1. Цель работы: Оценка технического состояния генератора Г- 221.
- изучить конструкцию генератора Г-221;
- провести проверку генератора на автомобиле;
- провести проверку генератора на стенде;
- провести разборку генератора;
- дать оценку технического состояния генератора;
- произвести замену неисправных деталей;
- провести сборку генератора.
автомобиль ВАЗ 2106; генератор Г-221; стенд для определения исправности генератора, оснащенный электронным осциллографом; контрольная лампа; аккумуляторная батарея; омметр; вольтметр; специальные приспособления.
Все работы по разборке, сборке и определению технического состояния генератора Г-221 автомобиля ВАЗ-2106 выполняются в строгом соответствии с Руководством по ремонту /3/.
4. Содержание и порядок выполнения работы:
Генератор Г-221 – переменного тока с выпрямителем на шести кремниевых диодах установлен на двигателе ВАЗ 2106 с правой стороны, крепится шпилькой к натяжной планке и нижними лапами крышек – к кронштейну на блоке цилиндров.
Общий вид генератора показан на рис. 1.
Рис. 1. Генератор Г-221: 1 - крышка со стороны контактных колец; 2 - радиатор с положительными вентилями; 3 - отрицательный вентиль; 4 – винт крепления радиатора и выводов обмотки статора; 5 - контактное кольцо; 6 - задний шарикоподшипник; 7 - вал ротора; 8 - контактный болт (вывод «30»); 9 - штекер нулевого провода; 10 - щеткодержатель; 11 - щетка; 12 - шпилька крепления генератора к натяжной планке; 13 - шкив с вентилятором; 14 - полюсный наконечник ротора со стороны привода; 15 - втулка; 16 - передний шарикоподшипник; 17 - крышка со стороны привода; 18 - обмотка ротора; 19 - статор; 20 – обмотка статора; 21 - задний полюсный наконечник ротора; 22 - буферная втулка; 23 - втулка; 24 - поджимная втулка.
Техническая характеристика
Номинальное напряжение, В…………….……………………………………. 12
Направление вращения ………………… правое (со стороны привода)
Максимальная сила тока отдачи при 14 В и частоте
вращения ротора 5000 мин -1 , А………………………………….…………… 42
Максимальная частота вращения ротора, мин -1 ………….……… 13000
п ередаточное отношение двигатель-генератор …………...….. 1:2,04
4.2. Проверка генератора на автомобиле
Если при работе двигателя горит контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи, а натяжение ремня привода генератора нормальное, то ориентировочно определить исправность генератора можно следующим образом:
- слегка вытянув рукоятку управления воздушной заслонкой карбюратора, доведите частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу до 1000—1500 мин -1 ;
- на короткое время отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи. Если двигатель заглохнет, то это указывает на то, что генератор неисправен и все потребители питаются от аккумуляторной батареи.
4.3. Проверка генератора на стенде
Проверка на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его характеристик номинальными. У проверяемого генератора щетки должны быть хорошо притерты к контактным кольцам коллектора, а сами кольца чистыми.
Установите генератор на стенд и выполните соединения как показано на рис. 2. Включите электродвигатель стенда, реостатом 4 установите напряжение на выходе генератора 14 В и доведите частоту вращения ротора до 5000 мин -1 . Дайте генератору поработать на этом режиме не менее 2 мин, а затем замерьте силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 44 А.
Рис. 2. Схема соединений генератора на стенде для проверки : 1 — генератор; 2 — вольтметр; 3 — выключатель; 4 - реостат; 5 - аккумуляторная батарея; 6 – амперметр
Если замеренная величина отдаваемого тока значительно меньше, то это говорит о неисправностях в обмотках статора и ротора, о повреждении вентилей или износе контактных колец и щеток. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей, чтобы определить место неисправности.
При подозрении на неисправность вентилей выпрямительного блока генератора, проверьте силу тока отдачи на прогретом генераторе. Такая проверка позволяет лучше выявить неисправность вентилей по резкому снижению тока отдачи при повышении температуры генератора.
Для прогрева дайте генератору поработать не менее 15 мин при частоте вращения ротора 5000 мин -1 и напряжении 14 В на выходе генератора. Затем измерьте силу тока отдачи. На прогретом генераторе она должна быть не менее 42 А.
4.4. Проверка генератора осциллографом
Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения генератора точно и быстро проверить его исправность и определить характер повреждения.
Для проверки вращайте ротор генератора с частотой 1500-2000 мин -1 , питая обмотку возбуждения от аккумуляторной батареи, но от зажима «30» батарею отключите.
При исправных вентилях и обмотке статора кривая выпрямленного напряжения имеет пилообразную форму с равно-мерными зубцами (рис. 3). Если имеется обрыв в обмотке статора либо обрыв или короткое замыкание в вентилях выпрямителя, форма кривой резко меняется: нарушается равномерность зубцов, и появляются глубокие впадины (рис. 3, II и III).
Рис. 3. Форма кривой выпрямленного напряжения генератора: I — генератор исправен; II — вентиль пробит; III — обрыв в цепи вентиля
4.5. Проверка обмотки возбуждения ротора
Исправность обмотки и надежность прилегания щеток к контактным кольцам можно проверить на стенде, не разбирая генератор, измерив сопротивление между штекером «67» и массой генератора.
Если обмотка не имеет короткозамкнутых витков и щетки хорошо притерты к контактным кольцам, то сопротивление должно быть 4,2—4,7 Ом при температуре 20 °С.
После разборки генератора проверяют сопротивление обмотки возбуждения между двумя контактными кольцами, которое должно быть (4,3±0,2) Ом при температуре 20 °С. При этом необходимо следить за надежностью контакта между кольцами ротора и присоединенными к ним проводниками.
Статор проверяется отдельно после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от вентилей выпрямителя.
В первую очередь проверьте омметром или с помощью контрольной лампы и аккумуляторной батареи, нет ли обрывов в обмотке статора, и не замыкаются ли ее витки на массу.
Изоляция проводов обмотки должна быть без следов перегрева, который происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой замените.
Наконец, необходимо проверить специальным дефектоскопом, нет ли в обмотке статора короткозамкнутых витков.
4.7. Проверка вентилей выпрямительного блока
Исправный вентиль пропускает ток только в одном направлении. Неисправный — может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи), или пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыкание).
Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить, не снимая генератор с автомобиля, предварительно отсоединив провода от аккумуляторной батареи и генератора. Проверить можно омметром или с помощью лампы (1—5 Вт, 12 В) и аккумуляторной батареи, как показано на рис. 4.
Рис. 4. Схемы проверки вентилей выпрямителя: I - проверка одновременно «положительных» и «отрицательных» вентилей; II - проверка «отрицательных» вентилей; III — проверка «положительных» вентилей; 1 — ротор генератора; 2 — обмотка статора; 3 — вентили выпрямителя; 4 — контрольная лампа; 5 - аккумуляторная батарея
Сначала проверьте, нет ли замыкания одновременно в «положительных» и «отрицательных» вентилях. Для этого «плюс» батареи через лампу подсоедините к зажиму «30» генератора, а «минус» к корпусу генератора (рис. 4, I). Если лампа горит, то какие-то из «отрицательных» и «положительных» вентилей имеют короткое замыкание.
Короткое замыкание только «отрицательных» вентилей можно проверить, соединив «плюс» батареи через лампу со штекером нулевого провода обмотки статора (9 на рис. 1 этот штекер без маркировки), а «минус» с корпусом генератора (рис. 4, II).
Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких «отрицательных» вентилях.
Следует помнить, что в этом случае горение лампы может быть и следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора.
Для проверки короткого замыкания только в «положительных» вентилях, «плюс» батареи через лампу соедините с зажимом «30» генератора, а «минус» — со штекером вывода нулевой точки обмотки статора (рис. 4, III). Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких «положительных» вентилей.
Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить только косвенно при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20—30%) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях.
Очистите и продуйте генератор сжатым воздухом. Отверните винт и снимите щеткодержатель 2 (рис. 5) с щетками.
Рис. 5. Детали генератора: 1 — «отрицательная» щетка; 2 - щеткодержатель; 3 - «положительная» щетка; 4 -колодка штекера нулевого провода; 5 - изолирующие втулки контактного болта; 6 - выпрямительный блок; 7 — контактный болт; 8 — статор; 9 — ротор; 10 — внутренняя шайба крепления подшипника; 11 - крышка со стороны привода; 12 — наружная шайба крепления подшипника; 13 - подшипник ротора; 14 - стяжной болт; 15 — поджимная втулка; 16 — крышка со стороны контактных колец; 17 - буферная втулка; 18 – втулка
Снимите шкив генератора с помощью приспособления 67.7823.9504. Для этого застопорите шкив захватом, входящим в комплект приспособления, отверните гайку крепления шкива и съемником спрессуйте шкив. Снимите шпонку и коническую шайбу шкива.
В комплект приспособления 67.7823.9504 входит обычный съемник и захват. Последний состоит из двух стальных полуколец, которые вкладываются в ручей шкива. Полукольца имеют такое же сечение, как и ремень привода генератора. С одной стороны они соединены шарнирно, а с другой — снабжены рычагами, которые сжимаются рукой при отворачивании гайки и снятии шкива.
Отверните гайки четырех стяжных болтов 14 и отсоедините заднюю крышку 16 со статором 8 и выпрямительным блоком 6 от передней крышки 11 с ротором 9. Выньте ротор с дистанционным кольцом из подшипника передней крышки.
Отверните гайки винтов, соединяющих наконечники вентилей с выводами обмотки статора, выньте из колодки 4 штекер нулевого провода обмотки статора и. отсоедините статор от задней крышки. Отверните гайку контактного болта 7 и извлеките из крышки выпрямительный блок 6.
Собирается генератор в последовательности, обратной разборке.
Несоосность отверстий в лапах крышек генератора должна быть не более 0,4 мм. Поэтому при сборке необходимо вставлять в эти отверстия специальный калибр, имеющий с одной стороны диаметр 12 мм, а с другой 22 мм.
Коническая пружинная шайба шкива выпуклой стороной должна соприкасаться с гайкой. Гайку шкива затягивайте моментом 38,4—88 Н·м (3,9-9,0 кгс·м).
Если щетки изношены и выступают из щеткодержателя меньше, чем на 5 мм, то замените щеткодержатель со щетками.
Перед установкой щеткодержателя продуйте гнездо от угольной пыли и удалите протиркой масло, смешанное с угольной пылью.
4.11. Замена подшипников ротора
Чтобы извлечь неисправный подшипник из крышки со стороны привода, отверните гайки винтов, стягивающих шайбы крепления подшипника, снимите шайбы с винтами и на ручном прессе выпрессуйте подшипник. Если гайки винтов не отворачиваются (концы винтов раскернены), то спилите концы винтов.
Устанавливать новый подшипник в крышку генератора можно только в том случае, если отверстие для подшипника не деформировано и его диаметр не превышает 42 мм. B противном случае замените крышку с подшипником.
Подшипник в крышку запрессовывается на прессе и затем зажимается между двумя шайбами, стянутыми винтами с гайками. После затягивания гаек, концы винтов раскерните.
При замене подшипника ротора со стороны контактных колец необходимо одновременно заменять и крышку, так как если подшипник поврежден, то обычно повреждается и гнездо в крышке. Подшипник снимается с вала ротора съемником и напрессовывается на прессе.
- краткое описание конструкции и техническая характеристика генератора Г-221;
- методика и результаты проверки генератора на стенде;
- технологический процесс разборки генератора;
- методика и результаты проверки деталей генератора после разборки.
Список использованных источников:
1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учебник для вузов.- М.: Транспорт, 2000.- 320 с.
2. Чижков Ю.П., Акимов С.В. Электрооборудование автомобилей: Учебник для вузов.- М.: За рулем, 1999.- 384 с.
3. Емельянов Б.Я., Игнатов А.П., Косарев С.Н. и др. Автомобили ВАЗ 2106, 21061, 21063, 21065, 2103, 21033, 21035. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию.- М.: Колесо, 2000.- 240 с.
4. Сергеев А.Г., Ютт В.Е. Диагностирование электрооборудования автомобилей.- М.: Транспорт, 1987.- 159 с.
5. Тимофеев Ю.Л., Ильин Н.М., Тимофеев Г.Л. Электрооборудование автомобилей: устранение и предупреждение неисправностей.- М.: Транспорт, 1994.- 301 с.