Генератор на автомобиле ВАЗ 2106 : устройство, принцип работы, обслуживание и ремонт

Автомобильный генератор ВАЗ 2106, как и все аналогичные устройства на других транспортных средствах, служит для реставрации электрического заряда, необходимого для функционирования двигательного механизма.

 Назначение основных компонентов генератора

Штатный генератор ВАЗа шестой модели относится к электронным устройствам с переменным движением тока на шестидиодном выпрямителе из кремниевой основы. Это мощный генератор, место его дислокации – с правой стороны силовой установки автомобиле, где он расположен на кронштейне регулируемого типа и связан передачей через ремень генератора со шкивом коленчатого вала.

Принципиальная схема генератора размещена на нашем интернет-ресурсе, и в его устройство входят такие основные элементы электрической машины, как ротор, статор, 2 крышки, диодный мост генератора и ряд других элементов. Ротор изделия оснащен обмоткой возбуждения. В роторе расположен подшипник генератора в закрытой обойме.

Сердцевина статора изделия представляет собой комплект специальных стальных пластинок, применяемых в электротехнике. В его выемках расположена звездообразная обмотка трехфазного тока, служащая контактной точкой интеграции реле «контрольки» зарядного тока АКБ. Для поддержания в электрической проводке транспортного средства показателей напряжения в режиме 13-14 Вольт используется регулятор напряжения генератора двухступенчатого принципа действия марки РР-380.

Собственно диодный мост генератора ВАЗ 2106, как элемент электрической машины, представлен 4-6 кремниевыми диодами, трансформирующими ток переменного напряжения в энергию постоянного тока, используя принцип выпрямления биполярного типа. Генераторные диоды выпрямления тока исполняют функцию фильтра, действующего в одностороннем векторе направления, не давая возможности току из цепи электропроводки транспортного средства попасть на статорную обмотку.

НЕИСПРАВНОСТИ ГЕНЕРАТОРА НА ВАЗ 2106

Как и любой другой механизм в составе транспортного средства, генератор «шестёрки» может некорректно работать, ломаться и выходить из строя. Однако крайне редки случаи неожиданных поломок, так как водитель всегда может отследить возникновение «болезни», заметив её первые признаки.

ЗАГОРЕЛАСЬ КОНТРОЛЬНАЯ ЛАМПА ЗАРЯДКИ

На панели приборов расположена лампа, отражающая работоспособность генератора. Она может как моргать, так и гореть в постоянном режиме. В любом случае, срабатывание этого индикатора считается первым сигналом неполадок в работе генератора.

Причина неисправности Способы устранения
Проскальзывание ремня привода генератора
Обрыв в соединении между штекером «85» реле контрольной лампы заряда и центром «звезды» генератора
Разрегулировано или повреждено реле контрольной лампы заряда аккумулятора
Обрыв в цепи питания обмотки возбуждения
Разрегулирован или поврежден регулятор напряжения
Износ или зависание щеток генератора;
окисление контактных колец
Обрыв или короткое замыкание на «массу» обмотки возбуждения генератора
Короткое замыкание одного или нескольких положительных диодов генератора
Обрыв в одном или нескольких диодах генератора
Обрыв в соединении между штекерами «86» и «87» реле контрольной лампы заряда
Обрыв или межвитковое замыкание в обмотке статора
Отрегулируйте натяжение ремня генератора
Проверьте и восстановите соединение
Проверьте реле, отрегулируйте или замените его
Восстановите соединение
Зачистите контакты, отрегулируйте или замените регулятор напряжения
Замените щеткодержатель со щетками; протрите кольца тряпкой, смоченной в бензине
Присоедините выводы обмотки к контактным кольцам или замените ротор
Замените радиатор с положительными диодами
Замените выпрямительный блок генератора
Восстановите соединение
Замените статор генератора

НЕ ЗАРЯЖАЕТСЯ АККУМУЛЯТОР

Генератор может работать, но зарядка на АКБ не идёт. Это основная проблема Г-221.

Причина неисправности Способы устранения
Слабое натяжение ремня генератора: проскальзывание при большой частоте вращения и работе генератора под нагрузкой
Ослаблено крепление наконечников проводов на генераторе и аккумуляторной батарее; окислены выводы аккумуляторной батареи; повреждены провода
Неисправна аккумуляторная батарея
Разрегулирован или поврежден регулятор напряжения
Отрегулируйте натяжение ремня генератора
Очистите выводы аккумуляторной батареи от окислов, затяните зажимы, замените поврежденные провода
Замените аккумуляторной батарею
Зачистите контакты, отрегулируйте или замените регулятор

АККУМУЛЯТОР ВЫКИПАЕТ

При некачественном подключении генератора возможна проблема с АКБ.

Причина неисправности Способы устранения
Плохой контакт между «массой» и корпусом регулятора напряжения
Разрегулирован или поврежден регулятор напряжения
Неисправна аккумуляторная батарея
Восстановите контакт
Отрегулируйте или замените регулятор напряжения
Замените аккумуляторную батарею

ГЕНЕРАТОР РАБОТАЕТ ОЧЕНЬ ШУМНО

Сам по себе прибор должен издавать звуки при работе, так как ротор постоянно вращается. Однако если звук работы чрезвычайно громок, необходимо остановиться и выяснить, в чём дело.

Причина неисправности Способы устранения
Ослаблена гайка шкива генератора
Повреждены подшипники генератора
Межвитковое замыкание обмотки статора (вой генератора)
Скрип щеток
Подтяните гайку
Замените подшипники
Замените статор
Протрите щетки и контактные кольца хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине

КАК ПРОВЕРИТЬ ГЕНЕРАТОР

Проверка работоспособности устройства даст водителю уверенность в его исправной работе и отсутствию поводов для беспокойства.

Запрещается проводить проверку генератора на ВАЗ 2106 при его отсоединении от аккумулятора при работающем моторе, так как возможен скачок напряжения. В свою очередь, нестабильность работы может вывести из строя диодный мост.

Проверка работоспособности генератора может быть выполнена различными способами. Самыми распространёнными считаются:

  • проверка мультиметром;
  • на стенде;
  • при использовании осциллографа.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МУЛЬТИМЕТРОМ

Эта методика наиболее проста и не требует специальных приспособлений или широких познаний в работе автомобиля. Однако необходимо приобрести цифровой или индикаторный мультиметр, а также заручиться помощью товарища, так как проверка подразумевает работу сразу двух человек:

  1. Мультиметр установить в режим измерения постоянного тока.
  2. Подключить устройство поочерёдно к каждой клеммы аккумулятора. Напряжение должно находиться в диапазоне от 11.9 до 12. 6 В.
  3. Помощник должен запустить мотор и оставить его на холостом ходу.
  4. В это время измеряющий должен внимательно следить за показаниями мультиметра. Если напряжение в сети резко упало, значит, генератор работает не полностью, либо его ресурса не хватает для зарядки.
  5. В том случае, если показатель более 14. 5 В, водителю необходимо знать, что такая работа устройство в ближайшем времени приведёт к выкипанию АКБ.

Самый быстрый способ выяснить, в каком состоянии находится генератор

ПРОВЕРКА НА СТЕНДЕ

Проверку на компьютерном стенде выполняют специалисты СТО. При этом генератор не нужно будет снимать с машины, так как компьютер подключается к прибору через специальные щупы.

Стенд позволяет единовременно провести проверку работающего генератора по всем параметрам с высокой точностью. Текущие показатели работы будут отображаться на экране компьютера, поэтому автовладелец может в режиме реального времени определить «слабые» места своего генератора.

Компьютер сразу определяет все параметры работы устройства

ПРОВЕРКА ОСЦИЛЛОГРАФОМ

Осциллограф — это прибор, который считывает основные показатели напряжения и преобразует их в кривые. На экране прибора отображаются кривые линии, по которым специалист сразу же может определить дефекты работы генератора.

Прибор может быть использован для проверки работоспособности любого устройства

Основные характеристики генератора следующие:

  • предельная сила тока при напряжении 14 В и скорости вращения роторной части 5000 об/мин;
  • лимиты регуляции напряжения – 14,1±0,5 Вольт;
  • предельная скорость кругового вращения роторной части – 13000 об/мин;
  • пропорция передаточного числа в паре мотор-генератор – 1/2,04.

Из списка видно, сколько выдает генератор ВАЗ 2106 по значению силы тока. Это важно для проверки его функционала. Часто автолюбители задаются вопросом, какой генератор необходимо устанавливать на транспортное средство. Для интересующихся водителей поясняем, что «шестерка» оснащена электрической машиной с номенклатурным номером Г-221, а автомашина «Нива» с аналогичным мотором оборудована изделием под наименованием Г-222.

Генератор электричества ВАЗ 2106

Также водителей интересует размер ремня генератора, который в штатном исполнении имеет длину окружности 944 мм. В крайнем случае, возможна установка ремня размером 930 мм. И, наконец, самый «болезненный» ценовой вопрос – сколько стоит генератор в автомобильном магазине запчастей. Сообщаем, что разброс цен составляет от 1500 до 2100 рублей. Установив новый мощный генератор, автолюбитель гарантирует корректную работу этого изделия на продолжительное время.

Также многие автолюбители ищут реле генератора, предназначенное для контроля зарядки, в электромашине. Оно находится на правом брызговике в силовой части под капотом. Существуют некоторые неисправности генератора, которые можно определить по функции работоспособности лампочки контроля зарядного тока. Также выходят из строя щетки генератора, которые достаточно часто подлежат износу.

При износе этих изделий, который определяется размером выступа из держателя изделий меньше, чем на 0,5 см, требуется замена щеток генератора с предварительной подготовкой посадочных мест. Они должны быть очищены от грязи и угольной пыли, а также от подтеков масла.

Для повышения жизненного цикла генератора рекомендуется усвоить следующие правила:

  1. Осуществлять постоянный контроль над соединением изделия с АКБ и правильность подсоединения источников электрической цепи. Иначе это чревато выходом электрической машины из строя.
  2. Категорически запрещается длительная эксплуатация электромашины с АКБ, отсоединенным из цепи «генератор-батарея», т.к. это приведет к высокой разности потенциалов на контакте «30» и выводу из строя выпрямителя системы.
  3. Крайне не рекомендуется тест этой электрической машины «на искру», т. е. создание искусственного режима КЗ. Это приводит к выходу изделия из строя.
  4. При тесте вентилей электромашины не увеличивать напряжение более, чем 12 Вольт, т.к. появляется опасность режима КЗ и «пробития» вентилей системы.

КАК СНЯТЬ, РАЗОБРАТЬ И ОТРЕМОНТИРОВАТЬ ГЕНЕРАТОР НА ВАЗ 2106

Генератор Г-221 на «шестёрке» нельзя назвать простым устройством. Поэтому, чтобы провести те или иные ремонтные работы, потребуется тщательная подготовка, так как придётся сначала снять устройство в машины, а потом его разобрать.

ДЕМОНТАЖ ГЕНЕРАТОРА С АВТОМОБИЛЯ

Чтобы быстро и безопасно снять Г-221 с машины, рекомендуется заранее подготовить инструменты:

  • рожковый ключ на 10;
  • рожковый ключ на 17;
  • рожковый ключ на 19;
  • монтажная лопатка.

Разумеется, проще всего работать на остывшем двигателе, поэтому надо дать машине немного постоять после поездки.

Генератор держится на двух длинных шпильках

Процесс снятия генератора производится по данной схеме:

  1. Ослабить нижнюю гайку фиксации генератора. После чего ослабить гайку на другой шпильке.
  2. Снять гайки вместе с шайбами.
  3. Сдвинуть генератор немного вперёд (по отношению к двигателю).
  4. Это движение позволит легко снять ремень (сначала со шкива генератора, потом со шкива коленвала).
  5. Снять провода от вывода.
  6. Отсоединить провод от штекера обмотки.
  7. Снять провод от щёткодержателя.
  8. Сразу же рекомендуется подписывать провода по цвету и месту подключения, так как при обратной установке генератора могут возникнуть проблемы.
  9. Далее открутить гайку со шпильки нижнего крепления генератора.
  10. Снять генератор со шпилек.

ВИДЕО: ИНСТРУКЦИЯ ПО ДЕМОНТАЖУ

РАЗБОРКА ГЕНЕРАТОРА

После того как устройство было демонтировано, необходимо разобрать его для последующего ремонта. Для этого поменяем комплект инструментов:

  • рожковый ключ на 19;
  • накидной ключ на 19;
  • трещотка (можно добавить удлинитель);
  • головка на 8;
  • головка на 10;
  • небольшой молоток.

Мекие детали рекомендуется складывать с отдельные ёмкости, чтобы не потерять

Далее при необходимости можно слегка почистить корпус устройства от грязи и приступать к разборке:

  1. Выкрутить четыре гайки крепления на задней крышке.
  2. Ключом на 19 открутить гайку крепления шкива (для этого потребуется тщательно зафиксировать генератор в тисках).
  3. После этого можно разъединить устройство на две части. Если половинки заклинило, можно слегка постучать по ним молотком. В итоге в руках должны остаться две равнозначные части: ротор со шкивом и статор с обмоткой.
  4. С ротора снять шкив.
  5. Вытащить из полости корпуса и шпонку.
  6. Далее потянуть на себя и сам ротор вместе с подшипником.
  7. Другая часть генератора (статор с обмоткой) тоже разбирается на детали, достаточно просто потянуть обмотку на себя.

ВИДЕО: ИНСТРУКЦИЯ ПО РАЗБОРКЕ

После разборки необходимо уточнить, какой именно элемент генератора нуждается в замене. Дальнейший ремонт не представляет особенной сложности, так как все составляющие генератора взаимозаменяемы и легко снимаются/одеваются.

Описание работы системы генератора

Рис. 29. Работа системы генератора.
1. Термокомпенсирующий резистор; 2. Дополнительные резисторы; 3. Дроссель; 4. Стойка с нижним контактом регулятора напряжения; 5. Стойка с верхним контактом регулятора напряжения; 6. Обмотка регулятора напряжения; 7. Якорь регулятора напряжения; 8. Крышка регулятора напряжения; 9. Ярмо регулятора напряжения; 10. Основание регулятора напряжения; 11. Аккумуляторная батарея; 12. Выпрямитель генератора; 13. Генератор; 14. Обмотка статора генератора; 15. Обмотка ротора генератора; 16. Регулятор напряжения; 17. Выключатель зажигания; 18. Блок предохранителей; 19. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи; 20. Реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи; I. Регулятор напряжения РР-380; II. Работа при малой частоте вращения ротора генератора; III. Работа при средней и высокой частоте вращения ротора генератора.

Регулятор напряжения

Для поддержания напряжения в бортовой сети автомобиля на постоянном уровне 1314 В, независимо от оборотов ротора, применяется вибрационный двухступенчатый регулятор напряжения типа РР-380. На части автомобилей устанавливается без-контактный электронный регулятор напряжения типа 121.3702. Он может применяться вместо регулятора РР-380 без каких-либо переделок в схеме электрооборудования автомобиля.

Регулятор напряжения РР-380 представляет собой электромагнитное реле. Как у каждого реле такого типа, у него есть магнитная система, состоящая из цилиндрического сердечника и U-образного ярма 9, катушка с обмоткой 6 на пластмассовом каркасе, якорь 7 с подвижным контактом и две стойки 4 и 5 с неподвижными контактами. Пазы в стойках позволяют передвигать их вверх и вниз при регулировке регулятора.

Верхний и нижний контакты якоря в сочетании с контактами стоек образуют две пары контактов — верхнюю и нижнюю. Пружиной якорь прижат к контакту верхней стойки. Подгибая нижний кронштейн пружины, можно изменять ее натяжение и этим регулировать величину напряжения, при котором будет размыкаться верхняя пара контактов. Под основанием на изоляционной прокладке находятся термокомпенсирующий 1 и два дополнительных резистора 2 с общим сопротивлением 5,5 Ом. Дроссель 3 служит для уменьшения искрения между верхней парой контактов.

Реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи

Реле 20 типа РС-702 предназначено для включения контрольной лампы в комбинации приборов, когда напряжение генератора недостаточно для заряда аккумуляторной батареи. Напряжение размыкания контактов реле при (25±5)°С составляет (5,3±0,4) В, а замыкания 0,0-1,5 В. Сопротивление обмотки равно 29 Ом.

Работа системы генератора

В работе системы генератора можно выделить три режима: работа при малой, средней и высокой частоте вращения ротора генератора.

I режим. Это режим пуска двигателя, когда он еще не работает или прокручивается стартером. В этом случае потребители питаются от аккумуляторной батареи. На этом режиме после включения зажигания в цепи обмотки возбуждения генератора протекает ток, замыкающийся по пути: «плюс» аккумуляторной батареи — выключателя зажигания 17 — предохранитель «10» — штекер «15», сердечник дросселя 3, замкнутые верхние контакты, якорь, ярмо, штекер «67» регулятора — штекер «67» генератора — обмотка возбуждения генератора — «масса» — «минус» аккумуляторной батареи.

Этот ток создает магнитный поток, который при вращении ротора генератора пересекает витки обмотки статора генератора и наводит в них электродвижущую силу. Одновременно протекает ток через обмотку 6 регулятора напряжения, который создает магнитное притяжение якоря регулятора к сердечнику, но еще не настолько сильное, чтобы притянуть якорь к сердечнику и разомкнуть верхнюю пару контактов регулятора напряжения.

Одновременно горит контрольная лампа 19, сигнализируя о том, что все потребители питаются от аккумуляторной батареи. Ток через лампу идет по пути: «+» аккумуляторной батареи — выключатель зажигания — предохранитель «9» — замкнутые контакты реле 20 — контрольная лампа 19 — «масса» — аккумуляторной батареи.

II режим. После пуска двигателя выпрямленное напряжение генератора превышает напряжение аккумуляторной батареи. Обмотка возбуждения генератора и обмотка регулятора напряжения питаются от генератора. При этом ток идет от зажима «30» генератора и замыкается через «массу» на выпрямитель генератора. Аккумуляторная батарея заряжается.

Под действием выпрямленного фазного напряжения через обмотку реле 20 протекает ток по пути: зажим «30» генератора — выключатель зажигания — предохранитель «9» — обмотка реле — штекер вывода нулевой точки обмотки статора генератора — выпрямитель генератора. Когда выпрямленное фазное напряжение достигает 5,3-5,7 В, якорь реле притягивается к сердечнику, контакты реле размыкаются, и лампа гаснет, сигнализируя о том, что выпрямленное напряжение генератора стало больше напряжения аккумуляторной батареи.

При возрастании частоты вращения ротора генератора напряжение увеличивается и, когда оно достигнет 13,2-14,3 В, магнитное усилие преодолевает натяжение пружины, и якорь 7 притягивается к сердечнику. При этом верхняя пара контактов размыкается, в цепь обмотки возбуждения включаются дополнительные рези> сторы 2. Напряжение генератора падает, соответственно уменьшается и магнитное притяжение якоря к сердечнику. Пружина оттягивает якорь в исходное положение, верхние контакты замыкаются, напряжение генератора снова повышается, и описанный цикл повторяется.

Замыкание и размыкание верхней пары контактов происходит с частотой 25-250 раз в секунду, и напряжение генератора на выходе выпрямителя с такой же частотой то повышается, то понижается. Благодаря высокой частоте размыкания и замыкания контактов, колебания напряжения незаметно, и можно считать его практически постоянным, поддерживаемым на уровне 13-14 В.

С дальнейшим увеличением частоты вращения ротора генератора время разомкнутого состояния контактов увеличивается, а время замкнутого состояния уменьшается. Благодаря этому среднее напряжение на выходе выпрямителя генератора повышается незначительно.

III режим. При высокой частоте вращения ротора генератора первая ступень регулирования (на верхней паре контактов) уже не обеспечивает поддержания напряжения на уровне 14 В. Напряжение генератора повышается до 13,9-14,5 В, и якорь притягивается к сердечнику до замыкания нижней пары контактов. При этом оба конца обмотки возбуждения оказываются замкнутыми на «массу».

Ток в обмотке возбуждения резко падает до нуля, и напряжение генератора также резко уменьшается. Это приводит к уменьшению силы тока в обмотке регулятора и снижению магнитного притяжения якоря к сердечнику. Пружина оттягивает якорь от сердечника, нижние контакты размыкаются, и описанный процесс повторяется снова с частотой 80-100 раз в секунду.

Температурная компенсация

При работе двигателя температура регулятора повышается как от нагрева его обмотки и резисторов, так и от увеличения температуры в моторном отсеке. Следовательно, возрастает сопротивление медного провода обмотки регулятора, уменьшается протекающий по ней ток, и требуется большее напряжение, чтобы разомкнуть верхние контакты и замкнуть нижние. Чтобы напряжение не изменялось при колебаниях температуры, в нем предусмотрено два вида температурной компенсации.

Первый — это включение последовательно с обмоткой 6 термокомпенсационного резистора 1 величиной 19 Ом из нихрома с малым температурным коэффициентом сопротивления. Он уменьшает изменение сопротивления в цепи обмотки, но полностью не устраняет повышения напряжения. Поэтому в регуляторе есть еще и второй вид температурной компенсации — якорь прикреплен к ярму с помощью биметаллической пластинки. При нагревании она стремится изогнуться в сторону сердечника и создает силу, противодействующую пружине, оттягивающей якорь от сердечника.

Работа регулятора напряжения

Работа регулятора напряжения 121.3702 состоит в отключении обмотки возбуждения, если напряжение становится выше 13,4-14,6 В, и включении ее, если напряжение падает ниже этого предела. Это обеспечивается за счет запирания и отпирания мощного транзистора в дхеме регулятора. Отключение и включение колебаний напряжения генератора практически незаметно.