Ремонт генератора

(Примечание. Данная статья является общепознавательной)

(см. также Замена регулятора напряжения генератора и Снятие генератора)

Неотъемлемая часть важных работ по обслуживанию автомобиля - поддержание в рабочем состоянии электрооборудования, в том числе, генератора как основного источника электроэнергии в авто. Часто это поручается отдельным специалистам или же узкоспециализированным мастерским. Между тем, следует признать, что не менее 80 процентов генераторных проблем относятся к разряду простых или очень простых. Их устранение вполне по силам мастеру, знакомому с азами электротехники, имеющему некоторый опыт работы с тестером и знающему, с какой стороны берут в руки паяльник. Для Вашего клиента - это ускорение процесса ремонта, для Вас - дополнительный плюс в его глазах.

Даже имея минимальные познания в ремонте электрооборудования, можно выполнить ремонт механической составляющей генератора: произвести замену подшипников, контактных (токосъемных) колец, щеток, шкива (иногда с обгонной муфтой). Как пример, рассмотрим ремонт генератора Bosch старой модели. Такие генераторы массово ставились на автомобили многих европейских производителей.

Для выполнения работ достаточно иметь универсальный набор ключей и головок, отвертки (желательно иметь ударную отвертку с насадками), тестер, паяльник 60-100 ватт 220 вольт с паяльными принадлежностями, штангенциркуль, ножовку по металлу, расходные материалы. Чтобы успешно завершить работу, вооружитесь тремя добродетелями: внимательностью, аккуратностью и терпением.

Помечаем взаимное положение обмоток статора, передней и задней крышки корпуса генератора. Снимаем с генератора реле-регулятор, установленное на задней стенке двумя винтами под отвертку. Через зазоры в лопастях вентилятора выкручиваем четыре винта, стягивающих генератор (здесь иногда нужна ударная отвертка). Осторожно рассоединяем его половинки, при необходимости помогая себе отвёрткой, вставленной в зазор между обмотками и корпусом. При этом статорные обмотки должны остаться с задней крышкой, якорь с одетым на вал задним подшипником - с передней. Фиксируем якорь в тисках (варианты: токарный патрон, стационарный зажим для труб, популярный у сантехников советских времен), откручиваем гайку крепления шкива, снимаем с якоря переднюю крышку с установленным в нее передним подшипником. Иногда для успешного выполнения этой процедуры необходимо знать всю глубину великого русского языка, поэтому будьте осторожны, не сломайте крышку - она алюминиевая!

Выполняем отбраковку деталей. Шум, осевой или радиальный зазоры в подшипниках - достаточный повод для замены, хотя при капитальном ремонте генератора лучше менять их вне зависимости от состояния (капитальный ремонт предполагает некоторый гарантированный послеремонтный ресурс, не так ли?). Контактные кольца иногда достигают в толщину 2-3 мм, и их можно попытаться проточить, но уменьшать их диаметр более чем на миллиметр не стоит: начнется ускоренный износ щеток, сопровождаемый их сильным перекосом. Шкив проверяем на сохранение внешних повреждений и правильной формы рабочих поверхностей. При изношенных рабочих поверхностях ремни быстро начинают свистеть (внешний признак проскальзывания) и имеют весьма малый ресурс. Особенно подвержены этому штампованные из листового железа шкивы для клиновых ремней. Дефектом интегрального реле регулятора (или отдельного щеткодержателя у некоторых генераторов) считаем не только нарушения алгоритма работы электроники, но и механический износ щеток и их направляющих пазов.

Комплектуем запасные части. При этом берем во внимание, что каталоги генераторных запчастей ориентированы в первую очередь на производителя генератора и его номер. Иногда они содержат рисунки или фотографии, либо геометрические размеры, так что образцы необходимых к замене деталей могут быть полезны. Запчасти стараемся получить из надежных источников и от нормальных производителей: вполне можно нарваться на дешевку, геометрические размеры или технология изготовления которой не будут выдержаны, вследствие чего деталь либо не "сядет" на место, либо "бегать" не будет. Подшипники следует покупать известных производителей (например, SKF, FAG, из более дешевых - KOYO), желательно с уменьшенными радиальными зазорами. На подшипниках закрытого типа можно (в нарушение всех технологий) осторожно снять шилом или иглой боковой пыльник для контроля и, при необходимости, добавки смазки. При покупке шкивов следует обращать внимание на вынос плоскости положения ремня - существуют варианты. Иногда проще заказать изготовление шкива токарю, при этом нужно требовать не только соблюдение размеров, но и соблюдение профиля канавки под ремень на максимальную глубину (лучше сверять с новым ремнем), обеспечение чистоты рабочей поверхности шкива и облегчение шкива путем максимально возможного съема материала (без ущерба для прочности).

Подготовка закончена, начинаем собственно ремонт. Снимаем съемником задний подшипник. Подрезаем ножовкой по металлу кусочек старых колец в точке подключения проводов обмотки, отпаиваем провода обмотки от остатков колец. Замеряем штангенциркулем глубину посадки контактных колец относительно торца якоря. Съемником удаляем с якоря старые кольца, очищаем посадку на валу и напрессовываем новые кольца на ту же глубину. Внимание! Не забудьте проложить провод обмотки в паз перед напрессовкой новых колец! Будьте осторожны при посадке новых колец, они легко деформируются! Подпаиваем выводы обмоток на место, зачищаем контактные кольца от выступающих частей обмотки и припоя (пайка получается как бы в пазу и сбоку). Обновляем бандаж из толстой капроновой или суровой нити, фиксирующий выводы обмотки на якоре. Пропитываем его клеем или лаком (лак для ногтей - в самый раз!). При возможности, кольца на якоре надо проточить для обеспечения хорошей центровки: биения колец вызывают ухудшение зарядки на высоких оборотах (фото 5). Проверяем тестером сопротивление между кольцами (должно быть примерно 3-6 Ом), а также между кольцами и валом якоря (должно показать бесконечно большое сопротивление). Прессуем на место задний подшипник. Меняем передний подшипник, при необходимости меняем шкив. Собираем генератор в обратном порядке (с учетом ранее поставленных на корпусе меток). Винты затягиваем равномерно по кругу, чтобы получить легкое вращение вала генератора при сильно зажатых винтах (любые заедания, перекосы послабления недопустимы!). В последнюю очередь устанавливаем новое реле-регулятор. Впрочем, если старое исправно и направляющие пазы для щеток не изношены, можно ограничиться заменой щеток.

Предложенный метод может иметь вариации в зависимости от конструкции якоря генератора. Возможна подпайка проводов обмотки на клеммы, выходящие из контактных колец (например, некоторые генераторы Valeo и их близнецы Paris-Phone). В этом случае обязательно нужно пометить и соблюсти подвод проводов к кольцам (который к внешнему и который к внутреннему кольцу) - якорь сохраняет остаточную намагниченность, и смена полярности возбуждающего магнитного поля может затруднить первый запуск отремонтированного генератора. В генераторах более новой конструкции используются контактные кольца малого диаметра, находящиеся на конце вала якоря (за подшипником). Способ замены, в общем, тот же, но очень важно не погнуть вал якоря (он под кольцами очень тонкий, диаметром около 6 мм, и очень нежный).

Отремонтированный генератор не помешает проверить "на столе". Я использую для этого электродвигатель 1400 об/мин 1,5 кВт с набором шкивов на валу, установленный на раме из квадратной трубы. Генератор устанавливается на раму, подключается к схеме, имитирующей подключение автомобиля, подключаем стандартный аккумулятор, запускаем электродвигатель и контролируем работу генератора. В качестве нагрузки используем лампу фары.

При установке генератора на двигатель авто будьте внимательны: ремни очень не любят несовмещения осей валов и плоскостей шкивов. И если для клиновидного ремня небольшой перекос просто сокращает ресурс, то для поликлинового ремня - это вероятная причина обрыва.

В заключение пару советов по ремонту электрической составляющей генератора.

Не проверяйте работоспособность генератора снятием клеммы с аккумулятора! На выходе генератора имеем пульсирующее напряжение, и без сглаживающего действия аккумулятора оно опасно как для электроники автомобиля, так и для самого генератора. Для получения корректных результатов не проверяйте напряжение зарядки при заведомо посаженом аккумуляторе автомобиля или при "севшей" батарее тестера -если на дисплее прибора включен символ батареи -замените ее, иначе показания напряжений будут иметь большие погрешности. При слабой зарядке не спешите снимать генератор. Сначала проверьте напряжение между силовым выходом генератора и его корпусом: иногда слабые контакты в проводке - причина ограничения выходного тока генератора. Если в указанных точках напряжение близко к норме, проверьте разницу напряжений "корпус генератора - минусовая клемма аккумулятора" и "силовой выход генератора - плюсовая клемма генератора". Разница напряжений в указанных точках не должна превышать 0,1-0,2 вольта.

Реле-регулятор может быть причиной как отсутствия или низкого уровня зарядки, так и перезарядки. Проверку его обычно производят на специализированном стенде, но в большинстве случаев (есть реле-регуляторы, требующие сигнала управления от ЭБУ двигателя автомобиля) вполне хватит и обычного регулируемого источника напряжения 12-16 вольт с допустимым током 1-2 ампер. Имитируем внешние цепи подключения реле регулятора (напряжение возбуждения, контрольная лампочка, опорное напряжение, масса и т.д.) согласно схеме включения. Обмотка якоря имитируется подсоединением дополнительной лампочки 3-5 ватт 12 вольт. Лампочка должна светить при низком напряжении источника питания и выключаться при увеличении этого напряжения до 13,8-14,2 (в некоторых генераторах 14,5) вольт.

Диоды выпрямительного моста можно проверить с помощью тестера в режиме измерения сопротивлений (прямое сопротивление в районе 500 Ом, обратное стремится к бесконечности), или пробником - контрольной лампой с источником напряжения 9-12 вольт. Проверка диодов в отключенном от обмоток состоянии корректна, при подключенных обмотках проверяется сразу группа диодов и только на пробой. При этом нулевое сопротивление отрицательных (минусовых) диодов может обозначать как пробой одного или больше диодов моста, так и замыкание обмоток на массу (при условии касания сердечника обмоток с отрицательным блоком диодов, например, через заднюю крышку генератора). Очень часто пробой диода заметен визуально, так как вызывает оплавление его выводов. Обращаю Ваше внимание, что диодные мосты могут содержать различное число диодов: шесть или восемь для, соответственно, трех- и четырехфазных генераторов с внешней подачей возбуждающего напряжения. В генераторах, формирующих внутреннее напряжение возбуждения, есть еще, соответственно, три или четыре малых диода, составляющих вместе с отрицательными диодами основного моста дополнительный мост для питания цепей возбуждения.

Обмотки без специального оборудования можно проверить на обрыв и на замыкание на корпус (сердечник). В первом случае сопротивление обмоток составит единицы Ом, во втором -стремится к бесконечности. При проверке в сборе с диодами пробитый отрицательный диод даст показания, аналогичные замыканию обмотки на массу. На межвит-ковое замыкание в "полевых" условиях можно проверять обмотки только косвенно, по изменению цвета изоляции (замкнутые витки подвержены сильному нагреву из-за токов Фуко).

Иногда причиной отсутствия зарядки при исправной в целом начинке генератора может быть окисление или обгорание контакта силовой выходной клеммы - в фишке, на гайках или же в точке соединения с положительными диодами (чаще всего как следствие пропущенных гаек в соединении). В таком случае разборка-сборка генератора с зачисткой всех контактов (особенно силового положительного выхода и контакта отрицательные диоды - корпус) снимет проблему.

Так и хочется добавить постскриптум. Недавно ко мне обратились с вопросом о перезарядке на малом грузовике JAK китайского производства. В нем нет подвижных обмоток, и, соответственно щеток и контактных колец: намагничивание якоря специальной формы осуществляется обмоткой возбуждения, жестко закрепленной в корпусе! И так бывает.

Мирослав Меденций
АвтоМастер