Захранващи устройства (ВАЗ-1111)

Генератор

Технически спецификации:

• Максимален ток на откат (при 13V и 5000rpm), А - 55
• Границите на регламентираните (напрежение, В — 14,1 ±0,5
• Посока на въртене (от страната на задвижването) - Правилно
• Тегло на генератора, кг - 4,85

Автомобилите ВАЗ-1111 използват трифазен генератор за променлив ток тип 37.3701 с вграден токоизправител и микроелектронен регулатор на напрежението. Служи за захранване на консуматорите на автомобила с електрически ток и за зареждане на акумулатора.

Генераторът е монтиран от лявата страна на двигателя (отпред, ако гледате по посока на движението на автомобила). Генераторът е прикрепен към скобата на цилиндровия блок с болт, минаващ през зъбците на капаци 1 и 15, и към опъващата щанга с шпилка 14. В капака 1 има буферно устройство, състоящо се от стоманена 28. гумена втулка 27 и втулка под налягане 29. При затягане на гайката на монтажния болт на генератора втулката под налягане се опира в края на гумата, деформира я и притиска втулката 28 към монтажната скоба. В резултат на това се избира аксиалната хлабина между лапите на капака на генератора и скобата и капаците се освобождават от силата на аксиално затягане, която може да деформира или счупи лапите на капака.

Генераторът се задвижва от шайбата на коляновия вал чрез задвижване с клиновиден ремък с предавателно отношение 1:2,04. Опъването на колана се регулира чрез завъртане на генератора спрямо монтажния болт към скобата. Напрежението на колана трябва да бъде такова, че при сила от 10 kgf коланът да се отклони с 10...15 mm. Ако напрежението е твърде ниско, коланът може да се плъзне върху шайбите, което ще доведе до намаляване на напрежението на генератора и изходния ток. Освен това шайбата, валът и лагерите на генератора стават много горещи, смазката в лагерите прегрява и те могат да се повредят. Прекомерното напрежение на ремъка увеличава натоварването на лагерите и причинява преждевременно износване.


Основните части на генератора са: ротор, статор, капак 1 с токоизправителен блок 25, капак 15 с лагер 20, ролка с вентилатор 16 и държач на четки с регулатор на напрежението 12. Капаците и статорът са издърпани заедно в едно цяло с четири свързващи болта 26.

Роторът на генератора е въртящ се електромагнит. Стоманени клюновидни полюсни накрайници 17 и втулка 21, притиснати върху вала на ротора 6, образуват сърцевината на електромагнита. Между полюсните накрайници в пластмасовата рамка има роторна намотка 22, наречена намотка на възбуждане. Токът се подава към намотката през медни контактни пръстени 3, към които са запоени клемите на намотката. Пръстените са разположени върху пластмасова втулка, също притисната към вала на ротора.

Валът на ротора се върти в два сачмени лагера: 4 и 20, монтирани в капаци 1 и 15. Запечатани лагери. Смазката, включена в тях по време на производството, е достатъчна за целия експлоатационен живот на генератора. Задният лагер 4 е притиснат към вала на ротора, а външният му пръстен е притиснат от гумен пръстен, поставен в жлеба на капака. Предният лагер 20 се притиска в капака 15 и за надеждност се затяга между две стоманени шайби 18, затегнати с четири винта. Краищата на винтовете се пробиват. Вътрешният пръстен на този лагер заедно с дистанционния пръстен 19 е захванат от монтажната гайка на макарата между главината на макарата и стъпалото на вала.

Статорът на генератора се състои от сърцевина 23 с намотка 24. Сърцевината е съставена от пластини от електротехническа стомана, свързани на четири места чрез електрозаваряване. На вътрешната повърхност на сърцевината има 36 полузатворени канала, изолирани с флуоропластичен филм. Намотката на статора е поставена в прорезите, чиито краища са свързани в звезда без нулева точка.

Вентилатор 16 служи за охлаждане на токоизправителя, статора и ротора, които се нагряват, когато генераторът работи под товар. Охлаждащият въздух навлиза в прозорците на капака 1, преминава между статора и ротора и се изхвърля през прозорците на капака 15 от работното колело на вентилатора. Вентилаторът и ролката са изработени от стоманена ламарина и свързани чрез електрозаваряване.

Токоизправителят, който преобразува променливия ток на генератора в постоянен ток, е направен под формата на токоизправителен блок 25. Състои се от две алуминиеви пластини с шест диода тип BA-20, пресовани в тях - полупроводникови устройства, които пропускат ток само в една посока. За да се опрости конструкцията на токоизправителя, се използват диоди с различна полярност - "положителни" и "отрицателни". Положителните диоди създават "плюс" от изправено напрежение върху тялото си, а отрицателните - "минус". Положителните диоди се пресоват в плоча 35 на токоизправителния блок, а отрицателните - в плоча 37.

Изправителният блок е закрепен към капака 1 с три болта 2, изолирани заедно с пластина 35 на положителните диоди от капака с пластмасови втулки. Гайките на болтовете 2 едновременно затягат клемите на диодите и намотката на статора. Скобата "30" (8) на генератора, която е клемата "плюс" на токоизправителя, е свързана към плоча 35. Терминалът "минус" е масата на генератора.

Три допълнителни диода 34 също са инсталирани на плоча 35 на токоизправителния блок. Напрежението, взето от тези диоди, се използва за захранване на намотката на възбуждане 22 и веригата за контрол на изправността на генератора, като се използва контролната лампа 48 на разряда на батерията.

Напрежението на генератора се регулира от микроелектронен безконтактен регулатор на напрежението 12, закрепен с винт върху капака 1. Това е неразделим и нерегулируем блок и напълно липсва каквито и да било електромагнитни релета с контакти. Затварянето или отварянето на захранващата верига на намотката на възбуждане на генератора се дължи на отварянето или затварянето на мощен изходен транзистор в регулатора, в зависимост от големината на управляващото напрежение на клема "B" на регулатора.

Пластмасов четкодържач с две четки 11 и 13 се вкарва в жлеба на регулатора на напрежението, през който се подава възбуждащата намотка на генератора. Четка 11 е свързана към клема "B" на регулатора на напрежението, а четка 13 е свързана към клема "Ш". Тази клема се намира от вътрешната страна на регулатора и не е обозначена върху тялото му.

Генераторна работа

Когато запалването е включено, контактите "15/1" и "30/1" на ключа за запалване се затварят, след това контактите "30" и "87" на релето за запалване 50 и токът започва да тече през намотката на възбуждане на генератора, затваряйки се по пътя: "плюс" на акумулаторната батерия 52 - контакти "30" и "87" на релето за запалване 50 - предпазител 2 на кутия с предпазители - контролна лампа 48 - клема "61" на генератора - клема "B" на регулатора на напрежението 12 - намотка на възбуждане 22 - клема "Ш", изходният транзистор на регулатора на напрежение - маса.

Контролната лампа за 48 разряда на батерията светва, сигнализирайки, че възбуждащата намотка се захранва от батерията.

Токът, протичащ през възбудителната намотка, създава магнитен поток около полюсите на ротора. След като двигателят стартира, роторът на генератора се върти и южният и северният полюс на ротора преминават под всеки зъб на статора. Следователно магнитният поток, преминаващ през зъбите на статора, се променя по големина и посока. Този променлив магнитен поток пресича навивките на статорната намотка и създава електродвижеща сила в нея.

Променливото напрежение и ток, индуцирани в намотката на статора, се изправят от токоизправителния блок, а вече изправеният постоянен ток, взет от клема "30" на генератора, се използва за захранване на консуматорите. В същото време коригираното напрежение се отстранява от общия извод на допълнителни диоди 34 за захранване на намотката на възбуждане на генератора.

При работещ изправен генератор напреженията на клема "30" и на общата клема на допълнителните диоди (щепсел "61") са равни. Следователно токът не протича през управляващата помпа 48 и тя не свети. В този случай възбуждащата намотка на генератора се захранва от токоизправител с три допълнителни диода, а батерията се зарежда от генератора.

Ако контролната лампа 48 свети, това показва неизправност на генератора, че не осигурява напрежение или е по-ниско от напрежението на батерията. В този случай напрежението на щепсела е "61" (генераторно напрежение) под напрежение на клема "30" (напрежение на батерията). Следователно във веригата между тях протича ток, който преминава през контролната лампа и тя светва.

С увеличаване на скоростта на ротора напрежението на генератора се увеличава. Когато започне да надвишава нивото от 13,6...14,6 V, изходният транзистор в регулатора на напрежението 12 се блокира и токът през възбудителната намотка се прекъсва. Напрежението на генератора пада, транзисторът в регулатора се отваря и отново преминава ток през намотката на възбуждане.

Колкото по-висока е честотата на въртене на ротора на генератора, толкова по-дълго е времето на заключено състояние на транзистора в регулатора, следователно, толкова повече напрежението на генератора намалява. Описаният процес на заключване и отключване на регулатора протича с висока честота. Следователно, колебанията на напрежението на изхода на генератора са незабележими и практически могат да се считат за постоянни, поддържани на ниво от 13,6...14,6 V.

През 1996 г. дизайнът на регулатора на напрежението и държача на четките е променен. Сега регулаторът на напрежението се намира в метален корпус (като мощен транзистор) и занитван към четкодържача, т.е. образува неразривен възел с него. Новият регулатор на напрежението няма клема "B", а напрежението се подава само на клема "B". По отношение на характеристиките си старият и новият регулатор на напрежението са идентични и са взаимозаменяеми в комплект с четкодържателя.

Акумулаторна батерия

Батерията е оловно-киселинна, тип 6СТ-36А, неизискваща поддръжка. Предназначен е за захранване с ток на консуматорите на автомобила при неработещ двигател, както и за захранване на стартера при стартиране на двигателя. Батериите се произвеждат от няколко фабрики и поради това може да имат леки разлики в дизайна.

Батерията се състои от шест батерии, свързани последователно, всяка от които има ЕМП от 2,1 V при зареждане. Така общата ЕМП на батерията е 12,6 V. Номиналният капацитет на батерията е 36 Ah при 20-часов режим на разреждане с ток 1,8 A.

Батериите са поставени в полупрозрачен полипропиленов корпус 47, разделен с прегради на шест отделения. Джъмперите, свързващи отделните батерии, преминават през преградите на отделенията и са заварени към решетките 40. Батериите са покрити отгоре с общ полипропиленов капак 38, заварен към корпуса с ултразвукова заварка. Капакът има отвори за пълнене на електролита и за преминаване на клемите на акумулатора.

Всяка батерия се състои от блок от редуващи се плочи - положителна 45 и отрицателна 46. Плочи с еднакъв поляритет са заварени към пръти 40, които служат за закрепване на плочите и изходния ток. Решетките на пластините са отлети от сплав с ниско съдържание на антимон. В резултат на това процесите на разграждане на електролита и саморазреждане на батерията се забавят. Това направи възможно много по-рядко да се проверява нивото и плътността на електролита, поради което батериите започнаха да се наричат нискообслужваеми или необслужваеми.

(Текстът е копиран от онлайн портала: VAZBOOK.RU)

Плочите в блоковете са изолирани една от друга чрез тънки и микропорести сепаратори 44, направени под формата на обвивки, в които се вкарват положителните плочи. Малката дебелина и високата порьозност улесняват проникването на електролита през сепараторите, което намалява вътрешното съпротивление на батерията и позволява по-висок разряден ток.

Батерията е химически източник на енергия. Електролитът в него е разтвор на сярна киселина в дестилирана вода. Плътността на електролита на напълно заредена батерия при 25°C трябва да бъде 1,28 g/см³ през цялата година за централните и южните райони на страната, а за северните райони (със средна януарска температура от -50 до -30°C) 1,30 през зимата и 1,28 g/см³ през лятото.

Когато батерията се разреди, сярната киселина в електролита взаимодейства с активната маса на плочите и я превръща в оловен сулфат, докато количеството киселина в електролита намалява и плътността му намалява. Следователно по плътността на електролита може да се прецени степента на разреждане на батерията. Например, намаляването на плътността с 0,04 g/см³ съответства на разреждане на батерията от 25%, а с 0,08 g/см³ - до 50%. Батерия, която е разредена повече от 50% през лятото и 25% през зимата, трябва да се презареди.

При зареждане на акумулатора, под действието на протичащия през него заряден ток, оловният сулфат в положителните плочи се превръща в оловен пероксид, а в отрицателните плочи в гъбесто олово. В същото време сярната киселина се освобождава в електролита и нейната плътност се увеличава.

Нормалното ниво на електролита в батериите трябва да бъде между маркировките "MIN" и "MAX" на полупрозрачния корпус на батерията. Ако няма маркировки, нивото трябва да е 5...10 mm над ръба на сепараторите и да не се издига над долния ръб на индикатор 43.