Напајања (ВАЗ-1111)

Генератор

Техничке спецификације:

• Максимална излазна струја (при 13 В и 5000 о/мин), А — 55
• Ван регулисаног (напона, У — 14,1 ±0,5
• Смер ротације (погонска страна) - Десно
• Тежина генератора, кг — 4,85

Возила ВАЗ-1111 користе трофазни генератор наизменичне струје типа 37.3701 са уграђеном исправљачком јединицом и микроелектронским регулатором напона. Служи за напајање потрошача возила електричном струјом и за пуњење акумулатора.

Генератор је постављен на левој страни мотора (предњи, ако гледате у правцу возила). Генератор је причвршћен за држач на блоку цилиндра вијком који пролази кроз језичке поклопца 1 и 15 и на затезну шипку са клином 14. У поклопцу 1 налази се одбојни уређај који се састоји од челичне 28. гумене 27 чауре и потисне чауре 29. Приликом затезања матице завртња за причвршћивање генератора, потисна чаура наслања се на крај гуме, деформише је и притиска чауру 28 на монтажни држач. Као резултат, одабире се аксијални зазор између шапа поклопца генератора и носача, а поклопци се ослобађају од аксијалне силе затезања, која може деформисати или одломити шапе поклопца.

Генератор се покреће са ременице радилице помоћу клинастог ремена са преносним односом 1:2,04. Затезање каиша се подешава окретањем генератора у односу на монтажни вијак на носач. Затегнутост каиша треба да буде таква да се под силом од 10 кгф каиш отклони за 10...15 мм. Ако је напон пренизак, каиш може склизнути на ременице, што ће довести до смањења напона генератора и излазне струје. Поред тога, ременица, вратило и лежајеви генератора постају веома врући, маст у лежајевима се прегрева и могу пропасти. Прекомерна напетост каиша повећава оптерећење лежајева и изазива превремено хабање.


Главни делови генератора су: ротор, статор, поклопац 1 са исправљачким блоком 25, поклопац 15 са лежајем 20, ременица са вентилатором 16 и држач четкица са регулатором напона 12. Поклопци и статор су спојени у једну целину помоћу четири анкер вијка 26.

Ротор генератора је ротирајући електромагнет. Челични стубови у облику кљуна 17 и чаура 21, притиснути на осовину ротора 6, чине језгро електромагнета. Између полова у пластичном оквиру налази се намотај ротора 22, који се назива побудни намотај. Струја се доводи до намотаја преко бакарних контактних прстенова 3, на које су залемљени терминали намотаја. Прстенови се налазе на пластичној чаури, такође притиснути на осовину ротора.

Вратило ротора се окреће у два куглична лежаја: 4 и 20, уграђена у поклопце 1 и 15. Заптивни лежајеви. Мазиво укључено у њих током производње је довољно за цео радни век генератора. Задњи лежај 4 је притиснут на осовину ротора, а његов спољни прстен је притиснут гуменим прстеном постављеним у жлеб поклопца. Предњи лежај 20 је утиснут у поклопац 15 и, ради поузданости, стегнут између две челичне подлошке 18, притегнуте са четири завртња. Крајеви вијака су избушени. Унутрашњи прстен овог лежаја заједно са одстојним прстеном 19 је стегнут навртком за причвршћивање ременице између главчине ременице и степеника вратила.

Статор генератора се састоји од језгра 23 са намотајем 24. Језгро се састоји од електричних челичних плоча, повезаних на четири места електричним заваривањем. На унутрашњој површини језгра налази се 36 полузатворених жлебова, изолованих флуоропластичним филмом. Намотај статора се поставља у уторе, чији су крајеви спојени у звезду без нулте тачке.

Вентилатор 16 служи за хлађење исправљача, статора и ротора, који се загревају када генератор ради под оптерећењем. Ваздух за хлађење улази у прозоре поклопца 1, пролази између статора и ротора и избацује се кроз прозоре поклопца 15 ротором вентилатора. Вентилатор и ременица су израђени од челичног лима и спојени електричним заваривањем.

Исправљач, који претвара наизменичну струју генератора у једносмерну, израђен је у облику исправљачког блока 25. Састоји се од две алуминијумске плоче у које су утиснуте шест диода типа БА-20 – полупроводнички уређаји који пропуштају струју само у једном правцу. Да би се поједноставио дизајн исправљача, користе се диоде различитог поларитета - "позитивне" и "негативне". Позитивне диоде стварају "плус" исправљеног напона на свом телу, а негативне диоде стварају "минус". Позитивне диоде су утиснуте у плочу 35 исправљачког блока, а негативне у плочу 37.

Исправљач је причвршћен за поклопац 1 са три вијка 2, изолован заједно са плочом 35 позитивних диода са поклопца пластичним чаурама. Матице вијака 2 истовремено стежу терминале диода и намотаја статора. Стезаљка "30" (8) генератора, која је "плус" терминал исправљача, спојена је на плочу 35. Терминал "минус" је маса генератора.

Три додатне диоде 34 су такође уграђене на плочу 35 исправљачког блока. Напон узет са ових диода се користи за напајање намотаја побуде 22 и кола за контролу здравља генератора помоћу контролне лампе 48 пражњења батерије.

Напон генератора се регулише микроелектронским бесконтактним регулатором напона 12, причвршћеним завртњем на поклопцу 1. Ово је нерастављива и неподесива јединица и у њој потпуно недостају електромагнетни релеји са контактима. До затварања или отварања струјног круга намотаја побуде генератора долази услед отварања или затварања моћног излазног транзистора у регулатору, у зависности од величине контролног напона на терминалу "Б" регулатора.

У жлеб регулатора напона уметнут је пластични држач четкица са две четке 11 и 13, кроз који се напаја побудни намотај генератора. Четкица 11 је прикључена на терминал "Б" регулатора напона, а четкица 13 је прикључена на терминал "Ш". Овај терминал се налази на унутрашњој страни регулатора и није обележен на његовом телу.

Рад генератора

Када је паљење укључено, контакти "15/1" и "30/1" прекидач за паљење, онда контакти "30" и "87" релеј 50 паљење, и кроз кривудавим побуду генератора почиње да цури струја, замыкающийся на путу: "плус" акумулаторске батерије 52 — контакти "30" и "87" релеј 50 паљења — осигурач 2 блока осигурача — контролна пампа 48 — закључак "61" генератор — излаз "У" регулатора 12 напона — намотај 22 узбуђења — закључак "В", излазна транзистора регулатора напона — маса.

Контролна лампица батерије са 48 пражњења светли, сигнализирајући да се намотај побуде напаја из батерије.

Струја која тече кроз побудни намотај ствара магнетни флукс око полова ротора. Након покретања мотора, ротор генератора се ротира и јужни и северни пол ротора пролазе испод сваког зуба статора. Због тога се магнетни флукс који пролази кроз зупце статора мења по величини и правцу. Овај наизменични магнетни флукс прелази завоје намотаја статора и ствара у њему електромоторну силу.

Наизменични напон и струја индуковане у намотају статора исправљају се исправљачком јединицом, а већ исправљена једносмерна струја узета са терминала генератора "30" се користи за напајање потрошача. Истовремено, исправљени напон се уклања са заједничког терминала додатних диода 34 за напајање побудног намотаја генератора.

У исправном, сервисираном генератору, напони на терминалу "30" и на заједничком терминалу додатних диода (утикач "61") су једнаки. Због тога струја не тече кроз контролну пумпу 48 и она не светли. У овом случају, побудни намотај генератора напаја се исправљачем са три додатне диоде, а батерија се пуни од генератора.

Ако је контролна лампица 48 упаљена, то указује на квар генератора, да не даје напон или је нижи од напона батерије. У овом случају, напон на утикачу "61" (напон генератора) је нижи од напона на терминалу "30" (напон батерије). Због тога струја тече у колу између њих, пролазећи кроз контролну лампу, и она се пали.

Како се брзина ротора повећава, напон генератора се повећава. Када почне да прелази ниво од 13,6...14,6 В, излазни транзистор у регулатору напона 12 се закључава и струја кроз побудни намотај се прекида. Напон генератора опада, транзистор у регулатору се отвара и поново пропушта струју кроз побудни намотај.

Што је већа фреквенција ротације ротора генератора, то је дуже време закључаног стања транзистора у регулатору, дакле, напон генератора се више смањује. Описани процес закључавања и откључавања регулатора се дешава на високој фреквенцији. Дакле, флуктуације напона на излазу генератора су неприметне, и практично се може сматрати константним, одржава се на нивоу од 13,6...14,6 В.

1996. године промењен је дизајн регулатора напона и држача четкица. Сада је регулатор напона постављен у метално кућиште (попут моћног транзистора) и закиван за држач четкице, тј. са њом чини нераскидиви чвор. Нови регулатор напона нема терминал "Б", а напон се доводи само до терминала "Б". По својим карактеристикама, стари и нови регулатори напона су идентични и заменљиви су када се склопе са држачем четкица.

Пуњива батерија

Батерија је оловна, тип 6СТ-36А, мало се одржава. Намењен је за снабдевање електричном струјом потрошача возила када мотор не ради, као и за напајање стартера при покретању мотора. Батерије се производе у неколико фабрика и стога могу имати мале разлике у дизајну.

Батерија се састоји од шест батерија повезаних у серију, од којих свака има ЕМФ од 2,1 В када је напуњена. Дакле, укупни ЕМФ батерије је 12,6 В. Номинални капацитет батерије је 36 Ах при 20-часовном режиму пражњења са струјом од 1,8 А.

Батерије су смештене у провидном полипропиленском кућишту 47, подељеном преградама у шест преграда. Џемпери који повезују појединачне батерије пролазе кроз преграде одељака и заварени су за шипке 40. Батерије су одозго прекривене заједничким поклопцем од полипропилена 38, завареним за тело ултразвучним заваривањем Поклопац има отворе за пуњење електролита и за пролаз терминала батерије.

Свака батерија се састоји од блока наизменичних плоча - позитивних 45 и минуса 46. Плоче истог поларитета су заварене на шипке 40, које служе за осигурање плоча и излазне струје. Решетке плоча су ливене од легуре са ниским садржајем антимона. Као резултат, процеси распадања електролита и самопражњења батерије су успорени. Ово је омогућило да се ниво и густина електролита проверавају много ређе, због чега су батерије почеле да се називају неодржаваним или без одржавања.

Плоче у блоковима су изоловане једна од друге танким и микропорозним сепараторима 44, направљеним у облику омотача у које се убацују позитивне плоче. Мала дебљина и велика порозност олакшавају продирање електролита кроз сепараторе, што смањује унутрашњи отпор батерије и омогућава већу струју пражњења.

Батерија је хемијски извор енергије. Електролит у њему је раствор сумпорне киселине у дестилованој води. Густина електролита потпуно напуњене батерије на 25°Ц треба да буде 1,28 г/цм³ током целе године за централне и јужне регионе земље, а за северне регионе (са просечном јануарском температуром од -50 до -30°Ц) 1,30 зими и 1,28 г/цм³ током целе године.

Када се батерија испразни, сумпорна киселина у електролиту ступа у интеракцију са активном масом плоча и претвара је у оловни сулфат, док се количина киселине у електролиту смањује, а њена густина смањује. Због тога се густина електролита може користити за суђење степена пражњења батерије. На пример, смањење густине за 0,04 г/цм³ одговара пражњењу батерије од 25%, а за 0,08 г/цм³ - до 50%. Батерија која се лети испразни више од 50%, а зими 25% мора се напунити.

Када се батерија напуни, под дејством струје пуњења која кроз њу тече, оловни сулфат у позитивним плочама се претвара у оловни пероксид, а на негативним плочама у сунђерасто олово. Истовремено, сумпорна киселина се ослобађа у електролит, а његова густина се повећава.

Нормалан ниво електролита у батеријама треба да буде између ознака "MIN" и "МАКС", на провидном телу батерије. Ако нема ознака, ниво треба да буде 5...10 мм изнад ивице сепаратора и да се не диже изнад доње ивице индикатора 43.