Техническая характеристика.
Максимальная сила тока отдачи при 13 В
и частоте вращения ротора
5000 мин-1, А………………….…55 (генератор Г222 – 45);
Пределы регулируемого напряжения, В………....14,1+-0,5;
Максимальная частота вращения ротора, мин-1……13000;
Передаточное отношение двигатель-генератор…....1 : 2,04
Особенности устройства.
Генератор служит для питания потребителей электрическим током и для зарядки аккумуляторной батареи. До 1988 г. применялся только генератор Г-222. С 1988 г. на части автомобилей может быть установлен генератор 37.3701 (с автомобилей ВАЗ - 2108). Устройство его такое же, как и генератора Г-222, а отличается он только
данными обмоток ротора и статора, регулятором напряжения и выпрямительным блоком.
Генератор представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. 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 клинаременной передачей от шкива коленчатого вала. Через отверстия в ушках крышек 1 и 23 генератор крепится болтом к литому чугунному кронштейну на двигателе и шпилькой к натяжной планке, чтобы при затяжке болта не обломились ушки крышек, в отверстии ушка крышки 1 имеется резиновая буферная втулка З2. Под действием усилия затяжки болта поджимная втулка 33 смещается, выбирая зазор между ушком и кронштейном генератора, буферная втулка 32 сжимается между стальными втулками и поэтому 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 8, на рифленую поверхность которого напрессованы стальные клювообразные полюса 18 и 30, образующие вместе с валом сердечник электромагнита. Между клювообразными полюсами в пластмассовом каркасе помещена обмотка 25 возбуждения ротора. Концы обмотки выведены через отверстия в полюсе 30 и припаяны к выводам контактных колец 4 и 5. Контактные кольца
установлены на пластмассовой втулке, имеющей стальную ступицу.
Ротор вращается в двух шариковых подшипниках закрытого типа, смазка закладывается в подшипники при их изготовлении и пополнения при эксплуатации не требует. Внутренняя обойма переднего подшипника 22 свободно посажена на вал ротора и вместе с дистанционным кольцом 21 зажата между ступицей шкива и буртиком вала гайкой крепления шкива. Наружная обойма подшипника 22 запрессована в крышку и зажата между двумя шайбами, стянутыми четырьмя винтами. Внутренняя обойма заднего подшипника 6 напрессована на вал ротора. Наружная обойма поджимается резиновым кольцом. На валу ротора на сегментной шпонке установлены шкив 19 с вентилятором, изготовленные из листовой стали и соединенные электросваркой. Вентилятор служит для охлаждения выпрямителя и внутренних частей генератора. Воздух входит в окна крышки 1, проходит между статором и ротором и через окна крышки крыльчаткой вентилятора выбрасывается наружу.
Статор набран из пластин электротехнической стали, соединенных электросваркой. На внутренней стороне статора имеется 36 пазов полузакрытой формы, изолированные лаком или электроизоляционным картоном. В пазы уложена трехфазная обмотка, закрепленная от выпадения деревянными клиньями или пластмассовыми трубками. Каждая фазная обмотка состоит из шести катушек. Фазные обмотки соединены в звезду с выводом (штекер 11) нулевой точки.
На задней крышке 1 генератора винтами закреплен регулятор 13 напряжения и щеткодержатель 14 со щетками 9 и 15. Через щетки, прижатые пружинами к контактным кольцам ротора, подводится ток к обмотке возбуждения. Одна из щеток соединена с выводом "В" регулятора напряжений, а другая - с выводом "Ш". Детали выпрямителя также прикреплены к задней крышке генератора. 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 деталей крепления выпрямителя три диода имеют на корпусе "плюс" выпрямленного тока ("положительные" диоды), а три диода - "минус" выпрямленного тока ("отрицательные" диоды). Отрицательные диоды, имеющие в схеме выпрямителя общий вывод на "массу", запрессованы в держатель выпрямительного блока. Положительные диоды в схеме выпрямителя имеют общий вывод, соединенный с зажимом "36" генератора, и запрессованы в держатель выпрямительного блока. Диоды запрессованы для того, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от корпусов диодов к держателям выпрямительного блока, которые для охлаждения продуваются воздухом.
Выпрямительный блок крепится к крышке 1 тремя болтами 3. изолированными вместе с держателем положительных диодов от крышки пластмассовыми втулками. Гайками этих болтов одновременно зажимаются выводы диодов и обмотки статора. К держателю присоединен зажим "30" генератора (болт 10), являющийся выводом "плюс" выпрямителя. Выводом "минус" является масса генератора. Генератор Г-222 имеет встроенный малогабаритный микроэлектронный регулятор 13 напряжения типа Я112В. Он представляет собой неразборный и нерегулируемый узел. Непрерывно и автоматически регулируя ток, протекающий по обмотке возбуждения генератора, регулятор поддерживает напряжение на выходе генератора на уровне 13,6-14,6 В, независимо от
тока нагрузки и частоты вращения ротора. У генератора 37.3701 регулятор напряжения 13 также микроэлектронный держатель 14 вдвигается в паз регулятора и вместе с ним крепится винтом к крышке 1 генератора. сетка 9 соединена с выводом "В" регулятора напряжения, а щетка 15 - с выводом "Ш". Этот вывод находится на внутренней стороне регулятора и не маркируется на его корпусе. На пластине выпрямительного блока генератора 37.3701 кроме основных диодов установлены еще три дополнительных диода. Напряжение, снимаемое с этих диодов, идет для питания обмотки ротора и схемы контроля исправности генератора с помощью контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, расположенной в комбинации приборов.
Работа генератора. Генератор Г-222.
При включении зажигания замыкаются контакты выключателя зажигания и подается питание на обмотку реле зажигания. Реле срабатывает, замыкаются его контакты "30" и "87" и через них подается напряжение от аккумуляторной батареи на вывод "Б" регулятора напряжения. Регулятор отпирается и через обмотку ротора (обмотку возбуждения) начинает перетекать ток, замыкающийся по пути: "плюс" аккумуляторной батареи зажим "30" генератора - вывод "В" регулятора - обмотка возбуждения - вывод "Ш" регулятора - "масса" - "минус" аккумуляторной батареи. Протекающий по обмотке возбуждения ток создает вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит
то южный, то северный полюс ротора и рабочий магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по величине и направлению.
Этот переменный магнитный поток пересекает витки обмотки статора и создает в ней электродвижную силу. Переменное напряжение и ток, индуктированные в обмотке статора, выпрямляются выпрямительным блоком и для питания потребителей используется уже выпрямленный постоянный ток, снимаемый с зажима "36" генератора. При увеличении частоты вращения ротора генератора, когда напряжение на выходе генератора превысит 13,6-14,6 В, регулятор напряжения запирается и не пропускает ток в обмотку возбуждения генератора. Это приводит к резкому уменьшению напряжения генератора, и регулятор напряжения отпирается, напряжение снова повышается, и описанный процесс повторяется с частотой 25-250 раз в секунду. Напряжение генератора на выходе выпрямителя с такой же частотой то повышается, то понижается. Благодаря высокой частоте срабатывания регулятора, колебания напряжения незаметны и практически можно считать его постоянным поддерживаемым на уровне 13,6-14.6 В.
До 1985 г. на автомобилях ВАЗ устанавливалось реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи. Это реле типа РС-702 имело нормально замкнутые контакты, которые размыкались при напряжении на обмотке 5,3+0,4 В. Обмотка реле находилась под действием выпрямленного фазного напряжения генератора (снималось со штекера 11). Когда это напряжение было ниже указанного выше предела, то через замкнутые контакты реле протекал ток, питающий контрольную лампу в комбинации приборов, и она горела, сигнализируя о том, что все потребители питаются от аккумуляторной батареи, т.е. генератор неисправен. С 1985 г. реле не устанавливается и напряжение генератора контролируется только по вольтметру, который имеется в комбинации приборов. Генератор 37.3701. Пои включении зажигания через обмотку возбуждения генератора протекает ток, замыкающийся по пути: "плюс" аккумуляторной батареи - зажим "50" генератора - монтажный блок 23 - контакты "30" и "87" реле зажигания предохранитель "10" монтажного блока - вывод "В" регулятора напряжения - обмотка возбуждения - вывод "Ш" регулятора напряжения - "масса". После пуска двигателя напряжение действует как на выводе "30" выпрямительного блока, так и на выводе "61" дополнительных диодов.
У исправного генератора эти напряжения равны, и поэтому ток через контрольную лампу не протекает, и она не горит. В этом случае обмотка возбуждения генератора питается от выпрямителя на трех дополнительных диодах, а аккумуляторная батарея заряжается генератором от основного выпрямителя напряжением, снимаемым с зажима "ЗО". Если контрольная лампа горит, то это указывает на неисправность генератора, на то, что он либо вообще не дает напряжения или оно ниже напряжения аккумуляторной батареи. В этом случае напряжение на штекере “61” (напряжение генератора) ниже напряжения на зажиме "30" (напряжение аккумуляторной батареи). Поэтому в цепи между ними протекает ток, проходящий через контрольную лампу, и она готова. Для точного контроля напряжения генератора на автомобиле имеется вольтметр, установленный в комбинации приборов.
Разборка генератора
Генератор 37.3701. Очистите и продуйте генератор сжатым воздухом. Застопорьте шкив генератора захватом, входящим в комплект приспособления 67.7823.9504, 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 вкладывают 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 одной рукой при снятии шкива.
Отсоедините провод от штекера «В» регулятора напряжения. Отсоедините провода регулятора и конденсатора от клеммы "30" генератора и отверните винты крепления регулятора напряжения. У генераторов выпуска до 1996 г., чтобы не сломать щетки при снятии щеткодержателя, вставьте лезвие отвертки между корпусом регулятора и щеткодержателем и частично выдвиньте регулятор из генератора, оставив на месте щеткодержатель. После этого наклоните и извлеките регулятор совместно со щеткодержателем из генератора. Снимите конденсатор, отвернув винт крепления.
Отверните гайки стяжных болтов и снимите крышку генератора и ротор. Отверните гайки винтов, соединяющих наконечники диодов с выводами обмотки статора и извлеките статор из крышки генератора.
Отверните гайку контактного болта, отсоедините от колодки штекер провода дополнительных диодов и снимите выпрямительный блок.
Генератор Г—222 разбирается в таком же порядке. Для снятия регулятора напряжения надо отвернуть винты крепления и снять кожух в сборе с регулятором, основанием и щеткодержателем. Затем, отвернув винты, разъединить регулятор, основание и щеткодержатель со щетками.
Дальше разборка генератора Г-222 аналогична разборке генератора 37.3701.
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. Он представляет собой ступенчатую цилиндрическую оправку, имеющую 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).
При сборке генератора 37.3701 выпуска до 1996 г. (с разборным узлом регулятор-щеткодержатель) во избежание поломки щеток, перед установкой регулятора со щеткодержателем на место необходимо не вставлять полностью щёткодержатель в регулятор, а лишь частично задвинуть и в таком виде вставить в генератор. После установки щеткодержателя на место в крышке генератора легким нажатием на регулятор вдвиньте его в генератор.
Замена щеткодержателя
Если щетки износились и выступают из щеткодержателя меньше, чем на 5 мм, то замените щеткодержатель со щетками. У генератора 37.3701 выпуска до 1996 г. для замены выдвиньте щеткодержатель из корпуса регулятора напряжения, нажав на вывод «В». У генераторов выпуска с 1996 г. с неразборным узлом регулятор-щеткодержатель заменяется щеткодержатель в сборе с регулятором напряжения. Перед установкой регулятора напряжения с новым щеткодержателем на место продуйте гнездо в генераторе от угольной пыли и протрите от масла, смешанного с угольной пылью.
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 диаметр его не более 42 мм. Если отверстие имеет больший диаметр или деформировано, замените крышку новой.
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 повреждается и гнездо в крышке. Подшипник снимается с ротора съемником и напрессовывается на прессе.
Замена дополнительных диодов
Для замены отпаяйте выводы поврежденного диода и аккуратно извлеките его из пластмассового держателя, не допуская резких ударов по выпрямительному блоку. Затем очистите место установки диода от остатков смолы, установите и припаяйте диод.
Вывод диода с цветной меткой припаивайте к общей шине. После припайки приклейте корпус диода к держателю эпоксидной смолой.
