Устройство, принцип работы, ТО и ремонт генератора переменного тока автомобиля

Поиск неисправностей по схемам

схема 1

схема 2

5. 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. 90. 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.

Проверка минимальной частоты вращения ротора производится при замкнутом выключателе (5) и разомкнутых выключателях (3) и (6). Питание обмоток возбуждения генератора осуществляется от ис­точника постоянного тока (батареи) 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. 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) 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.

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). Проверка обмоток статора на межвитковое замыкание производится омметром. При исправных обмотках сопротивление всех фазных обмоток статора должно быть одинаковым (разница не более 10%).

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 генератора с автомобиля, предварительно отсое­динив провода от аккумуляторной батареи и генератора и вывод ре­гулятора напряжения от клеммы «30» (клеммы «+») и генератора. Проверить можно омметром или с помощью индикатора и аккуму­ляторной батареи

Проверка регулятора напряжения про­изводится с использованием источника питания на 24 В (можно использовать две аккуму­ляторные батареи, соединенные последо­вательно). При установке потенциометром 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.

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 «+» аккумуляторной ба­тареей, так как при этом возникают крат­ковременные перенапряжения на зажиме «+» генератора, которые могут вызвать повреждение регулятора напряжения и

электронных устройств и бортовой сети автомобиля.

Ежедневно следует контролировать работу генератора по прибо­рам.

Через 10 000—15 000 км пробега подтягивают крепления генера­тора на двигателе. Проверяют и при необходимости регулируют на­тяжение приводного ремня.

Через 60 000 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.

Если при проверке по этой схеме контрольная лампа горит, то в одном или нескольких диодах имеется замыкание. Если лампа горит при проверке по схе­мам, то замыкание имеется соответственно в одном или нескольких «отрицательных» или «положительных» дио­дах. В любом случае дефектный выпрямительный блок подлежит замене.

5.1 Последовательность выполнения операций при ремонте

Снятие и установка генератора

1.              Отсоедините минусовый провод от клеммы АКБ (ключ на 10).

2.              Снимите пластмассовые ленточные хомуты с патрубка воздухозаборника и жгута проводов стартёра и генератора.

3.              Разъедините разъём обмотки возбуждения генератора.

4.              Отверните гайку с 30-ой клеммы генератора (ключ на 10).

5.              Отверните гайку крепления генератора к натяжной планке (ключ на 17).

6.              С помощью монтажной лопатки подведите генератор к двигателю и снимите приводной ремень.

7.              Отверните три болта защиты картера (головка на 13) и снимите её.

8.              Снимите правый брызговик двигателя, отвернув пять саморезов с головкой под ключ на 8.

9.              Отверните гайку на 19 с нижнего болта крепления генератора к кронштейну.

10.              Снимите генератор вместе с патрубком воздухозаборника. Для этого нужно немного наклонить его так, чтобы он прошёл вниз между лонжероном и нижним кронштейном крепления генератора.

Установку генератора производите в обратной последовательности.

Разборка и замена регулятора напряжения

Подготовку начните с очистки наружных поверхностей генератора.

1.              Снимите заднюю крышку вместе с воздухозаборным патрубком.

2.              Отсоедините провод от реле-регулятора, отверните два винта М4 и снимите реле-регулятор. Для снятия реле-регулятора старого образца отвинтите провод, закрепленный под удлинителем вывода "30" генератора. Вставьте лезвие отвёртки между корпусом реле-регулятора и щеткодержателем. Работая отвёрткой как рычагом, выдвиньте реле-регулятор и вытащите щётки.

3.              Продуйте от пыли и грязи внутреннюю полость генератора сжатым воздухом с помощью компрессора или насоса.

4.              При сильном обгорании или износе контактных колец ротора, зачистите их мелкой шлифовальной шкуркой.

5.              Установите новое реле-регулятор в порядке обратном снятию.

Если после проверки старое реле-регулятор окажется исправным (метод проверки описан в следующем разделе), то:

1. очистите контактные соединения генератора и реле-регулятора от грязи и масла тряпкой, смоченной в бензине или растворителе. Масло и грязь увеличивает сопротивление в местах контактов, что уменьшает отдаваемый генератором ток и повышает изнашивание щеток.

2. проверьте минимально допустимое выступание щеток из щеткодержателя - 5 мм. В случае заедания щёток в щеткодержателе замените реле-регулятор в сборе. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щёточный узел.)

3. установите его на место.

Порядок замены подшипников (генератор снят с автомобиля).

1.              Снимите заднюю крышку вместе с патрубком воздухозаборника.

2.              Снимите регулятор напряжения.

3.              Отверните шкив генератора и вытащите шпонку.

4.              Отверните 4 гайки стяжных болтов и снимите переднюю крышку генератора вместе с ротором и подшипниками.

5.              Извлеките неисправный подшипник из крышки со стороны привода. Отверните гайки винтов, стягивающих шайбы крепления подшипника, снимите шайбы с винтами и на ручном прессе выпрессуйте подшипник. Если гайки винтов не отворачиваются (концы винтов раскернены), спилите концы винтов.

6.              Запрессуйте новый подшипник. Для этого новый подшипник положите на посадочное место, а сверху него - старый. Несильными ударами молотка, по старому подшипнику, осаживайте новый подшипник в посадочное место. Если подшипник идёт с большим натягом, побрызгайте на его внешнее кольцо жидкостью WD-40.

7.              С помощью съёмника спрессуйте второй подшипник с обратной стороны ротора.

8.              Запрессуйте новый подшипник (см. п. 6).

9.              Произведите сборку в обратной последовательности.

Также ремонт генератора включает и следующие операции:

Поврежденную изоляцию выводов заменяют исправной; для отказавшей в работе катушки возбуждения необходимо разобрать ротор с помощью съемника или пресса. Намотку катушки возбуждения делают на оправку проводом соответствующего диаметра. Исправную катушку возбуждения устанавливают на втулку между двумя изоляционными шайбами, напрессовывают на вал половину полюсов и контактные кольца, закрепляют полюсы с помощью гайки, выводы катушки припаивают к контактным кольцам. Затем ротор пропитывают изоляционным лаком; при отказе в работе одной из фазных обмоток статора заменяют все фазные катушки. У дефектного статора выжигают изоляцию после чего фазные катушки снимают. Новые катушки каждой фазы наматывают проводом соответствующего диаметра с помощью приспособления на специальной разборной оправке. По окончании намотки откусывают конец провода, отвинчивают гайку оправки и разъединяют секции для снятия катушек фазы. Затем оправку собирают по порядку номеров, выбитых на каждой секции для намотки следующей фазной обмотки. В углублении очищенного и окрашенного нитроэмалью статора вставляют изогнутую П - образную изоляцию из электротехнического картона. На выступы статора поочередно надевают катушки каждой фазы. Фиксируют катушки в пазах текстолитовыми удерживающими клиньями. Начало фазных катушек зачищают, скручивают и спаивают в тигле припоем ПОС-40. На выводные концы надевают изоляционные хлорвиниловые трубки и закрепляют присоединительные наконечники. Статоры пропитывают путем погружения в ванну с лаком ГФ-95 на 1-2 минуты. Сушку производят в шкафу при температуре 100-120град. С в течение четырех часов; поврежденные диоды в блоках отпаивают от соединительных шин и на их место устанавливают исправные. Перед припайкой диодов к шинам проверяют полярность с помощью контрольной лампы.

Условия пайки:

Припой ПОС-61; флюса-спиртовой раствор канифоли; продолжительность пайки не должна превышать 15 с.; контактные кольца протачивают до выведения следов износа и размера не менее оговоренного в технических условиях. Если диаметр колец после проточки меньше допустимого из за значительного износа то кольца заменяют новыми, предварительно отпаяв от них выводы обмотки возбуждения; вместо дефектной шпоночной канавки на валу ротора фрезеруют новую в месте, противоположном старой; шейки вала ротора под посадку подшипника восстанавливают хромированием или пластическим деформированием (накаткой). Изношенное отверстие в крышках под посадку подшипника восстанавливают с помощью дополнительной ремонтной детали (растачивание отверстия под втулку, изготовление втулки, запрессовка втулки, растачивание и шлифование втулки под номинальный размер). Изношенные отверстия в ушках крышек под болты крепления восстанавливают с помощью дополнительной ремонтной детали (растачивают отверстие с помощью кондуктора под втулку, ремонтную втулку накатывают по внешнему диаметру и запрессовывают в подготовленное отверстие ушка); сорванную резьбу в ушке под натяжной кронштейн восстанавливают путем нарезания резьбы увеличенного диаметра.