одним блоком же ставятся новые.
Еще от старости может произойти разрушение изоляции проводов обмотки статора и возникнуть короткое замыкание между витками. Как правило, такое ремонтировать невыгодно, хотя в принципе перемотка возможна. Неисправности типа разрушения корпуса рассматривать, наверное, не стоит, хотя и они, безусловно, случаются, и, как ни странно, некоторые отечественные производители генераторов поставляют в розничную продажу половинки «бочонка».
Ремонт генератора
Теперь рассмотрим ремонт генератора на живом примере. Автомобиль ВАЗ-2115 приехал на сервис с проблемой отсутствия зарядки аккумулятора. Электрик, к его чести, не приговорил, не глядя (как это часто делается), диодный мост и регулятор скопом, а сперва проверил проводку к генератору, затем (не снимая генератор с машины) извлек из него регулятор напряжения и проверил его при помощи внешнего источника напряжения 15-16 вольт и нагрузочной лампы, сымитировав штатную работу – регулятор оказался исправен. Целыми оказались и щетки регулятора, контактные кольца на валу и обмотка ротора. После этого мастер посветил фонариком на диодный мост, увидел обугленный диод, сделал вывод о неисправности моста… и предложил полную замену генератора!
Почему? Все просто: на наш генератор, рожденный Ржевским заводом автотракторного электрооборудования ЭЛТРА, модели 5102.3771, устанавливается 80-амперный диодный мост МП13-80-3-2, который стоит в магазине… 909 рублей, и меняется он не так, как, скажем на старой-доброй «девятке», где это делалось при помощи отвертки и без снятия генератора с машины. В нашем случае мост меняется с использованием мощного паяльника, и генератор для этого, по-хорошему, должен лечь на верстак. Это изрядная возня, требующая к тому же определенной аккуратности. Мастер не захотел связываться с этим менее, чем за 2 000 рублей, и намекнул владельцу, что стоимость запчасти и ремонта почти в 3 000 рублей на генератор 2006 года выпуска выглядят бледно на фоне цены нового генератора в сборе в 4 450 рублей. Иначе говоря, можно за 3 000 починить, а можно за дополнительные 1 500 рублей к цене ремонта получить нового «гену» на гарантии, с новыми подшипниками, обмотками, гарантированно лишенными усталостных трещин лака, и так далее. Владелец согласился с такими доводами, и генератор был заменен на новый.
Вот такой неожиданный исход… Мы хотели понаблюдать за недорогим восстановительным ремонтом, а столкнулись с крупноузловой дорогостоящей заменой. Впрочем, ремонт уже завершен, машина восстановила подвижность и уехала, и у нас появилась возможность в спокойной обстановке внимательно взглянуть на генератор изнутри, изучить конструкцию и разобраться, прав ли был мастер. Более того, нам никто не запрещает починить его самостоятельно.
Генератор изнутри
Разборку генератора начинаем со снятия шкива с вала: 6-ручьевой шкив под поликлиновый ремень аккуратно зажимаем в тисках через алюминиевые прокладки и откручиваем гайку пневмогайковертом. Легкие следы замятия на шкиве не страшны, если они контролируемы и прогнозируемы – ни канавки, ни кромки не деформированы.
На валу виден паз под шпонку, однако шпонки самой нет, как нет и паза для нее в шкиве. На данном генераторе шкив крепится трением – затяжкой гайки с гровером с упором во внутреннее кольцо подшипника, а через него – в ротор.
Снимаем пластиковую «полукрышку», под которой прячутся диодный мост и регулятор напряжения. Видим, что мост неисправен – пробит как минимум один диод из шести. Это заметно даже без проверки тестером – видно, что диод обуглен.
Регулятор напряжения снимается легко – откручиванием двух гаек М8. Электрически его уже проверяли, визуально тоже видно, что щетки изношены незначительно. Продуваем, вытираем и откладываем в сторону.
Источник