Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.
Расположение диодного моста
Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.
Устройство диодного моста генератора
На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.
Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).
В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны.
Принцип действия диодного моста генератора
Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).
Неисправности выпрямительного блока генератора
Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит». Подробнее:
Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ
— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.
Примечания и дополнения
— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.
— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.
— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).
Еще статьи по автомобильному генератору
Автомобильный генератор – устройство и принцип работы
В корпус современных генераторов встроены трехфазный диодный выпрямитель и регулятор напряжения. Ниже мы рассмотрим, как устроен автомобильный генератор.
Шкив передает вращение с помощью ременной передачи с выходного вала двигателя на ротор.
Ротор – это вал генератора, на который передается вращение от двигателя. На него насажены две клювообразные втулки из стали, между которыми находится обмотка возбуждения. Выходные контакты обмотки возбуждения выведены на контактные кольца.
Статор представляет собой пакет стальных листов, собранных в виде трубы. В пазах статора находится трехфазная обмотка. Она и вырабатывает мощность.
Выпрямительный блок (диодный мост) состоит из двух теплоотводов (положительного и отрицательного), к каждому из которых присоединены по три мощных диода. Узел служит для преобразования переменного тока генератора в постоянный, а точнее в пульсирующий с высокой частотой, необходимый потребителям напряжения.
Защитная крышка диодного модуля
Регулятор напряжения – устройство, которое поддерживает определенный интервал изменения напряжения, безопасный и достаточный для работы потребителей тока авто, при изменении частоты вращения вала мотора, а значит и ротора, электрической нагрузки, температуры среды.
Щеточный узел – конструкция, которая обеспечивает контакт подпружиненных щеток с кольцами ротора. Конструкция выполнена из пластмассы, съемная.
Корпус генератора объединяет все его узлы, имеет выходные контакты для подключения к системе электрооборудования, крепится на двигателе авто, состоит из двух крышек.
Устройство автомобильного генератора переменного тока, мы разобрали, теперь нужно разобраться, как он работает.
При включении зажигания, от мотора приводится в движение ротор генератора. Обмотка возбуждения создает электромагнитное поле, которое индуцирует электрический ток в обмотках статора. Затем регулятор напряжения корректирует скачки до 13,8 ÷14,2 В. Скорректированное напряжение поступает на аккумулятор.
Наиболее частые неисправности генератора:
- повреждение или износ шкива на коленчатом вале, передающем вращение от двигателя на ротор;
- неполадки в щеточном узле или износ токосъемных щеток;
- нарушение работы регулятора напряжения;
- поломка диодного моста;
- разрушение подшипника вала ротора;
- нарушение целостности проводов зарядной цепи или выводных клемм.
- обрыв или замыкание обмоток;
- загрязнение контактных колец, в том числе за счет подгорания;
Наиболее частые неисправности аккумуляторных батарей:
Автомобильная аккумуляторная батарея используется в автомобиле в качестве дополнительного источника питания при неработающем моторе и для запуска двигателя. В легковых авто установлены аккумуляторы с напряжением 12 В. Тип аккумуляторов свинцово-кислотный.
- повреждение электродов (механическое или химическое);
- замыкание пластин батареи;
- нарушение целостности корпуса аккумулятора, разгерметизация банок;
- окисление клемм аккумулятора.
Виды неисправностей генератора
К механическим неисправностям относятся нарушение работы подшипников, механические повреждения корпуса, креплений, пружин, ременного привода, шкивов и др.
Электрические – это выгорание щеток, биение ротора, межвитковые замыкания, поломки диодного моста, пробои, обрывы обмотки, неисправности реле и др.
Признаки неисправности автогенератора:
О возможных неисправностях генератора следует задуматься, если
- индикатор разряда аккумулятора горит или мигает во время работы мотора;
- произошла разрядка аккумулятора или его выкипание (перезарядка);
- яркость света фар снизилась;
- от генератора исходят писк, вой, другие посторонние звуки.
Диагностика неисправностей генератора
Нестабильная работа генератора не обеспечивает подзарядку аккумулятора. В момент, когда аккумулятор разрядится полностью, двигатель заглохнет, автомобиль остановится в самом неподходящем месте. Чтобы не попасть в такую ситуацию, следует периодически проверять исправность этого узла и аккумуляторной батареи.
Диагностику генератора следует производить только с помощью вольтметра или амперметра.
Во время диагностики или ремонта генератора следует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности. Чтобы при проверке не угробить генератор ни в коем случае нельзя:
- Проверять путем короткого замыкания, «на искру». Значительные перепады напряжения с большой долей вероятности выведут из строя все электронные системы автомобиля.
- Соединять клемму «30» или «В+» с «массой» или клеммой 67 ( «D+»).
- Позволять работать генератору при отключенном аккумуляторе или без нагрузки, то есть, когда нет включенных потребителей.
- Осуществлять сварку кузова при подключенных проводах генератора и аккумулятора.
- При включении аккумулятора внимательно следить за полярностью батареи. Иначе большая вероятность вывести из строя диоды выпрямителя.
- При отсоединении проводов генератор следует внимательно следить за тем, где они находятся, чтобы случайно не замкнуть их между собой. Неосторожное соединение проводов может вывести из строя узлы генератора.
- Если необходимо заменить проводку, то использовать можно только на провода с аналогичными параметрами (сечением и длиной).
Как проверить работает ли генератор в машине?
Осуществляется в следующем порядке:
1) Проверка предохранителя. Если он не исправен, его заменяют.
2) Если предохранитель исправен, осматривают корпус, его целостность и расположение. Надо проверить вращение ротора, целостность и натяжение ремня, не повреждены ли соединения проводов.
3) Проверяют контактные кольца и щетки. Во время работы щетки изнашиваются, их иногда может клинить. Токосъемных колец со временем загрязняются, их канавки забиваются графитовой пылью.
4) Проверяют подшипники и статор. Об износе подшипников говорит вой или свист во время работы генератора.
5) Производят диагностику ротора: проверяют обмотки возбуждения на обрывы и замыкания. Мультиметр надо переключить для измерения сопротивления и подключить к контактным кольцам генератора. Если измеряемое сопротивление ниже 1,8 ÷5 Ом, в витках есть короткое замыкание. Если оно выше этого интервала, есть обрыв обмотки.
6) Чтобы проверить обмотки возбуждения «на массу», надо отсоединить их от выпрямителя. Если мультиметр выдает бесконечно большое показание сопротивления, значит нет касания статорных обмоток с корпусом («массой»).
7) Отсоединив мультиметр от обмоток статора, надо перевести прибор в режим «проверка диодов». Плюс мультиметра присоединяют к клемме выпрямителя, минус – к выводу фазы. Снимают показания. Затем щупы меняют местами. Снова снимают показания. У неисправного диодного моста показания совпадут. Если показания сильно отличаются друг от друга, то узел исправен. Диодный мост выходит из строя, если от перегрева радиатора окисляются контакты.
Почему ломается генератор в машине?
- изнашивание во время эксплуатации, коррозия;
- установка некачественных комплектующих;
- неправильная эксплуатация за границами рекомендуемых режимов работы;
- влияние внешних неблагоприятных факторов (дорожная «химия», высокая температура, грязь, соль).
Устранение неисправностей и ремонт автомобильных генераторов
Обнаруженные изношенные или неисправные детали заменяются на новые. Практикуемая раньше перемотка обмоток ротора или статора сейчас нерентабельна. Чаще замены требуют щетки, подшипники, ремень. Самостоятельно легко можно выполнить мелкие работы. Например, припаять оторванные от выводных клемм провода. Промыть контактные кольца бензином и высушить.
С простым ремонтом, не требующим профессиональных навыков и высокой квалификации автомеханика, можно справиться самому. Надо помнить, что к ремонту следует подходить разумно, не чинить ту деталь, которую проще купить и заменить на новую. Ведь старая быстрее выйдет из строя, а ремонт превратится в бесконечный процесс.
Очевидно, что провести диагностику работы узлов генератора можно самостоятельно. Для этого необходимо желание, совсем немного инструментов и времени. Если желания или времени нет, то всегда можно обратиться к опытному мастеру. Главное, не оставлять без внимания такой важный узел, чтобы поездки на автомобиле доставляли удовольствие, а не вынуждали решать новые проблемы.
Знание основных признаков неисправности генератора может помочь вовремя произвести ремонт, предотвратив внезапное загорание лампочки АКБ в пути. Рассмотрим все поломки, которые могут произойти с автомобильной генераторной установкой.
Перед прочтением материала рекомендуем ознакомиться с принципом работы генератора. Знания помогут вам лучше понять причину поломки и вовремя отследить характер ее проявления.
Основной признак неисправности
Водитель получает уведомление о неисправности генератора только в том случае, если уровень зарядки падает ниже напряжения аккумуляторной батареи. На приборной панели загорается контрольная лампа отсутствия зарядки АКБ. Опасность ситуации в том, что бортовая сеть автомобиля питается от аккумулятора, который имеет ограниченный и, в случае неисправности генератора, невосполнимый запас емкость.
Посторонние шумы
Уличить генератор в создании посторонних шумов при работе двигателя очень просто – достаточно скинуть ремень, вращающий шкив генератора. Если шумы исчезли, значит, источник был определен правильно. Возможные неисправности и их характерные симптомы:
свист (возможно, только на холодную) – проскальзывание ремня генератора. Устранить писк в большинстве случаев можно правильной натяжкой ремня. Иногда причина писка в попадании на ремень технических жидкостей, несоосности шкивов либо чрезмерной натяжке;- металлический скрип, шум – трение на сухую деталей подшипника генератора. Игнорирование признаков изношенного подшипника может привести к его заклиниванию и обрыву сервисного ремня. Устраняется неисправность установкой нового подшипника;
- шум, граничащий с трескотом – неисправность обгонной муфты. Инерционный шкив предназначен для гашения ударных нагрузок и продления срока службы ремня генератора. Как показывает практика, неисправная обгонная муфта очень быстро приводит к обрыву ремня генератора.
Обмотка статора
Возможных неисправностей всего 3:
- замыкание на «массу», или на корпус статора;
- обрыв;
- короткое замыкание между витками.
Для качественной проверки следует использовать мегомметр, но поскольку прибор имеет довольно узкую специализацию, первичную диагностику можно произвести мультиметром в режиме измерения сопротивления. Поскольку через обмотку проходят довольно большие токи, наиболее качественно проверить узел можно с использованием лампочки на 220 В.
При проверке обязательно соблюдайте правила электротехнической безопасности!
Межвитковое замыкание проверить сложнее, так как сопротивление исправной обмотки очень низкое, что не позволяет получить достоверных результатов при диагностике обычным мультиметром. В случае межвиткового замыкания сопротивление обмотки будет меньше по сравнению с исправным узлом. Замыкание можно выявить, рассчитав сопротивление по формуле. Для проверки нужно с помощью лабораторного блока питания пустить через обмотку ток, замерить напряжение и силу тока (методика показана на видео).
Обмотка возбуждения
Аналогичным образом проверяется состояние обмотки ротора генератора. Одним из контактов при проверке замыкания на корпус ротора либо обрыв будет коллектор. Выявить обрыв можно, подав «-» на одно контактное кольцо коллектора, а «+» на другое (если обмотка цела, лампа загорится). Неисправности обмотка статора и ротора довольно редко приводят к поломке генератора, но в случае комплексной диагностики пренебрегать их проверкой не стоит.
Диодный мост
На автомобилях устанавливается генератор переменного тока, но для питания бортовой сети нужен постоянный токи. Именно диодный мост служит для выпрямления тока. Признак неисправности всего один – падение напряжение зарядки, но проявлять себя может, к примеру, только при включенных потребителях. Примечательно, что поломке может сопутствовать гул, нарастающий с увеличением количества оборотов двигателя.
К сожалению, полноценно проверить диодный мост мультиметром не получится. С помощью универсального измерителя можно найти пробой диодов, обрыв контактов, но плавающие неисправности, способные влиять на работу генератора, можно найти только с помощью специализированного оборудования.
Принцип работы диодного моста основывается на свойстве диода пропускать ток только в одном направлении (в случае пробоя ток будет идти в обе стороны). Диагностику можно произвести мультиметром в режиме измерения сопротивления. Простой метод проверке диодного моста хорошо продемонстрирован на видео.
Реле-регулятор напряжения
Регулятор напряжения входит в перечень деталей, чаще всего вызывающих неисправность генератора. Узел предназначен для поддержания напряжения зарядки в безопасных для АКБ и бортовой сети приделах. Если бы в конструкции генератора не было предусмотрено реле-регулятор, то напряжение зарядки росло пропорционально повышению оборотов двигателя. Именно такое последствие поломки регулятора напряжения наиболее губительно для АКБ и блоков управления электронными системами автомобиля.
Характерные симптомы поломки:
- падение напряжения зарядки. Из-за неисправного регулятора напряжение на щетках отключается при меньшем напряжении, поэтому происходит недозаряд;
- перезарядка. Напряжение зарядки не должно быть больше 14,5 В. Длительное превышение этого значения может привести к перегреву АКБ и выкипанию электролита. Поэтому если вы заметили на корпусе аккумулятора подтеки жидкости, обязательно проверьте мультиметром напряжение зарядки.
Удобней всего проверить регулятор напряжения, имея лабораторный блок питания.
Щеточный узел
В процессе работы генератора щетки постоянно соприкасаются с коллекторными пластинами, что, естественно, приводит к уменьшению их длины (изнашивается и коллектор, но в значительно меньшей степени). Когда износ становится критическим и усилия пружины уже недостаточно для хорошего контакта, происходит ухудшение возбуждения обмотки якоря. В итоге износ щеток приводит к падению напряжения зарядки.
Характерно, что падение происходит постепенно, поэтому проявить себя может в самый неподходящий момент. При определенном стечении обстоятельств (доживающий свои дни АКБ, сильные морозы, большое количество холодных пусков, поездки на короткие дистанции с множеством включенных потребителей) ЭДС аккумулятора морозным утром окажется недостаточно для запуска двигателя. Особое внимание в этом плане следует проявлять владельцам дизельных авто, так стартеру для пуска ДВС цикла Дизеля необходим больший ток.
При желании произвести ремонт генератора автомобиля своими руками, рекомендуем обратиться к материалу, в котором подробно был рассмотрен процесс замены щеточного узла и отдельно щеток.
Простая диагностика генератора
Переведите мультиметр в режим измерения постоянного тока. При проверке аккумулятор автомобиля должен быть заряжен (12,3-12,7 В).- Запустите двигатель и замерьте напряжение на холостых оборотах (должно быть в пределах 13,2-14 В).
- Включите максимальное количество потребителей. На холостых оборотах зарядка не должна опускаться ниже 13,1 В (причина недозаряда может быть как в плохом контакте, так и в щеточном узле либо реле-регуляторе).
- Увеличьте обороты до 3-3,5 тыс./мин. Если напряжение на выводах АКБ превысило 14,5 В (кратковременный скачок допускается, но не более), значит, неисправен регулятор напряжения.
Сопутствующие поломки
При проверке автомобильного генератора следует помнить, что к падению выдаваемой им зарядки может привести неплотное зажатие клемм АКБ, выводов генераторной установки, наличие на них окислов. Причина отсутствия зарядки может быть в цепи возбуждения генератора. Если при включенном зажигании индикатор низкого заряда АКБ не горит, значит, в цепи возбуждения присутствует обрыв (возможно, проблема в самой лампочке), что также приведет к отсутствию зарядки.
В процессе поиска неисправности, из-за которой генератор работает с перебоями, следует помнить, что во многих современных автомобилях за функционирование системы зарядки отвечает ЭБУ. Блок управления в зависимости от режима работы двигателя способен кратковременно отключать возбуждение обмотки якоря генератора, уменьшая тем самым нагрузку на двигатель.
«>