Рис. 1. Генератор:
1 — крышка со стороны контактных колец; 2 — выпрямительный блок; 3 — вентиль выпрямительного блока; 4 — винт крепления выпрямительного блока; 5 — контактное кольцо; 6 — задний шарикоподшипник; 7 — конденсатор; 8 — вал ротора; 9 — вывод «30» генератора; 10 — вывод «61» генератора; вывод «В» регулятора напряжения; 12 — регулятор напряжения; 13 — щетка; 14 шпилька крепления генератора к натяжной планке; 15 — шкив с вентилятором; 16 — полюсный наконечник ротора; 17 — дистанционная втулка; 18 — передний шарикоподшипник; 19— крышка со стороны привода; 20 — обмотка ротора; 21 — статор; 22 — обмотка статора; 23 — полюсный наконечник ротора; 24 — буферная втулка; 25 — втулка; 26 — поджимная втулка

Генератор собран из следующих узлов: ротора, статора, крышки со стороны контактных колец, крышки со стороны привода, шкива с вентилятором и щеткодержателя с регулятором напряжения. Крышки вместе со статором стянуты четырьмя стяжными болтами.

На рифленую поверхность вала ротора напрессованы клю-вообразные полюса к стальная втулка, образующие магнитную систему ротора. Между полюсами в пластмассовом каркасе находится обмотка ротора, называемая обмоткой возбуждения. Концы обмотки выведены через отверстия в полюсе и припаяны к медным контактным кольцам. Пластмассовая втулка с контактными кольцами также напрессована на вал.

Ротор вращается в двух шариковых подшипниках. Подшипники закрытого типа, заполненные при изготовлении специальной смазкой, достаточной на весь срок службы генератора. Внутреннее кольцо подшипника напрессовано на вал ротора, а наружное — входит в гнездо крышки и поджимается резиновым кольцом. Наружное кольцо подшипника запрессовано в крышку и для надежности дополнительно зажато между двумя стальными шайбами, стянутыми четырьмя болтами. Внутреннее кольцо этого подшипника свободно насажено на вал ротора и вместе с дистанционным кольцом зажато между ступицей шкива и буртиком вала гайкой крепления шкива.

Сердечник статора набран из пластин электротехнической стали, соединенных в четырех местах электросваркой. На внутренней поверхности статора имеется пазов полузакрытой формы, изолированных фторопластовой пленкой. В пазах уложена трехфазная обмотка статора, соединенная в звезду без вывода нулевой точки.

Крышки генератора отлиты из алюминиевого сплава и имеют вентиляционные окна для охлаждения воздухом обмотки статора и выпрямителя. Воздух засасывается в окна крышки, проходит между статором и ротором и через окна крышки крыльчаткой вентилятора выбрасывается наружу. Детали шкива и вентилятора изготавливаются штамповкой из тонколистовой стали и соединяются контактной электросваркой.

На крышке генератора винтом закреплен узел, состоящий из регулятора напряжения и щеткодержателя. Через щетки, прижатые пружинами к контактным кольцам ротора, подводится ток к обмотке возбуждения. Одна из щеток соединена с выводом «В» регулятора напряжения, а другая — с выводом «III». Регулятор напряжения — микроэлектронный малогабаритный. Он представляет собой неразборный и нерегулируемый узел и в случае выхода из строя заменяется новым.

Детали выпрямителя также закреплены на крышке генератора. Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме из шести кремниевых вентилей типа ВА-20 полупроводниковых приборов, пропускающих ток только в одном направлении. Они находятся в специальном выпрямительном блоке, который состоит из двух алюминиевых пластин с запрессованными вентилями. Для упрощения конструкции выпрямителя три вентиля (положительные) создают на корпусе «плюс» выпрямленного тока, а другие три (отрицательные) — «минус» выпрямленного тока. Отрицательные вентили, имеющие общий вывод на «массу», запрессованы в одну пластину выпрямительного блока, а положительные – в другую, соединенную с зажимом «30» генератора. Этот зажим — плюсовой вывод выпрямителя, а отрицательный вывод — «масса» генератора.

Вентили запрессованы для того, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от их корпуса к пластинам выпрямительного блока, которые продуваются воздухом. Выпрямительный блок крепится к крышке тремя болтами, изолированными вместе с пластиной положительных вентилей от крышки пластмассовыми втулками. Гайками этих болтов одновременно зажимаются выводы вентилей и обмотки статора.

В выпрямительном блоке установлены еще три дополнительных диода. В сочетании с отрицательными вентилями выпрямительного блока они образуют отдельный выпрямитель, от которого питается обмотка возбуждения при работе генератора. Кроме того, дополнительные диоды позволяют применить простую схему включения контрольной лампы разряда аккумуляторной батареи.

Для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в бортовой сети, а также для снижения помех радиоприему установлен конденсатор емкостью 2,2 мкФ.

Схема соединений генератора показана на рис. 98. Обмотка возбуждения генератора подсоединяется к выводам «В» и «Ш» регулятора напряжения. Напряжение, питающее обмотку возбуждения, подводится к выводу «В» регулятора от трех дополнительных диодов, а напряжение, управляющее работой регулятора,— к выводу «Б» от зажима «30» генератора. Напряжение, создаваемое генератором, с обмотки статора подается на выпрямитель и уже выпрямленное снимается с зажима «30» генератора.

Работа генератора. При выключенном зажигании напряжение на вывод «В» регулятора напряжения не подается и ток в обмотке возбуждения генератора отсутствует.

При включении зажигания на вывод «В» регулятора напряжения подается напряжение от аккумуляторной батареи через контакты «30» и «87» реле зажигания, предохранитель «5» и через включенные параллельно контрольную лампу и резисторы монтажного блока. Контрольная лампа 8 горит, сигнализируя о том, что обмотка возбуждения питается от аккумуляторной батареи.

Рис. 2. Схема соединений системы генератора:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — генератор; 3 — монтажный блок; 4 — дополнительные резисторы по 100 Ом, 2 Bi; 5 — выключатель зажигания; 6 — реле зажигания, 7 — комбинация приборов; 8 — контрольная лампа разряда аккумуляторной батареи; 9 — вольтметр; 10 регулятор напряжения; 11 — обмотка возбуждения; 12 — обмотка статора; 13 венгили выпрямительного блока; 14 — дополнительные диоды

Электрический ток, протекающий но обмотке возбуждения, создает вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный магнитный полюс ротора и рабочий магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по величине и направлению. Этот переменный магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клювообразная форма полюсных наконечников ротора подобрана таким образом, что позволяет получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной.

У исправного работающего генератора напряжение, снимаемое с трех дополнительных диодов 14 и действующее на выводе «В» регулятора напряжения, равно напряжению на зажиме «30». Поэтому отсутствует разность потенциалов между зажимом «30» и выводом «61» генератора. Ток через контрольную лампу 8 не протекает и она не горит. Обмотка возбуждения питается от трех дополнительных диодов, аккумуляторная батарея заряжается генератором.

Если генератор неисправен, то он либо вообще не создает напряжения, либо оно меньше напряжения аккумуляторной батареи. Поэтому возникает разность потенциалов между зажимом «30» и выводом «61» генератора, под действием которой через контрольную лампу 8 и обмотку возбуждения течет ток от аккумуляторной батареи. Контрольная лампа горит, сигнализируя о том, что генератор неисправен и аккумуляторная батарея разряжается. Для точного контроля напряжения генератора служит вольтметр.

При высокой частоте вращения ротора, когда напряжение генератора становится более 13,6…14,б В, регулятор напряжения запирается и ток через обмотку возбуждения не проходит.

Напряжение генератора падает, регулятор отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения. Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния регулятора, следовательно, тем сильнее снижается напряжение на выходе генератора. Процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,6…14,6 В.

Техническое обслуживание генератора

После пробега первых 2000 км и через каждые 15 000 км проверить состояние ремня привода генератора и при необходимости отрегулировать его натяжение.

Через каждые 60 000 км пробега зачистить контактные кольца генератора мелкозернистой шлифовальной шкуркой, проверить износ и прилегание щеток к кольцам и при необходимости заменить щеткодержатель с щетками. Для выполнения этих работ необходимо отвернуть винт крепления и снять регулятор напряжения с щеткодержателем.

Чтоб не сломать щетки при снятии регулятора, следует сначала вставить лезвие отвертки между корпусом регулятора и щеткодержателем и частично выдвинуть регулятор из генератора, оставив на месте щеткодержатель. После этого наклонить регулятор и извлечь его совместно с щеткодержателем из генератора.

Щетки должны свободно перемещаться в щеткодержателе и не иметь сколов. Если щетки износились и выступают из щеткодержателя меньше чем на 5 мм, то необходимо заменить щеткодержатель с щетками. Для замены выдвигают щеткодержатель из корпуса регулятора напряжения, нажав на вывод «В». Перед установкой регулятора напряжения с новым щеткодержателем на место необходимо продуть гнездо в генераторе от угольной пыли и протереть от масла, смешанного с угольной пылью.

Во избежание поломки щеток перед установкой регулятора с щеткодержателем на место необходимо не вставлять полностью щеткодержатель в регулятор, а лишь частично задвинуть его и в таком положении вставить в генератор. После установки Щеткодержателя на место в крышке генератора легким нажатием на регулятор вдвинуть его в генератор.

Регулировка натяжения ремня привода генератора. Нормальный прогиб «А» ремня должен быть в пределах 8…10 мм при нажатии с усилием 10 кгс. Для увеличения натяжения ремня: отпустить гайку 4 крепления генератора к натяжной планке, сместить генератор в сторону от двигателя и затянуть гайку. Провернуть коленчатый вал на два оборота и проверить натяжение ремня.

Рис. 3. Проверка натяжения ремня генератора:
1 — ремень; 2 — генератор; 3 — натяжная планка; 4 — гайка; А — прогиб ремня

Необходимо избегать излишнего натяжения ремня, чтобы не вызвать повышения нагрузок на подшипники генератора, из-за чего они могут быстро выйти из строя.

Основные неисправности генератора и способы их устранения

Приводятся те неисправности, которые может обнаружить и исправить самостоятельно владелец автомобиля. Работы, связанные с разборкой генератора (замена выпрямительного блока), рекомендуется выполнять на станции технического обслуживания, но они под силу и опытным автолюбителям.

При проверках генератора, а также при эксплуатации автомобиля необходимо соблюдать ряд простых правил, чтобы не вывести генератор из строя:
— не допускать работу генератора с отсоединенной от зажима «30» генератора аккумуляторной батареей. Без аккумуляторной батареи в бортовой сети автомобиля возникают опасные импульсные перенапряжения при отключении каких-либо потребителей электроэнергии. Эти импульсные перенапряжения могут вывести из строя электронное оборудование автомобиля, в том числе регулятор напряжения и вентили выпрямительного блока генератора;
— не проверять работоспособность генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима «30» генератора с «массой». При этом через вентили протекает значительный ток и они повреждаются. Контролировать напряжение генератора можно только вольтметром;
— «минус» аккумуляторной батареи должен всегда соединяться с «массой», а «плюс» — подключаться к зажиму «30» генератора. Ошибочное (обратное) включение батареи немедленно вызовет прохождение повышенного тока через вентили генератора и они выйдут из строя;
— не проверять вентили напряжением выше 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание). При проверке изоляции электропроводки мегоммет-оМ необходимо отсоединять все провода от генератора; ‘ необходимо отсоединять все провода от генератора и от аккумуляторной батареи при электросварке каких-либо деталей кузова.

Проверять цепи и узлы электрооборудования и устранять неисправности надо при неработающем двигателе и отсоединенной аккумуляторной батарее.

Контрольная лампа не загорается при включении зажигания.

При этом могут наблюдаться два случая.

а) Контрольные приборы работают и вольтметр показывает нормальное напряжение при работе двигателя.

Причины неисправности и способы ее устранения:
— перегорела контрольная лампа или произошел обрыв в цепи питания контрольной лампы. Снять комбинацию приборов и проверить лампу. Перегоревшую лампу заменить. Если лампа исправна, то проверить надежность контакта между выводами патрона лампы и платой комбинации приборов, а также проверить состояние и надежность подключения коричневого провода с белой полоской, соединяющего комбинацию приборов с монтажным блоком.

б) Контрольные приборы не работают.

Причины неисправности и способы ее устранения:
— перегорание предохранителя № 5 в монтажном блоке. Проверить и заменить перегоревший предохранитель;
— обрыв в цепи питания комбинации приборов. Проверить состояние и надежность подключения оранжевого и оранжевого с голубой полоской проводов, соединяющих комбинацию приборов с монтажным блоком.

Контрольная лампа горит после пуска двигателя. Стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы. После нажатия и отпускания педали дроссельной заслонки контрольная лампа гаснет и вольтметр показывает нормальное напряжение.

Неисправность заключается в том, что генератор не возбуждается при малой частоте вращения двигателя из-за отпайки дополнительных резисторов в монтажном блоке. Если монтажный блок отечественного производства, то снять его, разобрать и припаять отпаявшиеся резисторы к печатной плате. Монтажный блок производства СФРЮ неразборной конструкции. Он ремонту не подлежит и его необходимо заменять новым.

Пониженное напряжение генератора. Стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы при работе двигателя или постепенно отклоняется в начало шкалы. Здесь возможны Два варианта.

а) Контрольная лампа горит.
— износ или зависание щеток, окисление контактных колец ротора. Снять с генератора щеткодержатель с регулятором напряжения, проверить, свободно ли перемещаются щетки в щеткодержателе. Если щетки изношены (выступание щеток менее 5 мм), то заменить щеткодержатель с щетками. Протереть контактные кольца тряпкой, смоченной в бензине, а если они сильно пригорели, то зачистить их мелкозернистой шлифовальной шкуркой;
— поврежден регулятор напряжения. Проверить регулятор согласно описанной выше методике по схеме, приведенной на рис. 101. Поврежденный регулятор напряжения заменить;
— отсоединился провод от вывода «В» щеткодержателя. Проверить, присоединить провод;

Рис. 4. Схемы для проверки короткого замыкания вентилей выпрямительного блока:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — лампа 12 В, 1—3 Вт; 3 — генератор; а проверка «положительных» вентилей; б — проверка «отрицательных» вентилей

Напряжение генератора выше нормы. Стрелка вольтметра находится в красной зоне в конце шкалы при работе двигателя.

Причина неисправности — повреждение регулятора напряжения. Поврежденный регулятор напряжения заменить.