1. Кришка генератора з боку контактних кілець. 2. Болт кріплення випрямного блоку. 3. Контактні кільця. 4. Кульковий підшипник валу ротора з боку контактних кілець. 5. Конденсатор 2,2 мкФ±20% для придушення радіоперешкод. 6. Вал ротора. 7. Проведення загального виведення додаткових діодів. 8. Затискач «30» генератора для підключення споживачів 9. Штекер «61» генератора (загальний висновок додаткових діодів). 10. Провід виведення «Б» регулятора напруги. 11. Щітка, з'єднана з виводом «У» регулятора напруги. 12. Регулятор напруги. 13. Щітка, з'єднана з виводом «Ш» регулятора напруги. 14. Шпилька для кріплення генератора до натяжного пристрою. 15. Кришка генератора із боку приводу. 16. Крильчатка вентилятора зі шківом приводу генератора. 17. Полюсний наконечник ротора. 18. Шайби кріплення підшипника. 19. Дистанційне кільце. 20. Кульковий підшипник валу ротора з боку приводу. 21. Сталева втулка. 22. Обмотка ротора (обмотка збудження). 23. Сердечник статора. 24. Обмотка статора. 25. Випрямляючий блок. 26. Стяжний болт генератора. 27. Буферна втулка. 28. Втулка. 29. Підтискна втулка. 30. Негативний діод. 31. Ізолювальна пластина. 32. Фазний виведення статора обмотки. 33. Позитивний діод. 34. Додатковий діод. 35. Утримувач позитивних діодів. 36. Ізолювальні втулки. 37. Утримувач негативних діодів. 38. Кришка. 39. Позитивний висновок. 40. Баретка. 41. Негативний висновок. 42. Корок. 43. Індикатор для перевірки рівня електроліту. 44. Сепаратор. 45. Позитивна пластина. 46. Негативна пластина. 47. Корпус. 48. Контрольна лампа розряду акумулятора. 49. Блок запобіжників. 50. Реле запалювання. 51. Вимикач запалювання. 52. Акумуляторна батарея. 53. Генератор.
Генератор
Технічна характеристика:
- Максимальна сила струму віддачі (при 13 В та 5000 об/хв), А - 55
- Межі регульованого (напруги, В - 14,1±0,5
- Напрямок обертання (з боку приводу) - Праве
- Маса генератора, кг - 4,85
На автомобілях ВАЗ-1111 застосовується трифазний генератор змінного струму типу 37.3701 із вбудованим випрямляючим блоком та мікроелектронним регулятором напруги. Він служить для живлення споживачів автомобіля електричним струмом та заряджання акумуляторної батареї.
Генератор встановлений з лівого боку двигуна (передній, якщо дивитися по ходу руху автомобіля). Болтом, що проходить через лапи кришок 1 і 15, генератор кріпиться до кронштейна на блоці циліндрів, а шпилькою 14 - натяжної планки. У кришці 1 є буферний пристрій, що складається зі сталевої 28. 27 гумової втулок і підтискної втулки 29. При затяжці гайки болта кріплення генератора підтискна втулка упирається в торець гумової, деформує її і притискає втулку 28 кроншт. В результаті вибирається осьовий зазор між лапами кришок генератора та кронштейном, а кришки розвантажуються від осьового зусилля затягування, яке може деформувати або відламати лапи кришок.
Привід генератора здійснюється від шківа колінчастого валу клинопасової передачею з передавальним ставленням 1:2,04. Натяг ременя регулюється поворотом генератора щодо болта кріплення до кронштейна. Натяг ременя має бути таким, щоб під дією зусилля 10 кгс ремінь прогинається на 10...15 мм. При слабкому натягу можливе прослизання ременя на шківах, що веде до зниження напруги генератора та струму віддачі. Крім того, при цьому сильно нагріваються шків, вал і підшипники генератора, мастило в підшипниках перегрівається, і вони можуть вийти з ладу. Надмірне натяг ременя збільшує навантаження на підшипники і викликає передчасне їх знос.
Основні частини генератора: ротор, статор, кришка 1 з випрямляючим блоком 25, кришка 15 з підшипником 20, шків з вентилятором 16 і щіткотримач з регулятором напруги 12. Кришки та статор стягнуті в єдине ціле чотирма стяжними болтами.
Ротор генератора являє собою електромагніт, що обертається. Сталеві полюсні клювоподібні наконечники 17 і втулка 21, напресовані на вал 6 ротора, утворюють сердечник електромагніта. Між полюсними наконечниками в пластмасовому каркасі знаходиться обмотка 22 ротора, яка називається обмоткою збудження. Струм в обмотку підводиться через мідні контактні кільця 3, яких припаяні висновки обмотки. Кільця розташовані на пластмасовій втулці, також напресовані на вал ротора.
Вал ротора обертається у двох кулькових підшипниках: 4 та 20, встановлених у кришках 1 та 15. Підшипники закритого типу. Мастила, закладеного в них при виготовленні, достатньо на весь термін служби генератора. Задній підшипник 4 напресований на вал ротора, яке зовнішня обойма підтискається гумовим кільцем, поміщеним в канавку кришки. Передній підшипник 20 запресований кришку 15 і для надійності затиснутий між двома сталевими шайбами 18, стягнутими чотирма гвинтами. Кінці гвинтів розгорнуті. Внутрішня обойма цього підшипника разом з дистанційним кільцем 19 затиснута гайкою кріплення шківа між маточкою шківа і сходинкою валу.
Статор генератора складається з осердя 23 з обмоткою 24. Сердечник набраний із пластин електротехнічної сталі, з'єднаних у чотирьох місцях електрозварюванням. На внутрішній поверхні сердечника є 36 пазів напівзакритої форми ізольованих фторопластової плівкою. У пазах укладена обмотка статора, кінці якої з'єднані у зірку без виведення нульової точки.
Вентилятор 16 служить для охолодження випрямляча, статора та ротора, які нагріваються під час роботи генератора під навантаженням. Охолодний повітря входить у вікна кришки 1, проходить між статором і ротором і через вікна кришки 15 крильчаткою вентилятора викидається назовні. Вентилятор та шків виготовлені з листової сталі та з'єднані електрозварюванням.
Випрямляч, перетворює змінний струм генератора в постійний, виконаний у вигляді випрямного блоку 25. Він являє собою дві алюмінієві пластини з запресованими в них шістьма діодами типу ВА-20 - напівпровідниковими приладами, що пропускають струм тільки в одному напрямку. Для спрощення конструкції випрямляча застосовані діоди різної полярності «позитивні» і «негативні». У позитивних діодів на корпусі створюється «плюс» випрямленої напруги, а у негативних - «мінус». Позитивні діоди запресовані в пластину 35 випрямного блоку, а негативні - пластину 37.
Випрямний блок кріпиться до кришки 1 трьома болтами 2 ізольованими разом з пластиною 35 позитивних діодів від кришки пластмасовими втулками. Гайками болтів 2 одночасно затискається висновки діодів та обмотки статора. З пластиною 35 з'єднаний затискач «30» (8) генераторі, що є висновком «плюс» випрямляча. Висновком «мінус» є маса генератора.
На пластині 35 випрямного блоку встановлені також три додаткових діода 34. Напруга, що знімається з цих діодів, йде для живлення обмотки збудження 22 і схеми контролю справності генератора за допомогою контрольної лампи 48 розряду акумуляторної батареї.
Напруга генератора регулюється безконтактним мікроелектронним регулятором напруги 12, закріпленим гвинтом на кришці 1. Це нерозбірний і нерегульований вузол, і в ньому повністю відсутні які-небудь електромагнітні реле з контактами. Замикання або розмикання ланцюга живлення обмотки збудження генератора відбувається за рахунок відкриття або закриття потужного вихідного транзистора в регуляторі в залежності від величини напруги, що управляє, на висновку «Б» регулятора.
У паз регулятора напруги вставляється пластмасовий щіткотримач із двома щітками 11 і 13, через які живиться обмотка збудження генератора. Щітка 11 з'єднана з виводом «У» регулятора напруги, а щітка 13 - з виведенням «Ш». Цей висновок знаходиться на внутрішній стороні регулятора та не маркується на його корпусі.
Робота генератора
При включенні запалення замикаються контакти «15/1» і «30/1» вимикача запалювання, потім контакти «30» і «87» реле 50 запалювання, і через обмотку збудження генератора починає протікати струм, що замикається шляхом: «плюс» акумуляторної батареї 52 — контакти «30» і «87» реле 50 запалення - запобіжник 2 блоки запобіжників - контрольна пампа 48 - висновок «61» генератора - висновок «У» регулятора 12 напруги - обмотка 22 збудження - висновок «Ш», Вихідний транзистор регулятора напруги - маса.
Контрольна пампа 48 розряду акумулятора горить, сигналізуючи про те, що обмотка збудження живиться від акумуляторної батареї.
Протікає по обмотці збудження струм створює навколо полюсів ротора магнітний потік. Після пуску двигуна ротор генератора обертається і під кожним зубцем статора проходить південний, то північний полюс ротора. Тому магнітний потік, що проходить через зубці статора, змінюється за величиною та напрямом. Цей змінний магнітний потік перетинає витки статора обмотки і створює в ній електрорушійну силу.
Змінна напруга і струм, індуктовані в статорній обмотці, випрямляються випрямляючим блоком, і для живлення споживачів використовується вже випрямлений постійний струм, що знімається з затискача «30» генератора. Одночасно із загального виведення додаткових діодів 34 знімається випрямлену напругу живлення обмотки збудження генератора.
У працюючого справного генератора напруги на затиску «30» та на загальному висновку додаткових діодів (штекер «61») рівні. Тому струм через контрольну пампу 48 не протікає, і вона не горить. У цьому випадку обмотка збудження генератора живиться від випрямляча на трьох додаткових діодах, а акумулятор заряджається генератором.
Якщо контрольна лампа 48 горить, це вказує на несправність генератора, що він не дає напруги або воно нижче напруги акумуляторної батареї. У цьому випадку напруга на штекері «61» (напруга генератора) нижче напруги на затиску «30» (напруга акумуляторної батареї). Тому в ланцюзі між ними протікає струм, що проходить через контрольну лампу, і вона горить.
Зі збільшенням частоти обертання ротора напруга генератора підвищується. Коли воно починає перевищувати рівень 13,6...14,6, вихідний транзистор в регуляторі напруги 12 замикається і струм через обмотку збудження переривається. Напруга генератора падає, транзистор у регуляторі відмикається і знову пропускає струм через обмотку збудження.
Що частота обертання ротора генератора, то більше вписувалося час замкненого стану транзистора в регуляторі, отже, тим більше знижується напруга генератора. Описаний процес замикання та відмикання регулятора відбувається з високою частотою. Тому коливання напруги на виході генератора непомітні, і можна вважати його постійним, підтримуваним лише на рівні 13,6...14,6 У.
У 1996 р. змінено пристрій регулятора напруги та щіткотримача. Тепер регулятор напруги розміщений у металевому корпусі (як у потужного транзистора) і приклепаний до щіткотримача, тобто. утворює із нею нерозбірний вузол. Новий регулятор напруги не має висновку «Б», і напруга подається тільки до висновку «У». За своїми характеристиками колишній і новий регулятори напруги однакові й у зборі із щіткотримачем взаємозамінні.
Акумуляторна батарея
Акумуляторна батарея - свинцево-кислотна, типу 6СТ-36А, що мало обслуговується. Вона призначена для живлення споживачів автомобіля електричним струмом при двигуні, що не працює, а також для живлення стартера при пуску двигуна. Батареї виготовляються кількома заводами і тому можуть мати невеликі відмінності у конструкції.
Батарея складена із шести послідовно з'єднаних акумуляторів, кожен з яких має ЕРС по 2,1 В у зарядженому стані. Таким чином, загальна ЕРС батареї становить 12,6 В. Номінальна ємність батареї – 36 А•год при 20-годинному режимі розряду силою струму 1,8 А.
Акумулятори батареї розміщені в поліпропіленовому прозорому корпусі 47, розділеному перегородками на шість відсіків. Перемички, що з'єднують між собою окремі акумулятори, проходять крізь перегородки відсіків і приварюються до бареток 40. Зверху акумулятори закриті загальною поліпропіленовою кришкою 38, привареною до корпусу ультразвуковим зварюванням.
Кожен акумулятор складається з блоку пластин, що чергуються - позитивних 45 і негативних 46. Пластини однакової полярності приварені до бареток 40, які служать для кріплення пластин і виведення струму. Грати пластин відлиті зі сплаву з малим вмістом сурми. В результаті уповільнилися процеси розкладання електроліту та саморозряду акумуляторів. Це дозволило значно рідше перевіряти рівень і щільність електроліту, через що батареї стали називати малообслуговуваними або необслуговуваними.
Пластини в блоках ізольовані один від одного тонкими і мікропористими сепараторами 44, виконаними у вигляді конвертів, які вставлені позитивні пластини. Мала товщина та велика пористість полегшують проникнення через сепаратори електроліту, що знижує внутрішній опір батареї та дозволяє отримати більшу силу розрядного струму.
Акумулятор відноситься до хімічних джерел струму. Електролітом у ньому служить розчин сірчаної кислоти у дистильованій воді. Щільність електроліту повністю зарядженої акумуляторної батареї при 25°С має бути 1,28 г/см3 цілорічно для центральних та південних районів країни, а для північних (із середньою температурою січня від -50 до -30°С) взимку 1,30 та влітку 1,28 г/см3.
При розряді батареї сірчана кислота електроліту взаємодіє з активною масою пластин і перетворює її на сульфат свинцю, при цьому кількість кислоти в електроліті зменшується і його щільність знижується. Тому за щільністю електроліту можна будувати висновки про ступеня розрядженості батареї. Наприклад, зниження щільності на 0,04 г/см3 відповідає розряду батареї на 25%, а на 0,08 г/см3 — на 50%. Батарею, розряджену більш ніж на 50% влітку та на 25% узимку, необхідно обов'язково підзарядити.
При зарядці батареї під дією зарядного струму, що протікає через неї, сульфат свинцю в позитивних пластинах перетворюється на перекис свинцю, а в негативних - в губчастий свинець. При цьому електроліт виділяється сірчана кислота, і його щільність збільшується.
Нормальний рівень електроліту в акумуляторах повинен бути між мітками «MIN» і «МАХ», на напівпрозорому корпусі батареї. Якщо міток немає, то рівень повинен бути на 5...10 мм вище краю сепараторів і не підніматися вище за нижню кромку індикатора 43.