1. Kryt generátora zo strany zberných krúžkov. 2. Skrutka na upevnenie jednotky usmerňovača. 3. Kontaktné krúžky. 4. Guličkové ložisko hriadeľa rotora na strane zberného krúžku. 5. Kondenzátor 2,2uF±20% na potlačenie rádiového rušenia. 6. Hriadeľ rotora. 7. Spoločný výstupný vodič pre prídavné diódy. 8. Svorka «30» generátor na pripojenie spotrebiteľov. 9. Zástrčka «61» generátor (spoločný výstup prídavných diód). 10. Výstupný vodič «B» regulátor napätia. 11. Kefa pripojená k zásuvke «IN» regulátor napätia. 12. Regulátor napätia. 13. Kefa pripojená ku koncovke «W» regulátor napätia. 14. Vlásenka na upevnenie generátora na napínač. 15. Kryt generátora na strane pohonu. 16. Obežné koleso ventilátora s hnacou kladkou generátora. 17. Hrot pólu rotora. 18. Podložky na upevnenie ložísk. 19. Dištančný krúžok. 20. Guličkové ložisko hriadeľa rotora na strane pohonu. 21. Oceľové puzdro. 22. Vinutie rotora (budiace vinutie). 23. Jadro statora. 24. Vinutie statora. 25. Blok usmerňovača. 26. Spojovacia skrutka generátora. 27. Nárazník. 28. Rukáv. 29. Upínacia objímka. 30. Záporná dióda. 31. Izolačná doska. 32. Fázový výstup vinutia statora. 33. Kladná dióda. 34. Prídavná dióda. 35. Držiak kladnej diódy. 36. Izolačné návleky. 37. Držiak zápornej diódy. 38. Kryt. 39. Pozitívny záver. 40. Barette. 41. Negatívny záver. 42. Korok. 43. Indikátor na kontrolu hladiny elektrolytu. 44. Oddeľovač. 45. Pozitívna platňa. 46. Záporná platňa. 47. zbor. 48. Kontrolka vybitia batérie. 49. Poistková skrinka. 50. Relé zapaľovania. 51. Spínač zapaľovania. 52. Batéria. 53. Generátor.
Generátor
Technické špecifikácie:
- Maximálny spätný ráz (pri 13 V a 5000 ot./min), A - 55
- Limity nastaviteľnosti (napätie, V — 14,1±0,5
- Smer otáčania (strana pohonu) - Správny
- Hmotnosť generátora, kg - 4,85
Na vozidlách VAZ-1111 sa používa trojfázový generátor striedavého prúdu typu 37.3701 so zabudovanou usmerňovacou jednotkou a mikroelektronickým regulátorom napätia. Slúži na napájanie spotrebičov automobilu elektrickým prúdom a na nabíjanie batérie.
Generátor je inštalovaný na ľavej strane motora (vpredu pri pohľade v smere auta). Pomocou skrutky prechádzajúcej cez labky krytov 1 a 15 je generátor pripevnený k držiaku na bloku valca a pomocou čapu 14 - k napínacej tyči. Kryt 1 má nárazníkové zariadenie pozostávajúce z ocele 28. gumové puzdrá 27 a upínacie puzdro 29. Pri uťahovaní matice montážnej skrutky generátora sa upínacie puzdro opiera o koniec gumového puzdra, deformuje ho a pritláča puzdro 28 na montážna konzola. V dôsledku toho sa zvolí axiálna vôľa medzi labkami krytov generátora a konzolou a kryty sa uvoľnia z axiálnej uťahovacej sily, ktorá môže deformovať alebo zlomiť labky krytov.
Generátor je poháňaný od remenice kľukového hriadeľa klinovým remeňovým prevodom s prevodovým pomerom 1:2,04. Napnutie remeňa sa nastavuje otáčaním alternátora vzhľadom na montážnu skrutku na konzole. Napnutie remeňa by malo byť také, že pri pôsobení sily 10 kgf sa remeň ohne o 10... 15 mm. Pri slabom napnutí môže remeň skĺznuť po kladkách, čo vedie k zníženiu napätia generátora a spätného rázu. Okrem toho sú kladka, hriadeľ a ložiská generátora veľmi horúce, mazivo v ložiskách sa prehrieva a môžu zlyhať. Nadmerné napnutie remeňa zvyšuje zaťaženie ložísk a spôsobuje predčasné opotrebovanie.
Hlavné časti generátora: rotor, stator, kryt 1 s usmerňovacou jednotkou 25, kryt 15 s ložiskom 20, remenica s ventilátorom 16 a držiak kefy s regulátorom napätia 12. Kryty a stator sú stiahnuté k sebe štyrmi spojovacími skrutkami 26.
Rotor generátora je rotačný elektromagnet. Oceľové pólové nástavce 17 v tvare zobáka a puzdro 21 nalisované na hriadeľ 6 rotora tvoria jadro elektromagnetu. Medzi pólovými nástavcami v plastovom ráme je vinutie 22 rotora, nazývané budiace vinutie. Prúd je privádzaný do vinutia cez medené kontaktné krúžky 3, ku ktorým sú prispájkované vývody vinutia. Krúžky sú umiestnené na plastovej objímke, tiež nalisovanej na hriadeľ rotora.
Hriadeľ rotora sa otáča v dvoch guľôčkových ložiskách: 4 a 20, inštalovaných v krytoch 1 a 15. Utesnené ložiská. Mazivo zapracované do nich pri výrobe je dostatočné na celú životnosť generátora. Zadné ložisko 4 je nalisované na hriadeľ rotora a jeho vonkajší krúžok je pritlačený gumovým krúžkom umiestneným v drážke krytu. Predné ložisko 20 je vtlačené do krytu 15 a kvôli spoľahlivosti je zovreté medzi dve oceľové podložky 18, utiahnuté štyrmi skrutkami. Konce skrutiek sú dierované. Vnútorný krúžok tohto ložiska je spolu s dištančným krúžkom 19 zovretý upevňovacou maticou remenice medzi náboj remenice a hriadeľový stupeň.
Stator generátora pozostáva z jadra 23 s vinutím 24. Jadro je vyrobené z dosiek z elektroocele, spojených na štyroch miestach elektrickým zváraním. Na vnútornom povrchu jadra je 36 polouzavretých drážok, izolovaných fluoroplastovou fóliou. Vinutie statora je uložené v drážkach, ktorých konce sú spojené do hviezdy bez výstupu nulového bodu.
Ventilátor 16 slúži na chladenie usmerňovača, statora a rotora, ktoré sa zahrievajú pri chode generátora pod záťažou. Chladiaci vzduch vstupuje do okienok krytu 1, prechádza medzi statorom a rotorom a je vyvrhovaný cez okienka krytu 15 obežným kolesom ventilátora. Ventilátor a remenica sú vyrobené z oceľového plechu a spojené elektrickým zváraním.
Usmerňovač, ktorý premieňa striedavý prúd generátora na jednosmerný prúd, je vyrobený vo forme usmerňovacej jednotky 25. Pozostáva z dvoch hliníkových platní, v ktorých je zalisovaných šesť diód typu VA-20 - polovodičové zariadenia, ktoré prepúšťajú prúd iba do jeden smer. Na zjednodušenie konštrukcie usmerňovača sa používajú diódy rôznej polarity - «pozitívne» A «negatívne». Pre kladné diódy na puzdre, a «plus» usmernené napätie a pre záporné - «mínus». Kladné diódy sú vtlačené do dosky 35 usmerňovacej jednotky a záporné diódy do dosky 37.
Usmerňovacia jednotka je pripevnená ku krytu 1 tromi skrutkami 2, izolovanými spolu s kladnou diódou 35 od krytu plastovými priechodkami. Matice skrutiek 2 súčasne upínajú vodiče diód a vinutia statora. Svorka pripojená k doske 35 «30» (8) generátor, ktorý je výstupom «plus» usmerňovač. Záver «mínus» je hmotnosť generátora.
Na doske 35 usmerňovacej jednotky sú tiež nainštalované tri prídavné diódy 34. Napätie odstránené z týchto diód sa používa na napájanie budiaceho vinutia 22 a obvodu monitorovania stavu generátora pomocou kontrolky 48 vybitia batérie.
Napätie generátora je regulované mikroelektronickým bezdotykovým regulátorom napätia 12, upevneným skrutkou na kryte 1. Ide o neoddeliteľnú a neregulovanú jednotku a úplne v nej chýbajú akékoľvek elektromagnetické relé s kontaktmi. Uzavretie alebo otvorenie napájacieho obvodu budiaceho vinutia generátora nastáva v dôsledku otvorenia alebo zatvorenia výkonného výstupného tranzistora v regulátore v závislosti od veľkosti riadiaceho napätia na výstupe «B» regulátora.
Do drážky regulátora napätia je vložený plastový držiak kefy s dvoma kefami 11 a 13, cez ktorý je napájané budiace vinutie generátora. Kefa 11 je pripojená k výstupu «IN» regulátor napätia a kefa 13 - s výstupom «W». Tento výstup je umiestnený na vnútornej strane regulátora a nie je označený na jeho tele.
Prevádzka generátora
Po zapnutí zapaľovania sa kontakty zatvoria «15/1» A «30/1» spínač zapaľovania, potom kontakty «30» A «87» zapaľovacie relé 50 a cez budiace vinutie generátora začne pretekať prúd, ktorý sa uzavrie pozdĺž dráhy: «plus» batéria 52 - kontakty «30» A «87» relé zapaľovania 50 - poistka 2 poistkové bloky - ovládacie čerpadlo 48 - výstup «61» generátor - výstup «IN» regulátor napätia 12 - budiace vinutie 22 - výstup «W», výstupný tranzistor regulátora napätia je uzemnený.
Kontrolka 48. vybitia batérie svieti, čo znamená, že budiace vinutie je napájané z batérie.
Prúd pretekajúci budiacim vinutím vytvára okolo pólov rotora magnetický tok. Po naštartovaní motora sa rotor generátora otáča a pod každým zubom statora prechádza buď južný alebo severný pól rotora. Preto sa magnetický tok prechádzajúci zubami statora mení vo veľkosti a smere. Tento premenlivý magnetický tok pretína závity vinutia statora a vytvára v ňom elektromotorickú silu.
Striedavé napätie a prúd indukovaný vo vinutí statora sú usmerňované jednotkou usmerňovača a usmernený jednosmerný prúd odoberaný zo svorky sa používa na napájanie spotrebičov «30» generátor. Súčasne sa zo spoločného výstupu prídavných diód 34 odstráni usmernené napätie na napájanie budiaceho vinutia generátora.
Na fungujúcom prevádzkyschopnom generátore napätia na svorke «30» a na spoločnom výstupe prídavných diód (zástrčka «61») sú si rovní. Riadiacim čerpadlom 48 teda nepreteká žiadny prúd a nehorí. Budiace vinutie generátora je v tomto prípade napájané usmerňovačom s tromi prídavnými diódami a batéria je nabíjaná generátorom.
Ak kontrolka 48 svieti, znamená to poruchu generátora, že nedáva napätie alebo je nižšie ako napätie batérie. V tomto prípade napätie na zástrčke «61» (napätie generátora) pod svorkovým napätím «30» (napätie batérie). Preto v obvode medzi nimi preteká prúd, ktorý prechádza kontrolkou a horí.
So zvyšujúcou sa rýchlosťou rotora sa zvyšuje napätie generátora. Keď začne prekračovať úroveň 13,6...14,6 V, výstupný tranzistor v regulátore napätia 12 sa vypne a prúd budiacim vinutím sa preruší. Napätie generátora klesá, tranzistor v regulátore sa otvára a opäť prechádza prúdom cez budiace vinutie.
Čím vyššia je frekvencia otáčania rotora generátora, tým dlhší je čas uzavretého stavu tranzistora v regulátore, tým viac klesá napätie generátora. Opísaný proces zamykania a odomykania regulátora prebieha s vysokou frekvenciou. Preto sú kolísanie napätia na výstupe generátora nepostrehnuteľné a prakticky ho možno považovať za konštantné, udržiavané na úrovni 13,6... 14,6 V.
V roku 1996 sa zmenilo zariadenie regulátora napätia a držiaka kefy. Teraz je regulátor napätia umiestnený v kovovom puzdre (ako silný tranzistor) a prinitovaný k držiaku kefky, t.j. tvorí s ním nerozlučný uzol. Novému regulátoru napätia chýba kolík «B», a napätie sa privádza iba na výstup «IN». Podľa ich charakteristík sú staré a nové regulátory napätia rovnaké a spolu s držiakom kefy sú zameniteľné.
Akumulátorová batéria
Dobíjacia batéria - olovená, typ 6ST-36A, nenáročná na údržbu. Je určený na napájanie spotrebiteľov automobilu elektrickým prúdom, keď motor nebeží, ako aj na napájanie štartéra pri štartovaní motora. Batérie vyrába niekoľko tovární, a preto sa môžu v dizajne mierne líšiť.
Batéria sa skladá zo šiestich batérií zapojených do série, z ktorých každá má v nabitom stave EMF 2,1 V. Celková EMF batérie je teda 12,6 V. Nominálna kapacita batérie je 36 Ah pri 20 hodinovom režime vybíjania s prúdom 1,8 A.
Akumulátory batérie sú umiestnené v polypropylénovom priesvitnom obale 47, rozdelenom prepážkami na šesť priehradiek. Prepojky spájajúce jednotlivé batérie medzi sebou prechádzajú cez prepážky priehradiek a sú privarené k tyčiam 40. Zhora sú batérie uzavreté bežným polypropylénovým krytom 38, privareným k telu ultrazvukovým zváraním Kryt má otvory na plnenie elektrolytu a na priechod polárnych vývodov batérie.
Každá batéria pozostáva z bloku striedajúcich sa dosiek - kladnej 45 a zápornej 46. Dosky rovnakej polarity sú privarené k baretom 40, ktoré slúžia na upevnenie dosiek a výstupný prúd. Doskové rošty sú odliate zo zliatiny s nízkym obsahom antimónu. V dôsledku toho sa spomalili procesy rozkladu elektrolytu a samovybíjanie batérie. To umožnilo oveľa menej často kontrolovať hladinu a hustotu elektrolytu, a preto sa batérie začali označovať ako nenáročné na údržbu alebo bezúdržbové.
Dosky v blokoch sú navzájom izolované tenkými a mikroporéznymi separátormi 44, vyrobenými vo forme obálok, do ktorých sú vložené kladné dosky. Malá hrúbka a veľká pórovitosť uľahčuje prienik elektrolytu cez separátory, čo znižuje vnútorný odpor batérie a umožňuje získať veľký vybíjací prúd.
Batéria sa vzťahuje na chemické zdroje prúdu. Elektrolytom v ňom je roztok kyseliny sírovej v destilovanej vode. Hustota elektrolytu plne nabitej batérie pri 25°C by mala byť 1,28 g / cm3 celoročne pre stredné a južné regióny krajiny a pre sever (s priemernou januárovou teplotou od -50 do -30°С) v zime 1,30 a v lete 1,28 g/cm3.
Keď je batéria vybitá, kyselina sírová v elektrolyte interaguje s aktívnou hmotou dosiek a mení ju na síran olovnatý, pričom množstvo kyseliny v elektrolyte klesá a jeho hustota klesá. Hustota elektrolytu sa preto môže použiť na posúdenie stupňa vybitia batérie. Napríklad zníženie hustoty o 0,04 g/cm3 zodpovedá vybitiu batérie o 25 % a zníženie o 0,08 g/cm3 zodpovedá 50 %. Batériu vybitú na viac ako 50 % v lete a 25 % v zime je potrebné dobiť.
Keď je batéria nabitá, prúd, ktorý ňou preteká, premieňa síran olovnatý na peroxid olovnatý v kladných platniach a na hubovité olovo v záporných platniach. V tomto prípade sa kyselina sírová uvoľňuje do elektrolytu a jeho hustota sa zvyšuje.
Normálna hladina elektrolytu v batériách by mala byť medzi značkami «MIN» A «MAX», na priesvitnom obale batérie. Ak nie sú žiadne značky, hladina by mala byť 5...10 mm nad okrajom oddeľovačov a nemala by stúpať nad spodný okraj indikátora 43.