Контроль качества ремонта генератора

Устройство автомобилей

Диагностирование генераторной установки

В процессе эксплуатации генераторной установки возникает необходимость в проведении работ по техническому обслуживанию, диагностированию и ремонту установки в целом или отдельных ее элементов. Поскольку генератор и приборы, осуществляющие регулирование процессов получения электроэнергии являются сложными электротехническими изделиями, необходимы определенные знания и навыки для правильного оценивания работоспособности генераторной установки, ее ремонта и технического обслуживания. Необходимо знать наиболее характерные неисправности, присущие генераторной установке, причины их возникновения, а также уметь распознавать внешние признаки отказов и поломок.

Обслуживание генераторной установки в процессе эксплуатации сведено к минимуму, поэтому глубоких познаний ее устройства и работы не требуется.
Обслуживание генератора заключается в очистке его наружных поверхностей, проверке крепление генератора к двигателю, надежности присоединения проводов к генератору и регулятору напряжения, а также натяжения приводного ремня.
Если натяжение слабое, то генератор работает неустойчиво из-за периодического проскальзывания ремня по шкиву, если сильное — ремень и подшипники интенсивно изнашиваются.
При осмотре генератора проверяется состояние приводного ремня. На нём не должно быть трещин и расслоений.

Состояние подшипников генератора можно проверить, сняв приводной ремень и вращая ротор рукой за шкив. При исправном состоянии подшипников вращение ротора должно происходить плавно, без заеданий, чрезмерного люфта, шумов и щелчков.

Перед поездкой рекомендуется проверить работоспособность генераторной установки по контрольной лампе, установленной на панели приборов. После включения зажигания до запуска двигателя контрольная лампа горит, что позволяет проверить ее работоспособность.
При нормальной работе генераторной установки контрольная лампа должна погаснуть после запуска двигателя.
Исправная генераторная установка при средних частотах вращения коленчатого вала двигателя должна вырабатывать напряжение в пределах 13,5. 14,2 В. Величину этого напряжения измеряют вольтметром на клеммах аккумулятора при работающем двигателе.

Углубленную диагностику генераторной установки осуществляют с использованием специальных приборов или на стенде.
Для поиска неисправности электрических цепей генераторной установки достаточно иметь омметр. Более точная проверка обмоточных узлов требует применения специальных приборов, таких как ПДО-1 или аналогичных, с помощью которых осуществляется поиск неисправности в обмотках методом сравнения их параметров.
Для проверки регулятора напряжения понадобятся источники постоянного напряжения 12…14 В и 16…22 В.
Все диагностические работы удобнее проводить на генераторе, снятом с автомобиля.

Меры предосторожности при эксплуатации генератора

Эксплуатация генераторных установок требует соблюдения некоторых правил, связанных, главным образом, с наличием в них электронных элементов.

1. Не допускается работа генераторной установки с отключенной аккумуляторной батареей. Даже кратковременное отсоединение аккумуляторной батареи при работающем генераторе может привести к выходу элементов регулятора напряжения из строя.
При полностью разряженной аккумуляторной батарее машину невозможно завести, даже если катать ее на буксире: батарея не дает тока возбуждения, и напряжение в бортовой сети остается близким к нулю.

В таких случаях иногда прибегают к установке исправной заряженной батареи с другого автомобиля, которая затем при работающем двигателе меняется на прежнюю, разряженную. Чтобы избежать выхода из строя элементов регулятора напряжения (и подключенных потребителей) из-за повышения напряжения, на время перестановки батарей необходимо включить мощные потребители электроэнергии, такие, как обогрев заднего стекла или фары.
При работающем на средней частоте вращения коленчатого вала двигателе разряженная батарея (если она исправна) через некоторое время (полчаса-час) зарядится достаточно для того, чтобы завести двигатель.

2. Не допускается подсоединение к бортовой сети источников электроэнергии обратной полярности («плюс» на «массе»), что может произойти, например, при запуске двигателя от посторонней аккумуляторной батареи.
«Минус» аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а «плюс» — подключается к зажиму «30» генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора, и они выйдут из строя.

3. Не допускаются любые проверки в схеме генераторной установки с подключением источников повышенного напряжения (выше 14 В).
Вентили генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание).
Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от вентилей выводами фазных обмоток.

4. Запрещается проверка работоспособности генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима «30» генератора с «массой». При этом через вентили протекает значительный ток, и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра или вольтметра.

5. При проведении на автомобиле электросварочных работ клемма «масса» сварочного аппарата должна быть соединена со свариваемой деталью. Аккумуляторную батарею и провода, идущие к генератору и регулятору напряжения, следует отключить.

Проверка генератора на стенде

Проверка на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его рабочих характеристик номинальным. Перед установкой генератора на стенд необходимо убедиться, что щетки хорошо притерты к контактным кольцам коллектора. Контактные кольца должны быть чистыми и не иметь механических повреждений.

Установите генератор на стенд и выполните соединения как указано на рис. 2. Включите электродвигатель стенда, реостатом 5 установите напряжение на выходе генератора в пределах 13 В и доведите частоту вращения ротора до 5000 об/мин. Дайте генератору поработать на этом режиме не менее 10 мин, а затем замерьте силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 55 А.

Если измеренная амперметром величина отдаваемого тока меньше, то это говорит о неисправностях в обмотках статора и ротора, либо о повреждении диодов выпрямительного блока. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей, чтобы определить место неисправности.
Напряжение на выходе генератора проверяется при частоте вращения ротора 5000 об/мин. Реостатом 5 установите ток отдачи 15 А и замерьте напряжение на выходе генератора, которое должно быть 14,1±0,5 В при температуре окружающего воздуха и генератора 25±10 °С.
Если напряжение не укладывается в указанные пределы, то замените регулятор напряжения новым, заведомо исправным, и повторите проверку. Если напряжение будет нормальным, то, следовательно, старый регулятор напряжения поврежден и подлежит замене. А если напряжение по-прежнему не будет укладываться в указанные выше пределы, то необходимо проверить на исправность обмотки и вентили генератора.

Проверка генератора электронным осциллографом

Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения точно и быстро проверить исправность генератора и определить характер повреждения.

Для проверки соберите схему в следующей последовательности: отсоедините провод общего вывода трех дополнительных диодов от штекера «В» регулятора напряжения и примите меры, чтобы наконечник отсоединенного провода не замкнулся с массой генератора. К штекеру «В» регулятора присоедините провод от аккумуляторной батареи через контрольную лампу. Таким образом, обмотка возбуждения будет питаться только от аккумуляторной батареи.
Включите электродвигатель стенда и доведите частоту вращения ротора до 1500…2000 об/мин. Выключателем отключите аккумуляторную батарею от клеммы «30» генератора и реостатом установите ток отдачи 10 А.

Проверьте по осциллографу напряжение на клемме «30» генератора. При исправных вентилях и обмотке статора осциллограмма выпрямленного напряжения имеет синусоидальную форму с равномерными амплитудными зубцами (рис. 2, а). Если имеется обрыв в обмотке статора, либо обрыв или короткое замыкание в вентилях выпрямительного блока, форма осциллограммы резко меняется: нарушается цикличность синусоиды, на графике появляются глубокие впадины.

Проверив осциллограмму напряжения на клемме «30» генератора и убедившись, что она имеет нормальную форму, проверяют напряжение на выводе «61» или на наконечнике провода, отсоединенного от штекера «В» регулятора напряжения. Эти точки являются общим выводом трех дополнительных диодов (см. рис. 1), питающих обмотку возбуждения при работе генератора.
Форма осциллограммы напряжения здесь также должна иметь правильную синусоидальную форму. Неправильная линия осциллограммы свидетельствует о повреждении дополнительных диодов.

Проверка обмотки возбуждения ротора

Обмотка возбуждения проверяется после разборки генератора. Но можно проверить ее и не снимая генератор с автомобиля, сняв только регулятор напряжения вместе со щеткодержателем. Зачистив при необходимости шлифовальной шкуркой контактные кольца, омметром или контрольной лампой проверяют, нет ли обрыва в обмотке возбуждения, и не замыкается ли она с массой.

Проверка статора

Статор проверяется отдельно, после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от выпрямительного блока.
В первую очередь проверяется омметром или с помощью контрольной лампы и аккумуляторной батареи, нет ли обрывов в обмотке статора, и не замыкаются ли ее витки на массу.
Изоляция проводов обмотки должна быть без следов перегрева, который происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой выбраковывается.
Далее необходимо проверить сопротивление катушек обмотки специальным дефектоскопом, чтобы убедиться в отсутствии короткозамкнутых витков.

Проверка вентилей выпрямительного блока

Исправный вентиль выпрямительного блока должен пропускать ток только в одном направлении. Если вентиль пробит (короткозамкнут) он будет пропускать ток в обоих направлениях, если в нем повреждена электрическая цепь – ток через вентиль проходить не будет.
В случае повреждения даже одного из вентилей необходимо заменять выпрямительный блок полностью.

Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить, не снимая генератор с автомобиля, предварительно отсоединив провода от аккумуляторной батареи и генератора. Также отсоединяется вывод «Б» (поз. 4 на рис. 3) регулятора напряжения от клеммы «30» генератора и провод 5 от вывода «В» регулятора напряжения.

У генераторов с новым регулятором напряжения (см. рис. 5, а) вывод «Б» отсутствует и в этом случае необходимо отсоединять только вывод «В». Проверить вентили можно омметром или с помощью лампы (1. 5 Вт, 12 В) и аккумуляторной батареи, как показано на рис. 3 .
Сначала проверяется наличие или отсутствие замыкания одновременно в «положительных» и «отрицательных» вентилях. Для этого «плюс» батареи через лампу подсоедините к зажиму «30» генератора, а «минус» к корпусу генератора (рис. 3, а). Если лампа горит, это указывает на короткое замыкание «отрицательных» и «положительных» вентилей.

Короткое замыкание «отрицательных» вентилей можно проверить, соединив «плюс» батареи через лампу с одним из болтов крепления выпрямительного блока, а «минус» — с корпусом генератора (рис. 3, б).
Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких «отрицательных» вентилей. Следует помнить, что в этом случае горение лампы может быть и следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако такая неисправность встречается реже, чем короткое замыкание вентилей.

Для проверки короткого замыкания в «положительных» диодах «плюс» батареи через лампу соедините с зажимом «30» генератора, а «минус» — с одним из болтов крепления выпрямительного блока (рис. 3, в).
Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких «положительных» вентилей.
Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить либо осциллографом, либо при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20…30%) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки, дополнительные диоды и регулятор напряжения генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях выпрямительного блока.

Проверка дополнительных диодов

Короткое замыкание дополнительных диодов можно проверить без снятия и разборки генератора по схеме, приведенной на рис. 4 . Также как и для проверки вентилей выпрямительного блока, при этом необходимо отсоединить провода от аккумуляторной батареи и генератора и провод от вывода «В» регулятора напряжения.
Плюсовая клемма аккумуляторной батареи через лампу (1…3 Вт, 12 В) присоединяется к выводу «61» генератора, а минусовая клемма — к одному из болтов крепления выпрямительного блока. Загоревшаяся контрольная лампа сигнализирует о наличии короткого замыкания в одном или нескольких дополнительных диодах. Чтобы найти поврежденный диод необходимо снять выпрямительный блок и проверить каждый диод в отдельности.
Обрыв в дополнительных диодах можно обнаружить осциллографом по искажению осциллограммы напряжения на выводе «61», а также по низкому напряжению (менее 14 В) на выводе «61» при средней частоте вращения ротора генератора.

Проверка регулятора напряжения

Регулятор напряжения должен поддерживать стабильное напряжение в заданных пределах при изменении частоты вращения ротора и тока нагрузки генератора. Осуществляется это посредством изменения силы тока в обмотке возбуждения.

Проверка регулятора напряжения на автомобиле

Для проверки необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15…30 В, класса точности не ниже 1,0.
После 15 минут работы двигателя на средних оборотах при включенных фарах замеряется напряжение между клеммой «30» и массой генератора. Напряжение должно быть в пределах 13,6. 14,6 В.
В случае, если регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы, регулятор напряжения необходимо заменить, поскольку такая неисправность приведет к систематическому недозаряду или перезаряду аккумуляторной батареи.

Проверка снятого регулятора напряжения

Регулятор, снятый с генератора, проверяется по схеме, приведенной на рис. 5. Регуляторы, выпускавшиеся до 1996 г., лучше проверять в сборе со щеткодержателем, так как при этом можно сразу обнаружить обрывы выводов щеток и плохой контакт между выводами регулятора напряжения и щеткодержателя.
Между щетками включите контрольную лампу 1…3 Вт, 12 В. К выводам «В», «Б» (если он имеется) и к массе регулятора присоедините источник питания сначала напряжением 12 В, а затем напряжением 15…16 В.

Если регулятор исправен, то в первом случае лампа должна гореть, а во втором — гаснуть.
Если лампа горит в обоих случаях, то регулятор пробит, а если не горит в обоих случаях, то либо в регуляторе имеется обрыв, либо нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения.

Проверка конденсатора

Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания, а также для снижения помех радиоприему.
Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с массой) обнаруживается по увеличению помех радиоприему при работающем двигателе. Предварительно исправность конденсатора можно проверить, замерив его сопротивление мегомметром (по шкале 1…10 МОм).
Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклонится в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться обратно.
Можно измерить емкость конденсатора специальным прибором – у исправного конденсатора она должна быть равна 2,2 мкФ ±20%.

Проверка подшипников и крышек генератора

Проверку подшипников осуществляют внешним осмотром, выявляя наличие коррозии, трещин в обоймах, наволакивания или выкрашивания металла и т. д. Проверяют легкость вращения обойм и отсутствие сильного люфта и шума. Если у подшипника сильно изношены посадочные места или имеются описанные выше неисправности, он подлежит замене.

Внешним осмотром крышек генератора определяется отсутствие трещин, проходящих через гнездо подшипника, обломы лап крепления генератора, сильные повреждения или износ посадочных мест под подшипники. При наличии таких неисправностей крышка подлежит замене.

Источник