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, мин1..............13000
Передаточное отношение
двигатель-генератор ............................................ 1 : 2,04
Особенности устройства
Генератор Г-221 переменного тока служит для питания потребителей электрической энергии и для зарядки аккумуляторной батареи. Он представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением правого вращения (со стороны привода). Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямитель на шести кремниевых диодах.
Генератор установлен на двигателе с правой стороны и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Через отверстия в ушках крышек 1 и 23 генератор крепится болтом к кронштейну двигателя и шпилькой к натяжной планке. Чтобы при затяжке болта не обломились ушки крышек, в отверстии крышки 1 имеется резиновая буферная втулка 32. Под действием усилия затяжки поджимная стальная втулка смещается, выбирая зазор между ушком и кронштейном крепления генератора, буферная втулка 32 сжимается между стальными втулками и осевое усилие затяжки не передается на ушко. Основные части генератора это ротор, статор 27 и крышки 1 и 23, отлитые из алюминиевого сплава.
Ротор состоит из вала 7, на рифленую поверхность которого напрессована стальная втулка и стальные клювообразные полюсы 18 и 30 и образующие вместе с валом и втулкой сердечник электромагнита. На втулке между клювообразными полюсами в пластмассовом каркасе помещена обмотка 25 ротора, называемая обмоткой возбуждения. Концы обмотки выведены через отверстия в полюсе 30 и припаяны к медным контактным кольцам 4 и 5, установленным на пластмассовой втулке. Ротор вращается в двух шарикоподшипниках 6 и 22 закрытого типа.
Смазка закладывается в подшипники при их изготовлении и пополнения при эксплуатации не требует. Внутренняя обойма переднего подшипника 25 свободно посажена на вал ротора и вместе с дистанционным кольцом 21 зажата гайкой крепления шкива между ступицей шкива и буртиком вала. Наружная обойма этого подшипника запрессована в крышку и закреплена между двумя стальными шайбами, стянутыми четырьмя винтами. После затяжки гаек концы винтов раскернивают, чтобы исключить самоотвинчивание гаек. Внутренняя обойма заднего подшипника 6 напрессована на вал ротора, а наружная входит в гнездо крышки 1 и поджимается резиновым кольцом. На валу ротора с помощью сегментной шпонки и гайки закреплен шкив 19 с крыльчаткой 17 вентилятора, служащего для охлаждения выпрямителя и внутренних частей генератора.
Воздух засасывается в окна крышки 1, проходит между статором и ротором и через окна крышки 23 крыльчаткой вентилятора выбрасывается наружу.
Между ступицей шкива и гайкой установлена пружинная коническая шайба, обращенная выпуклой стороной к гайке. Шкив и вентилятор изготовлены из тонколистовой стали и соединены электросваркой. Сердечник статора 27 набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм. В четырех местах по наружной поверхности пластины соединены сваркой. На внутренней поверхности статора имеется пазов полузакрытой формы, изолированные картоном. В пазах уложена трехфазная обмотка статора, закрепленная от выпадания клиньями 28, в качестве которых используются пластмассовые трубки. Каждая фазная обмотка состоит из шести последовательно соединенных катушек. Фазные обмотки соединены а звезду с выводом нулевой точки на штекер 12 (без маркировки). Этот вывод используется для подключения реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи.
Для повышения электрической прочности и теплопроводности обмотки статор пропитан лаком. На крышке -1 генератора винтом закреплен щеткодержатель 13 со щетками 14 и 15. Через щетки, изготовленные из меднографитовой смеси и прижатые пружинами к контактным кольцам ротора, подводится ток к обмотке возбуждения. Щетка 14 через пластину соединена с "массой" генератора, а щетка 15 - со штекером "67". Детали выпрямителя также прикреплены к крышке 1 генератора.
Выпрямитель преобразовывает переменный ток, вырабатываемый генератором, в постоянный, которым питаются потребители электрической энергии автомобиля. Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме из шести кремниевых диодов типа ВА - 20 полупроводниковых приборов, пропускающих ток только в одном направлении. Диоды находятся в специальном выпрямительном блоке, состоящем из двух алюминиевых держателей с диодами. С целью упрощения конструкции выпрямителя три диода имеют на корпусе "плюс" выпрямленного тока ("положительные" диоды). Они запрессованы в держатель, соединенный с выводом "30" генератора. Другие три диода создают на корпусе "минус" выпрямленного тока ("отрицательные" диоды). Они запрессованы в соединенный с "массой" держатель выпрямительного блока, соединенный с "массой". Диоды запрессованы в алюминиевые держатели для того, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от их корпуса к держателям, которые для охлаждения продуваются воздухом. В случае выхода диодов из строя их нельзя заменять по отдельности надо заменять целиком выпрямительный блок.
На генераторах выпуска до 1977 г. отрицательные диоды были запрессованы в крышку 1, а положительные - в алюминиевый держатель, соединенный с выводом "30" и прикрепленный вместо выпрямительного блока к крышке 1. У этих генераторов можно было заменять отдельные поврежденные отрицательные диоды, аккуратно впрессовывая и запрессовывая их на прессе. Если выходил из строя положительный диод, то необходимо было заменять целиком держатель с положительными диодами.
Работает генератор следующим образом. Когда ключ выключателя зажигания находится в положении 1 (зажигание), через обмотку возбуждения генератора проходит электрический ток, создающий вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный клювообразный полюс ротора и магнитный
поток, проходящий через обмотку статора, меняется по величине и направлению. Этот переменна магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клювообразная форма полюсов ротора подобрана таким образом, чтобы получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной.
Ремонт генератора
Разборка генератора
Очистите и продуйте генератор сжатым воздухом.
Отверните винт и снимите щеткодержатель со щетками.
Снимите шкив генератора с помощью приспособления 67.7823.9504. Для этого застопорьте 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 и отсоедините заднюю крышку со статором и выпрямительным блоком от передней крышки с ротором. Выньте ротор с дистанционным кольцом из подшипника передней крышки.
Отверните гайки винтов, соединяющих наконечники вентилей с выводами обмотки статора, выньте из колодки штекер нулевого провода обмотки статора и отсоедините статор от задней крышки. Отверните гайку контактного болта и извлеките из крышки выпрямительный блок.
Сборка генератора
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).
Замена щёткодержателя
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.,
Замена вентилей
У современных генераторов, имеющих выпрямительный блок, в случае выхода из строя одного из вентилей надо заменять целиком выпрямительный блок.
У генераторов старых выпусков «положительные» вентили были запрессованы в радиатор, а «отрицательные» вентили в крышку. У таких генераторов, если повреждены один или несколько «положительных» вентилей, необходимо заменить радиатор вместе с вентилями.
Поврежденные «отрицательные» вентили, запрессованные в крышку 1 генератора, можно заменить исправными той же полярности. Для этого неисправный вентиль аккуратно выпрессуйте на прессе. Нельзя выбивать его молотком, чтобы не испортить отверстие под вентиль и не повредить другие исправные вентили, запрессованные в крышку.
Новый вентиль аккуратно, без перекоса запрессуйте в крышку также на прессе. Категорически запрещается запрессовывать вентиль ударами молотка. Усилие запрессовки должно действовать на корпус вентиля.
Вентили запрессовываются до упора фланца в крышку генератора. Для вентилей, имеющих ненакатанный поясок около фланца, допускается зазор 0,1—1 мм между фланцем вентиля и поверхностью крышки.
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. В 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.
