Схемы генераторных установок. Характерные неисправности генератора и методы их обнаружения

Схемы генераторных установок Рис. Принципиальные схемы генераторных установок: 1- генератор; 2 - обмотка статора генератора; 3 - обмотка возбуждения генератора; 4 - силовой выпрямитель; 5 - регулятор напряжения; 6, 8 -резисторы в системе контроля работоспособности генераторной установки; 7 - дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения; 9 - лампа контроля работоспособного состояния генераторной установки; 10-выключатель зажигания; 11 -конденсатор; 12 - аккумуляторная батарея

Схемы генераторных установок

Соединение генератора с регулятором напряжения и элементами контроля работоспособности генераторной установки выполняются, в основном, по схемам, приведенным на рис. Обозначения выводов на схемах (а),(б) соответствует принятому фирмой Воsch, а (в) - Nippon Denso. Однако другие фирмы могут применять отличные от этих обозначения. Схема (а) применяется наиболее широко особенно на автомобилях европейского производства Volvo, Audi, Mersedes и др. В зависимости от типа генератора, его мощности, фирмы изготовителя и особенно от времени начала его выпуска, силовой выпрямитель может не содержать дополнительного плеча выпрямителя, соединенного с нулевой точкой обмотки статора, т. е. иметь не 8, а 6 диодов, собираться на силовых стабилитронах как показано на рис.(б),(в).

В генераторах повышенной мощности применяют параллельное включение диодов выпрямителя или параллельное включение выпрямительных блоков. Это объясняется тем, что ток через диод равен трети тока, отдаваемого генератором, поэтому, например, если применяются диоды, на максимально допустимый ток 25 А, то генератор может иметь максимальный ток только 75 А. При больших токах диоды приходится включать параллельно. Конденсатор 11 вводится в схему для подавления радиопомех, источником которых служит генераторная установка. Резистор 8 , включенный параллельно лампе контроля заряда, обеспечивает под-возбуждение генератора даже в случае перегорания этой лампы. Резистор 6, расширяющий, как было показано выше, диагностические способности лампы 9 контроля работоспособного состояния генераторной установки, применяется далеко не всеми фирмами. Фирма Тоуоtа, например, применяет включение лампы контроля работоспособного состояния генераторной установки через разделительный диод. Ею же применяется на некоторых марках автомобилей включение этой лампы через контакты реле. В этом случае обмотка реле установлена на место контрольной лампы 9 по схеме (а,) а сама лампа включается через нормально разомкнутые контакты этого реле на "массу".

Иногда вывод "D+" используется там, где для управления включением или отключением потребителя постоянного тока требуется напряжение, появляющееся только после пуска двигателя автомобиля. Однако величина тока, которую может отдать дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения, подсоединенный к этому выводу, весьма ограничена и не превышает обычно 6 А из которых до 5 А забирает сама обмотка возбуждения. На выводе "W" напряжение тоже появляется только после пуска двигателя, но это напряжение пульсирующее, частота пульсации которого, как было показано выше, связана с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Этот вывод используется для питания устройств, реагирующих на частоту вращения, например, тахометра.

Недостатком схемы по рис. является то, что регулятор поддерживает напряжение на выводе "D+" генератора, а потребители, в том числе, аккумуляторная батарея, включены на вывод "В+". Кроме того, при таком включении регулятор не воспринимает падения напряжения в соединительных проводах между генератором и аккумуляторной батареей и не вносит корректировок в напряжение генератора, чтобы компенсировать это падение.

Эти недостатки устранены в схеме рис.(б), где на входную цепь регулятора напряжение подается от того места, где его следует стабилизировать - либо это вывод аккумуляторной батареи, либо вывод "В+" генератора, а иногда, как показано на рис.(б), сразу от двух этих точек, чем предотвращается возможность возникновения аварийного режима при обрыве этого соединения.

Соединение регулятора напряжения с аккумуляторной батареей обычно осуществляется, минуя выключатель зажигания. В этом случае сила тока в этом соединении не превышает нескольких миллиампер, что не опасно с точки зрения разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля.

Генераторные установки без дополнительного выпрямителя, применение которых расширяется, особенно японскими и американскими фирмами выполняются по схеме рис.(в). В этом случае схема генератора упрощается, но усложняется схема регулятора напряжения, т. к. на него переносятся функции предотвращения разряда аккумуляторной батареи на цепь возбуждения генератора при неработающем двигателе автомобиля и управления лампой контроля работоспособного состояния генераторной установки.

В некоторых случаях на автомобилях находят применение двухуровневые системы напряжения, при которых вся бортовая сеть выполняется на номинальное напряжение (у легковых автомобилей на 12В), а отдельные потребители включаются на повышенное напряжение. К числу таких последних относятся стеклообогреватели, выполняемые напылением токопроводящего слоя на стекло. Повышенное сопротивление стеклообогревателя требует подведения к нему и повышенного напряжения для обеспечения нужной мощности для оттаивания стекла. Например, на американских автомобилях Ford Таurus и Sable, на питание обогревателя подводится напряжение 75 В. При включении стеклообогревателя все потребители, кроме стеклообогревателя, переходят на питание от аккумуляторной батареи, генератор же питает только обогрев стекла, причем регулятор напряжения отключается. Применяются и варианты питания стеклообогревателей переменным током, забираемым с обмоток фаз генератора. Цепи генераторной установки снабжаются предохранителями и переходными колодками. В частности, предохранители обычно устанавливаются в цепь контрольной лампы 9 (см. рис.), а также в цепях, соединяющих регулятор с аккумуляторной батареей и в цепи питания самой аккумуляторной батареи. Соединение генератора с аккумуляторной батареей у европейских автомобилей в большинстве случаев производится на выводе стартера, однако встречаются и соединения на переходных колодках. Если регулятор напряжения расположен вне генератора, то их "массы" должны соединяться проводом.

На некоторых генераторах, например, у автомобилей Chrysler, Mersedes с целью максимального исключения влияний вибрации двигателя, посадочные места в крепежных лапах снабжены резиновыми втулками. В таком случае генератор соединяется с "массой" автомобиля специальным проводом. Кроме приведенных на рис. выводов генераторные установки некоторых фирм имеют выводы или гнезда, используемые для диагностирования или управления от бортового компьютера, а также соединения обмотки возбуждения непосредственно с "массой".

Характерные неисправности генераторной установки и методы их обнаружения на автомобиле

При возникновении подозрений о неисправностях генераторной установки или электрических цепей, связанных с ней, следует прежде всего, осуществить ее проверку без снятия генератора с автомобиля и отсоединения каких-либо проводов. Проведение такой проверки имеет свои особенности в зависимости от электрической схемы генераторной установки (см. рис.). Поиск неисправностей генераторной установки, электрическая принципиальная схема которой представлена на рис.(а), но без резистора 6, включает этапы, представленные в табл.1. В табл.2 даны особенности в поиске неисправности при наличие резистора 6. Они дополняют поиск по табл.1.

Конечно, проверку неисправности следует проводить, предварительно убедившись, что контрольная лампа 9 не перегорела. Схема (б) подобна схеме (а) и ее проверка может производиться аналогично, с использованием табл.1 или 2. Однако в этой схеме в отличие от схемы (а), измерительный вывод регулятора напряжения соединен либо с выводом "+" аккумуляторной батареи, либо с силовым выводом генератора или к регулятору подводятся оба эти вывода. Естественно, при этом дополнительно возникает возможность отказа генераторной установки из-за нарушения этого соединения. Поэтому в дополнение к проверкам, предложенным в табл.1 и 2 в случае возникновения подозрения на отказ регулятора напряжения, следует проверить целостность этой цепи и в случае обрыва, произвести ее восстановление. Поиск неисправностей генераторной установки, выполненной по схеме рис.(в), показан в табл.3. Маркировка выводов проверяемой генераторной установки может отличаться от принятой на рис.
Табл.1. Порядок поиска неисправностей генераторной установки по рис.(а) без резистора 6
ПунктДействиеДАНЕТ
1 Включить выключатель зажигания 10. При неработающем двигателе автомобиля проверить, горит ли контрольная лампа 9 к п.7к п.2
2 Закоротить на массу вывод "D+" генератора, проверить, горит ли контрольная лампа 9 к п.4к п.3
3 Имеет место разрыв цепи: аккумуляторная батарея 12 - вывод "D+" регулятора напряжения. Следует произвести проверку этой цепи и устранить ее неисправность, прежде всего, следует проверить предохранитель в цепи контрольной лампы, выяснить причину его срабатывания и заменить его. Если предохранитель цел, то проверяются контакты выключателя зажигания и т. д.
4 Закоротить на "массу" вывод "DF" (при этом закорачивается выходной транзистор регулятора напряжения), проверить горит ли контрольная лампа к п.5к п.6
5 Заменить регулятор напряжения, он вышел из строя
6 Имеет место разрыв цепи обмотки возбуждения генератора. Следует снять генератор с автомобиля и отправить в ремонт
7 Запустить двигатель и установить холостые обороты. Проверить горит ли контрольная лампа 9 к п.8к п.11
8 Проверить натяжение приводного ремня генератора. Ремень натянут слабо к п.99к п.10
9 Произвести регулировку натяжения приводного ремня генератора
10 Неисправен генератор, необходим ремонт
11 Проверка регулятора напряжения, при этом:
аккумуляторная батарея полностью заряжена;
вольтметр подключен между выводами "B+" и "массой" генератора;
двигатель работает на средней частоте вращения;
включены фары и др. световые приборы.
Снять показания вольтметра:
Напряжение меньше нормы - к п.13
Напряжение в пределах нормы - к п.12
Напряжение больше нормы - к п.14
12 Регулятор напряжения исправен
13 Проверить натяжение приводного ремня, если оно нормально - неисправен генератор
14 Заменить регулятор напряжения, он вышел из строя
Табл.2. Поиск неисправности генераторной установки со схемой по рис.(а) при наличии резистора 6
ПунктДействиеДАНЕТ
15 Включить выключатель зажигания 10. При неработающем двигателе проверить, горит ли контрольная лампа 9 к п.7к п.16
16 Произвести проверку цепи: аккумуляторная батарея 12 - вывод "D+" регулятора напряжения и устранить ее неисправность
Табл.3. Поиск неисправностей генераторной установки со схемой по рис.(в)
ПунктДействиеДАНЕТ
17 Включить выключатель зажигания 10. При неработающем двигателе проверить, горит ли контрольная лампа 9 к п.21к п.18
18 Закоротить на "массу" вывод "L" регулятора напряжения. Проверить, горит ли контрольная лампа 9 к п.20к п.19
19 Имеет место разрыв в цепи: аккумуляторная батарея 12 - вывод "L" регулятора напряжения. Следует произвести проверку этой цепи и устранить ее неисправность
20 Имеет место отказ в цепи регулятора напряжения. Необходим ремонт генераторной установки
21 Запустить двигатель и поставить его на холостые обороты. Проверить горит ли контрольная лампа 9 к п.22к п.27
22 Проверить правильность натяжения приводного ремня генератора. Ремень натянут слабо к п.24к п.23
23 Произвести регулировку натяжения приводного ремня генератора
24 Проверить целостность цепи: вывод переменного тока генератора - вывод регулятора напряжения. Цепь исправна к п.26к п.25
25 Произвести ремонт этой цепи
26 Генераторная установка неисправна и подлежит ремонту
27 Проверка регулятора напряжения, при этом:
аккумуляторная батарея полностью заряжена; вольтметр подключен между выводом "В" и "массой" генератора;
двигатель работает на средней частоте вращения;
включены фары и др. световые приборы.
Снимают показания вольтметра:
Напряжение меньше нормы - к п.29
Напряжение в пределах нормы - к п.28
Напряжение больше нормы - к п.30
28 Регулятор напряжения исправен
29 Проверить натяжение приводного ремня. Если оно нормальное, неисправен генератор
30 Проверить целостность измерительной цепи регулятора напряжения, если она цела, заменить регулятор напряжения