Схема автомобильного генератора ниссан

Опубликовано: 05.07.2024

Да уж! Неприятно остановиться на пол пути с неработающим генератором и полностью дохлым аккумулятором. Начинаешь себя укорять: ну как же я не обратил внимание! Оказывается можно и не заметить, что при включении зажигания не загорелась лампочка, особенно если рядом с ней красным загораются лампы ручника и дверей. Отсюда рекомендация: следите за лампочкой, она должна при включении зажигания загореться и погаснуть после пуска двигателя!

Для любителей теории. Почему лампа работает именно так. Рассмотрим принципиальную схему системы зарядки (здесь и далее рассматривается Ниссан Примера Р10 GA16DS, но опыт показывает, что и на других автомобилях, и в т.ч. на ТАЗах, схема примерно одинакова).

При включении зажигания ток от положительной клеммы АКБ проходит через замок зажигания Кз, реле зажигания K1, контрольную лампу и параллельно от замка зажигания через резистор R (сделано это для того, что бы перегорание лампочки не лишило Вас зарядки), далее на клемму D+ генератора и от нее на положительную клемму регулятора напряжения (вспомогательные диоды для этого тока закрыты). В регуляторе напряжения ток протекает через щеточный узем и обмотку возбуждения на отрицательную клемму питания, т.е. корпус генератора. Корпус генератора через двигатель соединет с "-" клеммой АКБ — цепь замкнута. Протекающий таким сложным путем ток зажигает контрольную лампочку. Если какой то элемент этой цепи неисправен — лампочка не загорится. Таким образом проверяется цепь питания обмотки возбуждения. При запуске двигателя на обмотках статора генератора появляется напряжение, которое выпрямляется вспомогательными диодами и поступает на питание регулятора напряжения и клемму D+. Теперь с обоих сторон контрольной лампочки положительные потенциалы: со стороны АКБ напряжение снимаемое с выхода генератора, со стороны клеммы D+ напряжение снимаемое со вспомогательных диодов. Если все элементы схемы зарядки исправны, то эти потенциалы равны и лампочка гаснет. В случае, если напряжение на выходе генератора меньше чем на выходе вспомогательных диодов, то на контрольной лампочке появится разность потенциалов, т.е. напряжение, которое заставит лампочку гореть пропорционально этой разности.
Как проверить исправность лампочки?
Снимите провод с клеммы D+ генератора и коснитесь им "массы" (например корпуса генератора) при включенном зажигании — исправная лампочка должна загореться. Если нет — проверяйте предохранители приборной панели, замок зажигания, реле зажигания (сигнализацию) или саму лампочку.
Что может показать лампочка:
1. Лампочка не загорается при включении зажигания. Это свидетельствует о неисправности цепи питания обмотки возбуждения: ненадежный контакт (или отсутствие контакта) корпуса генератора с "массой", износ щёток, обрыв в обмотке возбуждения, неисправность регулятора напряжения, пробой вспомогательных диодов (исключительно редкий случай);

2. Лампочка после пуска двигателя горит в неполную силу. Как правило горящая в полнакала лампочка свидетельствует о пробое одного из силовых диодов — т.к. на обмотках напряжение вырабатывается, но на выходе генератора напряжение меньше эталонного (с выхода вспомогательных диодов). Возможен так же плохой контакт в щёток с кольцами, неисправность регулятора напряжения. Теоретически возможно межвитковое замыкание обмоток статора или обмотки возбуждения ротора, но это редкие случаи.

3. Лампочка и до и после пуска двигателя горит в полный накал. Возможных неисправностей множество: отсутствие контакта генератора с АКБ по "+" шине (к примеру перегорание 75 амперной плавкой вставки расположеной в коробке на левом крыле Р10), пробой не одного диода, обрыв обмоток статора, неисправность регулятора напряжения. Все три перечисленных случая — 100%-ный повод снимать генератор с автомобиля, проверять и ремонтировать.

Для снятия генератора понадобятся ключи 10, 12, 14 мм. Это процедура несложная. А вот для разборки и ремонта генератора помимо обыденного набора ключей и отверток понадобятся торцевые головки на 8, 10 мм, весьма специфическая головка на 5,5 мм!, и наверняка паяльник. Наличие тестера или мультиметра также обязательно. Перед снятием генератора настоятельно рекомендую таки отсоединить аккумулятор, иначе будете менять ту самую плавкую вставку на 75А или ездить на "жучке" как я.
Отсоединяем от генератора провода "B" и "D+" ключиком на 10. Отпускаем верхний и нижний болты крепления и ослабив устройство натяжения снимаем ремень привода генератора. Выкручиваем верхний и нижний болты крепления, снимаем генератор и тащим на "операционный стол".
Но прежде, чем начинать "расправу" над генератором, необходимо убедиться в исправности бортовых цепей системы зарядки. Подключаем АКБ при этом необходимо следить, что б снятые с генератора клеммы не "закоротили" на "массу". Тестером или контрольной лампочкой проверяем наличие напряжения аккумулятора на плюсовой (силовой) клемме и клемме идущей на питание регулятора напряжения. Если на Вашем автомобиле вспомогательные разъёмы имеют несколько контактов, ищите принципиальную схему, я пока больше посоветовать не могу. На последок необходимо проверить надёжность контакта генератора с "массой". Если тут всё нормально — снова отсоединяем АКБ и проверяем генератор.

Проверка регулятора напряжения. Это — первое, что надо проверять, т.к. регулятор напряжения один из самых важных и пожалуй самый уязвимый узел генератора.

Для любителей теории. Напряжение в обмотках статора индуцируется магнитным полем обмотки возбуждения вращающегося ротора. Для питания этой обмотки и предназначен щеточный узел с интегральным регулятором напряжения. Напряжение, снимаемое с обмоток статора пропорционально скорости вращения ротора и силе магнитной индукции обмотки возбуждения. Т.к. частота оборотов генератора меняется вместе с частотой вращения двигателя, вместе с ними будет меняться и выходное напряжение генератора. Для стабилизации выходного напряжения к щеточному узлу добавлен регулятор напряжения, который при увеличении выходного напряжения пропорционально уменьшает напряжение на обмотке возбуждения (и следовательно силу магнитного поля) и наоборот. Питание регулятора напряжения при неработающем двигателе осуществляется через упомянутую лампочку контроля заряда и параллельный ей резистор. При запущенном двигателе питание регулятора осуществляют вспомогательные диоды. Вот почему этот узел так важен — нет питания обмотки возбуждения — нет магнитного поля — генератор не даст ток. В старых автомобилях, произведенных еще до рассвета полупроводниковой техники (в том числе пресловутых "копейках" и некоторых её производных ТАЗовского семейства) стабилизация выходного напряжения производилась примитивно просто: вне генератора стояло реле, включающее в цепь питания обмотки возбуждения дополнительный резистор, и откалиброванное на переключение при превышении напряжением генератора определенного порога. Отсюда и пошел пресловутый термин "реле-регулятор".

Простейший и самый достоверный способ проверки регулятора напряжения: снимаем щеточный узел с генератора (а для этого нам уже понадобится головка на 5,5 мм, хотя в полевых условиях можно попытаться поковыряться пассатижами, но тут как повезёт).
Находим клеммы питания, в моём случае это просто (см. рисунок). Сложнее, если к регулятору напряжения от бортовой проводки идёт жгут с 3-х или 4-х контактным разъёмом. Тут поможет только схема злектрики вашего автомобиля.
К щеткам подсоединяем вольтметр и подаем на регулятор 12 В от блока питания или зарядного устройства с регулировкой напряжения — вольтметр на щетках должен показать напряжение питания (12 В). Плавно увеличиваем напряжение — напряжение на щетках должно пропорционально уменьшаться. Для большей достоверности к щеткам лучше подключить лампочку 21 Вт (например от указателя поворота), она будет имитировать нагрузку регулятора — обмотку возбуждения и плавно гаснуть при увеличении напряжения на входе регулятора. Если все так, то к регулятору претензий нет.
Стоит однако пристальное внимание обратить на щетки. Минимальная длина выступающей части щёток указывается в любом описании по ремонту, проверяем её любой линейкой. Надавливаем пальцем на щетки — они должны двигаться легко, без заеданий. Щетки не должны иметь трещин сколов. Внимательно осмотрим поверхности щёток
прилегающие к кольцам — они должны быть равномерно отполированы (возможны неглубокие бороздки, если бороздки глубокие, то следует обратить пристальное внимание на контактные кольца).

Проверка ротора. Проверяем вращение ротора вращая его за шкив. Ротор должен крутиться легко, без заеданий. Покачивая за шкив проверяем наличие люфта. Полное отсутствие люфта — конечно идеальный случай, однако сколько я не смотрел б/у генераторов, у всех небольшой люфт всё же был. (Потом после разборки генератора обязательно нужно осмотреть ротор со статором на наличие следов касания ротором статора при вращении). Естественно выраженного люфта ещё и со стуками быть не должно. Через отверстие в месте установки регулятора напряжения осматриваем кольца. На каждом кольце должен неглубокий "поясок" протертый щётками. На поверхности "пояска" не должно быть трещин, следок окисления, потемнений от перегрева. Теперь самая важная проверка — тестером прозвонить сопротивление между кольцами, этим мы проверяем целостность обмотки возбуждения. Сопротивление обмотки должно составлять единицы или десятки Ом, но сейчас оно не важно, главное целостность обмотки. Если в роторе не обнаружено неисправности (чаще всего в роторе они не обнаруживаются), тогда "располовиниваем" генератор, следующий пункт:

Проверка статора и диодного моста.

Для любителей теории. Напряжение индуцируемое в обмотках статора переменным магнитным полем от вращающегося ротора соответственно тоже переменное (ЭДС в контуре создается только при изменении магнитного потока, поэтому магнитное поле должно быль переменным). АБК и бортовая сеть автомобиля — постоянного тока. Для преобразования переменного тока статора в постоянный предназначен диодный мост в котором 6 диодов (по 2 на каждую из 3-х обмоток). Диоды расположены на 2-х изолированных друг от друга алюминиевых пластинах для охлаждения диодов. Одна из пластин соединяется с корпусом генератора, другая с положительным выводом генератора. Кроме этого мост имеет 3 уже упоминавшихся вспомогательных диода для питания регулятора напряжения. На заре автомобилестроения, когда ещё не были созданы полупроводниковые прибор, на автомобилях применялись генераторы постоянного тока. В них, обмотка возбуждения располагалась в статоре, а силовые обмотки во вращающемся роторе. Выводы обмоток выводились на пластинчатый коллектор (такой вы можете увидеть в любой электрической дрели). Выпрямление тока производилось за счёт попеременного подключения пластин к щёткам при вращении коллектора. По сути любой электромотор постоянного тока (а в современном автомобиле их уже десятки) является обратной копией генератора постоянного тока. Генераторы постоянного тока вышли из применения из-за своей громоздкости — такой генератор в 2-3 раза крупнее своего собрата переменного тока с выпрямительными диодами при равной с ним мощности. Кроме того пластинчатые коллекторы уже не выдерживают таких мощностей, сгорая от искрения.

Итак на задней крышке генератора ключом на 10 мм откручиваем гайки клемм и шпильки под пластмассовым колпачком (рядом с прямоугольным конденсатором), затем все винты с головкой на 5,5 мм (они крепят диодный мост к задней крышке), и наконец откручиваем гайки на 8 мм 3-х шпилек стягивающих переднюю и задние крышки. Теперь самое сложное — отсоединить заднюю крышку от статора с диодным мостом и затем статор отделить от передней крышки как показано на рисунке, так, что б ничего не повредить (ротор остается с передней крышкой).
Греем паяльник, а пока осматриваем диодный мост. Вероятно уже на этом этапе обнаружатся видимые повреждения (перегоревшие проводники, дорожки копоти, трещины или сколы на диодах). Затем тщательно прогревая паяльником выпаиваем концы обмоток статора из клемм диодного моста. И вот теперь, когда диодный мост у нас в руках, можно заняться тщательной его проверкой путём "прозвонки" тестером диодов (их шесть). Если все диоды исправны, то каждый из них будет иметь проводимость в одном направлении, и не будет проводить в обратном. Эта проверка будет верна даже если не разбирать мост (не разъединять пластины). Если же хоть на одном из диодов будет двусторонняя проводимость — диодный мост подлежит замене или ремонту.
Если диодный мост исправен, остаётся проверить вспомогательные диоды и статор. Вспомогательные диоды проверяются тестером так же, как и силовые. Общий вывод моста вспомогательных диодов тот, который соединяется с выводом "D+" генератора, проверяется проводимость между ним и остальными тремя выводами поочередно.

Обмотки статора проверяются так же тестером. Их сопротивление очень мало — единицы Ом. Обмотки могут соединяться "треугольником" или "звездой" (в рассматриваемом генераторе соединение треугольником). К сожалению я не знаю способа проверить обмотки статора на наличие межвиткового замыкания, кроме как осмотра на наличие повреждений (сколов или обугливания) лака, но расцениваю вероятность неисправности статора как ничтожно малую.

Итак! Если в результате всех перечисленных проверок Вы так и не нашли неисправность, увы — мне остается только посоветовать искать другой генератор.
Если неисправен регулятор напряжения — его проще заменить на новый или исправный б/у. Есть способ временного восстановления работоспособности генератора при неисправности регулятора напряжения при помощи обычной лампочки (но об этом в другой раз).
Если обнаружены неисправности статора или ротора — опять же проще менять генератор или искать аналогичный второй с исправными статором, ротором и собирать из двух один.
А вот если обнаружен пробой диодов, не стоит отчаиваться — диодный мост можно починить.

Ремонт диодного моста.
Откручиваем все винты и гайки, затем поочередно прогревая паяльником, пинцетом или маленькими узкими пассатижами отгибаем лепестки соединительных пластинок от центральных выводов силовых диодов и лепестки моста вспомогательных диодов (чёрный пластмассовый "паук" в центре верхней пластины). Теперь разъединяем пластины. Всё! Больше разбирать нечего. Прозваниваем каждый диод отдельно и определяем неисправный, чаще всего их несколько, т.к. пробой одного диода вызывает перегрузку других, они перегорают, а затем взрываются.
Неисправные диоды необходимо выбить выколоткой подложив под пластину например головку от набора подходящего размера. Идеальным было бы делать это на тисках, но тут у кого, что есть.
В ближайшем автомагазине покупаем диодный мост от любого ТАЗа или другого легкового автомобиля. Главное, что б в нём были диоды диаметром не более 12 мм. В генераторе Ниссана диаметр диодов 10 мм, но среди отечественных запчастей я таких не встречал. Если на ремонтируемом генераторе оказалить пробиты и вспомогательные диоды (что маловероятно), то в продаже надо искать мосты от переднеприводных ВАЗов, на них тоже есть вспомогательные диоды.
Мост-донор разбираем любым способом, только что б не пострадали диоды. Далее необходимо аккуратно выбить "донорские" диоды из пластин при помощи подходящей трубки. Трубка должна упираться в алюминиевый корпус диода, не задевая при этом пластмассовый изолятор. Одного удара молотком как правило достаточно, что б диод выскочил из своего "гнезда".
Теперь в ремонтируемых пластинах подготавливаем посадочные отверстия для донорских диодов. Для этого понадобятся сверло на 11,5 (в крайнем случае 11)мм и тонкий круглый напильник. На медленных оборотах аккуратно рассверливаем отверстия, затем примеряя диод-донор к отверстию, напильником доводим отверстие так, что б диод входил в него от нажатия пальцем примерно на половину корпуса. Когда все отверстия будут готовы, необходимо распределить по пластинам. Обращаю внимание, что диоды разнополярные. Полярность новых диодов обозначена полосками красного и белого (желтого) цветов. Тестером определите полярность уцелевших диодов и следите, что б на одной пластине были диоды одной полярности. По умолчанию на "отрицательной" пластине диоды с белой или желтой полосой, на "положительной" — с красной полосой. Распределив диоды, их необходимо запрессовать в отверстия. Под пластиной должно быть устойчивое основание, желательно трубка с внутренним диаметром чуть более диаметра диода (что б не повредить последний) зажатая в тиски. Забивать надо стержнем диаметром не меньше диаметра донышка диода с абсолютно плоским торцом (можно применить ботл с плоской шляпкой). Бить несильно, что б не погнулась пластина.
При сборке моста возникнет ещё небольшая проблемка: центральные выводы новых диодов короче чем у родных. Поэтому перед сборкой необходимо нарастить выводы медным проводом сечением не меньше, чем у диодов. Советую взять кусочек провода, сделать на его конце маленькую петельку, надеть петельку на вывод диода и зажать не ближе 2-3 мм от изолятора диода. Затем пропаять это соединение, выгнуть проволочку параллельно выводу, потом отогнуть кончик вывода на 90 град., обвить его вокруг провода и тоже пропаять это место, излишки откусить. Подготовленные пластины скрепить винтами. Припаять соединительные пластинки и лепестки вспомогательных диодов. После этого надо осмотреть всю конструкцию на отсутствие "несанционированных" контактов, например что б скрутки нижних диодок не касались верхней пластины. Можно ещё раз прозвонить все диоды, порадоваться успешной "операции". Затем припаять обмотки статора так, как они были до разборки.
Вот собственно и все! Остается собрать генератор. При стягивании крышек генератора шпильками, необходимо шпильки затягивать понемногу, равномерно периодически раскручивая вал ротора, следить что б не было перекосов и вал вращался от руки легко.

Отремонтированный мной генератор благополучно работает уже чуть более года. Ещё раньше подобным способом мной был отремонтирован генератор на Опеле, после чего генератор проработал 7 лет вплоть до героической гибели машины.

Самая основная функция генератора – зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

Аккумулятор.
Генератор.
Блок предохранителя.
Ключ зажигания.
Приборная панель.
Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

“Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
“Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
Вывод фазы:

Схема генератора ВАЗ-2107 типа 37.3701

Аккумуляторная батарея.
Генератор.
Регулятор напряжения.
Монтажный блок.
Выключатель зажигания.
Вольтметр.
Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

Проверка работы генератора

Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить напряжение отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

Элементарная проверка лампочкой и мультиметром

Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу H4 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

На автомобили устанавливают трехфазные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением, со встроенными выпрямительным блоком и электронным регулятором напряжения. На валу генератора расположен приводной шкив. Вал установлен на подшипниках закрытого типа, не требующих дополнительной смазки в течение всего срока службы. Он приводится во вращение от шкива коленчатого вала поликлиновым ремнем.

Детали генератора:

1 – крышка болта крепления шкива;

2 – шкив;

3 – винт крепления прижимной пластины переднего подшипника;

4 – передняя крышка;

5 – ротор;

6 – контактные кольца;

7 – статор;

8 – щеткодержатель с регулятором напряжения;

9 – выпрямительный блок;

10 – задняя крышка;

11 – дистанционная втулка;

12 – изоляционная втулка контактного болта;

13 – гайка контактного болта;

14 – винты крепления выпрямительного блока;

15, 16 – винты крепления щеткодержателя;

17 – винты крепления выводов обмотки статора;

18 – стяжные болты;

19 – задний подшипник ротора.

Устройство генератора

Передняя и задняя крышки генератора 4, 10 и статор 7 стянуты четырьмя болтами 18. Вал ротора 5 вращается в шариковых подшипниках 19 закрытого типа, не требующих дополнительной смазки в течение всего срока службы.

Статор генератора снабжен трехфазной обмоткой, выполненной по схеме «звезда» (фазные обмотки имеют общую точку); другие выводы фазных обмоток соединены с выпрямительным блоком 9.

Обмотка возбуждения расположена на роторе 5 генератора. Выводы обмотки возбуждения припаяны к двум медным контактным кольцам 6, установленным на валу ротора.

Питание к обмотке возбуждения подается через две контактные щетки и контактные кольца. Контактные щетки расположены в щеткодержателе 8, скомбинированном в одном корпусе с регулятором напряжения.

Схема соединений генератора:

1 – генератор;

2 – обмотка статора;

3 – обмотка ротора;

4 – выпрямительный блок;

5 – регулятор напряжения;

6 – электронный блок управления двигателем;

7 – сигнализатор разряда аккумуляторной батареи;

8 – аккумуляторная батарея.

Полезный совет:

В последнее время появилось много фирм, специализирующихся на ремонте импортных стартеров и генераторов. Там можно провести диагностику неисправного узла, приобрести запчасти для любой модели генератора (стартера), получить квалифицированную консультацию.

Если вы не уверены, что можете отремонтировать генератор (стартер) самостоятельно, есть смысл обратиться в такую фирму, где ремонт этих узлов выполнят быстро, с хорошим качеством и, как правило, по доступной цене.

Однако на автомобилях с большим пробегом часто бывает выгоднее заменить узел в сборе новым, чем заменять вышедшие из строя детали.

Электрические схемы автомобильных генераторных установок
Приводим примеры восьми наиболее распространенных схем автомобильных генераторных установок. На всех схемах под цифрами обозначены:
1 — генератор;
2 — обмотка возбуждения;
3 — обмотка статора;
4 — выпрямитель;
5 — выключатель;
6 — реле контрольной лампы;
7 — регулятор напряжения;
8 — контрольная лампа;
9 — помехоподавительный конденсатор;
10 — трансформаторно-выпрямительный блок;
11 — аккумуляторная батарея;
12 — стабилитрон защиты от всплесков напряжения;
13 — резистор.

Генераторные установки имеют различные обозначения выводов (обозначения немного разнятся с обозначениями на первой таблице):
— «плюс» силового выпрямителя: «+», В, 30, В+, ВАТ;

— «масса»: «-», D-, 31, В-, М, Е, GRD;

— вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, ЕХС, Е, FLD;

— вывод для соединения с
лампой контроля исправности
(обычно «плюс» дополнительного
выпрямителя, там, где он есть): D, D+, 61, L, WL, IND;

— вывод нулевой точки
обмотки статора: 0 (ноль), МP;

— вывод регулятора напряжения
для подсоединения его в
бортовую сеть, обычно к
«+» аккумуляторной батареи: Б, 15, S;

— вывод регулятора напряжения
для питания его от выключателя
зажигания: IG;

— вывод регулятора напряжения
для соединения его с бортовым
компьютером: FR, F.

Различают два типа невзаимозаменяемых регуляторов напряжения — в одном типе (рис. 1) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки возбуждения генератора с «+» бортовой сети, в другом типе (рис. 2, 3) — с «-» бортовой сети. Транзисторные регуляторы напряжения второго типа являются более распространенными.

Чтобы на стоянке аккумуляторная батарея не разряжалась, цепь обмотки возбуждения генератора (в схемах 1, 2) запитывается через выключатель зажигания. Однако при этом контакты выключателя коммутируют ток до 5А, что неблагоприятно сказывается на их сроке службы. Разгрузить контакты выключателя можно, используя промежуточное реле, но более прогрессивно, если через выключатель зажигания запитывается лишь цепь управления регулятора напряжения (рис. З), потребляющая ток силой в доли ампера.

Прерывание тока в цепи управления пере водит электронное реле регулятора в выключенное состояние, что не позволяет току протекать через обмотку возбуждения. Однако применение выключателя зажигания в цепи генераторной установки снижает ее надежность и усложняет монтаж на автомобиле. Кроме того, в схемах на рис. 1, 2, 3 падение напряжения в выключателе зажигания и других коммутирующих или защитных элементах, включенных в цепь регулятора (штекерные соединения, предохранители), влияет на уровень поддерживаемого регулятором напряжения и частоту переключения его выходного транзистора, что может сопровождаться миганием ламп осветительной и светосигнальной аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра и амперметра.

Поэтому более перспективной является схема на рис. 5. В этой схеме обмотка возбуждения имеет свой дополнительный выпрямитель, состоящий из трех диодов. К выводу «Д» этого выпрямителя и подсоединяется обмотка возбуждения генератора. Схема допускает некоторый разряд аккумуляторной батареи малыми токами по цепи регулятора напряжения, и при длительной стоянке рекомендуется снимать наконечник провода с клеммы «+» аккумуляторной батареи.

В схему на рис. 5 введено подвозбуждение генератора от аккумуляторной батареи через контрольную лампу 8. Небольшой ток, поступающий в обмотку возбуждения через эту лампу от аккумуляторной батареи, достаточен для возбуждения генератора и в то же время не может существенно влиять на разряд аккумуляторной батареи. Обычно параллельно контрольной лампе включают резистор 1З, чтобы даже в случае перегорания контрольной лампы генератор мог возбудиться.

Контрольная лампа в схеме на рис. 5 является одновременно и элементом контроля работоспособности генераторной установки. В схеме применен стабилитрон 12, гасящий всплески напряжения, опасные для электронной аппаратуры. С целью контроля работоспособности в схеме рис. 1 введены реле с нормально замкнутыми контактами, через которые получает питание контрольная лампа 8. Эта лампа загорается после включения замка зажигания и гаснет после пуска двигателя, т.к. под действием напряжения от генератора реле, обмотка которого подключена к нулевой точке обмотки статора, разрывает свои нормально замкнутые контакты и отключает контрольную лампу 8 от цепи питания.

Если лампа 8 при работающем двигателе горит, значит, генераторная установка неисправна. В некоторых случаях обмотка реле контрольной лампы 6 подключается на вывод фазы генератора.

Схема рис. 6 характерна для генераторных установок с номинальным напряжением 28 вольт. В этой схеме обмотка возбуждения включена на нулевую точку обмотки статора генератора, т.е. питается напряжением, вдвое меньшим, чем напряжение генератора. При этом приблизительно вдвое снижаются и величины импульсов напряжения, возникающих при работе генераторной установки, что благоприятно сказывается на надежности работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения.

Резистор 13 служит тем же целям, что и контрольная лампа в схеме рис. 5, т.е. обеспечивает уверенное возбуждение генератора.

На автомобилях с дизельными двигателями может применяться генераторная установка на два уровня напряжения 14/28 В. Второй уровень 28 В используется для зарядки аккумуляторной батареи, работающей при пуске ДВС. Для получения второго уровня используется электронный удвоитель напряжения или трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ), как это показано на рис. 4.

В системе на два уровня напряжения регулятор стабилизирует только первый уровень напряжения 14 вольт. Второй уровень возникает посредством трансформации и последующего выпрямления ТВБ переменного тока генератора. Коэффициент трансформации трансформатора ТВБ близок к единице.

В некоторых генераторных установках зарубежного и отечественного производства регулятор напряжения поддерживает напряжение не на силовом выводе генератора «+», а на выводе его дополнительного выпрямителя, как показано на схеме рис. 7.

Схема является модификацией схемы рис. 5, с устранением ее недостатка — разряда аккумуляторной батареи регулятора напряжения при длительной стоянке. Такое исполнение схемы генераторной установки возможно потому, что разница напряжения на клеммах «+» и «Д» невелика. На этой же схеме (рис. 7) показано дополнительное плечо выпрямителя, выполненное на стабилитронах, которые в нормальном режиме работают как обычные выпрямительные диоды, а в аварийных — предотвращают опасные всплески напряжения.

Резистор R, как было показано выше, расширяет диагностические возможности схемы. Этот резистор вообще характерен для генераторных установок фирмы 8osch. Генераторные установки без дополнительного выпрямителя, но с подводом к регулятору вывода фаз, применение которых, особенно японскими и американскими фирмами, расширяется, выполняются по схеме рис. 8. В этом случае схема генераторной установки 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.

На вход регулятора может подаваться напряжение генератора или аккумуляторной батареи (пунктир на рис. 8), а иногда и оба эти напряжения сразу.

Конечно, стабилитрон 12, защищающий от всплесков напряжения дополнительное плечо выпрямителя, а также выполнение выпрямителя на стабилитронах может быть использовано в любой из приведенных схем.

Некоторые фирмы применяют включение контрольной лампы через разделительный диод, а в схемах рис. 5, 7 включение ее идет через контактное реле. В этом случае обмотка реле включается на место контрольной лампы. Если генераторная установка работает в комплексе с датчиком температуры электролита, она имеет дополнительные выводы для его подсоединения.

Генераторы на большие выходные токи могут иметь параллельное включение диодов выпрямителя. Для защиты цепей генераторной установки применяют предохранители, обычно в цепях контрольной лампы, соединениях регулятора с аккумуляторной батареей, в цепи питания аккумуляторной батареи.

Схема автомобильного генератора, это схема самого генератора, схема соединенного с ним регулятора напряжения и схема цепи возбуждения генератора. Генератор с регулятором напряжения иногда называют – генераторная установка.

Автомобильный генератор - это трехфазная синхронная машина. Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции. Смысл явления состоит в том, что в обмотке индуктируется электродвижущая сила, если вокруг нее действует изменяющееся магнитное поле. Значит, генератор должен состоять из обмотки и вращающегося магнита. Обмотка наматывается на кольцевой сердечник, а внутри обмотки вращается ротор. Процесс намагничивания ротора, называется возбуждением генератора. Для намагничивания ротора в нем есть своя обмотка, в которую ток попадает через щетки. Ток, намагничивающий ротор, называется ток возбуждения, а обмотка ротора называется обмотка возбуждения.

По принципу действия синхронный генератор, создает переменное напряжение, а для зарядки аккумулятора и для работы всего электрооборудования, нужно постоянное напряжение, поэтому в любой автомобильный генератор, входит выпрямитель - трехфазный диодный мост. Переменный ток генератора выпрямляется диодным мостом и во внешних цепях действует постоянное напряжение и протекает постоянный ток.

Регулятор напряжения – обязательный элемент схемы, он поддерживает необходимый уровень выходного напряжения генератора.

Регулятор напряжения включается в цепь возбуждения. Его задача управлять током возбуждения. Он работает в режиме открыто – закрыто, то есть, он все время включает и выключает ток возбуждения. Напряжение генератора повышается, он отключает ток возбуждения - напряжение снижается, он снова включает ток возбуждения и напряжение повышается. Таким образом, он не дает напряжению вырасти выше заданного значения, которое должно быть 13,8 - 14,2 Вольта. Такое напряжение необходимо поддерживать для нормальной зарядки аккумулятора и нормальной работы всех приборов электрооборудования.

Автомобильный генератор первоначально возбуждается от аккумулятора. Как только включается зажигание, выходной транзистор регулятора открывается, через него идет ток возбуждения и ротор намагничивается. Когда завелся двигатель и генератор заработал, возбуждение происходит уже от самого генератора. ЭДС генератора становится выше, поэтому генератор становится источником, а аккумулятор начинает заряжаться.

Применяются два принципа подачи тока возбуждения от генератора на собственную обмотку возбуждения.

Схема возбуждения от выхода генератора

Ток возбуждения идет от выхода генератора, через замок зажигания, выход генератора всегда связан с аккумулятором.

Схема возбуждения через дополнительные диоды

В этом случае, ток возбуждения выпрямляется отдельным выпрямителем, цепь возбуждения отключена от выхода генератора и, значит, от аккумулятора. Ток возбуждения идет только внутри генератора и не использует внешнюю цепь. Аккумулятор используется только для первоначального возбуждения.

Схемы генераторов с возбуждением от выхода генератора

Эти простые схемы применялись для автомобилей 60-х 70-х годов выпуска. «Жигули», «Москвичи», ЗиЛ, Газ, Уаз. Много таких автомобилей до сих пор остается в эксплуатации.

Регулятор напряжения может быть внешним и встроенным. Внешний регулятор это отдельная коробочка, которая соединяется с генератором проводами и стоит в стороне от генератора. Встроенный регулятор, входит в состав генератора, крепится внутри или снаружи корпуса, обычно, встроенный регулятор сделан вместе со щетками.

На выходе регулятора напряжения стоит мощный транзистор, это может быть биполярный, и может быть полевой транзистор. Он работает в ключевом режиме, то есть, открыт - закрыт. Открыт транзистор – ток возбуждения проходит, закрыт транзистор - ток не проходит.

Есть три варианта включения транзистора – с общим Эмиттером, общей Базой и с общим Коллектором. Поэтому ключи на транзисторах бывают с ОЭ, ОБ, ОК. Для каждого варианта транзисторного ключа есть свои особенности применения.

В регуляторах напряжения используются транзисторные ключи с ОЭ и ОК. Если заземлен транзистор, то это ключ с ОЭ, если заземлена щетка. то это ключ с ОК. Регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют A - Circuit , регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют В - Circuit .

В автомобильных схемах генераторов применяются обе схемы – и A - Circuit , и В- Circuit

Схемы с внешним регулятором напряжения

Такая схема применялась на автомобилях Жигули ранних выпусков 2101 - 2106

Такая схема применялась для автомобилей Волга, Газ, Зил, УАЗ. Генераторы Серий 16 3701 и 19.3771.

Эта схема применяется для автомобилей Крайслер и Додж. По этой схеме сделан генератор на двигатели Крайслер для автомобилей Волга и Газель.

Генераторы со встроенными регуляторами напряжения

Регулятор напряжения можно установить снаружи и внутри генератора. Такая конструкция получается более компактной и надежной, она позволяет отказаться то проводов для соединения генератора и регулятора напряжения.

При установке регулятора снаружи корпуса генератора, появляется возможность замены регулятора не снимая генератор.

Генераторы такой конструкции, со встроенным регулятором, установленном на корпусе, широко применяется для автомобилей выпускавшихся в недавнее время и находящиеся в эксплуатации - Валдай, КАМАЗ, МАЗ, УАЗ

Все приведенные схемы используют принцип питания обмотки возбуждения от выхода генератора. Генератор часть своего выпрямленного тока отдает на собственное возбуждение.

Путь тока возбуждения: Плюс генератора, плюс аккумулятора, контакты замка зажигания, вход регулятора напряжения, обмотка (или наоборот), обмотка возбуждения, минус - масса.

Недостаток Схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора.

В генераторах с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора, весь ток возбуждения проходит через контакты замка зажигания. Этот ток для получения достаточной мощности генератора должен быть быть 3 - 5 Ампер. Такой ток требует качественного зажима всех контактов и достаточно толстого провода, при размыкании контактов дает сильную искру и изнашивает контакты, снижая надежность системы зарядки и системы зажигания, которая питается через эти же контакты.

Аккумулятор в любой схеме всегда подключен к плюсовому выводу генератора, это необходимо для того, чтобы генератор и аккумулятор могли работать как источники заменяя друг друга - двигатель не работает - источник аккумулятор, двигатель заработал - источник генератор. Когда генератор не работает, аккумулятор, прямо подключенный к нему, не может разрядиться через генератор, потому, что диодный мост не пропускает ток в обратном направлении, но, через обмотку возбуждения, аккумулятор может разрядиться.

Если двигатель не завелся, генератор не заработал, а зажигание осталось включено, то через обмотку ротора идет ток от аккумулятора (а это 3 – 5 Ампер). По разным причинам такие ситуации иногда возникают и тогда, через несколько часов, двигатель не заведется. То есть, в схемах, в которых обмотка возбуждения запитана от выхода генератора и, значит, подключена непосредственно к аккумулятору, может неожиданно разрядиться аккумулятор.

Схема с дополнительными диодами несколько сложнее, но она обеспечивает питание обмотки возбуждения, прямо внутри генератора минуя замок зажигания, обмотка возбуждения не имеет прямой связи с аккумулятором, поэтому такая схема исключает случайную разрядку аккумулятора при невыключенном зажигании.

В схемах с дополнительными диодами, первоначальное возбуждение также происходит от аккумулятора, но очень маленьким током чрез ограничительные сопротивления или через специальную лампочку. После запуска генератора ток возбуждения идет уже по отдельной цепи, не связанной с аккумулятором, через дополнительный выпрямитель. (доп диоды)

Читайте также: