На сьогоднішньому уроці я хотів би ознайомити вас з методикою проведення розбирально-складальних робіт та технічного обслуговування системи електропостачання автомобіля, а саме: проведення технічного обслуговування акумуляторної батареї, розбирання автомобільного генератора та дефектування його деталей (статорних обмоток та діодного моста, обмотки збудження ротора, підшипників генератора, електронного реле-регулятора, контактних кілець та щіток), ремонт та збирання генератора автомобіля.
Необхідно відзначити, що безвідмовна робота всіх електронних систем автомобіля не можлива без належного надійного джерела електропостачання. Тому система електроживлення, яка включає в себе в першу чергу акумуляторну батарею та автомобільний генератор, повинна відповідати високим показникам якості та забезпечувати всі потреби споживачів електричної енергії на різних режимах роботи двигуна.
Акумуляторна батарея (АКБ) з’явилась на автомобілях раніше, ніж генератор та багато інших автозапчастин. На початку минулого століття акумуляторна батарея ще не мала можливості заряджання на автомобілі, і повинна була забезпечувати необхідною електроенергією всіх споживачів. На той момент їх було не так і багато. Основним споживачем був двигун, а трохи пізніше з’явився стартер. На сьогодні акумуляторна батарея існує тільки разом з багатьма іншими електронними та електричними системами.
Весь сенс роботи акумуляторної батареї — це постійне перетворення одних хімічних сполук в інші і навпаки в залежності від режимів роботи АКБ. Процес обов’язково супроводжується виділенням тепла, утворенням різних хімічних сполук і газів, руйнуванням матеріалів та ін. При заряджанні АКБ використовується електроенергія для запуску хімічних процесів, підчас розряджання АКБ – навпаки, хімічні процеси запускають процес вироблення необхідної електроенергії.
Будова акумуляторної батареї
Багато хто вважає, що критерієм оцінки акумуляторів є їх ємність. Це не зовсім так. Для акумулятора, який ми використовуємо на автомобілі, важливі дві основні характеристики: «ємність» і «пусковий струм». З ємністю АКБ все зрозуміло. А що ж таке «пусковий струм»? Ця характеристика стосується споживачів, тільки враховуючи те, що головним споживачем електроенергії на автомобілі є електричний стартер. «Головний» він не тільки по пріоритету, але й по рівню споживання електроенергії (споживає він в десятки, і навіть сотні разів більше за інших споживачів). Для нього певний час АКБ повинна видавати свій заряд без втрати ефективності. Інакше запуск двигуна автомобіля буде затруднено. Особливо це важливо під час холодної пори року. Параметри ємності і пускового струму стандартизовані і обов’язково вказуються на маркуванні акумуляторних батарей всіх виробників.
Приклад маркування акумуляторної батареї
Акумуляторна батарея не може одна довго забезпечувати електричну мережу автомобіля енергією тому, що швидко розрядиться, віддавши її всю. Чим частіше запускається двигун і використовуються потужні споживачі (електричні мотори, нагрівальні елементи, світлові прилади) тим швидше вона розрядиться. Для відновлення заряду батареї та забезпечення електроенергією всіх споживачів автомобіля застосовується автомобільний генератор, який постійно виробляє електроенергію під час роботи двигуна. Він повинен забезпечувати безвідмовну роботу всіх електричних та електронних систем автомобіля генеруючи електроенергію необхідної напруги та потужності.
Раніше на автомобілях використовували генератори постійного струму. Але вони проіснували не довго тому, що мали ряд суттєвих недоліків:
⦁ мала ефективність роботи;
⦁ недостатня потужність;
⦁ недосконала схема підключення;
⦁ необхідний постійний контроль;
⦁ часте технічне обслуговування;
⦁ малий строк служби.
В сучасних автомобілях широко використовуються автомобільні генератори змінного струму. Вони мають сучасну і надійну компактну конструкцію.
Це трифазний генератор змінного струму з напівпровідниковим випрямлячем та інтегральним регулятором напруги на виході. Він має привід від шківа колінчастого валу двигуна за допомогою клинової або поліклинової ремінної передачі. Обертання шківа генератора, який закріплений на роторі генератора, перетворюється, завдяки електромагнітній індукції, в електричну енергію змінного струму, що генерується статорною обмоткою генератора і перетворюється напівпровідниковим випрямлячем в енергію постійного струму. А інтегральний регулятор генератора регулює електричні параметри цього струму: вихідну напругу і потужність.
Будова автомобільного генератора змінного струму
Автомобільний генератор змінного струму має наступні складові частини: ротор, статор, щітковий вузол, випрямний блок, регулятор напруги. Всі елементи поміщені в корпус.
Основне призначення ротора - створення обертового магнітного поля. Для цього на валу ротора знаходиться обмотка збудження, яка розміщена в дві полюсні половини. На валу ротора розташовані два контактних кільця, через які здійснюється живлення обмотки збудження.
Залежно від конструкції на валу ротора розміщується одна або дві крильчатки вентилятора, а також закріплюється ведений приводний шків. Підшипниковий вузол ротора представлений двома кульковими підшипниками.
Статор служить для створення змінного електричного струму. Конструктивно він має металеве осердя та обмотки. Осердя набирається з сталевих пластин. У пази вкладається три однакових обмотки, які утворюють трифазне з'єднання. З'єднання обмоток між собою може здійснюватися за двома схемами: схема «зірка» (одні кінці обмоток з'єднані в одній точці, інші є виводами) та схема «трикутник» (послідовне кільцеве з'єднання кінців обмоток, виводи виходять з точок з'єднання).
Щітковий вузол забезпечує передачу струму збудження на контактні кільця генератора. Вузол включає дві графітні щітки, пружини які їх притискають до кілець та щіткотримач. На сучасних генераторах щіткотримач об'єднаний з регулятором напруги в єдиний нерозбірний вузол.
Випрямний блок служить для перетворення трифазної синусоїдальної напруги, що виробляється генератором, в напругу постійного струму бортової мережі автомобіля. Випрямний блок являє собою алюмінієві пластини, що виконують роль тепловідводів, на яких змонтовані діоди. Блок містить шість силових напівпровідникових діодів, по два на кожну фазу, один на «позитивний», інший - на «негативний» вивід генератора.
Регулятор напруги призначений для підтримки напруги генератора в певних межах. Сучасні генератори оснащуються напівпровідниковими електронними (інтегральними) регуляторами напруги. Стабілізація напруги, яка необхідна при зміні частоти обертання колінчастого вала двигуна і навантаження, здійснюється автоматично за рахунок впливу на струм в обмотці збудження.
У вільному стані, коли до акумуляторної батареї не підключено жодного споживача, вона здатна утримувати електричну енергію досить тривалий час. При нормальних умовах експлуатації і за умови справності всіх електричних систем автомобіля всі процеси всередині акумуляторної батареї збалансовані. В холодну пору року часто виникають проблеми з роботою акумуляторної батареї. А навантаження на АКБ в цей момент ще й збільшується. В двигуні і в коробці передач мастило загусає і запустити двигун стартеру стає дедалі важче. Все частіше використовується система опалення салона автомобіля, підігрів дзеркал, сидінь, скла.
Втрати струму, недостатня напруга зарядки генератором, його послаблений ремінь, несправність інтегрального регулятора напруги а також завелика потужність споживання енергії – все це призводить до постійного “недозарядження” акумуляторної батареї і, як наслідок, передчасного виходу її з ладу.
І коли, після повноцінного її заряджання за допомогою зарядного пристрою, електричні параметри акумуляторної батареї не відновлюються, то вона потребує негайної заміни.
Автомобільні генератори змінного струму – це досить надійні і витривалі пристрої. Однак в умовах тривалого “перевантаження” його роботи, в несприятливих кліматичних умовах (низька температура і підвищена вологість навколишнього середовища, а також тривалий перегрів), при потраплянні всередину генератора сторонніх предметів, води, агресивних речовин, значному забрудненні агрегат отримує ушкодження.
Несправності автомобільного генератора поділяються на два види:
⦁ механічні несправності частіше всього виникають внаслідок зношення деталей: шківа, привідного ременя, підшипників, мідно-графітових щіток. Такі несправності легко виявити тому, що виникають сторонні шуми або стуки під час роботи генератора. Зношені деталі замінюють тому, що ремонту вони не підлягають;
⦁ електричні несправності виникають значно частіше. Може бути коротке замикання або обрив обмоток статора або ротора, зношення контактних кілець або щіток, дефекти інтегрального регулятора напруги, вихід з ладу діодів напівпровідникового випрямляча та ін. Ці дефекти виявляються за допомогою сигнального індикатора на панелі приладів або за допомогою заміру вихідної напруги генератора мультиметром. Несправні деталі замінюють новими, несправні обмотки генератора перемотують.
Роботу автомобільного генератора автомобіля в динаміці можна поспостерігати на прикладі анімаційного ролика, в якому докладно показано принцип роботи всіх його складових частин.
В якості наглядного прикладу, перегляньте відеоматеріал з розбирально-складальних робіт і технічного обслуговування автомобільного генератора автомобіля Geely CK у виконанні професійного автослюсаря, працівника автосервісу. В своєму відео він докладно і поступово розбираючи дефектує всі деталі генератора, проводить огляд інтегрального реле-регулятра і щіток генератора, виконує заміну деталей та їх обслуговування. Зверніть увагу на прийоми роботи та інструменти, що використовуються фахівцем.
Також пропоную переглянути відеоматеріал з демонтажу та розбирально-складальних робіт автомобільного генератора у виконанні професійного автослюсаря зі США. В своєму відео він докладно показує технологію діагностики стану акумулятора та генератора, демонтажу, розбирання генератора автомобіля загалом та його складових частин, заміну деталей та збирання генератора. Зверніть увагу на прийоми роботи та інструменти, що використовуються фахівцем.
Важливо дотримуватись вимог безпеки праці при виконанні даних робіт, не забувайте про це.
Після перегляду відео коротенько законспектуйте в зошит послідовність дій фахівців автосервісу. До наступного заняття повторіть матеріали з теоретичного курсу по темі "Система електрообладнання автомобіля".
Немає коментарів:
Дописати коментар