Автомобильные генераторные установки

УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ

Автомобильные генераторные установки

Современные автомобильные генераторные установки содержат в своем составе:

• генератор
• выпрямитель
• регулятор напряжения.

Генераторная установка должна обеспечивать :

• - бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью, чтобы: одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ; - заданное напряжение в бортовой сети во всем диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора. - при этом ГУ должна иметь достаточную прочность, большой ресурс, небольшие массу и габариты, невысокий уровень шума и радио-помех. 

Генераторы переменного тока способны заряжать аккумуляторы на холостом ходу работы двигателя

Как следует из графика, зависимость тока от скорости вращения ротора генераторов переменного тока имеет пологую характеристику. Вследствие этого отпадает необходимость использования регуляторов тока (ограничителей тока). В генераторах постоянного тока, в отличие от современных генераторов, требовался такой ограничитель, так как зависимость тока от оборотов имела крутой характер, а поэтому его следовало ограничивать по т ой причине, что такой зарядный ток мог разрушать аккумуляторы.

Устройство генератора Bocsh

Обозначения контактов генераторных установок фирмы « LUCAS », а также прочих фирм.

Устройство генератора « Lucas »

Меры предосторожности

• 1. 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 и вольтметра. 2. Нельзя соединять зажим 30 (  «+», В, В+, ВАТ) с массой или с выводом обмотки возбуждения зажимом 67 (Ш, DF, F, ЕХС, Е, FLD).
• 3. Нельзя допускать работу генератора при отключенном аккумуляторе. Это вызывает возникновение импульсов повышенного напряжения на зажиме “30” генератора, которые могут повредить регулятор напряжения генератора и электронные устройства в бортовой сети автомобиля. 4. При электросварке на кузове автомобиля должны быть отключены провода от генератора и аккумулятора.
• 5. Вентили генератора должны проверяться напряжением не более 12,6 В.
• 6 . “Минус” аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а “плюс” – подключаться к зажиму «30» генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через диоды выпрямительного блока генератора и они повредятся.

Диагностика генераторных установок

Общая проверка исправности генераторной установки

• После 15 минут работы двигателя на средних оборотах включите дальний свет фар и замерьте напряжение между выводом «30» (В+) и «массой» генератора. Напряжение должно быть 13,6-14,6 V .
• При исправной проводке вольтметр может быть подключен к клеммам аккумулятора.

В генераторе могут отказать следующие узлы:

• Блок диодов;
• Обмотка ротора;
• Обмотка статора;
• Подшипники;
• Щетки.

Проверка выпрямителей с помощью омметра

• Проверка диодов может быть произведена с помощью омметра.
• При проверке исправного диода омметр должен показать в одну сторону небольшое сопротивление (несколько Ом), а в другую - бесконечность.

Проверка выпрямителей с помощью лампочки

• Проверка диодов может быть произведена с помощью контрольной лампочки 3-21 Вт.
• В качестве источника постоянного тока удобно использовать аккумуляторную батарею.
• При подаче (+) на анод исправного диода лампа будет гореть (А).
• При подаче (+) на катод исправного диода лампа не будет гореть (В).
• Если лампа горит при подаче (+) на катод диода, это означает, что диод пробит (С).

Проверка выпрямителе с помощью осциллографа

• Проверку выпрямителя можно выполнить с помощью осциллографа, щупы которого должны быть подсоединены к основным выводам работающего генератора.

• 1 – генератор исправен;
• 2 – вентиль пробит;
• 3 – обрыв в цепи вентиля.

Проверка осциллографом выпрямленного напряжения в цепи обмотки возбуждения генераторной установки

Исправное состояние выпрямителя обмотки возбуждения.

Обрыв дополнительного диода.

Короткое замыкание дополнительного диода

Для проверки выпрямительного блока подключите вольтметр к зажиму «30» генератора и «массе»

• Напряжение переменного ( ~ ) тока не должно превышать 0,5 В. Более высокое напряжение говорит о неисправности выпрямителя.

Проверка обмотки статора

Обмотки статора имеют три вывода при соединении треугольником или звездой. Сопротивление между любыми двумя выводами должно быть одинаковым. Примерно, сопротивление должно быть равным 0,1 Ом.

Проверка сопротивления обмоток ротора

Сопротивление обмоток ротора можно измерить между кольцами коллектора. В зависимости от типа генератора оно должно составлять 3-4 Ом. Если омметр показывает больше, значит обмотка имеет разрыв. Если меньше обмотка имеет межвитковое замыкание.

Проверка тока отдачи генератора

• Поместите зонд (клещи) вокруг провода, идущего от зажима «30» генератора (стрелка на зонде должна совпадать с направлением тока). Запустите двигатель. Он должен работать на высоких оборотах. По очереди включайте главные потребители энергии и считывайте (отдельно для каждого) показания амперметра.
• Включите все те же потребители тока одновременно и снимите показания амперметра. Если оно не более 5 А меньше суммы показаний, значит все в порядке. Если больше 5 А, значит генератор основательно «подсаживается» при больших нагрузках, а поэтому требует ремонта .

Проверка сопротивления изоляции между обмотками и сердечником статора

Сопротивление между обмотками и сердечником статора должно быть высоким (больше 1 Мом). Если ваш омметр такого диапазона измерений, воспользуйтесь лампочкой мощностью 25 Вт и источником переменного напряжения не выше 110 В. При хорошей изоляции лампочка гореть не должна. Если лампочка горит или хотя бы тускло светится, значит есть пробой изоляции на корпус.

Проверка сопротивления изоляции обмотки ротора

Лампочка должна быть на 110 В. Но за неимением таковой, можно воспользоваться лампочкой на 220 В, света которой будет достаточно, чтобы обнаружить пробой.

Проверка снятого регулятора напряжения

Между щетками включите лампу 1–3 Вт, 12 В. К выводам D+ и "масса" 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 в регуляторе пробой, а если не горит в обоих случаях, то или в регуляторе имеется обрыв, или нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения. Последнее можно проверить, присоединяя провода от лампы не к щеткам, а непосредственно к выводам D+ и DF регулятора напряжения.

Схема для проверки регулятора напряжения: 1 – контрольная лампа; 2 – вывод на "массу" регулятора напряжения; 3 – вывод "DF" регулятора напряжения; 4 – регулятор напряжения; 5 – вывод "D+" 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.
• Проверка конденсатора может быть проверена с помощью автомобильного тестера (функция «измерение емкости конденсаторов»).

Проверка натяжения ремня генератора

• Правильное натяжение ремня устанавливаем по величине прогиба его ветви на участке между шкивами генератора и коленчатого вала, под усилием 10 кгс. Прогиб должен составлять 10-15 мм.
• 1 – гайка крепления генератора;
• 2 - планка крепления генератора;
• 3 – генератор;
• 4 – ремень генератора.

Проверка на «пробой» положительных и отрицательных вентилей.

«Плюс» омметра подсоединяем к выводу «30» генератора, а «минус» - к его корпусу. Если омметр показывает малое сопротивление (стрелка прибора отклонилась к нулю), то один или несколько вентилей «пробиты».

Осмотрите контактные кольца.

Если на них есть задиры, риски, царапины, следы износа от щеток и т.п., кольца необходимо прошлифовать. Если повреждения колец нельзя удалить шкуркой, проточите кольца на токарном станке, сняв минимальный слой металла, и затем прошлифуйте.

Контрольные вопросы по теме: «Автомобильные генераторные установки»

Современные автомобильные генераторные установки содержат в своем составе:

• генератор
• регулятор тока
• выпрямитель
• регулятор напряжения

1,2,3

1,3,4

1,2,3,4

1,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Современные автомобильные генераторные установки содержат в своем составе:

• генератор
• выпрямитель
• регулятор напряжения

Раньше в генераторах постоянного тока имелся регулятор тока (ограничитель тока). Почему в современных генераторах переменного тока такой регулятор отсутствует?

• Потому что его роль выполняет регулятор напряжения.
• Потому что его роль выполняет выпрямитель тока
• Потому что его роль совместно выполняют регулятор напряжения и выпрямитель.
• Потому что сам генератор ограничивает ток с повышением оборотов

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

В современных генераторах ограничитель тока отсутствует, потому что характеристика генератора по току с повышением оборотов ротора (после 3000-4000 об/мин) становится достаточно пологой.

Генераторная установка должна обеспечивать подачу достаточного тока в бортовую сеть и на аккумулятор

1. на холостом ходу двигателя

2. при пуске двигателя

3. на средних оборотах

4. на высоких оборотах

1,2,3,4

2,3,4

1,3,4

1,2,3

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Генераторная установка должна обеспечивать подачу достаточного тока в бортовую сеть и на аккумулятор.

1. на холостом ходу двигателя

3. на средних оборотах

4. на высоких оборотах

Вентили – это силовые транзисторы силовые диоды мощные микросхемы регуляторы напряжения

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Вентили – это силовые диоды, устанавливаемые в выпрямители .

Контакт IND на корпусе генератора означает

Контакт для соединения с аккумулятором

Контакт для соединения с регулятором напряжения

Контакт для соединения с сигнальной лампочкой

Контакт с выпрямителем тока.

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Контакт IND на корпусе генератора означает

контакт для соединения с сигнальной лампочкой

Главный выход генератора может обозначаться

1,2,4

• +
• S
• N
• 30

2,3,4

1,4

1,2

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Главный выход генератора может обозначаться + , 30

Главный выход генератора может обозначаться

1.2

• D+
• Bat
• 30
• L

2,3

3,4

1,3

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Главный выход генератора может обозначаться Bat , 30

Соединения для возбуждения генератора от аккумулятора

• 61
• 30
• S
• batt

1.2

2.3

3.4

1.3

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Соединения для возбуждения генератора от аккумулятора могут обозначаться S , Batt

Проверка генератора на искру путем кратковременного касания провода генератора на массу вызывает повреждение

Транзисторов регулятора напряжения

Обмотки статора

Обмотки ротора

Вентилей выпрямителя

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Проверка генератора на искру путем кратковременного касания провода генератора на массу вызывает повреждение вентилей выпрямителя в результате прохождения по ним большого тока

Работа генератора при отключенном аккумуляторе вызывает

1. Возникновение импульсов повышенного тока,

2. Возникновение импульсов повышенного напряжения,

3. Повреждение регулятора напряжения

4. Повреждение выпрямителя тока

1,2

1,3

2,3

2,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Работа генератора при отключенном аккумуляторе вызывает

• возникновение импульсов повышенного напряжения,
• повреждение регулятора напряжения

Работа генератора при отключенном аккумуляторе вызывает

• Выход из строя ЭБУ
• Выход из строя аккумулятора
• Поломку коммутатора
• Повреждение обмоток генератора

1,2

2,4

2,3

1,3

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Работа генератора при отключенном аккумуляторе вызывает

выход из строя ЭБУ

повреждение коммутатора

При электросварке на кузове автомобиля должны быть отключены провода

• От генератора
• От стартера
• От аккумулятора
• От замка зажигания

1,2

1,3

2,3

2,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При электросварке на кузове автомобиля должны быть отключены провода

от генератора,

от аккумулятора.

Вентили выпрямителя должны проверяться напряжением

5 В

12 В

24 В

36 В

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Вентили выпрямителя должны проверяться напряжением 12 В

Проверку исправности генераторной установки необходимо проводить после

10 минут работы двигателя на средних оборотах.

15 минут минут работы двигателя на средних оборотах.

20 минут работы двигателя на средних оборотах.

30 минут работы двигателя на средних оборотах.

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Проверку исправности генераторной установки необходимо проводить после 15 мин работы двигателя на средних оборотах.

Какое напряжение должно быть в бортовой сети при исправном генераторе?

12,0-12,6 В

12,6 – 13,6 В

13,6 – 14,6 В

14,6 – 15,6 В

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

напряжение в бортовой сети при исправном генераторе должно быть равным 13,6 ÷ 14,6 В.

В генераторной установке могут отказать следующие узлы

• вентили,
• обмотка статора
• сердечники
• щетки

1,2,3

2,3,4

1,2,4

1,3,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

В генераторной установке могут отказать следующие узлы

вентили,

обмотка статора

щетки

В генераторной установке могут отказать следующие узлы

1. блок диодов;

2. шкив;

3. подшипники;

4. обмотка ротора

1,2,3

1,3,4

2,3,4

1,2,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

В генераторной установке могут отказать следующие узлы

1. блок диодов;

3. подшипники;

4. обмотка ротора

При проверке исправного диода мультиметр должен показать

• В одну сторону небольшое напряжение, в другую – бесконечное напряжение;
• В обе стороны равное сопротивление
• В одну сторону небольшое сопротивление, в другую – бесконечное сопротивление.
• В одну сторону небольшой ток, в другую – бесконечный ток.

1

2

3

4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке исправного диода мультиметр (омметр) должен показать

В одну сторону небольшое сопротивление, в другую – бесконечное сопротивление.

На каком рисунке показана проверка исправного диода?

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке показана проверка исправного диода.

При подаче «+» на анод диода лампа горит, так как в этом направлении диод проводит ток.

При подаче «+» на катод лампа не горит, так как в этом направлении диод не проводит ток.

На каком рисунке показана осциллограмма исправной генераторной установки

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке показана осциллограмма исправной генераторной установки.

На каком рисунке показана осциллограмма работы генератора с пробитым вентилем

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке показана осциллограмма работы генератора с пробитым вентилем.

На каком рисунке показана осциллограмма работы генератора с обрывом в цепи вентиля

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке изображена осциллограмма работы генераторной установки с обрывом в цепи вентиля.

На каком рисунке изображена осциллограмма исправной работы цепи обмотки возбуждения

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке изображена осциллограмма исправной работы цепи обмотки возбуждения

На каком рисунке изображена осциллограмма работы цепи обмотки возбуждения с обрывом дополнительного диода

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке изображена осциллограмма работы цепи обмотки возбуждения с обрывом дополнительного диода

Дополнительные диоды цепи обмотки возбуждения отмечены красным цветом

На каком рисунке изображена осциллограмма работы цепи обмотки возбуждения с коротким замыканием дополнительного диода?

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

На этом рисунке изображена осциллограмма работы цепи обмотки возбуждения с коротким замыканием дополнительного диода

Дополнительные диоды цепи обмотки возбуждения отмечены красным цветом

Для проверки выпрямительного блока подключите цифровой вольтметр к зажиму «30» генератора и «массе». Напряжение переменного ( ~ ) тока не должно превышать

0,1 В

0,2 В

0,5 В

1,0 В

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке цифровым вольтметром выпрямительного блока напряжение переменного ( ~ ) тока не должно превышать 0,5 В

Сопротивление между любыми двумя выводами статора должно быть

• Одинаковым.
• Разным.
• Примерно равным 0,1 Ом.
• Примерно равным 0,1 кОм.

1,3

1,4

2,3

3,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Сопротивление между любыми двумя выводами статора должно быть о динаковым. Примерно равным 0,1 Ом.

Сопротивление обмоток ротора можно измерить между кольцами коллектора. В зависимости от типа генератора оно должно составлять

3-4 Ом

3-4 кОм

3-4 мОм

3 0 -4 0 Ом

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Сопротивление обмоток ротора можно измерить между кольцами коллектора. В зависимости от типа генератора оно должно составлять 3-4 Ом

При проверке тока отдачи генератора по очереди включайте во время работы двигателя главные потребители энергии и считывайте (отдельно для каждого) показания амперметра. Включите все те же потребители тока одновременно и снимите показания амперметра. Генератор считается исправным, если ток отдачи при включении всех приборов отличается от суммы всех показаний не более, чем на

5 А

10 А

15 А

25 А

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Генератор считается исправным, если ток отдачи при одновременном включении всех приборов отличается от суммы всех показаний не более, чем на 5 А.

При проверке сопротивления изоляции между обмотками и сердечником статора

1. Один щуп проводки соединяется поочередно с каждым выводом статора.

2. Другой щуп соединяется с сердечником статора

3. При хорошей изоляции лампочка не должна светиться.

4. При хорошей изоляции лампочка должна ярко светиться.

5. При хорошей изоляции лампочка должна светиться тускло.

1,2,4

1,2,4,5

1,2,5

1,2,3

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке сопротивления изоляции между обмотками и сердечником статора

1. Один щуп проводки соединяется поочередно с каждым выводом статора.

3. Другой щуп соединяется с сердечником статора

4. При хорошей изоляции лампочка не должна светиться.

При проверке сопротивления изоляции обмотки ротора

1. Один щуп провода поочередно подсоединяется к контактным кольцам ротора.

2. Другой щуп подсоединяется к сердечнику ротора.

3. При хорошей изоляции лампочка должна ярко светиться.

4. При хорошей изоляции лампочка не должна светиться.

5. При хорошей изоляции лампочка должна тускло светиться.

1,3,4

1,2,4

1,2,5

1,2,3

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке сопротивления изоляции обмотки ротора

Один щуп провода поочередно подсоединяется к контактным кольцам ротора.

Другой щуп подсоединяется к сердечнику ротора.

При хорошей изоляции лампочка не должна светиться

При проверке снятого регулятора напряжения

К контактам, которые связаны с плюсом и минусом генератора (в данном случае D+ , DF) сначала подводится 12 В, потом 15-16 В.

К этим контактам сначала подводится 12 В, потом 13,4 В.

К этим контактам сначала подводится 12 В, потом 14,2 В.

К этим контактам сначала подводится 12 В, потом 17-18 В

3 – вывод "DF"

5 – вывод "D+"

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке снятого регулятора напряжения к контактам, которые связаны с плюсом и минусом генератора (в данном случае D+ , DF) сначала подводится 12 В, потом 15-16 В.

3 – вывод "DF"

5 – вывод "D+"

При проверке снятого регулятора напряжения к контактам, которые связаны с плюсом и минусом генератора (в данном случае D+ , DF) сначала подводится 12 В, потом 15-16 В . При исправном регуляторе напряжения

• В первом случае лампа горит.
• Во втором случае лампа горит.
• В первом случае лампа не горит.
• Во втором случае лампа не горит.

1,2

3,4

1,4

3,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке снятого регулятора напряжения к контактам, которые связаны с плюсом и минусом генератора сначала подводится 12 В, потом 15-16 В . При исправном регуляторе напряжения

в первом случае лампа горит,

во втором случае лампа не горит.

Конденсатор в генераторной установке служит

• Для заряда обмотки возбуждения генератора.
• Для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания.
• Для снижения радиопомех
• Для снижения импульсов выпрямленного тока.

2,3

1,2

1,3

2,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Конденсатор в генераторной установке служит:

1. для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания.

2. для снижения радиопомех

При проверке конденсатора в генераторной установке необходимо проверить

• Емкость конденсатора.
• Ослабление мест крепления конденсатора.
• Силу тока, проходящего по конденсатору.
• Напряжение на конденсаторе.

1,2

1,3

2,3

2,4

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

При проверке конденсатора в генераторной установке необходимо проверить:

1. емкость конденсатора.

2. ослабление мест крепления конденсатора.

Правильное натяжение ремня устанавливаем по величине прогиба его ветви на участке между шкивами генератора и коленчатого вала. Прогиб под усилием 10 кгс должен составлять:

5-7 мм

7-10 мм

10-15 мм

15-20 мм

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Прогиб ремня под усилием 10 кгс должен составлять 10-15 мм

Для проверки на «пробой» положительных и отрицательных вентилей «плюс» омметра подсоединяем к выводу «30» генератора, а «минус» - к его корпусу. Если омметр показывает малое сопротивление (стрелка прибора отклонилась к нулю), то это означает, что

Выпрямитель исправен

Выпрямитель не исправен

Не исправен регулятор напряжения

Регулятор напряжения исправен

НЕПРАВИЛЬНО

ПРАВИЛЬНО!

Для проверки на «пробой» положительных и отрицательных вентилей «плюс» омметра подсоединяем к выводу «30» генератора, а «минус» - к его корпусу. Если омметр показывает малое сопротивление (стрелка прибора отклонилась к нулю), то это означает, что выпрямитель не исправен.

Конец

Выход