Akumulator i generator do samochodów VAZ-2104 i VAZ-2105 (VAZ-2105)

Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

Bateria

Dane techniczne:

• Napięcie znamionowe, V — 12
• Pojemność znamionowa przy 20-godzinnym trybie rozładowania i temperaturze elektrolitu 25°C na początku rozładowania, A·h — 55
• Waga (z elektrolitem), kilogramów - 21

W samochodach VAZ-2105 i VAZ-2104 zamontowany jest akumulator kwasowy 6ST-55, który służy do zasilania odbiorników samochodu prądem elektrycznym, gdy silnik nie pracuje, a także do uruchamiania silnika.

Bateria składa się z sześciu ogniw 2 V połączonych szeregowo. Każde ogniwo jest umieszczone w oddzielnym przedziale obudowy i składa się z dodatnich i ujemnych płyt oddzielonych plastikowymi mikroporowatymi separatorami. Do komór wlewa się elektrolit stanowiący roztwór kwasu siarkowego w wodzie destylowanej.

Normalny poziom elektrolitu w elementach powinien wynosić 5-10 mm ponad osłonę bezpieczeństwa lub górną krawędź separatorów. Jeżeli otwór wlewowy ma głęboką szyjkę, to. Poziom elektrolitu powinien sięgać dolnej krawędzi. W tym przypadku łąkotka jest wyraźnie widoczna w dolnym otworze szyi. Gęstość elektrolitu w pełni naładowanego akumulatora w temperaturze 25°C powinna wynosić 1,28 g/cm³ w klimacie umiarkowanym i 1,22 g/cm³ w klimacie tropikalnym.

Samochody mogą być wyposażone w akumulatory produkowane w różnych fabrykach (w tym importowane), w związku z tym mogą się one różnić pod względem konstrukcji, głównie związanymi z budową nadwozia, ale ich cechy charakterystyczne są takie same.

Generator

Dane techniczne:

• Napięcie znamionowe, V — 12
• Maksymalny prąd odrzutu (przy 13 V i prędkości wirnika 5000 min), A-45
• Regulowane limity napięcia, V — 14,1±0,5
• Kierunek obrotów - w prawo
• Maksymalna prędkość obrotu kotwicy, min — 13000
• Przełożenie silnika i generatora: 1:2,04
• Masa generatora bez koła pasowego, kg — 4,2

W samochodach VAZ-2105 i VAZ-2104 zamontowano generator prądu przemiennego typu G-222. Służy do zasilania odbiorników pojazdu w prąd elektryczny i ładowania akumulatora.


Od 1988 r. był stosowany generator 37.3701 (od samochodów WAZ-2108). Jego konstrukcja jest taka sama jak generatora G-222, a różni się jedynie danymi uzwojeń wirnika i stojana, regulatorem napięcia i układem prostowniczym, w którym zamontowano trzy dodatkowe diody zasilające uzwojenie wzbudzenia wirnika. Maksymalny prąd wyjściowy tego generatora wynosi 55 A.

Wybór generatora prądu przemiennego wynika z faktu, że ma on szereg poważnych zalet w porównaniu z generatorami prądu stałego. Po pierwsze, wytwarza napięcie wystarczające do ładowania akumulatora przy znacznie niższych prędkościach niż generator prądu stałego. Ponadto generator prądu przemiennego ma mniejszą masę i wymiary niż generator prądu stałego o tej samej mocy.

W generatorze prądu stałego cały prąd obciążenia jest odprowadzany z płyt kolektora za pośrednictwem szczotek, natomiast w generatorze prądu przemiennego nie ma kolektora i tylko niewielki prąd wzbudzenia generatora jest dostarczany do uzwojenia wirnika za pośrednictwem pierścieni stykowych i szczotek. Dzięki temu zużycie szczotek i pierścieni ślizgowych jest niewielkie, a żywotność alternatora znacznie dłuższa.

Generator zamontowany jest po prawej stronie silnika i napędzany jest paskiem klinowym od koła pasowego wału korbowego. Poprzez otwory w uszach pokryw 1 i 23, generator mocuje się śrubą do żeliwnego wspornika na silniku i za pomocą kołka do drążka napinającego. Aby zapobiec odrywaniu się zaczepów pokrywy podczas dokręcania śruby, w otworze zaczepu pokrywy 1 znajduje się gumowa tuleja amortyzująca 32. Pod wpływem siły dokręcającej śruby tuleja dociskowa (po lewej na zdjęciu) przesunięcia, wybierając szczelinę między okiem a uchwytem generatora, tuleja buforowa 32 jest ściskana między stalowymi tulejami, dzięki czemu siła docisku nie jest przenoszona na oko. Napięcie paska napędowego generatora powinno być takie, aby ugięcie paska pod wpływem siły 10 kgf·między kołami pasowymi generatora i pompy płynu chłodzącego wynosiło 10-15 mm, lub 12-17 mm między kołami pasowymi pompy płynu chłodzącego i wału korbowego. Słabe naciągnięcie paska prowadzi do przegrzania silnika z powodu niewystarczającej wydajności wentylatora i pompy płynu chłodzącego, natomiast zbyt mocne naciągnięcie powoduje zwiększone zużycie łożysk alternatora i pompy.

Głównymi częściami generatora są wirnik, stojan 27 oraz pokrywy 1 i 23 odlane ze stopu aluminium.

Wirnik składa się z wału 8, na którego żebrowanej powierzchni jest wciśnięta stalowa tuleja oraz stalowe bieguny w kształcie dzioba 18 i 30, które razem z wałem i tuleją tworzą rdzeń elektromagnesu. Pomiędzy biegunami w kształcie dziobów w ramie z tworzywa sztucznego umieszczone jest uzwojenie wzbudzenia wirnika 25. Końce uzwojenia wyprowadzono przez otwory w biegunie 30 i przylutowano do zacisków pierścieni stykowych 4 i 5. Pierścienie stykowe zamontowano na tulei plastikowej posiadającej piastę stalową. Pomiędzy biegunem w kształcie dzioba a pierścieniami stykowymi znajduje się plastikowa podkładka izolująca zaciski uzwojenia wzbudzenia.

Wirnik obraca się w dwóch uszczelnionych łożyskach kulkowych. Smar dodawany jest do łożysk w trakcie ich produkcji i nie wymaga uzupełniania w trakcie eksploatacji. Wewnętrzna bieżnia łożyska przedniego 22 jest luźno zamontowana na wale wirnika i razem z pierścieniem dystansowym 21 jest zaciśnięta pomiędzy piastą koła pasowego a kołnierzem wału za pomocą nakrętki mocującej koło pasowe. Zewnętrzna bieżnia łożyska 22 jest wciskana w pokrywę i zaciskana między dwiema podkładkami, dokręcanymi czterema śrubami. Końce śrub są przewiercone, co zapobiega ich poluzowaniu. Wewnętrzna bieżnia tylnego łożyska 6 jest dociskana do wału wirnika. Zewnętrzny pierścień jest dociskany pierścieniem gumowym. Na wale wirnika, na wale segmentowym, zamocowane jest koło pasowe 19 z wentylatorem chłodzącym prostownik i wewnętrzne części prądnicy, wykonane z blachy stalowej i połączone spawaniem elektrycznym.

Stojan wykonany jest z blach stalowych elektrotechnicznych o grubości 1 mm. Płyty łączone są poprzez spawanie elektryczne. Po wewnętrznej stronie stojana znajduje się 36 półzamkniętych rowków, izolowanych lakierem lub tekturą izolacyjną. Uzwojenie trójfazowe umieszcza się w szczelinach, zabezpieczając je przed wypadnięciem za pomocą drewnianych klinów lub rurek plastikowych. Każde uzwojenie fazowe składa się z sześciu cewek. Uzwojenia fazowe połączone są w gwiazdę z zaciskiem (wtyczką 11) punktu neutralnego. Wyjście to nie posiada żadnych oznaczeń. Do niego podłączony jest przekaźnik kontrolki ładowania akumulatora (jeśli jest na samochodzie).

Na tylnej pokrywie 1 generatora za pomocą śrub zamocowany jest regulator napięcia 13 i uchwyt szczotkowy 14 ze szczotkami 9 i 15. Prąd do uzwojenia wzbudzenia jest dostarczany poprzez szczotki, dociskane sprężynami do pierścieni stykowych wirnika. Jedną ze szczotek należy podłączyć do zacisku "B" regulatora napięcia, drugą zaś do zacisku "W".

Części prostownika przymocowane są również do tylnej pokrywy generatora. Prostownik zmontowano w oparciu o trójfazowy układ mostkowy składający się z sześciu krzemowych diod typu BA-20 – elementów półprzewodnikowych, które przepuszczają prąd tylko w jednym kierunku.

Diody umieszczone są w specjalnym bloku prostowniczym typu BPV6-50. Blok składa się z dwóch aluminiowych uchwytów 38 i 41 z diodami, mocowanych za pomocą nitów. Aby uprościć szczegóły mocowania prostownika, trzy diody mają "plus" wyprostowanego prądu na obudowie (diody "dodatnie"), a trzy diody mają "minus" wyprostowanego prądu (diody "ujemne"). Diody dodatnie oznaczone są na obudowie czerwoną farbą, a ujemne - niebieską.

Diody ujemne, które w układzie prostowniczym mają wspólny zacisk z masą, są wciskane w uchwyt 41 bloku prostownika. Diody dodatnie w układzie prostowniczym mają wspólny zacisk podłączony do śruby prądnicy "30" i są wciśnięte w uchwyt 38 bloku prostownika. Diody są prasowane w celu zapewnienia efektywnego odprowadzania ciepła z obudów diod do uchwytów bloku prostownika, które są przedmuchiwane powietrzem w celu zapewnienia chłodzenia.

Układ prostowniczy przymocowany jest do pokrywy 1 za pomocą trzech śrub 3, izolowanych wraz z uchwytem diody dodatniej od pokrywy przy pomocy tulei plastikowych. Nakrętki tych śrub jednocześnie zaciskają zaciski diod i uzwojenia stojana. Do uchwytu 38 podłączamy zacisk "30" prądnicy (śruba 10), który stanowi zacisk "plusowy" prostownika. Zacisk "minus" oznacza masę generatora. Generator posiada wbudowany mikroelektroniczny regulator napięcia o niewielkich rozmiarach typu 13 Ya-112V. Jest to konstrukcja nierozłączna i nieregulowana. Poprzez ciągłą i automatyczną regulację prądu płynącego przez uzwojenie wzbudzenia generatora, regulator utrzymuje napięcie na wyjściu generatora na poziomie 13,6-14,6 V, niezależnie od prądu obciążenia i prędkości wirnika.

Po włączeniu zapłonu styki "15" i "30/1" wyłącznika zapłonu zostają zwarte, a poprzez nie napięcie z akumulatora zostaje doprowadzone do zacisku "B" regulatora napięcia. Regulator odblokowuje się również poprzez uzwojenie wirnika (uzwojenie wzbudzenia) prąd zaczyna płynąć, zamykając się wzdłuż ścieżki: zacisk dodatni akumulatora, zacisk "30" generatora, zacisk "B" regulatora, uzwojenie wzbudzenia - zacisk "W" regulatora - masa, "minus" akumulatora.

W pojazdach z przekaźnikiem zapłonu (nie pokazano na schemacie) styki wyłącznika zapłonu zamykają obwód zasilania przekaźnika. Następuje jego wyzwolenie i poprzez zwarte styki przekaźnika zapłonu napięcie jest dostarczane z akumulatora do zacisku "B" regulatora napięcia. Napięcie przemienne i prąd indukowane w uzwojeniu stojana są prostowane przez układ prostowniczy, a wyprostowany już prąd stały pobierany z zacisku "30" generatora służy do zasilania odbiorników.

Gdy prędkość wirnika generatora wzrasta, a napięcie na wyjściu generatora przekracza 13,6-14,6 V, regulator napięcia blokuje się i nie pozwala na przepływ prądu do uzwojenia wzbudzenia generatora. Powoduje to gwałtowny spadek napięcia generatora i otwarcie regulatora napięcia. Napięcie ponownie wzrasta, a opisany proces powtarza się z częstotliwością 25-250 razy na sekundę. Napięcie generatora na wyjściu prostownika o tej samej częstotliwości czasami wzrasta, czasami maleje. Ze względu na dużą częstotliwość otwierania i zamykania regulatora, wahania napięcia są niezauważalne i można je praktycznie uznać za stałe, utrzymujące się na poziomie 13,6-14,6 V.

Do 1984 roku przekaźnik 45 montowano w samochodach VAZ-2105 w celu włączenia lampki kontrolnej ładowania akumulatora. Ten przekaźnik typu RS-702 miał styki normalnie zamknięte, które otwierały się przy napięciu 5,3±0,4 V na uzwojeniu. Uzwojenie przekaźnika znajdowało się pod wpływem wyprostowanego napięcia fazowego generatora. Jeżeli napięcie było niższe od podanego powyżej limitu, prąd płynął przez zamknięte styki przekaźnika, dostarczając prąd do lampki kontrolnej w zestawie wskaźników, która zapalała się, sygnalizując, że wszystkie odbiorniki są zasilane z akumulatora, tj. generator jest uszkodzony. Od 1985 roku przekaźnik ten nie był już montowany, a napięcie generatora monitorowane jest wyłącznie za pomocą woltomierza, który znajduje się w zestawie wskaźników.

Schemat połączeń generatora 37.3701 ma swoje własne charakterystyki. Generator ten należy stosować z zestawem wskaźników, w którym jeden koniec kontrolki ładowania akumulatora jest podłączony do dodatniego bieguna źródła zasilania (pomarańczowy przewód), a drugi koniec należy podłączyć do zacisku "61" generatora za pomocą brązowego przewodu z białym paskiem. Po włączeniu zapłonu, napięcie jest podawane na wtyczkę "61" (podłączoną do zacisku "B" regulatora napięcia) poprzez lampkę kontrolną, która zapala się. Po uruchomieniu silnika napięcie na zaciskach "30" i "61" sprawnego generatora powinno być jednakowe, a lampka kontrolna powinna zgasnąć.