Ремонт диодного моста генератора камаз
На старых КАМАЗАх, которых еще достаточно много, ставился генератор Г273, позже ставился генератор Г273 В1 более мощный, но схема осталась та же и на старую машину можно смело ставить Г273В1.
Такие же генераторы ставились и на МАЗ
На следующем поколении машин ставился уже более продвинутый генератор 1312.3771 и его аналоги. Если его поставить на место генератора Г273В1, то он тоже будет работать.
Разберемся в нюансах.
Генератор Г273В1 28В, 45А. Унаследовал схему и конструкцию генератора Г273. Аккумулятор и генератор связаны через несколько точек, что снижает надежность соединения, но придется с этим мириться. На всех генераторах этого поколения ставится регулятор напряжения Я120 и его модификации.
Регулятор напряжения Я120М1, выполнен по схеме с двумя входами. Один вход для тока возбуждения, второй для включения регулятора. Смысл разделенных входов в том, чтобы ток возбуждения пропускать прямо изнутри генератора, и не проводить его по длинному пути через Вп и СТ – (выключатель приборов и стартера - тоже, что и замок зажигания).
Производители при разработке генератора, разумно решили использовать для этого генератора, давно стоящий на конвейере, ротор от генераторов 14 Вольтовых (сопротивление ротора 4,5 Ома). Чтобы такой ротор мог работать в 28 вольтовом генераторе, на обмотку возбуждения подается пониженное напряжение, для этого обмотка возбуждения питается не от линейного напряжения, а от фазного, которое, как известно, в 1,73 раза меньше линейного. Фазное напряжение снимается со средней точки обмотки генератора. Таким образом, ток возбуждения замыкается от средней точки звезды, через обмотку возбуждения и через выпрямитель (диодный мост)
Для чего стоит мощный резистор на регуляторе напряжения генератора Г273?
Первоначальное возбуждение, как для всех автомобильных генераторов, происходит от аккумулятора. При включении выключателя приборов и стартера (ВП и СТ), плюс 24В, приходит на точку В регулятора напряжения, регулятор открывается, и ток идет от плюса аккумулятора, на плюс генератора. Если на обмотку возбуждения 14 вольтового ротора попадет 24 Вольта, то обмотка почти сразу сгорит, поэтому далее, ток возбуждения идет через мощный резистор 75 Ом. Когда генератор заработал, ток возбуждения идет уже не от выхода генератора, где, действует 28 Вольт, а от средней точки обмотки, где как уже было сказано, напряжение пониженное (этот ток замыкается через диодный мост, поэтому выпрямляется).
То есть, резистор 75 Ом при первоначальном возбуждении ограничивает ток в обмотке ротора, рассчитанной на 12 В. Этот резистор, также, защищает обмотку возбуждения и регулятор напряжения от перегрева при включенном зажигании и неработающем двигателе.
Положительный опыт использования схемы генераторов с дополнительными диодами, определил выпуск следующего поколения генераторов для КАМАЗа. Регулятор напряжения Я120М1, позволяет разделить ток возбуждения и ток управления регулятором. В схеме с дополнительными диодами генератор возбуждается через лампочку маленьким начальным током, а потом, когда генератор заработал, ток возбуждения идет от обмотки генератора и выпрямляется дополнительными диодами. Так возникает короткий путь тока возбуждения. Схема не боится разрядки аккумулятора через обмотку возбуждения, когда включен ВП и СТ, а двигатель не работает.
Применение таких генераторов требует, применение лампочки для ограничения тока первоначального возбуждения. Лампочка стоит в панели приборов и позволяет контролировать работу генератора. В этой схеме появляется дополнительный провод от панели приборов к генератору.
Полезно знать, что в таких генераторах применяется уже свой ротор, рассчитанный на 28 Вольт, его сопротивление около 8-и Ом.
Регуляторы напряжения КАМАЗовских генераторов
Я120 М1, аналоги 77.3702 , 443.3702 412.3702
Я120М1И2 аналог 77.3702-02
Я120М12 , аналог 77.3702-01
регулятор генератора Г273 с гасящим резистором 75Ом Внутри установлен регулятор Я120М1
Регулятор генератора с доп диодами 1312.3771. Внутри установлен регулятор Я120М1 или Я120 М12
Регулятор напряжения рекомендуется Я120М12, хотя работает и Я120М1
Нужно ставить на генератор только тот регулятор напряжения, который стоял, другой не подойдет. То есть, на Г273В1 не подойдет регулятор от генераторов 1312 (без резистора). На генераторы 1312.3771 и его его односхемные модели, нельзя ставить генератор с резистором, или надо его переделывать, проще купить такой какой нужно.
Генераторы С доп. диодами
3112.3771 аналог 6582.3701 Генераторы большого размера , но выполнены по такой же схеме с доп. диодами, и их, в крайнем случае, тоже можно заменить на Г 273В1
Есть еще "Ураловский" генератор 1702.3771
Теперь основной вопрос темы.
Можно. Провод лампочки остается лишним. Лампочка престает работать, но контролировать зарядку можно по амперметру.
Можно. Провода от лампочки нет, но первоначальное возбуждение генератора можно сделать прямо от аккумулятора, для этого надо подсоединить вход доп. диодов (куда должен подключаться провод лампочки) прямо к выходу генератора, к этой точке подключен и аккумулятор.
Аккумулятор при таком подключении не разрядится если выключен ВП и СТ, регулятор будет закрыт и ток через обмотку возбуждения протекать не будет.
Нужно ставить на генератор только тот регулятор напряжения, который стоял, другой не подойдет. То есть, на Г273В1 не подойдет регулятор от генераторов 1312 (без резистора). На генераторы 1312.3771 и его его односхемные модели, нельзя ставить регулятор с резистором, или надо его переделывать, проще купить такой, который нужно.
В прямом смысле выпрямитель не в состоянии «выпрямить» переменное напряжение. Название этот узел получил из-за принципа действия входящих в него диодов:
- переменный ток периодически меняет направление движения в цепи;
- диоды пропускают его лишь в одном направлении, отсекают токи обратной полярности;
- чтобы в сети скачки напряжения были незаметны для запитанного потребителя, 3 диода установлены в одном направлении, оставшиеся 3 – в другом.
В настоящее время классическую конструкцию имеют мощные диоды, маломощные полупроводниковые приборы этого типа выполнены в виде кремниевого перехода на плате. Однако для отведения от корпуса или кремниевого перехода высоких температур, и те, и другие модификации либо вмуровываются в пластину теплоотвода, либо оснащаются собственными радиаторами в индивидуальном порядке.
При пробое кремниевого перехода или полноценного диода в корпусе требуется замена диодного моста генератора или отдельных полупроводников, входящих в его состав.
Основной мост диодный
На нижнем рисунке представлены синусоиды и направление движения тока в генераторе и диодном мостике.
Положительным значением условно принято напряжение, направленное к 0 точке обмотки статора. После выпрямителя ток в нагрузке потребителей протекает только в положительном направлении, то есть от «+» генератора к ее массе «–».
Поэтому в диодном мосту силовом (основном) использованы крупногабаритные 25 – 30 А диоды, мощность которых можно повысить дополнительно за счет дополнительного плеча выпрямителя, рассматриваемого ниже.
В отличие от прочих узлов «электростанции авто», визуальный осмотр не позволяет выявить, какие имеются неисправности диодного моста генератора. Для выпрямителя необходима только аппаратная диагностика мультиметром.
Находятся диоды на теплоотводящей пластине в форме подковы под задней крышкой генератора. На выносных выпрямителях диодный мост расположен вблизи генератора, вместо пластин классической конфигурации может использоваться обычная плата. На корпус каждого диода в этом случае надевается ребристый радиатор.
Дополнительные диоды
Основная сложность конструкции автомобильного генератора заключается в том, что обмотка возбуждения его якоря так же является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется собственный диодный мост генератора:
- 3 дополнительных диода отсекают ток АКБ в момент, когда двигатель не работает;
- отрицательные диоды взяты из основного (силового) мостика генератора.
Вместо мощных полупроводниковых приборов использованы малогабаритные 2 А диоды.
Стабилитрон
Поскольку величина напряжения, вырабатываемого генератором машины, напрямую зависит от оборотов коленвала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить диодный мост выпрямителя через стабилитрон:
- этот полупроводниковый прибор отсекает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, названного напряжением стабилизации;
- при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 – 30 В стабилитрон начинает пропускать избыточное напряжение, но уже в обратном направлении;
- на выводе «+» клеммы генератора при этом сохраняется корректное значение тока для бортовой сети и подзарядки АКБ.
При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром осуществляется косвенным способом:
- нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одну сторону, 500 – 700 Ом в противоположном направлении;
- если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, на индикаторе высвечивается 0 или бесконечность, диод пробит, требуется его замена.
Более подробно проверка описана в следующих пунктах данного руководства.
Дополнительное плечо выпрямителя
Для фазных напряжений характерно отклонение графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении статорных обмоток «звездой»:
- форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
- эта характеристика (гармоника третьей фазы) имеется только в фазном напряжении, отсутствует в напряжении линейном;
- мощность гармоники можно использовать в качестве дополнительного плеча, добавив диоды в 0 точке фазных обмоток статора.
Величина плеча составляет 5 – 15% от мощности генератора, но возникает оно только на оборотах более 3000 об/мин. Долговечность выпрямителя зависит так же от работоспособности регулятора напряжения. Зато ремонт доступен владельцу машины после разборки генератора.
Что такое диодный мост генератора и какие функции он выполняет
Выпрямительный блок (другое название устройства) является неотъемлемой частью генератора и служит для модификации переменного тока, производимого агрегатом, в постоянный, нужный для зарядки аккумулятора и питания всех электроприборов автомобиля.
Он находится на остове генератора и состоит из 4, 6, 9 и более диодов, размещённых на двух изолированных между собой алюминиевых или стальных подковообразных пластинах, играющих роль радиаторов охлаждения.
Основными составляющими моста являются полупроводниковые диоды (чаще всего кремниевые), проводящие ток в необходимом направлении. Именно они являются выпрямителями, преобразующими переменный ток в постоянный. Конденсатором, смягчающим неминуемые перепады напряжения, выступает аккумулятор.
Вместо диодов в схеме могут применяться вентили любых типов — например, селеновые столбы, принцип работы схемы от этого не изменится
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.
Причины неисправности
Фото генератора ВАЗ 2114
- агрегат дает слишком низкое напряжение;
- установка греется;
- нет напряжения заряда аккумуляторной батареи;
- напряжение заряда превышает необходимые показатели.
Механическая поломка дает повышенные шумы в агрегате при работе двигателя. Причиной появления шумов может быть износ подшипников. Сначала изнашиваются подшипники в передней крышке. На них идет повышенная нагрузка, поэтому они изнашиваются быстрее и могут выйти из строя.
Методы диагностики
Как показывает практика, диодные мосты периодически выходят из строя на любых транспортных средствах, вне зависимости от марки и модели. Также не принципиально важно, используете вы диодные мосты от Valeo, Bosch или любого другого производителя.
Чаще всего в ДМ перегорает один или сразу несколько диодов. Что же касается причин, то тут можно выделить:
- попадание пыли;
- негативное воздействие грязи;
- контакт диодов с маслом;
- накапливание влаги в генераторе;
- ошибка полярности при прикуривании;
- неправильное подключение АКБ;
- перегрузка в электросети;
- ошибки в монтаже электрооборудования;
- заводской брак и пр.
Если задаться целью, то проверку моста можно провести в обычных гаражных условиях. Для подобных задач пользуются лампочкой или мультиметром.
Прежде чем приступить к работе, снимите защитный кожух с ДМ, а также не забудьте отключить выводы на регуляторе. Помните, что на всех мостах положительные, то есть плюсовые диоды оснащаются красными проводами, а минусовые черными. Не перепутайте.
Теперь более подробно про каждый из методов.
Мультиметр
Если для проверки моста вы решили воспользоваться мультиметром, вам потребуется выполнить несколько последовательных процедур.
Когда нужно делать сход развал: признаки и регламент
- мост демонтируется с генератора (иначе никак);
- каждый из диодов потребуется проверить отдельно;
- на измерительном устройстве выбирается режим пищалки;
- такая настройка позволит при замыкании щупа услышать сигнал;
- при отсутствии этого режима выбирайте положение 1кОм;
- щупы подводятся к краям диода;
- делается измерение;
- щупы меняются местами.
Теперь что касается результатов измерения. С диодом все отлично, если при одном положении вы видите на экране знак бесконечности, на при втором выдает значение в диапазоне от 500 до 700 Ом.
Если прибор показывает сопротивление более низкого значения, либо в двух положениях имеется знак бесконечности, вы нашли неисправный диод.
Мультиметр переключается в режим измерения сопротивления (диапазон 1 – 2 кОм) или прозвонки со звуковым сигналом. Перед началом работы касанием контактов щупов друг друга контролируется выбор нужного режима (показания 0 кОм или звуковой сигнал, соответственно).
Диоды моста делятся на две разновидности, условно называемые положительными и отрицательными. Положительные диоды имеют корпус красного цвета, а отрицательные – черного. Проверке подлежат все диоды индивидуально.
В процессе проверки щупами мультиметра дотрагиваются до выходов диода и фиксируют результат, затем щупы меняются местами. Для исправного диода сопротивление должно находиться в интервале 400 — 800 Ом в одном положении щупов и становиться равным бесконечности для данного диапазона в другом (наличие зуммера в первом случае и его отсутствие во втором).
При иной комбинации результатов прозвонки (малое + малое или большое + большое сопротивление по индикатору или звук + звук, нет звука + нет звука) диод считается вышедшим из строя.
Лампочка
Теперь посмотрим, как проводится процедура с помощью обычной лампочки. Это неплохая альтернатива для тех случаев, когда мультиметра нет.
Для работы подойдет самая обычная лампа на 12 В.
Цепи противоскольжения или браслеты на колеса: как они работают
- Корпус ДМ подключается к минусу вашей АКБ;
- пластина обязана плотно прилегать к автомобильному генератору;
- один конец лампы подключается к минусу генератора;
- второй на плюсовую клемму 30 через АКБ;
- если лампа горит, то один или сразу несколько диодов вышли из строя;
- проверьте отрицательные диоды;
- минус лампы идет на корпус автогенератора;
- плюс к болту крепления моста;
- если лампа горит или начинает мигать, проблема с отрицательными диодами;
- далее проводится проверка положительных диодов;
- плюс идет на клемму 30, а минус также на крепежный болт;
- когда лампа горит, делаем вывод, что проблема с этой группой диодов;
- также требуется протестировать дополнительные мостовые диоды;
- минус остается на своем месте, а плюс переходит на клемму 61;
- если лампа горит, снова диагностирована проблема.
Для решения выявленной проблемы потребуется выпаять проблемный диод. На его место устанавливается новый.
Никто не запрещает вам просто купить полностью новый ДМ, и установить его на место старого, то тут вопрос уже в более солидной сумме денег.
Суммарно на проверку и ремонт моста уйдет не более 2-3 часов у мастера без особого опыта. Если же вы бывалый автомеханик, тогда вы точно не потратите больше часа своего времени на подобные мероприятия.
А у вас был опыт ремонта или просто проверки диодных мостов на своем автомобиле? Если да, напишите об этом, расскажите, с какими сложностями столкнулись или какие хитрости знаете.
У меня все. Спасибо вам за внимание! Подписывайтесь, оставляйте комментарии, задавайте вопросы и ждите много новых, полезных и интересных материалов!
Как проверить без демонтажа
Можно диагностировать устройство на месте, не разбирая генератор и не выпаивая деталь. Для этого откручивают все провода на генераторе и регуляторе напряжения, тестер выставляют в режим омметра, лампу подключают к аккумулятору вышеописанным способом.
Данный метод позволяет проверить на исправность весь мост и отдельные группы.
Короткое замыкание
Для данной проверки плюсовой электрод прикладывают к выходу 30 генератора («плюс» силового выпрямителя), минусовой — к корпусу. Показатель сопротивления, равный 1, указывает на исправность моста.
Один конец лампы подсоединяют к минусовой клемме генератора, другой — к плюсу. Горящая лампа указывает на короткое замыкание.
Отрицательная группа
Минусовой электрод тестера соединяют с остовом генератора, плюсовой — с одним из болтов крепления диодного моста. Отрицательная группа исправна, если сопротивление равно бесконечности.
Для проверки лампой её минус подсоединяют на обшивку генератора, плюс — к болту крепления моста. Лампа горит или мигает при неисправности в отрицательной группе элементов.
Положительная
Плюсовой щуп мультиметра подсоединяют к выводу плюса, минусовой — к болту крепления моста. При исправной группе сопротивление бесконечно.
Минус лампы связывают с болтом крепления моста, плюс прикладывают к выводу плюса. Загоревшаяся лампа указывает на короткое замыкание в положительных полупроводниках.
Если неисправность обнаружилась
Диоды крепятся на пластинах путём прессовки в отверстие меньшего диаметра, поэтому самостоятельная замена неисправного полупроводника — хлопотное дело, не гарантирующее 100% успеха. Диодные мосты для отечественных автомобилей недороги, поэтому при обнаружении неисправности его меняют на новый.
Выпрямительные блоки современных иномарок стоят внушительных денег, поэтому замена диода в таком мосту экономически оправдана. Проведение данной процедуры лучше доверить специалисту.
Смена неисправных диодов производится на элементы с таким же показателем мощности. Понижение мощности недопустимо.
От состояния диодного моста зависит качество работы всей электрической системы автомобиля. При появлении ранее перечисленных признаков неисправности нужно незамедлительно провести его диагностику, ремонт или замену.
Ремонт и замена диодного моста
Поскольку устройство выпрямителя простое, а стоимость узла целиком невысокая, выбор ремонта или замены диодов зависит преимущественно от наличия свободного времени у автолюбителя:
- снимать узел выпрямителя придется в любом случае;
- замена генератора своими руками обойдется немного дороже, зато осуществляется быстрее;
- выбивание и запрессовка новых диодов дольше по времени, но дешевле материально;
- если влага попадает на узел выпрямителя регулярно, проще снять диодный мост и вынести его в отдельный узел под капотом, защитив самодельным корпусом, так как исправная бортовая сеть стоит потраченного времени.
Основной ошибкой при замене «подковы» выпрямителя генератора является замыкание двух пластин болтом. Этот крепежный элемент переставляется со старого диодного мостика, а изолятор остается в квадратном посадочном отверстии. Его необходимо извлечь и перенести на новое место эксплуатации перед тем, как заменить диодный мост.
На трех винтах крепления обмоток статора имеются диэлектрические прокладки (гетинакс или текстолит). Четвертый винт без подобной шайбы крепится в специально предназначенное для него отверстие, поэтому лучше запомнить его расположение перед тем, как снять.
При покупке диодов «с рук» на рынке или после установки комплекта полупроводниковых приборов из собственных запасов может быть выявлена их неисправность:
- в холодном состоянии диод «прозванивается» нормально (сопротивление 500 – 700 Ом в одну сторону, бесконечность в противоположном направлении);
- после запуска ДВС при нагревании мостика диод «пробивается», не отсекает отрицательное значение напряжения.
Поэтому перед тем, как проверить диодный мост генератора мультиметром, лучше производить в нагретом до 50 – 80 градусов состоянии.
Инструкция по снятию генератора
Для снятия генератора с автомобиля понадобится смотровая яма, подъемник или эстакада.
Следующая небольшая статья будет интересна тем, кому интересно все ремонтировать самому.
Речь пойдет о том, как отремонтировать диодный мост генератора.
Все написано на примере генератора фирмы Delta Autotechnik. Данный генератор был установлен на Opel Vectra B с двигателем X25XE и проработал на автомобиле около 1 года. Признаками неисправности системы заряда аккумулятора были: поначалу спонтанное мигание лампы зарядки, потом эта лампа засветилась постоянно.
Важное замечание! Нельзя отключать аккумулятор от бортовой сети работающего автомобиля, чтобы проверить работоспособность генератора. Почему? Прочтите статью о проверке генератора.
Затем необходимо проверить напряжение непосредственно на контактах генератора, идущих к АКБ. А вдруг что-то случилось с проводом. На указанном выше автомобиле мерить нужно быстро, так как рядом приемная труба глушителя, а она нагревается почти сразу после пуска двигателя. Если не идет напряжение с генератора (или меньше 13 В), то, как это не печально, нужно снимать генератор с автомобиля.
Далее отдельно проверяем регулятор напряжения и диодный мост.
Недавно приобрел очень хороший компактный мультиметр, который можно всегда возить в машине. Вот его обзор. А заказать такой можно по этой ссылке.
В моем случае сгорели 2 диода, но остальные вздулись, скорей всего, от перегрева
Поэтому лучше менять все 6 диодов на новые.
Замена диодов. Далее все относится к генератору фирмы Delta Autotechnik. Но принцип для всех одинаков. По такому варианту делал я, но каждый может придумать свой вариант замены. Диоды запрессованы в пластины из алюминия. Для выпрессовки старых диодов понадобится выколотка диаметром чуть меньшим диаметра диода . И если есть трубка с диаметром 14-15 мм, то лучше поставить ее с противоположной стороны. И выколоткой просто выбить старые диоды. Запрессовывать новые диоды нужно с той же стороны, с которой выбивались старые. С противоположной стороны также лучше поставить трубку. Затем, лучше через деревянный брусок, забить новые диоды.
Перед запрессовкой новых диодов лучше еще раз проверить с помощью мультиметра, какие диоды в какую пластину диодного моста запрессовываются.
В пластину, которая лежит снизу и имеет контакт с корпусом генератора, запрессовываются диоды с отрицательной полярностью (Polarity Negative). Диодный мост собирается в порядке, обратном разборке.
Корпус генератора имеет большую шероховатость. Поэтому перед установкой нижней пластины с диодами, которая имеет контакт с корпусом генератора, лучше смазать место ее соприкосновения с корпусом тонким слоем теплопроводной пасты. Паста наносится очень тонким слоем, только лишь, чтобы заполнить мельчайшие неровности поверхности и создать однородную среду для улучшения теплоотдачи.
Диодный мост устанавливается на свое место. Выводы обмоток зажимаются и/или припаиваются к соответствующим контактам моста.
Присутствует диодный мост генератора исключительно в «бортовых электростанциях» переменного тока. Поскольку большинство легковых авто комплектуются генераторами переменного тока, выпрямитель с диодами и стабилитроном присутствует в каждом из них. Обычно этот узел встраивается в генератор, но существуют выносные диодные мостики для удобного сервисного обслуживания, ремонта и замены диодов.
Назначение выпрямителя
Поскольку генераторы переменного тока более прогрессивны, компактны и ремонтопригодны в сравнении с модификациями тока постоянного, в конструкцию по умолчанию добавлен диодный мост генератора для преобразования переменного тока в постоянный.
Другими словами – без узла выпрямителя электричество будет вырабатываться обмотками генератора, но станет непригодным для бортовой сети и аккумулятора. Лампы фар, обмотки компрессора кондиционера и электрические цепи прочих потребителей перегорят, а двигатель не сможет завестись.
Конструкция выпрямителя
В прямом смысле выпрямитель не в состоянии «выпрямить» переменное напряжение. Название этот узел получил из-за принципа действия входящих в него диодов:
- переменный ток периодически меняет направление движения в цепи;
- диоды пропускают его лишь в одном направлении, отсекают токи обратной полярности;
- чтобы в сети скачки напряжения были незаметны для запитанного потребителя, 3 диода установлены в одном направлении, оставшиеся 3 – в другом.
В настоящее время классическую конструкцию имеют мощные диоды, маломощные полупроводниковые приборы этого типа выполнены в виде кремниевого перехода на плате. Однако для отведения от корпуса или кремниевого перехода высоких температур, и те, и другие модификации либо вмуровываются в пластину теплоотвода, либо оснащаются собственными радиаторами в индивидуальном порядке.
При пробое кремниевого перехода или полноценного диода в корпусе требуется замена диодного моста генератора или отдельных полупроводников, входящих в его состав.
Основной мост диодный
На нижнем рисунке представлены синусоиды и направление движения тока в генераторе и диодном мостике.
Положительным значением условно принято напряжение, направленное к 0 точке обмотки статора. После выпрямителя ток в нагрузке потребителей протекает только в положительном направлении, то есть от «+» генератора к ее массе «–».
Поэтому в диодном мосту силовом (основном) использованы крупногабаритные 25 – 30 А диоды, мощность которых можно повысить дополнительно за счет дополнительного плеча выпрямителя, рассматриваемого ниже.
В отличие от прочих узлов «электростанции авто», визуальный осмотр не позволяет выявить, какие имеются неисправности диодного моста генератора. Для выпрямителя необходима только аппаратная диагностика мультиметром.
Находятся диоды на теплоотводящей пластине в форме подковы под задней крышкой генератора. На выносных выпрямителях диодный мост расположен вблизи генератора, вместо пластин классической конфигурации может использоваться обычная плата. На корпус каждого диода в этом случае надевается ребристый радиатор.
Дополнительные диоды
Основная сложность конструкции автомобильного генератора заключается в том, что обмотка возбуждения его якоря так же является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется собственный диодный мост генератора:
- 3 дополнительных диода отсекают ток АКБ в момент, когда двигатель не работает;
- отрицательные диоды взяты из основного (силового) мостика генератора.
Вместо мощных полупроводниковых приборов использованы малогабаритные 2 А диоды.
Стабилитрон
Поскольку величина напряжения, вырабатываемого генератором машины, напрямую зависит от оборотов коленвала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить диодный мост выпрямителя через стабилитрон:
- этот полупроводниковый прибор отсекает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, названного напряжением стабилизации;
- при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 – 30 В стабилитрон начинает пропускать избыточное напряжение, но уже в обратном направлении;
- на выводе «+» клеммы генератора при этом сохраняется корректное значение тока для бортовой сети и подзарядки АКБ.
При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром осуществляется косвенным способом:
- нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одну сторону, 500 – 700 Ом в противоположном направлении;
- если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, на индикаторе высвечивается 0 или бесконечность, диод пробит, требуется его замена.
Более подробно проверка описана в следующих пунктах данного руководства.
Дополнительное плечо выпрямителя
Для фазных напряжений характерно отклонение графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении статорных обмоток «звездой»:
- форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
- эта характеристика (гармоника третьей фазы) имеется только в фазном напряжении, отсутствует в напряжении линейном;
- мощность гармоники можно использовать в качестве дополнительного плеча, добавив диоды в 0 точке фазных обмоток статора.
Величина плеча составляет 5 – 15% от мощности генератора, но возникает оно только на оборотах более 3000 об/мин. Долговечность выпрямителя зависит так же от работоспособности регулятора напряжения. Зато ремонт доступен владельцу машины после разборки генератора.
Неисправности выпрямителя
Поскольку узел выпрямителя генератора состоит из нескольких полупроводниковых приборов, в 90% случаев защищен крышкой, для диагностики понадобятся электроприборы и частичная разборка генератора. Однако в некоторых случаях признаки неисправности диодного моста водитель может услышать:
- при появлении пульсаций (в бортовую сеть подается переменное напряжение вместо постоянного) электродвигатели некоторых потребителей могут воспроизводить звуки по аналогии с динамиком;
- чаще всего «пищит» привод стеклоподъемников и печки, причем тональность изменяется при изменении оборотов этих приборов, а не частоты вращения коленвала.
Во всех остальных случаях неисправности генератора автомобиля в узле выпрямителя диагностируются исключительно приборами. Для этого потребуется схема подключения диодного моста в конкретной модификации генератора, так как симптомы нарушения механической части полностью аналогичны поломке электрических деталей.
Диагностика поломок
Узел выпрямителя собирается по различным технологиям – часть деталей крепится механическим способом, мелкие диоды впаиваются в схему, крупногабаритные обычно запрессовываются. Поэтому потребоваться ремонт выпрямителя может, не только при выходе из строя полупроводниковых элементов, но и при некорректной их установке на «подкове» теплоотводящей пластины.
Перед тем, как прозвонить схему или отдельный полупроводник, следует визуально осмотреть конструкцию. Даже в отсутствие тестера, омметра, вольтметра можно использовать лампочку и специальную схему подключения АКБ, чтобы понять, неисправен диод или работает корректно.
Методика диагностики выглядит следующим образом:
- с генератора снимается задняя крышка для обеспечения доступа к диодам;
- на пластину подается проводом «–» от АКБ, она прижимается к корпусу на генераторе, один провод лампы касается к диоду в месте присоединения статорной обмотки, второй – к «+» аккумулятора, при пробое лампочка загорится;
- тестер выставляется в режим омметра на 1 кОм, если поменять местами щупы мультиметра, показания должны измениться с 0 на 400 – 800 Ом в разных направлениях.
В большинстве случаев горит диодный мост при проникновении влаги.
Ремонт и замена диодного моста
Поскольку устройство выпрямителя простое, а стоимость узла целиком невысокая, выбор ремонта или замены диодов зависит преимущественно от наличия свободного времени у автолюбителя:
- снимать узел выпрямителя придется в любом случае;
- замена генератора своими руками обойдется немного дороже, зато осуществляется быстрее;
- выбивание и запрессовка новых диодов дольше по времени, но дешевле материально;
- если влага попадает на узел выпрямителя регулярно, проще снять диодный мост и вынести его в отдельный узел под капотом, защитив самодельным корпусом, так как исправная бортовая сеть стоит потраченного времени.
Основной ошибкой при замене «подковы» выпрямителя генератора является замыкание двух пластин болтом. Этот крепежный элемент переставляется со старого диодного мостика, а изолятор остается в квадратном посадочном отверстии. Его необходимо извлечь и перенести на новое место эксплуатации перед тем, как заменить диодный мост.
На трех винтах крепления обмоток статора имеются диэлектрические прокладки (гетинакс или текстолит). Четвертый винт без подобной шайбы крепится в специально предназначенное для него отверстие, поэтому лучше запомнить его расположение перед тем, как снять.
При покупке диодов «с рук» на рынке или после установки комплекта полупроводниковых приборов из собственных запасов может быть выявлена их неисправность:
- в холодном состоянии диод «прозванивается» нормально (сопротивление 500 – 700 Ом в одну сторону, бесконечность в противоположном направлении);
- после запуска ДВС при нагревании мостика диод «пробивается», не отсекает отрицательное значение напряжения.
Поэтому перед тем, как проверить диодный мост генератора мультиметром, лучше производить в нагретом до 50 – 80 градусов состоянии.
Вынос диодного мостика генератора
Частый ремонт узла выпрямителя неизбежен при экстремальной эксплуатации внедорожника – преодоление рек, «грязевые ванны» авто на рыбалке и охоте. Поэтому данная категория автовладельцев решает проблему кардинально, вынося выпрямитель заодно с реле регулятором напряжения в отдельный узел, повыше под капотом.
Например, на нижнем фото показан диодный мост автомобильного генератора внутри корпуса фильтра воздушного.
Основными нюансами тюнинга в данном случае являются:
- корпус фильтра предохраняет электронику от влаги;
- полностью решена проблема охлаждения;
- повышена ремонтопригодность узла, не нужно разбирать генератор;
- усилены клеммы, использован провод большего сечения;
- термоусадочный материал не подвергался высокотемпературной обработке, поэтому жгут внутри него сохранил мягкость;
- использован мост на 8 диодах 90 А.
При необходимости выносной узел можно смонтировать внутри салона, например, за пассажирским сиденьем.
Таким образом, выпрямитель генератора влияет на работоспособность АКБ и потребителей бортовой системы. При возникновении посторонних звуков из электродвигателей приборов, загоревшейся лампы зарядки аккумулятора необходимо произвести диагностику каждого реле мостика, отремонтировать или заменить узел выпрямителя полностью.
Генератор Г273А на КАМАЗ, устройство, детали, запчасти: (рис. 10.2)
1, 22, 26 — гайки; 2, 11, 21, 25, 39 — шайбы пружинные; 3 — шкив; 4 — вентилятор в сборе; 5, 19 — втулки; 6 — шпонка сегментная; 7 — крышка со стороны привода; 8, 15 — шариковые подшипники; 9 — держатель сальника наружный; 10 — чашка опорная; 12,23, 24, 27, 28, 30, 31, 40 — винты; 13 — кольцо разрезное; 14 — ротор в сборе; 16 — статор в сборе; 17 — блок выпрямительный ВБ-1; 18 — болт контактный; 20, 38 — шайбы плоские; 29 — скоба; 32 — крышка подшипника; 33 — крышка со стороны контактных колец; 34 — щеткодержатель в оборе; 35, 36 — щетки; 37 — интегральное устройство Я120М; 41 — вал ротора
Отвернув гайку 22 контактного болта 18, снимают пружинную 21 и плоскую 20 шайбы и изоляционную втулку 19. Затем откручивают винты 23, 24 крепления выпрямительного блока 17, снимают винты, шайбы 25 и вынимают выпрямительный блок из крышки 33. Отвернув и сняв гайки 26 крепления клемм обмоток статора 16, снимают статор.
Затем генератор переустанавливают в тисках, расположив вал генератора горизонтально и закрепив его за шкив 3. Отвернув гайку 1 с пружинной шайбой 2 крепления шкива, спрессовывают шкив с помощью съемника, предварительно закрепив ротор за один из полюсов или придерживая его гаечным ключом, и снимают вентилятор 4, втулку 5 и сегментную шпонку 6. Затем спрессовывают крышку 7 со стороны привода вместе с шариковым подшипником 8 вала ротора с помощью съемника (рис. 10.3). Используя резьбовые отверстия в крышке, снимают опорную чашку 10 (см. рис. 10.2) и разрезное кольцо 13. Отвернув винты 12, снимают пружинные шайбы 11 и наружный держатель 9 сальника. Затем с помощью съемника спрессовывают с ротора 14 задний подшипник 15 и выпрессовывают подшипник 8 передней крышки 7. Отвернув гайку крепления резистора, снимают винт с пружинной и плоской шайбами и резистор. Отвернув винт регулятора "зима—лето", снимают пружину.
Снятые составные части генератора промывают, обдувают сжатым воздухом и дефектуют.
Съемник крышки со стороны привода (рис. 10.3)
Щеткодержатель в сборе бракуют при наличии сколов в гнездах под щетки и посадочных местах под клеммы, трещинах или обломах корпуса. Пружины заменяют, если усилие их сжатия до высоты 17,5 мм менее 1,8 Н (0,18 кгс). При наличии трещин, обломов щеток или их износе до высоты менее 7 мм щетки заменяют и притирают к контактным кольцам стеклянной шкуркой зернистостью 80. Оборванные провода (канатики) щеток от клемм припаивают. Неисправные интегральное устройство Я120М и резистор заменяют.
Шкив бракуют при наличии трещин, проходящих через отверстие, сколе кромок шкива размером более 2 мм, износе отверстия до диаметра более 17,02 мм, и износе канавки шкива под ремень, если размер, измеренный по контрольным роликам диаметром 14 мм, вложенным в канавку, менее 83,5 мм.
Статор в сборе не должен иметь:
- межвиткового замыкания обмотки (проверяется прибором для определения межвитковых замыканий Э-202 или другим);
- повреждения изоляции обмотки, межкатушечных соединений, не приводящих к замыканию (изоляция не должна иметь следов перегрева);
- обрыва цепи фазы (сопротивление фазы, измеренное омметром при 20 °С, должно быть 0,34. 0,36 Ом); замыкания обмотки статора на массу (проверяется контрольной лампой под напряжением 220. 550 В или омметром с подключением одного вывода омметра или контрольной лампы к сердечнику статора, а другого — к одному из выводов обмотки, отклонение стрелки омметра или загорание контрольной лампы указывает на наличие замыкания);
- обрыва фазного вывода (проверяется омметром, устраняется отматыванием одного-двух витков обмотки и установкой трубки и наконечника);
- обрыва нулевого вывода (проверяется омметром, устраняется заменой вывода); обрыва наконечника (устраняется заменой наконечника).
Ротор в сборе не должен иметь:
- межвиткового замыкания обмотки (проверяется прибором для определения межвитковых замыканий Э-202 или другим;
- сопротивление обмотки при 20 °С должно быть 3,7±0,2 Ом);
- замыкания обмотки на массу (проверяется омметром или прибором Э-202 путем измерения сопротивления между кольцом и массой; отклонение стрелки омметра или загорание контрольной лампы указывает на наличие замыкания);
- отпайки концов обмотки возбуждения от контактных колец или внутреннего обрыва (проверяется омметром, присоединенным к контактным кольцам; при отсутствии обрыва омметр должен показывать сопротивление 3,7±0,2 Ом; устраняется пайкой и пропиткой лаком МЛ-92);
- износа шейки вала под подшипник со стороны контактных колец до диаметра менее 14,94 мм, со стороны привода до диаметра менее 16,9 мм;
- износа шпоночного паза до ширины более 4,02 мм (дефект устраняется фрезерованием паза шириной 4 (-0,100; -0,055) мм в другом месте);
- погнутости вала (биение наружного диаметра, измеренное индикатором, относительно шеек вала, установленных в призмы, не должно превышать 0,1 мм; устраняется правкой);
- срыва или износа более трех ниток резьбы.
Крышку со стороны контактных колец в сборе бракуют при обломе кронштейна генератора, трещинах на перемычках между вентиляционными окнами, износе овального отверстия в кронштейне крепления до диаметра более 10,54 мм и отверстия под подшипник до диаметра более 35,02 мм.
Крышку со стороны привода в сборе бракуют при обломе кронштейна генератора, трещинах на перемычках между вентиляционными окнами и на боковой стороне крышки. Износ отверстия под подшипник до диаметра более 47,035 мм устраняется растачиванием до диаметра 50,0. 50,04 мм, установкой ремонтной втулки и растачиванием внутреннего отверстия втулки до диаметра 47(+0,027) мм.
Погнутость лопастей вентилятора устраняется правкой.
Выпрямительный блок бракуют при изломе плюсовой или минусовой шины и выходе из строя диодов выпрямительного блока.
При сборке генератора на регулировочный болт "зима — лето" надевают пружины и завертывают его. Установив резистор, вставляют в него винт с пружинной и плоской шайбами и затягивают гайку. В корпус щеткодержателя 34 (см. рис. 10.2) устанавливают интегральное устройство Я120М, соединительные клеммы, щеткодержатель в сборе со щетками и соединяют их винтами 40 с пружинными 39 и плоскими 38 шайбами.
С помощью оправки в переднюю крышку 7 запрессовывают подшипник 8, а на вал 41 ротора напрессовывают задний подшипник 15. Установив наружный держатель 9 сальника, вкручивают в переднюю крышку 7 винты 12 его крепления с пружинными шайбами 11. На вал 41 ротора устанавливают разрезное кольцо 13, опорную чашку 10 и запрессовывают ротор в сборе в переднюю крышку. В вал ротора запрессовывают сегментную шпонку 6, устанавливают втулку 5, вентилятор 4, шкив 3, плоскую и пружинную шайбы и закручивают гайку 1.
Установив клеммы обмоток статора на резьбовые выводы выпрямительного блока 17, закручивают гайки 26 с плоскими и пружинными шайбами. Крышку 32 подшипника закрепляют винтами 30 с пружинными шайбами. Установив выпрямительных блок 17 в крышку 33, закрепляют его винтами 24 с пружинными шайбами 25. Затем устанавливают изоляционную втулку 19, плоскую 20 и пружинную 21 шайбы и закручивают гайку 22 контактного болта 18. Установив крышку 33 со статором 16 и выпрямительным блоком 17, щеткодержатель 34 в сборе, закручивают винт фазной обмотки щеткодержателя. Установив клемму плюсового вывода и шайбу, закручивают гайку его крепления и затягивают винты 40 крепления щеткодержателя.
Собранный генератор испытывают на стенде, позволяющем измерять частоту вращения ротора, напряжение и токовую нагрузку, например, Э-240 (рис. 10.4). Перед проверкой генераторной установки Г273А с нее снимают интегральный регулятор напряжения Я120М и заменяют его пластиной из комплекта принадлежностей стенда. Генератор устанавливают на стенд и подключают согласно инструкции.
Стенд модели Э-240, устройство, детали, запчасти: (рис. 10.4)
1 — электродвигатель; 2 — выключатель; 3 — вариатор; 4 — натяжное устройство; 5 — реостат нагрузки; 6 — розетка для контроля изоляции; 7 — индикатор контроля изоляции; 8 — розетка для подключения датчика тахометра; 9 — переключатель напряжения; 10 — индикатор пределов измерения вольтметра; 11, 12 — клеммы для подключения проверяемого электрооборудования; 13 — переключатель вольтметра; 14 — вольтметр; 15 — розетка для измерения напряжения переменного тока; 16 — переключатель омметра-тахометра-силоизмерителя; 17 — ручка регулятора омметра; 18 — измерительный прибор омметр-тахометр-силоизмеритель; 19 — розетка омметра; 20 — переключатель модулей шестерен проверяемых стартеров; 21 — амперметр; 22 — переключатель изменения диапазонов измерения силы тока; 23 — индикатор "Перегрузка"; 24 — кнопка принудительного возбуждения генератора; 25 — кнопка "Пуск"; 26 — кнопка "Стоп"; 27 — индикатор "Сеть"; 28 — предохранитель; 29 — переключатель режимов работы стенда; 30 — переключатель; 31 — зажимное устройство; 32 — тормозное устройство; 33 — рукоятка управления вариатором; 34 — силовой блок питания; 35 — панель приборов; 36 — стойка; 37 — клемма для подключения стартера; 38 — основание
Переключатели стенда устанавливают в следующие положения:
9 —24 В;
30 — положение 5;
26 — положение 1;
22 — 30 А или 100 А;
29 — положение 2;
13 — положение 1;
20 — положение 1.
Для подготовки тахометра к проведению испытаний устанавливают переключатель 16 в положение для измерения частоты вращения. На гайку крепления шкива генератора надевают резиновую втулку из комплекта принадлежностей стенда и наносят на ее торце мелом одну или две риски по радиусу. При одной риске предел измерения тахометра составит 10 000 мин -1 , при двух — 5000 мин -1 . Прижав корпус датчика тахометра к основанию стенда так, чтобы присоски прочно удерживали его при работе стенда, придвигают датчик к резиновой втулке так, чтобы нижний его край находился на одном уровне с кромкой втулки на расстоянии 10. 15 мм от нее. Вилку разъема шнура датчика тахометра вставляют в гнездо 8 стенда и поворачивают рукоятку регулировочного реостата вправо до упора.
Стенд и электродвигатель включают нажатием кнопки 25 "Пуск", затем на 1. 2 с нажимают кнопку 24 принудительного возбуждения и плавно увеличивают частоту вращения генератора до появления в нем номинального напряжения, после чего снимают показания тахометра. При температуре 25±10 °С, номинальном напряжении 28 В и токе нагрузки 10 А частота вращения должна составлять не более 1550 мин -1 .
Затем одновременно увеличивают частоту вращения и ток нагрузки генератора так, чтобы напряжение не превышало 28 В. Ток нагрузки увеличивают переключателем 30 и реостатом 5 до значения 20 А. При этом частота вращения должна быть не более 2100 мин -1 . При значительном расхождении показаний тахометра и данных технической характеристики следует проверить обмотку статора на симметричность фаз. Для этого устанавливают переключатель 13 в положение 5 и подключают два проводника из комплекта принадлежностей к разъему 15, а затем поочередно к выводам А, В, С обмотки статора. Измерения проводят при токе нагрузки 20 А. Если напряжение между фазами одинаково, значит, обмотка статора исправна, а неисправность следует искать в обмотке возбуждения.
При проверке генератора Г273А совместно с интегральным регулятором напряжения Я120М переключатели стенда устанавливают в следующие положения:
16 — положение 3;
9 — 24 В;
22— 100 А;
29 — положение 4;
30 — 25 А;
13 — положение 1;
20 — положение 2 и устанавливают сопротивление R = 12 Ом из комплекта принадлежностей.
Включив стенд нажатием кнопки 25, увеличивают частоту вращения генератора до 2100 мин -1 и ток нагрузки до 20 А. При этом напряжение должно поддерживаться на уровне 28 В. Если при дальнейшем увеличении частоты вращения напряжение не стабилизируется и растет, значит, интегральный регулятор напряжения неисправен.
Читайте также: