Данный метод заключается в поддержании постоянной величины зарядного тока на клеммах АКБ. По правилам эта величина должна равняться одной десятой емкости батареи, например если у нас аккумулятор 6СТ 55 то заряжать его нужно постоянным током, равным 5,5 Ампер. Недостатком такого метода может быть то, что для поддержания постоянства тока необходимо вручную корректировать это значение примерно каждые два часа с начала зарядки, так как со временем оно уменьшается. В современных ЗУ имеются встроенные электронные механизмы стабилизации величины тока в автоматическом режиме.
Генератор.
Генератор служит для питания током всех потребителей электрооборудования автомобиля и для заряда аккумуляторной батареи при средней и большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.
На изучаемых автомобилях устанавливаются трехфазные генераторы переменного тока с выпрямителями на кремниевых диодах, преобразующих переменный ток в постоянный. Кремниевые диоды имеют больший срок службы, пропускают малый обратный ток, надежно работают в широком диапазоне температур, а также обладают малыми габаритами и массой, что позволяет устанавливать их в крышке генератора автомобиля.
Все генераторы, устанавливаемые на изучаемых автомобилях, имеют одинаковое устройство и принцип действия. Поэтому рассмотрим устройство и работу генератора на примере генератора 37.3701, устанавливаемого на автомобиль ВАЗ-2109.
Устройство генератора.
Генератор (рис. 2.4) состоит из статора, ротора, щеток, выпрямительного блока, электронного регулятора напряжения двух крышек, которые стягиваются при помощи стяжных болтов, а также приводного шкива с вентилятором.
Статор состоит из сердечника и катушек обмотки. Сердечник статора изготовляют в виде кольца из отдельных стальных пластин, изолированных друг от друга лаком. На его внутренней поверхности имеются зубцы, на которые надеты катушки. Катушки образуют обмотку статора, разделенную на три фазы, расположенные под углом 120° по отношению друг к другу. Одни концы каждой фазы соединены между собой в одну точку, называемую нулевой, а другие выводятся в цепь.
Ротор состоит из вала на котором напрессована втулка с обмоткой возбуждения, и шести пар электромагнитных полюсных наконечников, создающих под действием обмотки возбуждения магнитное поле. На валу ротора установлены два контактных кольца, через которые в обмотку возбуждения подается электрический ток. По контактным кольцам скользят графитовые щетки, соединенные с выводами В и Ш (п. 10; 12) регулятора напряжения. Ротор вращается в шариковых подшипниках, установленных в передней и задней крышках. Они заполнены специальной смазкой, рассчитанной на весь срок службы генератора. В связи с тем, что для заряда аккумуляторной батареи необходим постоянный ток, внутри задней крышки генератора помещен выпрямительный блок, преобразующий переменный ток в постоянный.
Выпрямительный блок представляет собой две алюминиевые пластинки с запрессованными в них шестью диода-
ми, пропускающими электрический ток только в одном направлении, т.е. создающими в цепи постоянный электрический ток (одного направления). На пластине выпрямительного блока установлены еще три дополнительных диода. Напряжение, снимаемое с этих дополнительных диодов, идет для питания постоянным током обмотки ротора и цепи контроля исправности генератора с помощью контрольной лампы разряда аккумуляторной батареи, помещенной на щитке приборов.
Электронный регулятор напряжения представляет собой неразборный и нерегулируемый узел, в котором нет обычных электромагнитных реле с контактами. В паз регулятора напряжения вставляется щеточный узел — пластмассовый щеткодержатель с двумя щетками.
Приводной шкив с вентилятором установлен на переднем конце вала ротора.
Вентилятор служит для охлаждения статора, ротора и выпрямителя. Охлаждающий воздух засасывается через окна в задней крышке, проходит внутри генератора и выходит через окна передней крышки наружу.
Для подавления радиопомех и защиты электронного оборудования от импульсов напряжения в системе зажигания на генераторе устанавливается конденсатор.
1 – аккумуляторная батарея;
2 – генератор;
3 – основной блок предохранителей;
4 – замок зажигания;
5 – монтажный блок;
6 – сигнальная лампа неисправности АКБ
Работа генератора осуществляется следующим образом. При включении зажигания загорается контрольная лампа на щитке приборов, сигнализирующая о том, что в обмотку возбуждения ротора поступает ток от аккумуляторной батареи. Протекающий по обмотке возбуждения ток создает вокруг полюсов ротора магнитный поток. После пуска двигателя, когда ротор генератора стал вращаться, под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный -полюс ротора. Поэтому магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по силе и направлению. Переменный магнитный поток пересекает витки обмотки статора, индуцируя в нем ЭДС.
Переменное напряжение и ток, индуцированные в обмотке статора, выпрямляются выпрямительным блоком, и для питания потребителей идет уже постоянный ток, снимаемый с клеммы генератора. Одновременно с общего вывода дополнительных диодов подается выпрямленное напряжение для питания обмотки возбуждения ротора.
У работающего исправного генератора напряжение на клемме и на общем выводе дополнительных диодов равны. Поэтому в контрольную лампу щитка ток не поступает, и она не горит. В этом случае обмотка возбуждения генератора питается от выпрямителя на трех дополнительных диодах, а аккумуляторная батарея заряжается от генератора. Если контрольная лампа будет гореть, то это указывает на неисправность генератора, когда он вообще не дает напряжения или оно ниже напряжения аккумуляторной батареи.
На автомобилях с генераторами переменного тока в основном работают транзисторные реле-регуляторы, которые, как правило, являются регуляторами напряжения. Необходимость в ограничении силы тока и реже обратного тока отсутствует, так как генератор переменного тока обладает свойством самоограничения силы тока нагрузки, а роль реле обратного тока выполняет выпрямительное устройство генератора. Ниже приведены реле-регуляторы напряжения, как правило, не требующие регулировки и технического обслуживания в течение всего срока службы.
При увеличении частоты вращения ротора, когда напряжение генератора превысит 13,7...14,5 В, при помощи регулятора напряжения прекращается поступление тока в обмотку возбуждения ротора. В результате этого напряжение генератора падает, регулятор снова пропускает ток в обмотку возбуждения и процесс повторяется. Благодаря большой частоте протекания этого процесса напряжение этого генератора остается практически постоянным в пределах 13,7...14,5 В. Замыкание и размыкание цепи питания обмотки возбуждения генератора происходит за счет открытия и закрытия выходного транзистора в регуляторе в зависимости от управляющего напряжения на выводе регулятора напряжения.
Более точный контроль напряжения в цепи электрооборудования осуществляется вольтметром, расположенным на щитке приборов. Если при работе двигателя стрелка находится в начале шкалы красной зоны, напряжение тока, отдаваемого генератором, ниже нормы, а если в конце шкалы — выше нормы. При нормальном напряжении стрелка должна находиться в зеленой зоне шкалы в пределах
13,7...14,5 В.
Реле-регулятор – это устройство, которое регулирует ток от генератора автомобиля, не давая перезарядить аккумулятор, уберегая его от перезаряда, губительного для батареи. Таким образом, это устройство намного продлевает срок службы АКБ.
По сути это просто стабилизатор напряжения, который не дает напряжению от генератора превышать порог в 14,5 Вольта, это очень точный прибор и обязательный для всех типов автомобилей. Однако его можно различить на два типа.
Типы реле – регулятора
Если утрировать то видов всего два, но каждый работает по одинаковому принципу, а именно «режет» или увеличивает напряжение до нужного показателя.
· Совмещенный со щеточным узлом. Обычно крепится на сам генератор, в корпусе где находятся щетки, находится и реле-регулятора.
· Отдельный. Обычно крепится на кузове автомобиля, провода идут от генератора на него, а только после на аккумулятор.
Корпуса неразборные и туго и у другого типа (зачастую залиты герметиками или специальными клеями), то есть они не ремонтируются. Если честно то стоят они достаточно дешево, особенно на наши ВАЗ, так что легче купить новый, чем ковырять старый.
Это самые распространенные виды. Если ваше реле «накрылось» идет постоянный перезаряд, тогда стоит его менять, однако для начала нужно убедиться что дело именно в нем. Сейчас существуют всего два способа проверки: — не снимая на самом автомобиле, и проверка уже снятого реле. Разберем оба варианта.
Как проверить реле — регулятора не снимая с машины?
Косвенные признаки
Если у вас «регулятор» вышел из строя – вы это очень быстро заметите, особенно если на улице зима и морозы. Дело в том, что будет присутствовать либо «недозаряд» либо перезаряд батареи. При недозаряде – вы попросту не запустите свой автомобиль – приходите на стоянку вставляете ключ, а авто еле – еле крутит двигатель, либо вообще не запускает, иногда гаснут даже лампочки.
При перезаряде – будет происходить практически тоже самое, только поводом будет служить выкипание электролита из банок АКБ. Косвенно можно определить по быстрому уменьшению электролита в банках, и белому налету на аккумуляторе сверху, а также на частях кузова под ним. Стоит уже задуматься и проверить реле регулятора.
Однако это не наш метод, нам нужно убедиться более точно.
Правильный метод
Для этого будем использовать наш вольтметр, нам нужно замерить напряжение на клеммах аккумулятора, при запущенном двигателе. Для начала хочу отметить что при незапущенном двигателе нормальное напряжение должно быть в пределах 12,7В, возможно чуть меньше, но если у вас уже 12В, то АКБ нужно подзаряжать! Или искать причины недозаряда.
ИТАК:
Запускаем двигатель
Ставим мультиметр на значение до 20 Вольт
Подсоединяем щупы к клеммам
Если напряжение примерно в пределах 13,2 – 14В, это нормально.
Увеличиваем обороты (скажем до 2000 — 2500), напряжение начнет расти, примерно от 13,6 до 14,2 В, это также нормально.
Далее пробуем на максимальных оборотах (более 3500), напряжение должно быть от 14 до 14,5В, но не больше!
Если у вас есть отклонения, в большую или меньшую сторону, а именно при любых оборотах напряжение так и осталось в 12,7В, или даже упало до 12В, то это говорит о неисправности реле-регулятора.
Также если напряжение выше 14,5В, например – 15 – 16В, опять же неисправен реле-регулятора, нужно менять.
Если быть до конца честным, не всегда неисправность указывает только не реле, зачастую выходит из строя сам генератор. Если «регулятор» находится отдельно, то нужно для начала поменять его, если ничего не поменялось, снимаем генератор и полностью проверяем систему. Если щеточный узел совмещен вместе с реле, то генератор нужно снимать обязательно!
Проверяем совмещенный реле-регулятора автомобиля
Первым будем проверять совмещенную схему реле-регулятора вместе со щеточным узлом. Такие сейчас ставятся на многие иномарки, да и кстати на многие отечественные автомобили (зачастую носят маркировку Я212А).
Как вы понимаете здесь обязательно снимать генератор и разбирать его, так как этот совмещенный узел крепится сзади рядом с валом генератора, по которому и ходят эти щетки. Для этого:
Ищем на генераторе сзади специальное «окошко», куда погружаются щетки.
Откручиваем болт крепления.
Извлекаем щеточный узел.
Очищаем его — как правило, он будет в графитовой пыли, щетки сделаны из графита, с применение специального угля.
Затем нам нужно его проверить, но для этого собираем определенную схему, желательно использовать блок питания с регулируемой нагрузкой или зарядное устройство. Также нам нужно взять обычную лампочку на 12В от автомобиля, например от «габаритов», будут нужны провода для сборки всей системы.
Возможно, нам понадобиться аккумулятор, ведь многие зарядные устройства без него не работают. А вот уже от провода с аккумулятора подсоединяем реле-регулятора, к щеткам которого подключаем лампочку на 12В, сделать это можно небольшими крокодильчиками, главное не сломать графитовые элементы. Небольшая схема для понимания.
Если подключить все в спокойном состоянии, то лампочка просто загорится и будет гореть, это нормально, так как щеточный узел является проводником электричества от вала. Напомню в спокойном состоянии, напряжение на щетках будет примерно 12,7В.
Теперь на зарядном устройстве нам нужно поднимать напряжение, до 14,5 В, лампа будет гореть, но при достижении этого порога она должна погаснуть! То есть 14,5 В это своего рода «отсечка» дальнейшего роста напряжения! Если понизить значение, то лампа опять должна загореться. Тогда ваш реле-регулятора рабочий, он прошел проверку.
В случае если напряжение достигло 15 — 16В, а лампочка горит, это значит реле вышло из строя его нужно заменить! Он не дает «отсечку» и будет способствовать перезаряду АКБ. Вот такая вот простая проверка. Сейчас небольшое видео по теме.
Проверка отдельного реле
Аналогично можно проверить новый тип регулятора, то есть отдельный, здесь процесс проверки намного облегчен. Для примера возьмем модель типа Я112B, они устанавливались на многие отечественные авто раньше (ВАЗ).
Это отдельный элемент, поэтому просто откручиваем его от кузова (бывает и от крышки генератора) и присоединяем к нашему стенду, еще раз хочу напомнить желательно — иметь блок питания на 12В, тогда процесс проверки на много облегчается. Если нет, используем зарядное устройство (с режимами регулировки) и подключаем по нижней схеме.
Проверка такая же, повышаем напряжение до 14,5 В, лампа должна погаснуть, если нет, или отключается при напряжении намного выше – то реле вышло из строя нужна замена.
Старый тип или проверка 591.3702-01
Это совсем старый тип реле, он устанавливался еще на «копейки», а также на многие заднеприводные автомобили. Он также всегда отдельно крепился на кузове, но проверка здесь немного отличается по контактам.
Если взять их маркировку, то их всего два – «67» и «15». Первый контакт «67» — это минус как собственно и корпус реле, а вот «15» — это плюс. Принцип действия такой же, подсоединяем наше зарядное устройство — начинаем проверку, повышаем напряжение до 14,5В, дальше смотрим на лампу. Если отключилась хорошо, нет – плохо, замена.
Есть еще один – если подключить лампочку, в обход реле регулятора к проводам которые шли на контакты 15 и 67, далее снять с плюсовой клеммы АКБ провод – если мотор не заглох, значит генератор «живой».
Что еще может быть?
Зачастую при виновником проблем с зарядом может быть не сам регулятор, а его клеммы, от времени, они как и многие на автомобиле окисляются – что не дает нормально работать генератору и подзаряжать нашу батарею, поэтому для начала прежде чем менять этот узел постарайтесь его прочистить, убрать окислы и прочие налеты. Кстати это касается и клемм аккумулятора, их нужно чистить и защищать, хотя бы раз в сезон.
Поэтому первым делом, если мультиметр выдает вам — 11 или чуть ниже 12В на клеммах машины, попробуйте для начала прочистить клеммы и контакты, затем замерьте еще раз. Вполне возможно что причина в них.
Крепление генератора к двигателю на всех рассматриваемых автомобилях осуществляется подвижно на болтах, вставляемых в отверстие приливов крышек со втулками. С верхней стороны генератор крепится к двигателю через натяжную планку с прорезью, обеспечивающей перемещение генератора при регулировке натяжения или замене приводного ремня (ремня вентилятора).