Генератор грузового автомобиля — элемент электрической системы, предназначенный для зарядки АКБ и питания потребителей / систем транспортного средства. Работает на принципе преобразования энергии из механической, создаваемой путем передачи вращения от коленвала, в электрическую с последующим выпрямлением напряжения. Ниже рассмотрим назначение и требования к генератору. Выделим особенности его устройства, назначение, признаки повреждений и основные неисправности.
Оглавление
- Назначение электрического генератора
- Требования к автомобильному генератору
-
Конструкция генератора
- Корпус
- Статор
- Ротор
- Выпрямительный блок или диодный мост
- Регулятор напряжения
- Щетки
- Основные неисправности и их признаки
- Видео «Как проверить генератор на машине мультиметром»
Назначение электрического генератора
Грузовой автомобиль — сложный механизм, состоящий из двигателя, кузовной части и шасси. В состав последнего входит ходовая, тормозная и рулевая системы, трансмиссия и другие элементы. Предусмотрено множество систем безопасности, источников освещения и иных потребителей. Именно для их питания предусмотрены генератор и АКБ.
Принцип работы автомобильного генератора прост и состоит из нескольких этапов:
- Поворот ключа в замке зажигания.
- Подача тока от АКБ к обмотке через щетки.
- Вращение коленвала двигателя и, соответственно, ротора.
- Создание магнитного поля в статоре и появление на выводах переменного тока.
- Выпрямление напряжения в постоянное.
- Заряд АКБ и питание потребителей.
- Регулирование и поддержание напряжения на одном уровне в течение всей работы.
- Подключение к работе аккумулятора при большой нагрузке на генератор.
Иными словами, в момент пуска мотора главным потребителем является стартер. Для его вращения требуется ток, исчисляемый сотнями Ампер. Это влечет за собой просадку напряжения на АКБ, а при неудачном запуске быстрый разряд. Как только двигатель заведен, питающую функцию берет на себя генератор, который параллельно поддерживает уровень заряда аккумулятора.
Важно
В грузовых автомобилях генераторы, как правило, вырабатывают напряжение 24 В. Это связано с большей нагрузкой на аккумулятор.
Питание всех потребителей осуществляется одним или несколькими «плюсовыми» проводами, а в качестве второго контакта выступает «земля».
С учетом сказанного можно выделить две главные функции генератора:
- Подача напряжения к потребителям: фары, стоп-сигналы, магнитола, лампочки в салоне и т. д.
- Заряд АКБ после пуска двигателя и во время движения.
К категории потребителей можно отнести лампы, зажигание, диагностические системы и т. д. Мощность генератора зависит от типа грузового автомобиля и количества потребителей. Как правило, она составляет от 1 кВт и более.
Выделяется также ряд дополнительных задач, которые выполняет генератор. Сюда входит:
- Преобразование 3-фазного тока в постоянный.
- Поддержка номинального напряжения без учета оборотов.
Как видно, автомобильный генератор работает только после пуска двигателя. До этого вся нагрузка ложится на аккумулятор. Также АКБ принимает нагрузку в случае поломки основного источника питания.
Требования к автомобильному генератору
Возможность эксплуатации автомобиля напрямую зависит от исправности и правильности работы устройства. Во избежание ошибок и повреждений к генератору предъявляется ряд требований:
- Бесперебойность в процессе эксплуатации вне зависимости от условий.
- Одновременное снабжение электрической энергией потребителей и заряд аккумулятора.
- Сохранение напряжения бортовой сети в определенных границах вне зависимости от нагрузки и движений роторного механизма.
- Защита АКБ от сильного разряда при максимальной нагрузке.
- Большой срок службы, позволяющий избежать непредвиденных повреждений и ремонта.
- Небольшая масса и размеры.
- Минимальный уровень шума в процессе работы.
- Небольшие радиопомехи.
Не менее важный момент — соответствие напряжения автомобильного генератора требованиям завода-изготовителя. В зависимости от типа грузовика оно может составлять не меньше 12 или 24 В даже под нагрузкой.
Конструкция генератора
Одна из особенностей, можно сказать, достоинств генераторной установки грузовика — отработанная десятилетиями продуманная конструкция и надежное взаимодействие всех элементов. Рассмотрим каждый узел подробнее.
Корпус
Применяется для размещения основных элементов и их защиты от внешних воздействий. Конструктивно состоит из 2-х частей кожуха: шкивная часть и контактная группа с электрическими элементами. На поверхности предусмотрены кронштейны, обеспечивающие фиксацию к мотору. Внутри установлено два подшипника.
Последние используются в качестве основания для вращения роторного вала. В задней части корпуса имеется щетка, диодная группа, регулятор напряжения и разъемы. На некоторых грузовиках в состав входит вакуумный насос, обеспечивающий функционирование вакуумного усилителя.
Статор
Необходим для создания переменного тока. Состоит из сердечника и обмотки. Последняя находится в специальных углублениях (пазах), количество которых в большинстве устройств 36. Для изоляции используется пленка или специальные напыления.
Отпайки статора выходят в виде двух проводов для подключения к выпрямительному мосту. Конструктивно статор набирается из группы листов, изготовленных из стали и имеющих толщину в пределах 0,8-1 мм.
Стальные планки соединяются с помощью заклепок или сварочного аппарата.В ярме статора имеются выступы, обеспечивающие отвод тепла за счет увеличения площади соприкосновения с воздухом и, соответственно, более быстрое охлаждение.
Ротор
Ключевую функцию в работе автомобильного генератора несет ротор, состоящий из полюсных частей, обмотки, вала и контактных колец. Предназначен для создания магнитного поля. Конструктивно устройство состоит из 2-х полюсных частей с выступами или без них.
Если выступы не предусмотрены, между составляющими ротора ставится втулка. На кожух последней наматывается обмотка возбуждения. При изготовлении роторных валов применяется сталь, которая в зависимости от конструкции может быть автоматной или легированной.
Второй вариант актуален при использовании роликовых подшипников. На упомянутом валу находятся треугольные втулки, между которыми нашлось место для обмоток возбуждения из медной проволоки (устанавливается между полюсами).
Выпрямительный блок или диодный мост
Конструктивно состоит из 2-х элементов и работает по схеме Ларионова. Необходим для выпрямления переменного тока и создания на выходе генератора грузовика постоянного (несинусоидального) напряжения. Конструктивно состоит из пластин, изготовленных из алюминия и предназначенных для лучшего охлаждения. На этой конструкции установлено шесть диодов, установленных на подковах из алюминия и объединенных друг с другом.
В простых версиях генераторов обмотка для создания возбуждения соединяется с основной частью через дополнительные диоды. Это защищает от разряда АКБ при заглушенном моторе грузовика. Параллельно повышается мощность генераторной установки в среднем на 10-15%.
Регулятор напряжения
При работе двигателя коленвал может вращаться с разной частотой, что может привести к изменениям напряжения в большую или меньшую сторону. Это, в свою очередь, негативно сказывается на работе электрических устройств в грузовике. Для защиты от таких колебаний предусмотрен регулятор напряжения, созданный на базе микросхем или дискретных компонентов. Он гарантирует поддержание 12 или 24 В с учетом особенностей бортовой сети.
Конструктивно современные устройства могут быть двух типов: гибридные и интегральные. Вне зависимости от типа регулятор работает автоматически и поддерживает оптимальный уровень напряжения. При этом потенциал может меняться в сторону увеличения или снижения с учетом температуры в подкапотном пространстве.
В случае уменьшения температуры напряжение увеличивается и наоборот. В среднем при изменении на 1 градус Цельсия происходит корректировка на 0,1 Вольта. Для более старых моделей характерно регулирование вручную.
Щетки
Устройство автомобильного генератора, состоящее из пары графитных щеток и их держателя. Для последних используются пружины для более плотного прижатия и передачи потенциала к роторной обмотке. Как правило, щеточный узел размещается в задней части генератора.
Щетки бывают медно- или электрографитными. Первые считаются лучшим решением с позиции качества передачи возбуждения. В устройствах второго типа имеет место падение напряжения в месте контакта, что негативно влияет на параметры генераторной установки грузовика.
Основные неисправности и их признаки
Несмотря на простоту конструкции, автомобильный генератор имеет свойство ломаться. Повреждения могут быть связаны с внутренними неисправностями или проблемами в электрической части.
Поломку легко определить по следующим признакам:
- Мигание лампочки заряда АКБ.
- Уменьшение яркости фар или источников света в салоне.
- Тихий звук сигнала.
- Посторонние звуки при работе.
- Отсутствие заряда на АКБ.
- Нестабильное напряжение на выходе и т. д.
Рассмотренные выше признаки могут появиться при следующих поломках:
- Повышенный износ щеток.
- Накопление грязи на контактной группе колец.
- Повреждение (разрыв, растяжение) ремня генератора.
- Неисправность выпрямительного блока.
- Клин или износ щеток.
- Ослабление крепления шкива.
- Нарушение питающей цепи.
- Разрушение лопасти вентиляторы.
- Поломка регулятора напряжения.
- КЗ в обмотке.
- Неисправность подшипника роликового механизма.
Прочие неисправности.
Для устранения повреждений может потребоваться проведение профилактики, замена генератора / щеток, корректировка натяжения ремня. В некоторых случаях необходима установка нового моста, новая прессовка подшипника и другие шаги.
Во избежание повреждений генератора грузовика запрещается проверка работы путем искусственного создания КЗ и включение генератора при отсоединении от аккумулятора.
При этом допускается применение вольтметра и амперметра для проверки, отключение контактов от аккумулятора / генератора и замена проводки в цепи с учетом сечения и требований завода-изготовителя.
Заключение
Генератор грузовика является важным элементом, обеспечивающим работу всех электрических приемников и заряд АКБ.
Его неисправность в дороге приводит к перекладыванию нагрузки на аккумулятор, который на это не рассчитан. Как результат, через несколько часов машина обездвиживается и не может больше эксплуатироваться в обычном режиме.
Поиск запроса «генератор в грузовом автомобиле: устройство и принцип работы» по информационным материалам и форуму
Все об автомобильных генераторах (МАЗ, КАМАЗ, ЯМЗ)
Обязательным элементом любого авто является генератор. Назначение устройства — обеспечить питание электропотребителей ТС (зажигание, освещение салона, фары), в том числе и подзарядку аккумулятора. От его работоспособности зависит безопасное функционирование автомобиля, поэтому следить за его состоянием нужно на постоянной основе.
Генератор МАЗ (КАМАЗ, ЯМЗ) представляет собой 3-х фазную синхронную машину. Конструкция включает в себя выпрямительный блок, регулятор, подвижной и неподвижной части, корпуса. Принцип работы основан на преобразовании механической энергии в электрическую, которая используется различными потребителями в транспортном средстве.
Вращение осуществляется при помощи ременной передачи (коленвал — ротор), благодаря которому генерируется электрический ток. Генератор КАМАЗ, как и других грузовых авто, нужно обслуживать в установленные сроки.
ТО генератора авто рекомендуется выполнять в проверенных сервисах, предоставляющих гарантию на проделанную работу. Самостоятельно выполнять техническое обслуживание данного агрегата не нужно, т.к. отсутствие навыков и знаний может сделать устройство полностью непригодным для эксплуатации.
Причины неисправностей генераторов авто (КАМАЗ, МАЗ, ЯМЗ)
Сбой в работе автомобильного генератора может возникнуть по различным причинам, среди которых основной является постепенное изнашивание конструкционных элементов.
- Возникновение коррозийных процессов (повышенная влажность воздуха, попадание влаги, нарушение герметизации агрегата и т.д.).
- Длительное воздействие высоких температур, резкие перепады t.
- Несвоевременное обслуживание генератора авто. Основная причина выхода из строя.
- Халатное отношение со стороны пользователя авто (правила эксплуатации игнорируются).
- Некачественные комплектующие генератора — зависит от производителя.
- Сильное сторонне механическое воздействие (аварии)
В некоторых случаях, поломка генератора ЯМЗ (КАМАЗ, МАЗ) может быть вызвана грызунами, которые могут нарушить целостность изоляции проводов.
Имея в наличии информацию относительно причины неисправности автомобильного генератора, намного проще предупредить нежелательные проблемы с агрегатом и устранить внешние факторы. Именно это позволит избежать серьезных поломок устройства в процессе эксплуатации.
Диагностика генератора авто
Проверка данного агрегата на работоспособность и отсутствие поломок выполняется следующими способами:
- Визуальный осмотр устройства на отсутствие механических повреждений корпуса. Дополнительно изучаются кабели, подключенные к генератору.
- Проверка при помощи тестеров, позволяющих определить генерируемый ток и напряжение.
- Тестовый запуск генератора для определения состояния подшипников и щеток.
- Обращается внимание на ремень — он не должен проскальзывать в процессе раскрутки ротора.
Ремонт генератора МАЗ (КАМАЗ, ЯМЗ) может выполняться со снятием агрегата, так и без его снятия. Второй вариант позволяет владельцу авто самостоятельно устранить неисправность, если имеются навыки и подходящий инструмент.
Диагностика автомобильного генератора занимает немного времени — достаточно владеть знаниями об ее проведении или иметь проверенную автомастерскую, где будет оказана данная услуга. В некоторых случаях, ремонт этого агрегата будет нецелесообразным и проще приобрести новый или б/у в хорошем состоянии.
Для работы современного грузового автомобиля нужно немало электрической энергии — ее поступление обеспечивается генератором. Все об электрических генераторах грузовиков КАМАЗ, их назначении, конструкции, характеристиках и принципе работы, а также о техническом обслуживании и ремонте читайте в статье.
Назначение электрического генератора
Грузовые автомобили КАМАЗ оборудуются бортовой электрической системой, построенной по классической однопроводной схеме. В данной системе питание всех потребителей тока осуществляется одним проводом, в качестве второго провода выступают «земля» (шасси автомобиля). Номинальное напряжение в бортовой сети — 24 В, оно обеспечивается аккумуляторными батареями и электрическим генератором.
Генератор — устройство, обеспечивающее выработку электроэнергии для питания бортовой сети автомобиля. Электрический генератор автомобиля КАМАЗ решает две основных задачи:
— Питание потребителей при работающем двигателе;
— Зарядка аккумуляторных батарей.
Особо нужно отметить, что генераторы автомобилей КАМАЗ начинают работать, как правило, при частотах вращения коленчатого вала двигателя от 1000 об/мин и выше. Поэтому в первоначальный момент запуска двигателя стартер и бортовая электрическая сеть получают ток только от аккумуляторных батарей.
Многие генераторы автомобилей КАМАЗ оборудуются выпрямителем и регулятором напряжения, так что данный агрегат помимо указанных выше функций выполняет еще две: преобразование переменного трехфазного тока в постоянный, и поддержка номинального напряжения в бортовой сети независимо от числа оборотов двигателя.
Типы, модели и характеристики генераторов КАМАЗ
На автомобилях КАМАЗ используются традиционные синхронные трехфазные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением (и самовозбуждением). Генераторы имеют привод от коленчатого вала дизеля. Все генераторы вырабатывают ток напряжением 27-30 В (в сеть подается 24 В, часть тока теряется на выпрямителе и регуляторе), которое регулируется в зависимости от климатических условий эксплуатации автомобиля.
В настоящее время существует довольно большое разнообразие генераторов КАМАЗ, которые отличаются по конструкции, способу охлаждения, типу привода и применимости.
По конструкции выделяют два типа агрегатов:
— Генератор — к этой категории относятся генераторы, оборудованные только выпрямительным блоком, а регулятор выполнен в виде отдельного узла;
— Генераторная установка — к этой категории относятся генераторы, в которых помимо выпрямительного блока встроен и регулятор напряжения.
В настоящее время используются преимущественно генераторные установки, а простые генераторы ставились на ранние модели грузовиков. Хотя и сейчас обычные генераторы находят широкое применение, так как в ходу еще много старых КАМАЗов, да и их ремонт проще.
По типу привода генераторы делятся на две группы:
— С приводом клиновым ремнем — генераторы данного типа оборудуются сдвоенным шкивом для установки двух клиновых ремней (привод от шкива коленвала);
— С приводом поликлиновым ремнем — генераторы этого типа имеют шкив для поликлинового ремня (обычно 10-ручейкового).
Классический клиноременный привод используется на ранних и на многих актуальных моделях грузовиков с двигателями КАМАЗ-740. Поликлиновые ремни используются на наиболее современных моделях грузовиков с отечественными и зарубежными двигателями (Cummins) экологических классов выше «Евро-2».
Все генераторы имеют воздушное прямоточное охлаждение, однако они делятся на два типа по месту установки крыльчатки:
— Внешняя установка — крыльчатка находится на валу перед передней крышкой корпуса генератора;
— Внутренняя установка — крыльчатка находится на валу внутри генератора, перед ротором или непосредственно на переднем полюсном наконечнике ротора.
Внешняя крыльчатка — это традиционное решение, которое используется и на многих современных генераторах. Однако сегодня все чаще используется внутренняя крыльчатка, которая при высокой эффективности более безопасна, она защищена от внешних воздействий, поэтому не может заклинить или сломаться.
В настоящее время рынок предлагает большое число моделей генераторов КАМАЗ, но следует обратить внимание на несколько базовых моделей и групп генераторов. С 1970-х годов (с самого начала выпуска грузовиков КАМАЗ) устанавливались генераторы Г-288 и генераторные установки Г-273-А. С 1985 года стали применяться модифицированные генераторы Г-288Е, а с 1990-х – 2000-х годов на КАМАЗы стали устанавливаться десятки различных моделей генераторов, в том числе усовершенствованные Г-273-В1 и множество агрегатов зарубежного производства (в том числе Bosch).
Все генераторы КАМАЗ имеют принципиально одинаковую конструкцию, и отличаются только несущественными деталями.
Конструкция и особенности генераторов КАМАЗ
Генератор состоит из следующих узлов и деталей:
— Ротор — катушка (она же обмотка возбуждения) из медного провода, заключенная между двумя стальными полюсными наконечниками, и расположенная на валу. Полюсные наконечники выполнены в виде «корон», образованных шестью клювовидными выступами, обращенными друг к другу. Концы обмотки соединены с медными кольцевыми контактами, расположенными на передней или задней части вала ротора;
— Статор — кольцевой сердечник, в пазах которого уложены витки трех катушек (обмоток), в которых генерируется ток. Так как генератор трехфазный, то катушки в статоре три, и соединены они звездой;
— Корпус — обычно состоит из двух половин, которые стягиваются болтами или шпильками. В некоторых моделях генераторов сердечник статора тоже является частью корпуса. В торцах половин корпуса выполнены отверстия для прохода охлаждающего воздуха. Также в корпусе обычно устанавливаются подшипники для свободного вращения вала ротора;
— Щеточный узел — две графитовых щетки и щеткодержатель (с пружинами для обеспечения постоянного придавливания щеток к контактам на валу ротора) для подачи напряжения на обмотку ротора. Обычно располагается на задней крышке корпуса;
— Выпрямитель — отдельный блок на диодах (обычно их используется шесть штук — по два на каждую обмотку статора), расположенный на задней крышке корпуса;
— Регулятор напряжения — блок на дискретных элементах или на микросхемах, обеспечивающий постоянство напряжения в бортовой сети на уровне 24 В. Обычно устанавливается на задней крышке генератора. На многих генераторах здесь же располагается и переключатель сезонной регулировки напряжения;
— Крыльчатка охлаждения — металлическая или пластиковая.
На корпусе генератора предусмотрены проушины (лапы) для монтажа этого узла на двигатель, а также для регулировки положения генератора и натяжения приводного ремня. Устанавливается генератор на переднем торце двигателя, в его верхней части. Крепление к блоку осуществляется двумя соосными проушинами (лапам), еще одна проушина болтом крепится к планке натяжения приводного ремня.
На генераторе обязательно предусмотрено несколько контактов для подключения к электрической системе автомобиля. На всех генераторах есть контакт «+», который соединяется с аккумуляторными батареями, и контакт «-», идущий на «массу» автомобиля. Также могут быть специальные контакты для вывода фазы на регулятор напряжения, контакт для соединения с тумблером стартера и приборов, и другие. Контакты «+» и «-» обычно выполняются в виде болтов (так как через них проходят токи до 90 А), а остальные контакты выполняются в виде стандартного разъема.
Вопросы ТО и ремонта генераторов КАМАЗ
Генераторы грузовых автомобилей нуждаются в двух типах обслуживания:
— Сезонное обслуживание при переводе авто на летнюю или на зимнюю эксплуатацию;
— Осмотр и регулировка при регламентном ТО или при неисправности.
При сезонном обслуживании осуществляется перевод переключателя сезонной регулировки в положение «З» («Зима») или «Л» («Лето»). При наступлении холодного времени года, когда температура стабильно держится ниже 0°С, переключатель переводится в положение «З» — в этом случае регулятор выдает напряжение 28,8-30,2 В. Повышение напряжения в холодное время компенсирует падение напряжения на полупроводниковых приборах в мороз, что гарантирует нормальное напряжение в сети. При наступлении теплого времени года, когда температура стабильно установилась выше 0°С, переключатель переводится в положение «Л» — в этом положении генератор выдает напряжение 27-28 В.
В случае ослабления ремня привода генератора (что проявляется пониженным напряжением, проскальзыванием ремня по шкиву) необходимо отрегулировать его натяжение. Для этого следует ослабить болт крепления генератора к планке натяжения, отодвинуть генератор для обеспечения нужной степени натяжения ремня, и снова затянуть болт.
При возникновении неисправностей генератора — обрывов в обмотках, механических разрушений, поломок щеточного узла, выпрямителя или регулятора — его следует ремонтировать или заменить в сборе. Зачастую ремонт бывает слишком дорог и сложен, поэтому в ряде случаев гораздо проще и дешевле поставить новый агрегат. В любом случае автомобиль нельзя оставлять без генератора, так как в этом случае его эксплуатация возможна только до момента разряда аккумулятора.
Другие статьи
#Омывающие жидкости
Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях
Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.
#Рассухариватель клапанов
Рассухариватель клапанов: простая работа с клапанами
21.06.2023 | Статьи о запасных частях
Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.
#Переключатель света с регулировкой шкалы
Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях
Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.
ГЕНЕРАТОР
С 1985 года на автомобилях КамАЗ устанавливается генераторная установка Г273-В (рис. 338), состоящая из трехфазного синхронного генератора с прямоточной вентиляцией и встроенных в генератор выпрямительного блока и интегрального регулятора напряжения Я120М. Генераторная установка предназначена для работы в однопроводной схеме электрооборудования автомобиля с присоединением отрицательного вывода к корпусу. Ошибочное подключение к корпусу положительного вывода аккумуляторной батареи приводит к выходу из строя выпрямительного блока и регулятора напряжения.
Встроенный в щеткодержатель генератора регулятор напряжения собран по интегральной схеме и служит для автоматического поддержания напряжения генератора в заданных пределах, необходимых для обеспечения зарядного режима аккумуляторной батареи и работы потребителей.
На регуляторе-напряжения установлен переключатель посезонной регулировки (см. рис. 338). Уровень регулируемого напряжения генератора в положении переключателя Л (лето) должен находиться в пределах 27… 28 V, в положении 3 (зима) — 28,8… 30,2 V.
Генератор расположен в верхней передней части двигателя и прикреплен двумя лапами к кронштейну, а третьей — к натяжной планке, приводится во вращение двумя клиновыми ремнями. Натяжение ремней осуществляется перемещением генератора. Передаточное число привода генератора 2,41.
На генераторе имеются следующие выводы:
“+” — для подключения аккумуляторной батареи и нагрузки;
“-” — для подключения к массе автомобиля;
В — для соединения с выводом ВК выключателя приборов и стартера;
— штекер на корпусе для вывода фазы.
Рис. 338. Генераторная установка Г273-В: 1 — шкив; 2 -вентилятор; 3 — крышка со стороны привода; 4 — статор; 5 -ротор; 6 — вал ротора; 7 — блок выпрямительный; 8 — крышка со стороны контактных колец; 9 — кольцо контактное; 10 -крышка подшипника; 11 — резистор подпиточный; 12 -регулятор напряжения Я120М; 13 — щеткодержатель; 14 -переключатель сезонной регулировки; а — электрическая схема; b — разрез; с — регулятор напряжения
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ!
1. Не присоединяйте и не отсоединяйте штепсельные разъемы и плюсовой вывод генераторной установки при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях, а также не пускайте двигатель при
отсоединенном от генератора плюсовом проводе.
2. Не проверяйте исправность генераторной установки путем замыкания выводов “+”, В, О перемычками на массу и между собой.
3. Не соединяйте вывод Ш щеткодержателя, доступ к которому открыт через окно в кожухе щеткодержателя, с выводами “+” генератора, В щеткодержателя. Это ведет к выходу из строя регулятора.
4. Не проверяйте исправность схемы электрооборудования и отдельных проводов мегомметром или лампой, питаемой напряжением выше 36 В. Если такая проверка необходима, то предварительно отсоедините
провода от генераторной установки.
5. Во избежание выхода из строя выпрямительного блока и регулятора напряжения при подзарядке аккумуляторных батарей от внешнего источника отключите батареи от сети автомобиля. При мойке автомобиля
защищайте генератор от попадания в него воды.
Техническое обслуживание
При сервисе 2:
— очистите от пыли и грязи наружные поверхности;
— проверьте и при необходимости отрегулируйте натяжение приводных ремней генератора. При нормальном натяжении ремней стрела прогиба должна быть в пределах 15… 22 мм при нажатии на середину большей ветви с усилием 39,2 Н (4 кгс). Для регулирования натяжения ремней ослабьте гайки крепления передней и задней лап генератора и болт крепления генератора к натяжной планке. Затем отклоните генератор в сторону натяжения ремней до требуемой величины и затяните крепежные соединения генератора
При сервисе С (осенью), сняв генератор с двигателя:
—проверьте состояние щеточного узла;
—продуйте сжатым воздухом выпрямительный блок;
—проверьте надежность крепления шкива на валу генератора, при ослаблении подтяните.
Для проверки состояния щеточно-коллекторного узла выверните два болта крепления щеткодержателя в крышке, снимите щеткодержатель и убедитесь, что щетки свободно перемещаются в направляющих.
Если щетку заедает в щеткодержателе, протрите ее и стенки направляющего отверстия ветошью, смоченной бензином. Снимите щетки, осмотрите и замерьте их высоту. Высота щетки должна быть не менее
8 мм от пружины до основания щетки. При необходимости щетки замените. Рас-комплектация щеток не допускается.
Через отверстие в крышке, в котором находится щеткодержатель, хорошо видны контактные кольца. Осмотрите состояние контактных колец и при необходимости протрите ветошью, смоченной бензином.
Если после этого будут обнаружены пригары или загрязнения, то зачистите кольца полоской стеклянной шкурки С100, прижимая ее к кольцам через отверстие в крышке для щеткодержателя и проворачивая
ротор генератора.
Проточите контактные кольца, если не удаляются пригары, кольца имеют неровную поверхность или их износ превышает 0,5 мм по диаметру. Минимально допустимый диаметр проточки контактных колец 29,3 мм.
Перед снятием крышки со стороны контактных колец снимите щетки вместе со щеткодержателем во избежание поломок щеток.
Посезонная регулировка проводится следующим образом:
— если наружная температура установилась устойчиво на уровне 0°С и выше, ППР (переключатель посезонной регулировки) должен находиться в положении ЛЕТО (Л) — левое крайнее положение
контактного винта ППР, винт вывернут;
— если наружная температура установилась устойчиво на уровне 0°С и ниже, ППР должен находиться в положении ЗИМА (3) — правое крайнее положение винта ППР, винт ввернут.
Уровень регулируемого напряжения генератора в положении ППР ЛЕТО при токе нагрузки 20 А, частоте вращения (3500+200) мин-1, температуре окружающей среды (25+10)°C и выключенной аккумуляторной
батарее должен находиться в пределах 27… 28 В, а в положении ППР ЗИМА — 28,8… 30,2 В.
Ремонт
Для снятия генератора отключите массу аккумуляторных батарей, поднимите кабину и отсоедините выводы “+”, “—”, В. Ослабьте стяжной болт разрезной опоры кронштейна генератора, затем отверните гайку шпильки крепления генератора к кронштейну, выверните болт крепления генератора к натяжной планке и снимите генератор.
Для установки генератора на кронштейне вставьте палец генератора в разрезную опору, а шпильку кронштейна — в отверстие передней крышки генератора, наденьте пружинную шайбу и наверните от руки гайку на шпильку. Установите приводные ремни на шкив генератора, обеспечив совпадение осей ручьев шкива генератора и шкива двигателя в пределах ±1 мм. Совпадение осей обеспечьте перемещением генератора. Наденьте пружинную шайбу на болт крепления генератора к натяжной планке, совместите отверстия планки и крышки генератора и вверните болт, установив требуемое натяжение приводных ремней перемещением генератора.
Затяните болт крепления генератора к планке, заверните гайку крепления генератора к шпильке кронштейна и затяните стяжной болт разрезной опоры генератора. Для исключения поломки кронштейнов
генератора соблюдайте изложенный порядок затяжки крепежных соединений.
Присоедините выводы “—”, “+” и В.
При ремонте генератора устранять неисправности рекомендуется заменой поврежденных деталей и сборочных единиц, причем для этого не всегда необходимо полностью разбирать генератор. Допускается
ремонт отдельных деталей.
Для разборки генератора:
—выверните болты крепления щеткодержателя к крышке и снимите щеткодержатель в сборе с регулятором напряжения;
—выверните винты крепления крышки шарикоподшипника;
—выверните стяжные винты крепления крышки генератора;
—снимите крышку со стороны контактных колец вместе со статором;
—отсоедините фазные выводы обмотки статора от выводов выпрямительного блока и отделите статор;
— отверните гайку крепления шкива, предварительно закрепив ротор за один из полюсов или придерживая его гаечным ключом, и снимите шкив;
— снимите вентилятор, удалите из канавки сегментную шпонку и снимите упорную втулку;
— снимите крышку со стороны привода вместе с шарикоподшипником с вала ротора с помощью специального съемника (рис. 339), используя для этой цели резьбовые отверстия в крышке;
Рис. 339. Съемник
— снимите с вала шариковый подшипник;
— с крышки со стороны контактных колец снимите выпрямительный блок.
После разборки очистите от грязи детали и сборочные единицы генератора, металлические, кроме подшипников и сборочных единиц, содержащих обмотки, изоляционные детали и полупроводниковые приборы, обезжирьте, промойте бензином и высушите, а остальные протрите ветошью, смоченной бензином. Осмотрите и замените детали, имеющие механические повреждения. Не допускаются на шкиве трещины, проходящие через отверстие, износ отверстия более 17,02 мм и сколы кромок шкива более 2 мм. Проверьте износ канавки шкива под ремень.
Шкив допускается к установке, если при установке в канавку контрольных роликов диаметром 14 мм диаметр, замеренный по роликам, не менее 83,5 мм (см. рис. 338).
Погнутость лопастей вентилятора устраните правкой и рихтовкой.
При износе или овальности отверстия в кронштейне крепления крышки со стороны контактных колец и крышки со стороны привода более 10,3 мм рассверлите отверстие.
Изношенное посадочное отверстие под подшипник в крышке со стороны контактных колец до диаметра более 35,02 мм, а в крышке со стороны привода — более 47,05 мм обработайте до размера 38,0… 38,05 мм и 50,00… 50,05 мм соответственно и затем запрессуйте ремонтное кольцо с сохранением в нем прежнего посадочного размера под подшипник.
При сборке генератора для обеспечения соосности отверстий крепления генератора на двигателе перед сборкой вставьте в них плотно входящий стержень. После закрепления стяжных болтов удалите стержень.
После сборки проверьте от руки легкость вращения вала и техническое состояние генератора.
Проверка обмотки возбуждения ротора. Исправность обмотки проверяйте тестером (омметром), при этом следите за надежностью контакта наконечников измерительных проводов прибора с контактными кольцами ротора. Величина сопротивления должна соответствовать значению, указанному в технической характеристике генератора, если обмотка не имеет короткозамкнутых витков. Если в обмотке имеется обрыв, то стрелка омметра не отклоняется. Исправность обмотки и надежность прилегания щеток к контактным кольцам можно проверить на стенде, не разбирая генератор. Схема проверки изображена на рис. 340. При напряжении источника питания постоянного тока 28 В, подсоединенного к штекерам обмотки, величина потребляемого тока не должна превышать значения, указанного в технической характеристике генератора. Если в обмотке имеется обрыв, ÒÎ стрелка амперметра не отклонится.
Замыкание обмотки возбуждения на массу определяйте контрольной лампой или вольтметром под напряжением 220 … 250 В. Если в течение 1 мин тока не будет, то изоляция обмотки исправна.
Если в обмотке возбуждения обнаружен обрыв, осмотрите места пайки концов обмотки к контактным кольцам и в случае распайки восстановите
Рис. 340. Схема соединений при проверке технического состояния генератора
нарушенное соединение. Если обрыв внутри обмотки или обнаружено межвитковое замыкание или замыкание обмотки на массу, замените ротор.
Обмотку статора проверяйте отдельно, после разборки генератора, с отсоединенными от выпрямительного блока выводами обмотки.
Для определения обрыва в фазной обмотке статора поочередно соединяйте по две фазы обмотки к тестеру (омметру) или через контрольную лампу к источнику-тока напряжением 12 … 30 В. В случае обрыва какой-либо из обмоток при соединении ее с выводами двух других стрелка тестера (омметра) не отклоняется, а контрольная лампа не горит. При исправной обмотке фазы показания омметра должны соответствовать значениям, указанным в технической характеристике.
Межвитковое замыкание обмотки статора проверяйте портативным дефектоскопом модели ПДО-1.
Замыкание обмотки статора на массу вследствие механического или теплового повреждения изоляции обмотки или выводов проверяйте контрольной лампой под напряжением 220… 250 В включением одного проводника на сердечник статора, а другого — на один из выводов обмотки. Если лампа не загорится, замыкание отсутствует.
Проверьте состояние изоляции проводов обмотки, изоляция не должна иметь следов перегрева.
При обрыве фазного вывода от наконечника, отмотайте один-два витка обмотки, установите изоляционную трубу и спрессуйте или припаяйте наконечник.
Проверка технического состояния генератора. Причиной отказов в работе генераторной установки могут быть неисправности генератора, регулятора напряжения или же нарушения электрического контакта в цепи системы электроснабжения. Поэтому, прежде чем приступить к проверке, убедитесь в надежности электрического контакта проводов на выводах генератора, регулятора напряжения, в соединительных колодках между пучками проводов и в исправности реле отключения обмотки возбуждения генератора (см. электрофакельное устройство). Проверьте с помощью контрольной лампы наличие тока в цепи возбуждения.
Проверку технического состояния выполняйте на стенде, позволяющем изменять частоту вращения ротора генератора, токовую нагрузку и проводить измерения напряжения, тока и частоты вращения ротора генератора.
Питание обмотки возбуждения осуществляйте от источника постоянного тока. Величина напряжения питания 28 V. Схема соединений при проверке технического состояния генератора изображена на рис. 270.
Измерительные приборы подбирайте так, чтобы измеряемые значения находились в пределах 30… 95 % шкалы. Прибор для измерения величины тока должен иметь класс точности не ниже 1,5, а напряжения — 1,0.
Задача генераторной установки – обеспечение электричеством бортовой системы автомобиля при запущенном дизельном моторе. Агрегат располагается сверху на передней части блока цилиндров и фиксируется с помощью двух кронштейнов. Третий используется, как «держатель» натяжной планки. Генератор КАМАЗ работает через клиновидные приводные ремни (2 шт.) от шкива коленчатого вала.
Что входит в установку
КАМАЗ Г288, устанавливаемый на модель 5320, выдаваемое напряжение будет соответствовать 28 вольтам при 1 кВт мощности (в сеть подается 24 В, потери – на диодный мост и регулятор напряжения). Для Г273А эти показатели другие: 24 В и 800 Вт соответственно (есть и другие модели). Установка включает в себя:
- Ротор, расположенный между передней и задней алюминиевой крышкой устройства. На нем намотана катушка из медного провода. Полюсные наконечники сделаны в виде «корон» с шестью выступами. Концы катушки соединены с кольцеобразными контактами.
- Статор: сердечник с тремя обмотками в пазах. Способ соединения – «звезда», т. к. индуцируется трехфазный ток.
- Корпус. Изготавливается из частей, стягиваемых болтами, шпильками. Есть вентиляционные «окна» для охлаждения деталей. В торцах корпуса – роликовые подшипники, обеспечивающие плавное вращение ротора. Смазка закладывается на заводе и обновления не требует в течение срока эксплуатации. Также на корпусе есть крепежные лапы с натяжной проушиной. На задней крышке закреплен диодный мост (выпрямитель), превращающий переменное напряжение в постоянное, и переключатель по сезонам.
- Щеточный узел (чаще всего — на задней части корпуса). Включает в себя, кроме графитовых щеток, пружинный держатель, обеспечивающий их придавливание к кольцевым контактам на вращающемся роторе.
- Блок регулировки напряжения (реле-регулятор, РН). Модуль, обеспечивающий стабильное напряжение на «борту» и устанавливаемый на задней части агрегата рядом с выпрямительным мостом. На первых моделях автомобилях генератор КАМАЗ оснащался РН в виде отдельного блока.
- Крыльчатка охлаждения, сделанная из металла или прочного пластика.
- Монтажные лапы для крепления устройства на дизель и планка с прорезью для регулирования силы натяжения ремня.
На агрегате имеется несколько контактов для того, чтобы подключить генератор к бортовой сети. Самая большая клемма – «плюсовая», подсоединяется к соответствующему выводу аккумулятора. «Минус» идет на «массу». Также есть меньшие по размерам контакты, предназначенные для возбуждения обмотки, подключения сигнальной лампы, сообщающей о проблемах.
Как работает
Сначала на обмотку возбуждения через выключатель зажигания подается напряжение от аккумулятора. После пуска двигателя энергия вращения передается на агрегат через приводные ремни. Благодаря этому, а также двенадцатиполюсному магниту в роторе и катушкам статора, формируется электромагнитное поле. Его пересекают силовые линии обмоток, и в проводнике индуцируется переменный ток. После прохождения трехфазного диодного моста напряжение выпрямляется и становится постоянным. Как только оно становится больше, чем у аккумулятора (число оборотов коленвала более 1000 в минуту), то начинает поступать к потребителям через бортовую сеть и одновременно подзаряжать батарею. Величина напряжения в нужных пределах удерживается благодаря работе реле-регулятора. Контроль над работой установки осуществляется посредством амперметра, находящегося на приборной панели.
Разновидности устройств
Существует множество моделей для грузовиков, выпущенных в разные годы. Стоит рассмотреть несколько классификаций:
- По конструкции изделия делятся на две категории. Первая из них включает в себя агрегаты, оборудованные только диодным выпрямителем (регулятор напряжения выполнен, как отдельный узел). Такие агрегаты ставили на КАМАЗы ранних выпусков. Ко второй категории относятся изделия, в которые встроен не только мост, но и реле-регулятор. Сегодня на машины устанавливаются устройства последнего типа.
- По приводным ремням. Они могут быть клиновыми или поликлиновыми. В первом случае на агрегат устанавливается сдвоенный шкив. Во втором – многоручейковый (обычно 10 углублений). Клиновые ремни используются на ранних моделях и КАМАЗ 740. На самых современных машинах, в т. ч. с импортными двигателями Cummins (экологический стандарт от Евро 3) стоят модели с многоручейковыми шкивами.
- По месту монтажа крыльчатки изготавливают устройства с внешней ее установкой и внутренней. В первом варианте «охладитель» ставится на вал перед крышкой устройства, во втором крыльчатка располагается перед ротором внутри корпуса. Второй способ крепления считается наиболее перспективным. Это связано с тем, что крыльчатка защищена от внешних воздействий и не может повредиться или заклинить, что вызовет ремонт генератора.
Причины отказов и способы их устранения
Проблемы, возникающие с агрегатом, носят механический или электрический характер. В ряде случаев ремонт генератора подразумевает его демонтаж и разборку. Но небольшие «неприятности» можно устранить самостоятельно. Какие признаки наиболее характерно говорят о неисправностях и как проверить генератор?
При запущенном дизеле амперметр показывает отсутствие зарядки АКБ
Самая простая причина – недостаточное натяжение приводного ремня. Его нужно подтянуть с помощью планки на корпусе генератора и регулировочного болта. Зарядки не будет и если неправильно подключить генератор к бортовой сети при ремонте. Другие причины:
- загрязнение контактных колец: очистите их салфеткой, смоченной в бензине;
- пробой (обрыв) одного из диодов выпрямительного блока (если нет возможности заменить полупроводник, придется покупать новый модуль);
- зависание либо износ графитовых щеток: снимите узел, не демонтируя генератор, и проверьте высоту деталей (не менее 10 мм) – если она не соответствует норме, поставьте новые щетки;
- короткое замыкание, обрыв обмоток катушек возбуждения, ротора или статора: придется купить новые;
- отказ РН (заменить на новый).
Чрезмерный ток зарядки или колеблющееся бортовое напряжение
Здесь скорее всего «виновато» реле напряжения, которое не ремонтируется. Также возможно замыкание в цепи либо щеточном узле. Косвенное подтверждение – мигание лампы зарядки на приборной панели при работающем двигателе.
Сильный шум от работающего генератора
Возможно разрушение подшипников, вызванное сильным натяжением приводного ремня или естественным износом. Определить это можно по сильному нагреву торцов агрегата. Еще осмотрите шкив – он может быть плохо закреплен (следует подтянуть гайку), и вентилятор. Если он деформирован, поставьте новый.
Как разобрать генератор
Ряд неисправностей требуют демонтажа устройства и последующей разборки для замены деталей. Для этого отключите аккумулятор и далее:
- посредством натяжной планки и болта ослабьте приводной ремень, отсоедините провода, выкрутите крепежи и снимите агрегат:
- выверните болты, крепящие щеточный узел и извлеките его из корпуса вместе с регулятором напряжения;
- снимите крышку со статором со стороны контактирующих колец;
- раскрутите болты крепления крышки подшипника и самого генератора;
- выводы обмотки отсоедините от диодного моста, чтобы вытащить статор полностью;
- демонтируйте шкив, вентилятор, вытащите шпонку, упорную втулку;
- съемником демонтируйте переднюю крышку вместе с подшипником, который затем демонтируйте.
Сезонное обслуживание
Когда наступают холода, т. е. температура постоянно находится ниже нулевой отметки, соответствующий переключатель на задней крышке генератора нужно перевести в положение «З» («зима»). В таком положении генератор начинает выдавать напряжение в диапазоне 28,8-30,2 В. Это делается для того, чтобы компенсировать уменьшение вольтажа в полупроводниковых приборах, т. к. электронные процессы в них при падении температуры замедляются. При наступлении теплого времени года переключатель ставится в положение «Л» («лето»). Генератор выдает 27-28 вольт.
Дата публикации: 15 апреля 2020
Машин КамаЗ 43118 евро 2, двигатель 740.30.260, 2013 года, старая железная панель, под центральной крышкой панели, которая закручивается отверткой, справа два ряда предохранителей, под ними снизу, панелька с двумя полосками алюминия, узкая и потолще, обе целые. Под мордой на кабине ничего нет похожего на предохранители.
Было так, на ХХ включил ближний свет, на панели загорелся глазок аккумулятор и вольтметр лег в красную, чтобы не делал, так и горел. Задрал кабину, ремень на месте, заглушил, выключил массу, снял щеточный узел с гены, поставил запасной. На нем оказался другой разъем, на старом крепление бокового провода болтом, на этом -папа торчит. Прислонил на пробу, завел, зарядка есть, аккумулятор погас, заглушил. Пошел крепить проводок, ночь, -25, окоченелыми пальцами прое-ываю проводок и задеваю им об массу. Слабенькая искра. Опускаю кабину, залезаю, все в отрубе, вообще ноль. Включаю массу вручную, ноль эмоций, предохранители плавкие под панелью, как на жигулях, верхняя панелька пятый по счету слева-направо (предохранитель генератора) сгоревший, поменял, толку ноль. Облазил все, в кабине напряжения нет вообще ни на чем, масса есть. На стартере напряжение есть, перемкнул завел, на панеле ничего, стрелки лежат, света нет даже на потолке. Включил подогреватель, одубел уже прилично к тому времени, тот работает, а вентилятор печки ни ни. Нашел провод, посадил одним концом на плюс АКБ, второй в кабину и посадил на самый толстый красный провод, который нашел под панелью, все заработало. Короче все потребители у меня сейчас работают через эту соплю. Где что выбило? По схеме глянул, там есть еще панель предохранителей F5, написано расположены на панеле кабины под облицовкой, не смог найти. Спасибо.