Почтительное «геннадий» или непочтительное «гена» недаром опубликованы с небольшой буквы! Это далеко не имя автослесаря, а шутливо-жаргонное прозвание электрогенератора – одного из самых важных участков авто, почти не изменившего свою систему за несколько десятков лет. Давайте ознакомимся с «геннадием» ближе, исследовав его крепкие и слабые стороны и осознав, с каких фронтов можно ожидать сюрпризов по электрической части авто.
Автомобильный генератор в сегодняшнем осознании порожден любовью населения земли к электрическому свету. Машины эпохи зари автомобилизма имели только простенький участок под наименованием «магнето» – малый генератор, соединенный с прерывателем зажигания, встроенный в корпус двигателя и выдающий только высоковольтные импульсы для работы свеч.
Ни лампочку, ни какой-нибудь другой покупатель электроэнергии к генератор присоединить было нельзя, потому машины XIX столетия озаряли дорогу карбидными лампами, в которых пылал ацетилен – от бензинового двигателя помощи ожидать не было необходимо…
Но довольно вскоре стало логично, что двигатель авто должен вызывать больше электричества: не только лишь для своей работы, но также и для работы внутренних потребителей – фар, клаксона, замерных приборов главной панели, зарядки аккумулятора и тому такого. Потому рядом с высоковольтной «искровой» обмоткой генератор возникла специальная обмотка – низковольтная, дающая рекордное напряжение. Генератор + ДИНамО-машина = магдино. Так стали зваться первые генераторы.
Однако так как генератор и магдино по традиции вделываются прямо в двигатель, производительность их урезана незначительными размерами. И когда стало понятно, что рост производительности генераторов неминуем, «гена» стал внутренним – он перебрался на держатель на блоке цилиндров и вращение стал получать от наружной передачи – ременной, а время от времени цепной или шестеренчатой.
Первые генераторы производили непрерывный поток, но после развития в конце ХХ столетия полупроводниковой промышленности и появления производительных выпрямительных диодов генераторы стали выполнять неустойчивый поток, который потом выпрямлялся до регулярного диодными мостами. Замена типа тока сделала возможным скачками во много раз и снизить габариты и массу генераторов, и поднять их производительность.
Фактически, современный генератор почти схож тому, что стоял на машинах, спроектированных и 10, и 20, и 30, и более лет тому назад. Двигатели и КП год за годом усугубляются, а чуть ли не основной наружный агрегат остается почти прежним.
Его конструкция неидеальна, однако представляет собой золотой баланс параметров и стоимости. Возникают, правда, особые узлы и улучшения – к примеру, вместо простого шкива для ремня на генератор может устанавливаться обгонная муфта, как в стартерном бендиксе, или в обмотке статора возрастает число катушек и усугубляется диодный мост, однако абсолютное большинство генераторов все-таки как и прежде обходятся традиционной системой.
2 половинки каркаса, отбавленные из алюминия, формируют «бочонок» и затянуты между собой болтами. Внутри «бочонка» размещена круговая обмотка – шпулька статора, с которой мы снимаем неустойчивое напряжение.
С внешней стороны к данной обмотке включен диодный мост, укрытый пластиковой защитной полукрышкой и делающий из переменного напряжения регулярное. Через корпус генератора проходит ось – вал, вертящийся на 2-ух подшипниках и наводимый в движение за шкив ремнем от коленвала двигателя.
На валу генератора установлен и крутится совместно с ним вихрь с катушкой внутри – магнит. Через пару скользящих контактов и угольные щетки на него подает управляющий поток стабилизатор напряжения, наблюдающий за тем, чтобы генератор вручал на выходе 14 вольт – без регулятора величина напряжения зависит от витков и может добиться нескольких десятков вольт, опасных для 12-вольтового автомобильного электрического оборудования.
Генератор на большинстве машин довольно несложен по системе, и из-за этого число видов его неисправностей мало, а диагностика проста. «Плавающих» проблем, которые трудно переловить и ограничивать, в нем почти никогда в жизни не бывает.
Наиболее слабые узлы генератора – не машинные, а электронные: это диодный мост, состоящий из 6 производительных диодов, соединенных в 3 группы на сделанной из алюминия пластине-радиаторе, и стабилизатор напряжения.
Выходят из строя они из-за высокие нагрузки (из-за периодической работы с перегрузкой от нештатных потребителей тока, если закуривать постороннюю машину, не заглушив собственный двигатель, или из-за длинного замыкания в банках аккумулятора), из-за появления микротрещин от регулярной смены подкапотной температуры в больших краях и проникания в трещинки жидкости, и время от времени вообще без заметных причин – с электроникой это случается… В регуляторе напряжения еще в довесок с годами стачиваются графитовые щетки. При этом и диодный мост, и стабилизатор напряжения в сборе со щетками могут быть изменены на новые.
На 2-ом месте по выходу из строя – подшипники. Их в генераторе 2 — более производительный и мощный ведущий, и обратный – больших размеров. Страдает в первую очередь ведущий, так как на него доводятся и перегрузка от твердо напряженного ремня, и вторжение пыли и жидкости снаружи. Подшипники показывают себя рокотом и визгом, который пропадает, если завести мотор при снятом ремне генератора. Они также могут быть изменены свежими.
На 3-ем месте – более малоприятные неисправности, впрочем и, к великой радости, более необычные. Могут уничтожиться до основания 2 медных колечка на валу – контакты для питания обмотки ротора, по которым скользят графитовые щетки регулятора напряжения.
Колечки эти довольно долговечны, так как пружины щеток слабые, однако, отделав несколько комплектов щеток, кольца с возрастом могут придти в непригодность. В роли запчастей встречаются далеко не всегда, и для точной модели генератора их можно не найти… В случае если приобрести удалось, то снимаются с вала они целым блоком (залиты в пластик), и одним блоком же устанавливаются новые.
Car Alternator
Еще от старости может случится уничтожение изоляции проводов обмотки статора и появиться длинное закрывание между витками. В большинстве случаев, такое чинить нерентабельно, впрочем в целом перемотка доступна. Неисправности типа уничтожения каркаса оценивать, пожалуй, не следует, впрочем и они, бесспорно, бывают, и, как ни странно, определенные российские изготовители генераторов поставляют в отдельную реализацию половинки «бочонка»…
Ремонт генератора. Теперь разберем ремонт генератора на жизненном образце. Авто ВАЗ-2115 прибыл на сервис с неприятностью неимения зарядки аккумулятора.
Электротехник, к его почести, не осудил, не смотря (как это довольно часто делается), диодный мост и стабилизатор гуртом, а сначала исследовал проводку к генератору, потом (не снимая генератор с машины) извлек из него стабилизатор напряжения и исследовал его с помощью внутреннего источника напряжения 15-16 вольт и загрузочной лампы, сымитировав стандартную работу – стабилизатор оказался исправен. Целыми были и щетки регулятора, контактные кольца на валу и обмотка ротора. После этого мастер посветил фонариком на диодный мост, увидел горелый диод, пришел к выводу о поломке моста… и рекомендовал общую смену генератора!
Почему? Все очень просто: на наш генератор, созданный Ржевским концерном автотракторного электрического оборудования ЭЛТРА, модели 5102.3771, ставится 80-амперный диодный мост МП13-80-3-2, стоящий в магазине… 909 руб, и меняется он не так, как, к примеру на старой-доброй «девятке», где это делалось с помощью отвертки и без снятия генератора с машины.
В нашем случае мост меняется с применением производительного паяльника, и генератор для этого, добром, должен прилечь на верстак.
Это большая возня, требующая кроме того некоторой опрятности. Мастер не пожелал соединяться с этим менее, чем за 2 000 руб, и намекнул владельцу, что стоимость запчасти и ремонта в 3 000 руб на генератор 2006 года производства смотрятся тускло на фоне расценки нового генератора в сборе в 4 450 руб.
Иными словами, можно за 3 000 отремонтировать, а можно за особые 1 500 руб к стоимости ремонта получить нового «гену» на гарантии, со свежими подшипниками, обмотками, гарантированно не имеющими усталостных трещин лака, и тому подобное. Обладатель договорился с такими резонами, и генератор был заменен на новый.
Вот такой внезапный исход… Мы планировали посмотреть за доступным реабилитационным монтажом, а встретились с крупноузловой дорогой подменой. Тем не менее, ремонт окончен, машина возобновила маневренность и ушла, и мы смогли в размеренной обстановке внимательным образом посмотреть на генератор изнутри, проанализировать систему и разобраться, прав ли был мастер. И более того, нам никто не запрещает отремонтировать его самостоятельно.
Генератор изнутри. Разборку генератора начинаем со снятия шкива с вала: 6-ручьевой шкив под поликлиновый ремень внимательно прижимаем в тисках через алюминиевые подкладки и откручиваем гайку пневмогайковертом. Легкие отпечатки замятия на шкиве не страшны, если они контролируемы и предсказуемы – ни канавки, ни кромки не деформированы.
На валу заметен паз под шпонку, но шпонки самой нет, как нет и паза для нее в шкиве. На этом генераторе шкив укрепляется трением – затяжкой гайки с гровером с упором во внутреннее кольцо подшипника, а через него – в вихрь.
Снимаем пластмассовую «полукрышку», под которой скрываются диодный мост и стабилизатор напряжения. Видим, что мост неисправен – прорван по меньшей мере 1 диод из 6. Это существенно даже без проверки тестером – хорошо видно, что диод обуглен.
Стабилизатор напряжения снимается без проблем – откручиванием 2-ух гаек М8. Электрически его проводили проверку, зрительно также хорошо видно, что щетки изношены немного. Продуваем, оттираем и отменяем в сторону.
Отныне надо демонтировать диодный мост. Как рассказывалось, снимается он сложно, после отпаивания 6 выводов 3-х катушек обмотки. Применяем 100-ваттный паяльник и маленькую «минусовую» отвертку, которой, равномерно прогревая раз за разом точки ужин, приподнимаем мост. Каждую из 6 пунктов пайки надо будет будоражить по 4-5 раз, чтобы снять мост осмотрительно, не вытянув провода из обмотки и не поразив лакированную изоляцию.
Даже с условием, что мы заимели новый диод, чтобы добраться до испорченного, надо разобрать «бутерброд» из 2-ух алюминиевых и 2-ух пластиковых «подков», для чего надо будет просверлить 4 алюминиевые заклепки, которые затем понадобится заменить винтами М3. После высверливания заклепок подковы продолжают удерживать совместно наваренные (да-да, наваренные, а не слитые) выводы диодов – и из-за замены одного нам надо будет поесть кусачками контакт других 5-и!
Реконструировать контакт надо будет не сваркой, а пайкой, что будет сложно – выводы крайне длинные. После того, как клепки высверлены и сварка откушена, необходимая «подковка» будет у нас в руках.
Можно вышибить прессованный диод и запрессовать новый с помощью тисков и оптимальных оправок из торцевых головок на 10-12. Затем собрать «бутерброд подков», свернув винтами и запаяв все разделенные контакты. К примеру искренно, даже у эксперта с значительными способностями электромонтажных работ данная задумка не вызовет интереса, и мастер, надоумивший смену генератора, в целом, прав…
Но если мы ремонтируем генератор самостоятельно, не переплачивая за убийственность автоэлектриков, то траты на новый диодный мост будут единственными расходами, и 900 руб все равно будут существенно меньше 4,5 тысяч за новый генератор в сборе. Потому возьмем мост и продолжим разборку генератора, чтобы отдефектовать его до последнего винтика и не сомневаться в агрегате навечно! «Располовиниваем» корпус и извлекаем статор с обмотками…