Генератор

Описание конструкции

На автомобиле ВАЗ-2105 устанавливается генератор 37.3701 ( ранее устанавливался генератор Г-222). Это трехфазная синхронная электрическая машина с электромагнитным возбуждением и встроенным выпрямителем на кремниевых диодах. Ротор генератора приводится во вращение с помощью ремня, от шкива коленчатого вала двигателя автомобиля.

Генератор установлен на кронштейне в передней части двигателя с правой стороны.

Генератор 37.3701
Рисунок 1. Генератор 37.3701*
1 - поджимная втулка; 2- втулка; 3 - буферная втулка; 4 - задняя крышка; 5 - винт крепления выпрямительного блока; 6 - выпрямительный блок; 7 - вентиль; 8 - конденсатор; 9 - задний подшипник; 10 - контактные кольца; 11 - вал ротора; 12 - щетка; 13 - вывод «30»; 14 - вывод «61»; 15 - щеткодержатель; 16 - вывод «В» регулятора напряжения; 17 - регулятор напряжения; 18 - шпилька крепления; 19 - вентилятор; 20 - шкив; 21 - пластины; 22 - кольцо; 23 - передний подшипник; 24 - обмотка ротора; 25 - ротор; 26 - обмотка статора; 27- статор; 28 - передняя крышка. * С 1996 г. изменены конструкция регулятора напряжения и место вывода «61».

Техническая характеристика генератора 37.3701( Г-222)

Максимальный отдаваемый ток ( при напряжении 13 В и частоте вращения ротора 5000 мин - 1 ), А

55(45)

Рабочее напряжение , В

13,6-14,6

Передаточное отношение двигатель - генератор

2,04

Направление вращения ( со стороны привода )

правое

Статор и крышки генератора скручены четырьмя болтами. Вал ротора вращается в двух шариковых закрытых подшипниках. Смазка в подшипники закладывается на весь срок службы генератора. Внутреннее кольцо заднего подшипника напрессовано на вал ротора, а наружное - запрессовано в заднюю крышку генератора. Второй подшипник ротора запрессован в переднюю крышку генератора и зажат с двух сторон пластинами с четырьмя болтами.

Обмотка статора - трехфазная, соединенная по схеме «звезда». Реле сигнализатора заряда аккумуляторной батареи подключено к выводу нулевого провода (генератор Г-222). У генератора 37.3701 лампа сигнализатора заряда соединена с выводом диодов питания обмотки возбуждения. Если после пуска двигателя лампа сигнализатора горит , это значит, что в цепи генератора возникла неисправность.

Выпрямитель - мостовой схемы, состоит из шести силовых ограничительных диодов. Они запрессованы в две подковообразные алюминиевые пластины - радиаторы. На одной из пластин находятся три дополнительных диода, через которые питается обмотка возбуждения генератора после пуска двигателя. Пластины объединены в выпрямительный блок, который закреплен на задней крышке генератора.

Обмотка возбуждения генератора распологается на роторе. Выводы обмотки припаяны к двум медным контактным кольцам на валу ротора. Питание к ним подводится через две медно-графитные щетки. С 1996 г. щеткодержатель конструктивно объединен с электронным интегральным регулятором напряжения и закреплен на задней крышке генератора автомобиля.

Конструкция регулятора напряжения неразборная, ремонту он не подлежит.

Схема соединений генератора 37.3701
Схема соединений генератора 37.3701
1 - аккумуляторная батарея; 2 - генератор; 3 - монтажный блок; 4 - выключатель зажигания; 5 - лампа сигнализатора заряда аккумуляторной батареи, расположенная в комбинации приборов; 6 - вольтметр.

Схема соединений генератора Г-222
Схема соединений генератора Г-222
1 - аккумуляторная батарея; 2 - генератор; 3 - реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи; 4 - монтажный блок; 5 - выключатель зажигания; 6 - вольтметр; 7 - контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи, расположенная в комбинации приборов

Для того, чтобы защитить бортовую сеть от скачков напряжения при работе системы зажигания и снижения радиопомех между выводом «плюс» и «массой» генератора подключен конденсатор емкостью 2,2 мкф. Он установлен на задней крышке генератора.

Возможные неисправности, их причины и методы устранения

Причина неисправности

Метод устранения

Стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы

1. Проскальзывание ремня привода генератора

1. Необходимо отрегулировать натяжение ремня

2. Обрыв в цепи питания обмотки возбуждения

2. Восстановите соединение

3. Поврежден регулятор напряжения генератора

3. Нужно заменить регулятор

4. Износ или зависание щеток генератора; окисление контактных колец

4. Замените щеткодержатель со щетками; протрите кольца тряпкой, смоченной в бензине

5. Обрыв или короткое замыкание на массу обмотки возбуждения генератора

5. Надо заменить ротор

6. Короткое замыкание или обрыв в одном или нескольких вентилях выпрямительного блока

6. Замените выпрямительный блок генератора

7. Обрыв или межвитковое замыкание в обмотке статора

7. Замените статор генератора

8*. Обрыв в цепи подачи напряжения от вывода "30" к штекеру "15" генератора

8. Восстановите соединения, проверьте предохранитель "10"

9*. Замыкание между винтом крепления щеткодержателя и шиной щетки, присоединяемой к выводу "В" регулятора

9. Устраните замыкание или замените пластмассовое основание щеткодержателя

10**. Обрыв или короткое замыкание в дополнительных диодах выпрямительного блока

10. Необходимо заменить поврежденные диоды или выпрямительный блок

Контрольная лампа не горит. Стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы**

1. Перегорела контрольная лампа

1. Замените контрольную лампу

2. Обрыв в цепи между выводом "30" и штекером "61" генератора

2. Восстановите соединение, проверьте предохранитель "10"

3. Нет контакта между выводами "В" и "Ш" регулятора напряжения и выводами щеток (у генераторов выпускало 1996 г .)

3. Зачистите выводы "В" и "Ш" регулятора напряжения и выводы щеток, подогните выводы регулятора

4. Отсоединился провод от вывода "В" щеткодержателя

14. Присоедините провод

Стрелка вольтметра находится в красной зоне в конце шкалы

1. Поврежден регулятор напряжения (короткое замыкание между выводом "Ш" и массой)

1. Замените регулятор напряжения

2*. Замыкание между винтом крепления щеткодержателя и шиной щетки, присоединяемой к выводу "Ш" регулятора

2. Устраните замыкание или замените пластмассовое основание щеткодержателя

Повышенная шумность генератора

1. Ослаблена гайка шкива генератора

1. Затяните гайку

2. Повреждены подшипники генератора

2. необходимо заменить подшипники

3. Межвитковое замыкание (вой генератора)

3. Замените статор

4. Скрип щеток

4. Протрите щетки и контактные кольца хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине

* Неисправности только для генератора Г-222

** Неисправности только для генератора 37.3701 Остальные неисправности общие для обоих генераторов.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

1. "Минус" аккумуляторной батареи всегда должен надежно соединяться с массой, а "плюс" - подключаться к зажиму "30" генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора и они повредятся.

2. Не допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Это вызовет возникновение кратковременных перенапряжений на зажиме "30" генератора, которые могут повредить вентили выпрямителя и электронные устройства в бортовой сети автомобиля.

3. Запрещается проверка работоспособности генератора "на искру" даже кратковременным соединением зажима "30" генератора с массой автомобиля. При этом через вентили протекает значительный ток и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра и вольтметра.

4. Вентили генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание).

5. Запрещается проверка электропроводки автомобиля мегомметром или лампой, питаемой напряжением более 12 В. Если такая проверка необходима, то предварительно следует отсоединить провода от генератора.

6. Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от вентилей выводами фазных обмоток.

7. Провод, присоединяемый к штекеру "67" генератора, не следует путать с проводом, присоединяемым к штекеру 12 центрального вывода обмотки статора. Если ошибочно поменять местами провода, то перегорит предохранитель и повредятся контакты регулятора напряжения.

8. При электросварке узлов и деталей кузова автомобиля следует обязательно отсоединять провода от всех клемм генератора и аккумуляторной батареи.

Проверка генератора на стенде

Проверка на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его характеристик номинальным. У проверяемого генератора щетки должны быть хорошо притерты к контактным кольцам коллектора, а сами кольца чистыми.

Установите генератор на стенд и выполните соединения как указано на рисунке

Схема для проверки генератора Г-222 на стенде
Схема для проверки генератора Г-222 на стенде
1 - генератор; 2 - вольтметр; 3 - амперметр; 4 - реостат; 5 - выключатель; 6 - аккумуляторная батарея

Схема для проверки генератора 37.3701 на стенде
Схема для проверки генератора 37.3701 на стенде
1 - контрольная лампа 12 В, 3 Вт; 2 - генератор; 3 - вольтметр; 4 - реостат; 5 - амперметр; 6 - выключатель; 7 - аккумуляторная батарея

Включите электродвигатель стенда, реостатом установите напряжение на выходе генератора 13 В и доведите частоту вращения ротора до 5000 мин-1. Дайте генератору поработать на этом режиме не менее 2 мин, а затем замерьте силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 55 А (45 А у генератора Г-222).

В случае, сли замеренная величина отдаваемого тока меньше, то это говорит о неисправностях в обмотках статора и ротора, о повреждении вентилей выпрямительного блока. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей, чтобы определить место неисправности.

Напряжение на выходе генератора проверяется также при частоте вращения ротора 5000 мин-1. Реостатом установите ток отдачи 15 А и замерьте напряжение на выходе генератора, которое должно быть (14,1±0,5) В при температуре окружающего воздуха и генератора (25±10) °С.

В случае, если напряжение не укладывается в указанные пределы, необходимо заменить регулятор напряжения новым, заведомо исправным, и повторите проверку. Если напряжение будет нормальным, то, следовательно, старый регулятор напряжения поврежден и его необходимо заменить. А если напряжение по-прежнему не будет укладываться в указанные выше пределы, то необходимо проверить обмотки и вентили генератора.

Проверка генератора электронным осциллографом

Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения генератора точно и быстро проверить его исправность и определить характер повреждения.

Для проверки присоедините к выводу "30" генератора амперметр, реостат, выключатель и аккумуляторную батарею, как показано на рисунок выше. Кроме того, у генератора Г-222 подключите штекер "15" к клемме "плюс" аккумуляторной батареи.

Форма кривой выпрямленного напряжения генератора
I - генератор исправен; II - вентиль пробит; III - обрыв в цепи вентиля

У генератора 37.3701 отсоедините от штекера "В" регулятора напряжения провод общего вывода трех дополнительных диодов и соедините штекер "В" с клеммой "плюс" аккумуляторной батареи через лампу 12 В, 3 Вт. Наконечник отсоединенного провода изолируйте, чтобы он не замкнулся с массой. Таким образом, питание на обмотку возбуждения будет подаваться непосредственно от аккумуляторной батареи.

Включите электродвигатель стенда и доведите частоту вращения ротора до 1500-2000 мин-1. Выключателем 6 отключите аккумуляторную батарею и реостатом 4 установите ток отдачи 10 А.

Проверьте осциллографом напряжение на клемме "30" генератора. При исправных вентилях и обмотке статора кривая выпрямленного напряжения имеет пилообразную форму с равномерными зубцами (рисунок I).

Если имеется обрыв в обмотке статора либо обрыв или короткое замыкание (вентиль пробит) в вентилях выпрямителя, форма кривой резко меняется: нарушается равномерность зубцов и появляются глубокие впадины (рисунок II и III).

У генератора 37.3701 необходимо проверить также напряжение на штекере "61" или на наконечнике провода, отсоединенного от штекера "В" регулятора напряжения. Эти точки являются общим выводом трех дополнительных диодов, питающих обмотку возбуждения при работе генератора. Форма кривой напряжения здесь тоже должна иметь правильную пилообразную форму. Неправильная форма кривой свидетельствует о повреждении дополнительных диодов.

Проверка генератора

Для наглядности проверки сделаны на снятом генераторе, но их можно провести и на автомобиле, отсоединив провода от аккумуляторной батареи и генератора.

Проверка выпрямительного блока на короткое замыкание

Снимаем провод с вывода регулятора напряжения.

Проверяем выпрямительный блок омметром или с помощью контрольной лампы и аккумуляторной батареи (смотрите «Проверка электрических цепей»). Если сопротивление велико (стрелка прибора отклонилась на «бесконечность» или контрольная лампа не горит), вентили исправны.

Общая проверка

Проверяем на «пробой» положительные и отрицательные вентили. «Плюс» омметра подсоединяем к выводу «30» генератора, а «минус» - к его корпусу. Если омметр показывает малое сопротивление (стрелка прибора отклонилась к нулю или контрольная лампа не горит), то один или несколько вентилей «пробиты».

Уточненная проверка

Для проверки положительных вентилей «плюс» прибора соединяем с выводом «30» генератора, а «минус» - с одним из болтов крепления выпрямительного блока. Малое сопротивление означает, что «пробит» один из вентилей.

В случае выхода из строя элементов выпрямительного блока рекомендуем менять его в сборе. Допускается замена отдельных диодов, однако потребуется их перепрессовка в держатель - операция, требующая аккуратности и навыка.

Проверка обмотки возбуждения ротора

Снимаем регулятор напряжения (смотрите «Замена регулятора напряжения»).

Через окно в крышке генератора проверяем ротор на короткое замыкание на корпус, соединив один вывод омметра с крыльчаткой генератора, а другой с контактным кольцом обмотки возбуждения.

Проверяем отсутствие обрыва в обмотке возбуждения, подсоединив выводы прибора к контактным кольцам.

Проверка конденсатора

Снимаем конденсатор (смотрите «Ремонт генератора»).

Для проведения проверки конденсатора используется специальный прибор, но предварительно оценить состояние конденсатора можно омметром. Закорачиваем вывод конденсатора на его корпус, чтобы он разрядился. Подсоединяем к выводу корпуса и наконечнику провода щупы омметра (омметр лучше переключить в верхний предел измерений). Стрелка должна резко отклониться в сторону нуля, а затем плавно вернуться в конец шкалы, к символу «бесконечность». Если поменять полярность, то стрелка должна еще больше отклониться к нулю.

Неисправный конденсатор необходимо заменить.

Замена ремня привода генератора

Для удобства проведения операции необходимо снять аккумуляторную батарею с автомобиля.

Головкой «на 17» ослабляем гайку крепления генератора к регулировочной планке.

Монтажной лопаткой смещаем генератор к блоку цилиндров. В случае, если для этого требуется чрезмерное усилие, то, сняв брызговик двигателя (смотрите «Замена подушек и штанги стабилизатора поперечной устойчивости»)

ключом «на 19» ослабляем затяжку болта нижнего крепления генератора.

Сместив генератор к двигателю, снимаем изношенный ремень и надеваем новый.

Отжимая монтажной лопаткой генератор от двигателя автомобиля, натягиваем ремень и в таком положении затягиваем гайку крепления генератора к регулировочной планке.

Правильное натяжение ремня устанавливаем по величине прогиба его ветви на участке между шкивами генератора и насоса охлаждающей жидкости или насоса и коленчатого вала, под усилием 10 кгс. В первом случае прогиб должен составлять 10-15 мм, во втором - 12-17 мм.

После окончания регулировки закручиваем нижнюю гайку крепления генератора и устанавливаем брызговик двигателя.

Замена регулятора напряжения

Снять интегральный регулятор напряжения можно с генератора, установленного на двигателе, но для наглядности порядок работы показан на снятом агрегате.

Отсоединяем наконечник провода от вывода регулятора напряжения.

Крестообразной отверткой отворачиваем два винта крепления регулятора напряжения

и снимаем его в сборе со щеткодержателем.

Для проведения проверки регулятора подсоединяем к щеткам вольтметр или контрольную лампу. На вывод «В» регулятора подаем «плюс» от аккумуляторной батареи напряжением 12В (на фото желтый провод), а на контакт «масса» - «минус». Если напряжения нет (контрольная лампа не горит) - регулятор неисправен.

Устанавливаем новый регулятор на генератор и, придерживая его (преодолевая усилие сжатых пружин щеток), закручиваем винты.

Подсоединяем к выводу регулятора провод.

Снятие генератора

Работу удобнее проводить на смотровой канаве или подъемнике.

Отсоединяем штекер от вывода «61» генератора (аккумуляторная батарея и термостат для наглядности сняты).

Сдвинув изоляционный чехол, ключом «на 10» отворачиваем гайку крепления проводов на выводе «30» генератора и отсоединяем провода.

Снимаем ремень привода со шкива генератора (смотрите «Замена ремня привода генератора»).

Ключом «на 17» откручиваем две гайки и снимаем регулировочную планку.

Открутив гайку нижнего крепления генератора (см. «Замена ремня привода генератора», ),...

вынимаем болт и втулку. Генератор при этом будет держаться на кронштейне.

Снимаем генератор с автомобиля, опустив его вниз между кронштейном и поперечиной передней подвески.

Устанавливать генератор на автомобиль необходимо в обратной последовательности. После установки регулируем натяжение ремня привода (смотрите «Замена ремня привода генератора»).

Ремонт генератора

Снимаем генератор с двигателя (смотрите «Снятие генератора»).

Ключом «на 10» откручиваем гайку

и снимаем наконечник провода конденсатора с вывода «30» генератора.

Снимаем регулятор напряжения (смотрите «3амена регулятора напряжения»).

Снимаем изоляционную шайбу.

Ключом «на 19» откручиваем гайку шкива генератора. При этом ротор от проворачивания удерживаем отверткой за выступ крыльчатки (осторожно, не погните деталь).

Снимаем детали шкива и вентилятора.

Зубилом выбиваем из паза вала шпонку

и снимаем установленное за ней кольцо.

Ключом «на 10» откручиваем четыре гайки

и вынимаем болты, стягивающие крышки генератора.

Снимаем переднюю крышку.

В случае, если вал ротора плотно сидит в подшипнике, можно, удерживая генератор на весу за переднюю крышку, выбить вал через оправку из мягкого металла.

Снимаем регулировочную шайбу. Внимание, при сборке не забудьте установить ее на место.

Для замены переднего подшипника ключом «на 8» откручиваем четыре гайки, стягивающие крышки.

При сборке они были законтрены -торцы шпилек вмяты. Гайки при откручивании деформируют металл, создавая дополнительное сопротивление. Если гайки будут повреждены, при сборке потребуются новые.

Снимаем наружную

и внутреннюю крышку вместе с винтами.

Через оправку выбиваем подшипник

Устанавливаем новый подшипник, нанося легкие удары по его наружному кольцу через оправку. В качестве нее можно использовать отрезок трубы подходящего размера.

Устанавливаем крышки подшипников, закручиваем гайки

и бородком или зубилом вновь гайки крепления клемм статора к контрим их.

Выколоткой из мягкого металла выбиваем ротор из задней крышки.

Ротор снимается вместе с подшипником.

Замена заднего подшипника требуется реже. При необходимости нужно стягивать его с вала ротора универсальным съемником.

Новый подшипник запрессовываем, нанося четкие и легкие удары через оправку - и только по внутреннему кольцу.

Головкой «на 8» откручиваем три гайки крепления клемм статора к выпрямительному блоку.

Из задней крышки извлекаем три болта вместе с изоляционными прокладками

снимаем статор

и вынимаем выпрямительный блок.

Проверку выпрямительного блока смотрите в разделе «Проверка генератора».

Вентиль (диод) имеет одностороннюю проводимость. Неисправный вентиль, как правило, пропускает ток в обоих направлениях. Замена отдельных вентилей возможна, но потребуется их перепрессовка в держатель - операция, требующая аккуратности и навыка. Поэтому выпрямительный блок, при выходе из строя его элементов, рекомендуется менять в сборе.

Перед сборкой очищаем детали от грязи, масла и угольной пыли.

Собираем генератор в порядке, обратном разборке.

"Союзавто" производит качественные чехлы в машину цена которых доступна каждому автовладельцу.