От работы регулятора напряжения (реле-регулятора) зависит состояние аккумуляторной батареи, правильная работа генератора и системы зажигания, состояние и нормальная работа приборов и устройств автомобиля. Ниже рассматриваются принципы работы различных схем автомобильных регуляторов напряжения и генераторных установок.
Принцип работы регуляторов напряжения
Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции - защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузок, автоматически включать в бортовую сеть силовую цепь генераторной установки или обмотку возбуждения.
По своей конструкции регуляторы делятся на бесконтактные транзисторные, контактно-транзисторные и вибрационные (реле-регуляторы). Разновидностью бесконтактных транзисторных регуляторов являются интегральные регуляторы, выполняемые по специальной гибридной технологии, или монолитные на монокристалле кремния. Несмотря на столь разнообразное конструктивное исполнение, все регуляторы работают по единому принципу.
Напряжение генератора зависит от трех факторов - частоты вращения его ротора, силы тока нагрузки и величины магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, который зависит от силы тока в этой обмотке. Любой регулятор напряжения содержит чувствительный элемент, воспринимающий напряжение генератора (обычно это делитель напряжения на входе регулятора), элемент сравнения, в котором напряжение генератора сравнивается с эталонной величиной, и регулирующий орган, изменяющий силу тока в обмотке возбуждения, если напряжение генератора отличается от эталонной величины.
В реальных регуляторах эталонной величиной может быть не обязательно электрическое напряжение, но и любая физическая величина, достаточно стабильно сохраняющая свое значение, например, сила натяжения пружины в вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах.
В транзисторных регуляторах эталонной величиной является напряжение стабилизации стабилитрона, к которому напряжение генератора подводится через делитель напряжения. Управление током в обмотке возбуждения осуществляется электронным или электромагнитным реле. Частота вращения ротора и нагрузка генератора изменяются в соответствии с режимом работы автомобиля, а регулятор напряжения любого типа компенсирует влияние, этого изменения на напряжение генератора воздействием на ток в обмотке возбуждения. При этом вибрационный или контактно-транзисторный регулятор включает в цепь и выключает из цепи обмотки возбуждения последовательно резистор (в двухступенчатых вибрационных регуляторах при работе на второй ступени закорачивает эту обмотку на массу), а бесконтактный транзисторный регулятор напряжения периодически подключает и отключает обмотку возбуждения от цепи питания. В обоих вариантах изменение тока возбуждения достигается за счет перераспределения времени нахождения переключающего элемента регулятора во включенном и выключенном состояниях.
Если сила тока возбуждения должна быть, например, для стабилизации напряжения, увеличена, то в вибрационном и контактно-транзисторном регуляторах время включения резистора уменьшается по сравнению с временем его отключения, а в транзисторном регуляторе время включения обмотки возбуждения в цепь питания увеличивается по отношению к времени ее отключения.
На рис. 1 показано влияние работы регулятора на силу тока в обмотке возбуждения для двух частот вращения ротора генератора n1 и п2, причем частота вращения п2 больше, чем п1. При большей частоте вращения относительное время включения обмотки возбуждения в цепь питания транзисторным регулятором напряжения уменьшается, среднее значение силы тока возбуждения уменьшается, чем и достигается стабилизация напряжения.
С ростом нагрузки напряжение уменьшается, относительное время включения обмотки увеличивается, среднее значение силы тока возрастает таким образом, что напряжение генераторной установки остается практически неизменным.
На рис. 2 представлены типичные регулировочные характеристики генераторной установки, показывающие, как изменяется сила тока в обмотке возбуждения при неизменном напряжении и изменении частоты вращения или силы тока нагрузки. Нижний предел частоты переключения регулятора составляет 25-30 Гц.
Электрические схемы
Генераторные установки с вентильными генераторами не используют каких-либо включающих устройств в силовой цепи. Для нормального функционирования их регулятора напряжения к нему должны быть подведены напряжение бортовой сети (напряжение генератора) и выводы цепи обмотки возбуждения генератора. Напряжение генератора действует между выводами "+" и "М" ("масса") генератора (у генераторов автомобилей ВАЗ соответственно "30" и "31"). Выводы обмотки возбуждения обозначены индексом "Ш" ("б7" у генераторов ВАЗ) .
На рис. 3 изображены принципиальные схемы генераторных установок. В скобках даны обозначения выводов генераторных установок автомобилей ВАЗ . На рисунках цифрами обозначены: 1 - генератор; 2 - обмотка возбуждения; 3 - обмотка статора; 4 - выпрямитель с вентильным генератором; 5 - выключатель; 6 - реле контрольной лампы; 7 - регулятор напряжения; 8 - контрольная лампа; 9 - помехоподавляющий конденсатор; 10 - трансформаторно-выпрямительный блок,; 11 - аккумуляторная батарея; 12 - размагничивающая обмотка у генераторов смешанного магнитно-электромагнитного возбуждения; 13 - резистор подпитки обмотки возбуждения от аккумулятора.
Различают два типа не взаимозаменяемых регуляторов напряжения. В одном типе (рис. 3, а, з) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки возбуждения генератора с "+" бортовой сети, в другом типе (рис. 3, б, в) - с "-" бортовой сети. Транзисторные регуляторы напряжения второго типа являются более распространенными.
Чтобы на стоянке аккумуляторная батарея не разряжалась, цепь обмотки возбуждения генератора (см. рис. 3, а, б) замыкается через выключатель зажигания. Однако, при этом контакты выключателя коммутируют силу тока до 5 А, что неблагоприятно сказывается на их сроке службы. Поэтому через выключатель зажигания замыкается лишь цепь управления регулятора напряжения (см. рис . 3, в), потребляющая ток в доли ампера. Прерывание тока в цепи управления переводит электронное реле регулятора в выключенное состояние, что не позволяет току протекать в обмотку возбуждения. Однако, применение выключателя зажигания в цепи генераторной установки снижает ее надежность и усложняет монтаж на автомобиле.
Кроме того, падение напряжения в выключателе зажигания и других коммутирующих или защитных элементах, включенных в цепь регулятора (штекерные соединения, предохранители), влияет на уровень поддерживаемого регулятором напряжения и частоту переключения его выходного транзистора (см. рис. 3, а-в), что может сопровождаться миганием ламп осветительной и светосигнальной аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра и амперметра.
Поэтому более перспективной является схема рис. 3, д. В этой схеме обмотка возбуждения имеет свой дополнительный выпрямитель, состоящий из трех диодов (в пятифазной системе генератора - из пяти диодов). К выводу "+" этого выпрямителя, который обозначен индексом "Д", и подсоединяется обмотка возбуждения генератора. Схема допускает разряд аккумуляторной батареи малыми токами по цепи регулятора напряжения. При длительной стоянке рекомендуется снимать наконечник провода с клеммы "+" батареи.
Подвозбуждение генератора от аккумуляторной батареи вводится через контрольную лампу 8. Небольшая сила тока, поступающая в обмотку возбуждения через эту лампу от аккумуляторной батареи, достаточна для возбуждения генератора и в то же время не может существенно влиять на разряд аккумуляторной батареи. Обычно параллельно контрольной лампе включают резистор 13, чтобы даже в случае перегорания контрольной лампы генератор мог возбудиться. Контрольная лампа (см. рис. 3, д) является одновременно и элементом контроля работоспособности генераторной установки. На стоянке при включении замка зажигания контрольная лампа загорается, так как в нее поступает ток аккумуляторной батареи через обмотку возбуждения генератора и регулятор напряжения.
После пуска двигателя генератор на клемме "Д" развивает напряжение, близкое по величине напряжению аккумуляторной батареи, и контрольная лампа погасает. Если этого при работающем двигателе не происходит, значит генераторная установка напряжения не развивает, т. е. неисправна.
С целью контроля работоспособности (см. рис. 3, а) введены реле с нормально замкнутыми контактами, через которые получает питание контрольная лампа 8. Эта лампа загорается после включения замка зажигания и погасает после пуска двигателя, так как под действием напряжения генератора, к средней точке обмотки статора которого подключено реле, оно разрывает свои нормально замкнутые контакты и отключает контрольную лампу 8 от цепи питания. Если лампа при работающем двигателе горит, значит генераторная установка неисправна. В некоторых случаях обмотка реле контрольной лампы подключается к выводу фазы генератора. Обмотка возбуждения (рис. 3, е) включена на среднюю точку обмотки статора генератора, т. е. питается напряжением, вдвое меньшим, чем напряжение генератора.
При этом приблизительно вдвое снижаются и величины импульсов напряжения, возникающих при работе генераторной установки, что благоприятно сказывается на надежности работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения. Резистор 13 (см. рис. 3, е) служит тем же целям, что и контрольная лампа, т.е. обеспечивает уверенное возбуждение генератора.
На автомобилях с дизельными двигателями может применяться генераторная установка на два уровня напряжения 14/28 В. Второй уровень 28 В используется для зарядки аккумуляторной батареи, работающей при пуске ДВС. Для получения второго уровня используется электронный удвоитель напряжения или траисформаторно-выпрямительный блок (ТВБ) (рис. 3, г). В системе на два уровня напряжения регулятор стабилизирует только первый уровень напряжения - 14 В. Второй уровень возникает посредством трансформации и последующего выпрямления ТВБ переменного напряжения генератора. Коэффициент.трансформации трансформатора ТВБ близок к 1.
В некоторых генераторных установках зарубежного и отечественного производства регулятор напряжения поддерживает напряжение не на силовом выводе генератора "+", а на выводе его дополнительного выпрямителя (рис. 3, ж). Схема является модификацией схемы рис. 3, д с устранением ее недостатка - разряда аккумуляторной батареи через схему регулятора при длительной стоянке. Такое исполнение схемы возможно, потому что разница напряжения на выводе "+" и "Д" невелика. На рис. 3, ж показана схема пятифазного генератора с размагничивающей обмоткой в системе возбуждения. Эта обмотка действует встречно с обмоткой возбуждения и расширяет рабочий диапазон генераторных установок со смешанным магнито-электромагнитным возбуждением по частоте вращения. По этой схеме выполняются и вентильные генераторы с электромагнитным возбуждением в трехфазном исполнении. В этом случае схема содержит 9 диодов (6 силовых и 3 дополнительных) и не содержит размагничивающей обмотки.
В схеме рис. 3, з лампа контроля работоспособности генераторной установки включена на реле, питающееся от генератора со стороны переменного тока. Реле является одновременно реле блокировки стартера, содержит встроенный внутрь выпрямитель и срабатывает, если генератор развивает переменное напряжение. Выводы переменного тока генератора подключаются и на выводы тахометра. Реле-регуляторы, работающие в комплекте с генераторами постоянного тока, кроме стабилизации напряжения, осуществляют автоматическое включение генератора, когда напряжение генератора больше напряжения батареи, и отключение его, когда напряжение генератора меньше напряжения батареи, а также защиту генератора от перегрузки. Следовательно, ток генератора должен поступать потребителям через схему реле-регулятора - обмотку ограничителя тока и реле обратного тока (рис. 4).
В настоящее время на комплектацию автомобилей поступают, в основном, генераторные установки с бесконтактными транзисторными регуляторами, количество вибрационных и контактно-транзисторных регуляторов, находящихся в эксплуатации, сокращается.
Методика проверки регулятора напряжения скутера
Как проверить реле-регулятор скутера?
Так уж устроены китайские скутеры, что у них частенько сгорает реле-регулятор, который ещё называют регулятором напряжения. Регулятор напряжения представляет собой электронную схему с 4 выводами для подключения в электросеть скутера.
Неисправность регулятора напряжения приводит к очень плачевным последствиям:
Сначала выгорают лампы подсветки приборной панели и центральная лампа ближнего/дальнего света. Происходит это по причине того, что напряжение от генератора не ограничивается на уровне 12 вольт, что приводит к тому, что на лампы поступает завышенное напряжение от 16 до 27 вольт и выше. Напряжение, подаваемое на лампы, гуляет и зависит от оборотов двигателя. Даже на холостом ходу лампы светят так, что ослепляют, хотя должны светить в половину своей максимальной яркости.
Если не устранить неисправность регулятора напряжения и оставить всё как есть (многие так и делают - просто ездят без света), то со временем выходит из строя аккумуляторная батарея, так как напряжение её зарядки превышает допустимое. При неисправном регуляторе напряжения на аккумулятор поступает напряжение более 15 вольт, тогда как штатное напряжение зарядки должно быть в пределах 13,5 - 14,8 вольт. Всё это приводит к тому, что аккумулятор начинает течь - кислота начинает просачиваться сквозь клапаны. Это заметно невооружённым глазом. И хотя при восстановлении штатного режима заряда аккумулятор восстанавливает свою работу, но срок его службы резко уменьшается.
Также при неисправном регуляторе напряжения аккумулятор перестаёт правильно заряжаться и теряет свою ёмкость. Поэтому завести скутер с кнопки не удаётся. Приходиться заводить с кикстартера.
Думаю, теперь понятно, как важно вовремя заменить неисправный регулятор напряжения на китайском скутере.
Как же проверить регулятор напряжения на скутере? Лучше всего (и надёжней) сделать это не демонтируя сам регулятор напряжения. Нам понадобится любой мультиметр с функцией вольтметра. Подойдёт любой рядовой DT-830 или аналогичный. Что необходимо сделать? Нужно замерить напряжение на выходе регулятора напряжения.
Все измерения проводились на китайском скутере ABM Storm L ZW50QT-16 .
Чтобы добраться до реле-регулятора откручиваем передний обтекатель, в котором установлена центральная фара. Находим там на раме коробочку с 4 выводами: красным , зелёным , жёлтым и белым .
Ставим скутер на подножку и заводим его. Через некоторое время работа двигателя стабилизируется на холостом ходу. Далее замеряем напряжение между зелёным и красным проводом. Мультиметр ставим в режим измерения постоянного напряжения на предел 20V. Вот взгляните, как это можно сделать.
На дисплее должно отобразиться напряжение около 14,6 - 14,8 вольт, как на фотке. Это нормальное, штатное напряжение.
Затем нам нужно замерить напряжение, которое поступает на осветительные лампы. Напряжение на центральную лампу дальнего/ближнего света подаётся не постоянное, а переменное (пульсирующее), поэтому переключаем мультиметр на режим измерения переменного напряжения 20V. На мультиметре, которым пользовался я (Victor VC9805A+ ) нужно для этого нажать кнопку DC/AC (A lternating C urrent - переменный ток). После этого замеряем напряжение между зелёным и жёлтым проводом. Просто переставляем щуп с красного на жёлтый провод, так как зелёный провод - это общий провод в электросети скутера.
На дисплее мультиметра должно показаться напряжение в районе 12 вольт. У меня показало 11,4 - 11,6 вольт. Это нормально, так как скутер работает на холостых. Если есть помощник, то можно попросить его чуть погазовать, чтобы увеличить обороты двигателя и, следовательно, напряжение с генератора. В любом случае напряжение не должно сильно меняться и находиться в районе 12 вольт.
Это был замер напряжения на выходе исправного регулятора напряжения (реле-регулятора) .
А теперь посмотрим, что покажет вольтметр при замере напряжений на выходе неисправного регулятора напряжения скутера.
Вот замер напряжения между красным и зелёным проводом. Должно быть не более 14,8 вольт. А на деле все 15,9 - 16 вольт. И это на холостых! Регулятор не работает.
А это напряжение между зелёным и жёлтым проводом. Вольтметр показывает 16,3 вольт переменного напряжения! Не многовато ли для лампочек, которые рассчитаны на 12 вольт? Конечно, дофига.
Если чуток газануть, то можно увидеть, как напряжение резко подскакивает до 27 вольт! От такого кошмара лампы выгорают, как спички. Напомним, что лампа ближнего/дальнего света и лампы подсветки питаются переменным напряжением, которое ограничивается регулятором напряжения. Напряжение снимается с генератора и по проводу в жёлтой изоляции подаётся на включатель освещения и переключатель ближнего/дальнего света.
Если у вас такие показания, то меняйте регулятор напряжения на новый. Стоимость его на момент написания статьи была в пределах 300 - 500 рублей.
При диагностике и ремонте электрооборудования, вам, возможно, понадобиться .
Полный отказ в работе генератора по целому ряду очевидных признаков легко может быть обнаружен. Однако повреждения, приводящие к уменьшению силы тока генератора, не носят отчетливого характера и обычно их обнаруживают с опозданием, главным образом по постоянно слабому заряду аккумуляторной батареи.
Неудобства эксплуатации мотоцикла со слабо заряженной аккумуляторной батареей знакомы водителям и выражаются не только в затрудненном пуске двигателя со всеми вытекающими из этого последствиями, но и в уменьшении безопасности езды из-за возможности отказа в работе электрогудка и слабого света фары.
Прежде чем приступить к изложению способов проверки генератора и реле-регулятора напряжения, нужно отчетливо разобраться в их электрических схемах и взаимосвязях.
Электрическая схема генератора постоянного тока.
На фиг. 27 показана электрическая схема простейшего шунтового генератора. В центре изображен якорь. Справа и слева от него расположены две щетки. Сверху якоря имеется полюсный наконечник с обмоткой возбуждения. Один конец обмотки возбуждения присоединен к правой щетке, другой конец - к левой щетке. Генераторы с таким параллельным соединением обмотки возбуждения и якоря называют шунтовыми.
Внешняя цепь (потребители) двумя концами также присоединена к правой и левой щеткам.
Генераторы изготовляют не только с одним полюсным наконечником (генератор Г-11 мотоцикла М-72), но также с двумя и четырьмя (генераторы Г-35 и Г-36 мотоциклов М1А, К-125, ИЖ-350 и ИЖ-49). У генераторов с несколькими полюсными наконечниками их обмотки соединены между собой последовательно, так что для присоединения к щеткам, как и при одном полюсном наконечнике, также имеется всего два конца.
Генератор с шунтовой обмоткой возбуждения, подсоединенной непосредственно к щеткам, хорошо возбуждается, но без небольшого усложнения схемы недостаточно приспособлен для работы на мотоцикле, так как напряжение и сила тока на клеммах возрастают по мере увеличения числа оборотов якоря. Число оборотов коленчатого вала мотоциклетного двигателя изменяется в чрезвычайно широких пределах - примерно от 500 до 5000 об/мин. Вследствие этого генератор, развивающий на умеренных числах оборотов нормальное напряжение, при полном числе оборотов коленчатого вала двигателя вследствие возрастания напряжения и силы тока перегреется, изоляция его обмотки обуглится, а у аккумуляторной батареи от слишком интенсивной зарядки будут разрушаться пластины.
Если же, наоборот, применить генератор, в обмотке которого нормальное напряжение развивается при больших числах оборотов коленчатого вала двигателя, то при средних числах оборотов напряжения и сила тока будут недостаточны.
Для того, чтобы генератор был пригоден для работы на мотоциклетном двигателе, необходимо своевременно включать добавочное сопротивление в цепь обмотки возбуждения при увеличении числа оборотов, вследствие чего колебание напряжения генератора выравнивается, оставаясь в пределах 6,5 - 8,5 в
.
Несмотря на кажущуюся сложность электрических схем включения добавочных сопротивлений в цепь обмотки возбуждения и их обилие, они в сущности могут быть сведены к двум очень простым схемам.
По первой электрической схеме (фиг. 28, а) добавочное сопротивление включают между концом обмотки возбуждения и массой (генератор Г-11 мотоцикла М-72, генераторы с Г-образным реле-регулятором напряжения, устанавливаемые на мотоциклах БМВ и ЛВО-425).
По второй электрической схеме (фиг. 28, б) добавочное сопротивление включают между концом обмотки возбуждения и изолированной щеткой (генераторы Г-35, Г-36 мотоциклов М1 А, К-125, ИЖ-350 и ИЖ-49, а также генератор с двухъякорьковым реле-регулятором).
Добавочное сопротивление для обмотки возбуждения генераторов Г-11, Г-35 и Г-36 и два контакта, закорачивающие сопротивление, находятся вне корпуса генераторов, в реле-регуляторе напряжения. Следовательно, пока эти генераторы не соединены со своими реле-регуляторами напряжения, в цепи шунта имеется разрыв и генераторы не могут работать ни как генераторы, ни как электродвигатели. Для проверки генератора в цепи шунта разрыв должен быть устранен путем установки временной перемычки.
Добавочное сопротивление в генераторе, устанавливаемом на мотоциклах БМВ-Р-35 и АВО-425, находится на полюсном наконечнике вместе с обмоткой возбуждения.
Электрическая схема реле обратного тока.
Реле обратного тока (фиг. 29) служит для отключения генератора от внешней цепи, когда развиваемое им напряжение ниже, чем напряжение аккумуляторной батареи. Для включения в электрическую схему у реле имеется три вывода: так называемая входная клемма, соединяемая с клеммой Я генератора; выходная клемма, от которой провод идет во внешнюю цепь к аккумуляторной батарее; третьим выводом служит сам металлический корпус прибора или специальный провод, соединяемый с массой.
На сердечник электромагнита реле обратного тока намотаны две обмотки.
Тонкая обмотка включена параллельно щеткам якоря постоянно. Один конец обмотки припаян к сердечнику электромагнита, который соединен через толстую обмотку с входной клеммой. Другой конец припаян к металлическому корпусу прибора или к проводу, соединяемому с массой.
Толстая обмотка одним концом соединена с входной клеммой, питаемой от клеммы Я генератора, а другой конец припаян к сердечнику электромагнита, соединенному с якорьком, на котором находится подвижной контакт. Когда якорек будет притянут к электромагниту, намагнитившемуся под влиянием возросшего напряжения генератора, подвижной контакт прижмется к неподвижному, соединенному с выходной клеммой, и ток поступит во внешнюю цепь к аккумуляторной батарее.
Электрическая схема реле-регулятора напряжения.
Регулятор напряжения поддерживает напряжение генератора на заданном уровне, автоматически включая в цепь обмотки возбуждения добавочное сопротивление.
Регуляторы напряжения, устанавливаемые на отечественных мотоциклах, объединены с реле обратного тока общим корпусом и имеют общую подводку, образуя прибор называемый реле-регулятором напряжения.
У реле обратного тока контакты разомкнуты и смыкаются
, когда якорек притягивается к электромагниту. У регулятора напряжения контакты сомкнуты и размыкаются
когда якорек притягивается к электромагниту.
По этому внешнему признаку легко отличить в приборе реле обратного тока от регулятора напряжения и относящиеся к ним контакты.
Так как регулятор напряжения входит в электрическую схему генератора, его устройство и работу удобнее рассматривать совместно с последним.
На фиг. 30 показана схема реле-регулятора напряжения РР-1 и генератора мотоцикла М-72.
Прибор соединен с электрической проводкой четырьмя выводами: клеммой Я с клеммой Я генератора; клеммой Ш с клеммой Ш генератора; клеммой Б с минусовой клеммой аккумуляторной батареи (или с плюсовой клеммой, если в электрической схеме минусовая клемма батареи соединена с массой); четвертым выводом служит металлический корпус прибора, соединяемый с массой крепежным болтом посредством пружинной пластинки.
Электромагнит регулятора напряжения устроен примерно так же, как электромагнит реле, и имеет тонкую обмотку, постоянно питаемую от генератора, и толстую обмотку.
У рассматриваемого генератора один конец обмотки возбуждения соединен с изолированной минусовой щеткой у клеммы Я, второй конец обмотки возбуждения выведен на изолированную от массы клемму Ш. Плюсовая щетка соединена с массой. Следовательно, для того чтобы генератор мог работать, необходимо клемму Ш также соединить с массой.
Соединение клеммы Ш с массой (фиг. 30, а) происходит в регуляторе напряжения (фиг. 31) по следующему пути: клемма Ш генератора, провод, клемма Ш реле-регулятора напряжения, сердечник, якорек, нижний контакт, верхний контакт, пластина контакта, многожильный провод, припаянный к стойке, металлический корпус, пружинная пластинка М, крепежный болт, масса.
При большом числе оборотов коленчатого вала двигателя для понижения напряжения генератора клемму Ш следует отсоединить от массы и временно включить между ними дополнительное сопротивление.
Сопротивление (угольная пластинка) Р помещено под корпусом прибора. Одним концом сопротивление соединено с массой, другим - с клеммой Ш. Включение и выключение сопротивления производит регулятор напряжения.
Когда сердечник регулятора напряжения намагнитится под действием возросшего напряжения генератора и притянет якорек, контакты разомкнутся, и цепь шунта генератора не будет непосредственно соединена с массой, а соединится с ней через дополнительное сопротивление.
На фиг. 30 показаны три случая совместной работы генератора и реле-регулятора напряжения РР-1. Следует обратить внимание на то, что при работе двигателя раньше должны замыкаться контакты реле и лишь затем могут размыкаться контакты регулятора напряжения
.
Реле-регулятор напряжения РР-30 мотоцикла М1А (фиг. 32), так же, как реле-регулятор напряжения мотоцикла М-72, включают в электрическую проводку четырьмя выводами. Его клеммы Я и Ш соединены с соответствующими клеммами генератора, клемма Б - с аккумуляторной батареей, а корпус - с массой. Но реле-регулятор напряжения (РР-30) мотоцикла М1А и реле-регуляторы напряжения (РР-1 и РР-31) мотоцикла М-72 без коренного изменения электрической схемы внутренней проводки генератора заменять один другим нельзя.
У генератора мотоцикла М1А обмотка возбуждения одним концом соединена с массой (фиг. 33), а другой ее конец выведен к клемме Ш.
Минусовая щетка соединена с массой, плюсовая щетка выведена на изолированную от массы клемму Я. Значит, обмотка возбуждения не соединена с плюсовой щеткой. Необходимое соединение обмотки возбуждения со щеткой, т. е. с клеммой Я. происходит в контактах регулятора напряжения. Сомкнутые контакты непосредственно соединяют обмотку возбуждения со щеткой, а размыкаясь, включают дополнительное сопротивление.
Реле-регуляторы напряжения мотоциклов ИЖ-350, ИЖ-49 и К-125 (фиг. 34) взаимозаменяемы с реле-регулятором напряжения мотоцикла М1А, так как электрические схемы генераторов этих трех мотоциклов одинаковы. При замене реле-регулятора напряжения электрическую проводку собирают по схеме того мотоцикла, к которому относится устанавливаемый реле-регулятор напряжения, что связано с изменением расположения приборов, длиной и расположением отрезков проводов электрической проводки.
Реле-регулятор напряжения мотоциклов ИЖ-350, ИЖ-49 и К-125 расположен в распределительной коробке (фиг, 35).
Клеммы распределительной коробки ДШ, Д+ А и АМ соответственно должны быть соединены с клеммами ДШ (Ш), Д+ (Я) генератора, с плюсовой клеммой аккумуляторной батареи и с массой, а следовательно, они равнозначны клеммам Ш, Я, Б и массе реле-регулятора напряжения мотоцикла М1А.
Г-образный реле-регулятор напряжения генератора мотоцикла БМВ-Р-35 находится под крышкой генератора, образуя с ним единый агрегат. У мотоцикла АВО-425 Г-образный реле-регулятор напряжения размещен под лобовой крышкой двигателя, под генератором. На генераторе имеются две клеммы с обозначениями 51
и 61
Эти клеммы соответствуют клеммам Б и Я отечественных приборов.
Способы проверки генератора и реле-регулягора напряжения.
Горение контрольной лампочки при средних числах оборотов коленчатого вала двигателя - это первый признак неисправности генератора и реле-регулятора напряжения.
Когда генератор неисправен, регулировка реле-регулятора напряжения совершенно бесполезна, поэтому в первую очередь проверке подлежит генератор. Это избавляет от напрасной проверки электрической проводки и регулировки реле-регулятора напряжения.
Проверку генератора ведут таким путем, чтобы на его работу было исключено влияние регулятора напряжения.
Для проверки генератора мотоцикла М-72 (фиг. 36) клемму Ш включают непосредственно на массу с помощью плавкой перемычки из одной-двух тонких проволок многожильного провода, а оба провода от клеммы Я временно отсоединяют. У мотоциклов М1А, К-125, ИЖ-350 и ИЖ-49 (фиг. 37) для этого же плавкую перемычку устанавливают между клеммами Я и Ш, причем провода, идущие от этих клемм в проводку, на время проверки отсоединяют. Клеммы Я и Ш равнозначны клеммам Д+ и ДШ. К клемме Я и к массе у всех разбираемых генераторов присоединяют переносную контрольную лампу с мощной нитью, например, лампу большого света в 35 вт
. Если лампа не загорится ни при среднем числе оборотов, ни при большом числе оборотов, значит генератор неисправен и его неисправность не связана с состоянием регулятора напряжения и реле обратного тока.
В этом случае необходимо всесторонне проверить генератор. Если лампочка загорится полным накалом, но после включения генератора в нормальную проводку контрольная лампочка все-таки не гаснет и двигатель без аккумуляторной батареи не работает, то это значит, что неисправен реле-регулятор напряжения или соединяющие его с генератором провода.
У реле-регулятора напряжения в этом случае в первую очередь проверяют состояние обеих пар контактов: регулятора напряжения и реле обратного тока, и если контакты обгорели, их зачищают.
Проведя эту работу, соединяют генератор и реле- регулятор напряжения с электрической проводкой, пускают двигатель и отсоединяют аккумуляторную батарею. Если и в этом случае двигатель не перейдет на работу от генератора, то, следовательно, или ослабло натяжение пружины якорька регулятора напряжения, или чрезмерно натянута пружина якоря реле обратного тока, или имеются повреждения в его обмотках.
Работа двигателя без аккумуляторной батареи от одного генератора не свидетельствует еще о полной исправности генератора. Дело в том, что на питание катушки зажигания расходуется не более 3 а
. Следовательно, необходимо еще убедиться, достаточна ли сила тока, отдаваемая генератором во внешнюю цепь. Для выяснения этого можно включить лампу большого света. Генератор, способный при средних и высоких числах оборотов коленчатого вала двигателя обеспечить бесперебойное зажигание и накаливание нити мощной лампы, достаточно исправен.
Рекомендуется, не принимая во внимание наличие регулятора напряжения (а тем более, когда он выключен), число оборотов, коленчатого вала двигателя увеличивать постепенно и при этом вести непрерывное наблюдение за накалом ламп, чтобы во-время успеть снизить число оборотов и не допустить перегорания нитей.
Если при отсоединенной аккумуляторной батарее от включения ламп появляются перебои зажигания или если двигатель останавливается, значит, сила тока генератора недостаточна и требуется осмотр, чистка, ремонт и регулировка генератора и реле-регулятора напряжения.
Прежде чем снять с двигателя мотоцикла М-72 генератор, открывают доступ к щеткам и прокручивая коленчатый вал двигателя, наблюдают за коллектором, так как возможно, что якорь не вращается вследствие выхода его шестерни из зацепления с шестерней газораспределения.
Возможная причина неисправности этого генератора, помимо загрязнения маслом и угольной пылью, - короткое замыкание обмотки на корпус (фиг. 38) или внутривитковые (неустранимые) замыкания обмотки якоря, сопровождающиеся потемнением отдельных пластин или групп пластин коллектора. У генераторов мотоциклов М1А, К-125, ИЖ-350 и ИЖ-49 типичная неисправность - нарушение контакта между щеткой и ее проводником с последующим перегревом и обгоранием щетки, проводника и пружины. До разборки генератора проверяют состояние щеток.
Для предварительной проверки генератора мотоцикла БМВ-Р-35, контрольная лампочка которого перестала гаснуть, в первую очередь выясняют, нормально ли вращается якорь во время работы двигателя. Для этого проверяют, не оборвался ли приводной ремень и не ослабло ли его натяжение. От недостаточного натяжения ремень проскальзывает по шкивам и вращает якорь с недостаточным числом оборотов. Если натяжение ремня нормальное, то проверочной лампочкой контролируют наличие тока на клеммах 51
и 61
генератора.
К клемме 51
и к массе лампочку подключают только для выяснения, не прекратилось ли питание потребителей от генератора в результате повреждений в электрической проводке.
Если лампочка от клеммы 51
не горит, а при подключении к клемме 61
загорается, то это свидетельствует о том, что генератор работает, но неисправно реле обратного тока. В обоих случаях требуется детально проверить генератор и находящийся под его крышкой реле-регулятор напряжения.
Когда реле напряжения ломается, появляются проблемы в работе электрооборудования. Причин, вызвавших сбой в регуляторе напряжения, может быть много, но самая распространенная из них – выкипание электролита в аккумуляторе. Регулятор напряжения (РН) ремонту не подлежит, его просто меняют на новый. Однако прежде чем его сменить, нужно убедиться, что неисправен именно он. Проверить реле-регулятор генератора можно самостоятельно.
В машине и в других средствах передвижения для нормального функционирования электрооборудования и других систем необходим постоянный ток -13,5–14,5 В. Если напряжение недотягивает до нормы или наоборот ее превышает, электроприборы начнут выходить из строя, а аккумуляторная батарея из-за избытка заряда сократит свой эксплуатационный срок. Реле-регулятор выступает стабилизатором этого бортового напряжения в заданных пределах, в зависимости от электрической нагрузки, частоты вращения ротора генератора и температуры окружающей среды. Он пропускает допустимое напряжение в бортовую сеть автомобиля, тем самым обеспечивая ее требуемыми параметрами.
Реле-регулятор напряжения
Типы реле напряжения и их устройство
Если утрировать, то видов устройства два и работают они оба по одному принципу:
- отдельные или контактные . Устанавливается на кузове транспортного средства под капотом посредством кронштейнов. Сначала провода отходят от генератора, а потом идут на АКБ. Этот тип встречается реже, так как был выпущен лет 30 назад. Также есть модифицированные модели, которые только входят в использование. Их ключевыми элементами конструкции выступают:
- Два блока сопротивления;
- Намагничивающая катушка;
- Контактная группа;
- Металлический сердечник.
- совмещенные или электронные со щеточным узлом . Монтируется прямо на генератор. Месторасположения реле в корпусе со щетками.
Общее у обоих – неразборные корпуса, часто они просто залиты герметиками или особым клеем. Так как они не подлежат ремонту, то цена на них низкая. Раньше был еще один тип – совмещенный с клеммами, но большого распространения он не получил, поэтому рассказывать о них не стоит.
Старый и новый реле-регуляторы
Внешние признаки поломки
Признаками неисправного реле могут выступать:
- перезарядка АКБ (не хватает выделяемого заряда или выкипает электролит);
- яркость свечения фар (меняется во время поломки, когда на оборотах вала 2 тыс./мин. Уровень напряжения выше нормы);
- запах гари внутри в салона .
Почему ломается
Нынешние реле гораздо долговечнее предшественников, но ничто не застраховано от сбоев. Способствовать этому могут, такие факторы как:
- короткое замыкание;
- проникание влаги (может случиться во врем мытья автомобиля);
- механические повреждения ;
- качество самого изделия (покупка устройства неизвестных производителей не гарантирует долгий срок службы).
Когда реле сломалось и происходит перезаряд, то нужно провести диагностику неполадки. Есть два способа проверки регулятора напряжения генератора – не снятого с машины или снятого . Рассмотрим оба варианта.
Проверка напряжения не снимая реле-регулятор
Как проверить реле-регулятора не снимая с машины?
Выявить «нехватку заряда» или «перезаряд» АКБ просто. При нехватке – машина не запустится, или же после вставления ключа мотор медленно начнет крутиться, иногда это сопровождается затуханием лампочек. При перезаряде – те же самые признаки, только причина будет крыться в закипании электролита. Понять это можно по его количеству в банках или белому налету на самом АКБ и вокруг него. Но следует убедиться точно, протестировав бортовой ток с помощью мультиметра, которым нужно измерить напряжение на клеммах батареи во время рабочего двигателя. Подметим, что нормальным напряжением может быть параметр – 12,7В, но если он ниже, например – 12В, то имеются неполадки.
Очень часто виновником проблем могут быть сами клеммы, так как способны окисляться, поэтому перед проверкой необходимо убрать имеющиеся налеты и закиси на клеммах и контактах.
Этапы работы:
- Запустить двигатель и прогреть несколько минут.
- Подсоединить щупы мультиметра к клеммам батареи, соблюдая полярность. Выставить значение на устройстве в 20 Вольт.
- Смотрим напряжение при включенном ближнем свете, в это время все остальные электропотребители должны быть отключены. Обороты вала должны быть в значениях — 1,5–2,5 тыс. об/мин. Если напряжение в пределах 13,5–14,8В , это нормально, а если превышает, то реле негодное. В том случае, когда входящий ток меньше 13,5В, то возможно, причина сбоя либо в генераторе, либо в проводке.
- Теперь поднимаем нагрузку и оцениваем при увеличенных оборотах до 2000–2500 тыс. об/мин. Для этого запускаем дальний свет, печку, стеклоочистители. Напряжение не должно быть меньше 13,5В и больше 14,8В.
Как проверить регулятор напряжения генератора мультиметром мы рассказали, теперь приступаем к проверке совмещенной схемы реле-регулятора вместе со щеточным узлом, так как они наиболее популярны.
Проверка реле-регулятора
Тестирование снятого регулятора (со схемой)
Электронное реле чаще всего крепится на поверхности генератора рядом с валом генератора, по которому двигаются щетки, в районе контактных колец якоря генератора. Весь совмещенный узел закрыт пластиковой крышкой. Снимается она отверткой форма, которой может быть либо крестовидной, либо шестигранник.
Этапы проведения работ:
По тому же принципу можно проверить отдельный тип регулятора нового образца. Для этого необходимо отсоединить его от кузова или крышки генератора и прикрепить к схеме. Проверку осуществлять таким же образом. Что касается старого типа реле-регулятора, установленного на копейках, то проверять его нужно немного по-другому. Их маркировка – «67» и «15» . Первый контакт «67» - является минусом, а «15» - плюсом. В остальном принцип тот же.
Внутри каждого автомобиля находится миниатюрная электростанция - генератор, который отвечает за выработку электропитания. Если в нём что-нибудь сломается, аккумулятор начнёт работать неправильно. Результат - внезапно заглохший двигатель. Почему-то это всегда случается в самый неподходящий момент. Чтобы не остаться без машины где-нибудь в глуши, периодически проверяйте регулятор напряжения генератора.
Что это, где находится, как работает
Эта часть авто отвечает за поддержание напряжения бортовой сети в определённых пределах. Регулятор контролирует окружающую температуру, частоту вращения ротора, уровень электрической нагрузки и другие параметры. Он также защищает чувствительные элементы генератора от перегрузок, отвечает за активацию обмотки возбуждения и других систем.
Изделие находится непосредственно в генераторе. Вне зависимости от модели машины принцип работы регулятора одинаков - при росте или снижении напряжения компонент уменьшает или увеличивает ток возбуждения для возвращения показателей на нужный уровень.
Так выглядит регулятор напряжения
Самые распространённые причины поломки
- Замыкание диодного моста или щёток генератора. Результат - отключение генератора или переход на неконтролируемое напряжение.
- Сдвиг напряжения стабилизации. В этом случае стабильность напряжения сохраняется, но оно постоянно либо пониженное, либо завышенное.
- Окисление или обгорание контактов.
- Изменение размеров зазора между контактами.
- Ослабление натяжения пружин.
- Проблемы с обмотками - обрывы или замыкания.
Поломки можно определить на ранней стадии - для этого обратите внимание на соотношение расхода топлива с эффективностью работы авто. Если машина потребляет гораздо больше горючего, чем нужно, но работает хуже, вероятнее всего, проблема именно в регуляторе. Верная примета - сила свечения фар в тёмное время суток. Если при ночной езде вы замечаете, что интенсивность свечения габаритных огней и приборов сильно снизилась, пора проверять регулятор.
Как проверить регулятор напряжения генератора мультиметром и прочими способами
Внимание! Нарушение техники безопасности в этом вопросе может привести к серьёзным поломкам! Ни в коем случае не проверяйте работоспособность изделия методом короткого замыкания. Не запускайте генератор при выключенном аккумуляторе. Не соединяйте клемму «30» с «массой» или клеммой «67».
Подключаем измерительный прибор
Проверка снятой детали
Можно тестировать и снятый с генератора элемент. Для этого нужно включить лампу 1–3 Вт, 12 В между щётками щёткодержателя. Необходимо по очереди подключить источники питания к выводам D+ и «масса». Сначала присоединяем источник на 12 В, затем - на 15–16 В. Если всё нормально, то при подключении первого варианта лампа будет гореть, а со вторым гаснуть. Если она горит и там, и там, значит, есть пробой в регуляторе. Совсем не горящая лампа свидетельствует об обрыве или отсутствии контакта между составными элементами. Чтобы проверить наличие контакта, подключите лампу не к щёткам, а к выводам D+ и DF.
Видео о схеме работы с регулятором на автомобиле ВАЗ 2109
Ремонт или замена?
Целесообразнее купить новый регулятор. Если он выходит из строя, составные части элемента серьёзно повреждены. Конечно, можно попытаться вернуть работоспособность, но в таком случае вы рискуете остаться со сломанным генератором где-нибудь за городом.
Кстати! На автомобилях ВАЗ в качестве временной меры можно попробовать следующий способ:
- извлекаем лампу головного света из правой фары;
- устанавливаем одну из её спиралей на клеммы, снятые с вышедшего из строя регулятора.
Если все сделано правильно, аварийная лампа погаснет, а нужная засветится и вы сможете добраться до сервисного центра. Однако помните, что «народные» методы применяются на свой страх и риск.
Диагностика регулятора требует умелого обращения с мультиметром, но ничего сложного в ней нет. Не забывайте периодически проверять работоспособность этой части авто, и генератор не доставит вам неприятных сюрпризов.
