Лабораторная работа №11.

ТО и ремонт генераторов, стартеров, приборов освещения и контроля.

Цель работы: научиться правильно, выполнять техническое обслуживание и ремонт генераторов, стартеров, приборов освещения и контроля.

Оборудование: Генератор, стартер, приборы освещения и контроля, плакаты, макеты, учебники.

Несмотря на то, что многие автолюбители, когда речь заходит об источниках электрической энергии, в первую очередь вспоминают об аккумуляторной батарее, главной “электростанцией” автомобиля является все-таки генератор. В современных автомобилях применяются вентильные генераторы. Это синхронные трехфазные электрические машины переменного тока, которые — как отечественные, так и зарубежные — имеют очень похожие конструкции и отличаются, если оставить в стороне качество изготовления, только габаритами, расположением присоединительных мест и отдельных узлов.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА

Устройство генератора показано на фото. Корпус (5) и передняя крышка генератора (2) служат опорами для подшипников (9 и 10), в которых вращается якорь (4). На обмотку возбуждения якоря напряжение от аккумулятора подается через щетки (7) и контактные кольца (11). Якорь приводится в движение посредством клинового ремня через шкив (1). При запуске двигателя, как только якорь начинает вращаться, создаваемое им электромагнитное поле индуцирует переменный электрический ток в обмотке статора (3). В выпрямительном блоке (6) этот ток становится постоянным. Далее ток через совмещенный с выпрямительным блоком регулятор напряжения поступает в электросеть автомобиля для питания системы зажигания, освещения и сигнализации, контрольно-измерительных приборов и др. Аккумуляторная батарея подключится к числу этих приборов и начнет подзаряжаться чуть позднее, как только электроэнергии, вырабатываемой генераторной установкой, станет достаточно, чтобы обеспечить бесперебойное функционирование всех потребителей.

УСЛОВИЯ РАБОТЫ И НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ГЕНЕРАТОРА

Условия, в которых приходится работать генератору, благополучными никак не назовешь. На генератор попадают грязь, масло, влага, соль, вредное действие которых усугубляется высокими температурами воздуха в подкапотном пространстве. Чтобы свести влияние соляных “ванн” к минимуму, не допустить окисления выводных клемм генератора и потери по этой причине в них надежного контакта, рекомендуется держать крепления всех генераторных проводов под слоем какой-нибудь консистентной смазки. Особое внимание необходимо уделить натяжению и своевременной замене клинового или многоручьевого ремня привода генератора. Не следует допускать даже непродолжительную работу генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Всплеск напряжения в сети, возникающий при отключении аккумулятора, например для проверки генератора, опасен практически для всех бортовых электронных устройств современных автомобилей. Не допускается и проверка работоспособности генератора на “искру” кратковременным соединением выводной клеммы с “массой” автомобиля. В этом случае через выпрямительный блок протекает слишком высокий ток, который способен вывести диоды блока из строя.

НЕИСПРАВНОСТИ ГЕНЕРАТОРА

Как говорилось выше, все генераторы похожи по конструкции. Следовательно, основные “болезни” генераторов и способы их “лечения” также будут примерно одинаковыми.

1. Повышенный шум при работе. Причиной шума, как правило, является износ или повреждение подшипников якоря. Первым из строя выходит обычно передний подшипник: сказываются большие нагрузки, приходящиеся на него, например, из-за чрезмерного натяжения приводного ремня. Обычно замена подшипников не вызывает серьезных затруднений, хотя для этого придется почти полностью разобрать генератор. После разборки следует обратить внимание на состояние посадочных отверстий под подшипники в корпусе и передней крышке генератора. Редко, но случается, что эти отверстия оказываются изношенными или деформированными. Если суммарный износ в посадочном отверстии и в подшипнике окажется больше зазора между якорем и статором, то якорь при вращении задевает за полюса статора, что недопустимо. Требуется замена не только подшипников, но и корпуса или передней крышки генератора. Для генераторов иномарок можно подобрать отечественный подшипник (подшипники выбирают по наружному и внутреннему диаметру, а также ширине). Например, для многих генераторов Bosch в переднюю опору якоря подходит подшипник 80203 от опоры первичного вала коробки передач “Волги”, а в качестве заднего можно использовать подшипник 180201 от генераторов ВАЗов, “Москвичей” и “Таврий”.

2. Генератор не дает зарядный ток. Об этом свидетельствует контрольная лампа на приборной панели, а также показания амперметра или вольтметра, если этими приборами оснащен автомобиль. Если ремень генератора нормально натянут и не проскальзывает, то самая вероятная причина неисправности — износ щеток или их зависание в щеткодержателе. Щетки не только изнашиваются сами, но изнашивают и контактные кольца, которые расположены на одном валу с якорем и вращаются вместе с ним. Понятно, что чем больше пробег, тем больше и износ, поэтому очень часто продолжительность службы генератора ограничивается именно долговечностью контактных колец. Остаточная высота щеток должна быть не менее 7 мм, после чего щетки подлежат замене. Как запчасти щетки часто продаются вместе со щеткодержателями. Если с поиском новых щеток, например, для генераторов иномарок возникли проблемы, то в качестве запасных частей можно использовать щетки от отечественных генераторов. Сначала придется извлечь щеткодержатель со щетками, отпаять провода щеток от контактных пластин. Далее, необходимо точно подогнать новую щетку к размерам старой, но это сделать нетрудно, поскольку материал щеток легко обрабатывается наждачной бумагой или надфилем. Осталось заменить изношенные детали на новые. В конце концов, временно может выручить графитовый стержень от круглой батарейки типа 373, но в этом случае самоделку лучше всего установить между контактным кольцом и остатком старой щетки. Если нарушения в работе генератора связаны с тем, что щетки туго перемещаются или вообще потеряли подвижность в гнездах щеткодержателя из-за попадания пыли, продуктов износа и другой грязи, то достаточно извлечь щеткодержатель и протереть поверхности его гнезд и щетки чистой салфеткой, смоченной в бензине. Относительно износа и подгорания контактных колец, то если этот процесс не зашел слишком далеко, можно ограничиться зачисткой колец шлифовальной шкуркой. При большом износе контактные кольца следует проточить и отшлифовать на станке.

3. Обрыв или межвитковые замыкания в обмотках якоря и статора. В этом случае генератор также не будет вырабатывать ток. Вообще говоря, обрывы и межвитковые замыкания в статорной обмотке и обмотке возбуждения якоря определяют с помощью омметра, но иногда обрывы можно обнаружить после разборки при внешнем осмотре. Особое внимание следует уделить состоянию мест пайки выводов катушки возбуждения к контактным кольцам, соединению проводов щеток с контактными пластинами и т.д. Если дефект обнаружен, то его устраняют с помощью паяльника. В случае замыкания обмоток на корпус, скорее всего, придется заменить якорь или статор в сборе, а то и генератор целиком.

4. Отказ выпрямительного блока. Если щеточный узел работает нормально, в электрических цепях и обмотках нет обрывов и замыканий, а генератор все равно не вырабатывает зарядный ток, то виновником неисправности, скорее всего, является выпрямительный блок. Неисправные диоды — основные элементы выпрямительного блока — могут либо вообще не пропускать ток (в случае обрыва), либо пропускать ток в обоих направлениях (в случае короткого замыкания). Отказавший выпрямительный блок подлежит замене.

5. Нарушения в работе регулятора напряжения. Дефекты в регуляторе напряжения проявляются в том, что генератор дает большой зарядный ток, и аккумулятор систематически перезаряжается (“кипит” электролит), либо ток, наоборот, слишком слабый, а то и вообще отсутствует. Между прочим, нарушения в работе регулятора напряжения — одна из самых распространенных неисправностей в системе генераторной установки. Работу регулятора можно проверить на автомобиле. Следует дать поработать двигателю 15 минут на средних оборотах, затем включить фары и с помощью вольтметра постоянного тока замерить напряжение между выводной клеммой и “массой” генератора. Если регулятор исправен, то замеренное напряжение должно лежать в пределах 13,5-14,5 В. В противном случае регулятор придется заменить.

ЗАМЕНА ГЕНЕРАТОРА

Этот вопрос возникает у владельцев “хорошо” подержанных иномарок, когда генератор вышел из строя, а цены на этот узел в торговле кажутся неоправданно высокими. Самыми пригодными для работы на иномарках считаются “москвичевские” генераторы 292.3701 и 58.3701, которые наиболее универсальны по местам крепления и потребуют минимальной возни при установке на новое место. Тем не менее, скорее всего, потребуется переделка кронштейнов крепления и, возможно, применение приводного ремня другой длины.

Техническое обслуживание стартера

2.1 Значение и сущность технического обслуживания автомобилей

У нас в стране принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей. Сущность этой системы состоит в том, что техническое обслуживание осуществляется по плану, а ремонт – по потребности.

Принципиальные основы планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта автомобилей установлены действующим Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

Техническое обслуживание включает следующие виды работ: уборочно-моечные, контрольно-диагностические, крепежные, смазочные, заправочные, регулировочные, электротехническое и другие работы, выполняемые, как правило, без разборки агрегатов и снятия с автомобиля отдельных узлов и механизмов. Если при техническом обслуживании нельзя убедиться в полной исправности отдельных узлов, то их следует снимать с автомобиля для контроля на специальных стендах и приборах.

Техническое обслуживание: установлено в трёх видах; ежедневное (ЕО), первое (ТО-1), второе (ТО-2).

ЕО проводят ежедневно по возвращении или выезде автомобиля. В ЕО входят проверка тормозов, сцепления, указателей поворота, колёс и т. д.

ТО-1 и ТО-2 выполняют после определённого пробега.

В ТО-1 входят работы:

1) Проверка уровня масла в КПП.

2) Производится смазка рулевого управления.

3) Проверка уровня тормозной жидкости в системе тормозов, подтекание масла на двигателе, охлаждения, света, габаритов и т. д.

В ТО-2 входят работы:

1) Проверка тормозов, проверка накладок на колодках задних и передних тормозов, проверка и осмотр тормозных барабанов, подшипников задних и передних ступиц, проверка и замена агрегатов.

2) Замена масла в двигателе, в КПП и т. д.

Есть еще сезонное обслуживание (СО), его проводят два раза в год для подготовки машин к летнему и зимнему периоду эксплуатации.

Ремонт автомобилей установлен в двух видах текущий и капитальный.

Каждый вид технического обслуживания (ТО) включает строго установленный перечень (номенклатуру) работ (операций), которые должны быть выполнены. Эти операции делятся на две составные части контрольную и исполнительскую.

Контрольная часть (диагностическая) операций ТО является обязательной, а исполнительская часть выполняется по потребности. Это значительно сокращает материальные и трудовые затраты при ТО подвижного состава.

Диагностика является частью технологического процесса технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР) автомобилей, обеспечивая получение исходной информации о техническом состоянии автомобиля. Диагностика автомобилей характеризуется назначением и местом в технологическом процессе технического обслуживания и ремонта [12, С. 65].

Текущий ремонт (ТР) выполняют тогда, когда необходимо устранить замеченные неисправности при работе и проверки автомобиля.

Капитальный ремонт (КР) предусматривает полное восстановления нормального состояния всех деталей, агрегатов автомобиля.

КР выполняют в авто ремонтных мастерских или на заводе, ЕО, ТО-1, ТО-2; ТР - в комплексных гаражах, станциях обслуживания. По возвращению автомобиля с линии в комплексный гараж он проходит приёмку при которой проверяют техническое состояние и устанавливают необходимость текущего ремонта.

2.2 Возможные неисправности стартера

Таблица 2.1 - Возможные неисправностиНеисправность Возможные причины неисправности Способ устранения

При запуске стартер не крутит двигатель Разряжен, либо неисправен аккумулятор Зарядить или заменить аккумулятор

Нет массы на двигатель Проверить надежность контакта массы, подтянуть болты крепления провода массы

Переключатель скоростей стоит не в положении "P" или "N" (АКПП) Переключить в положение "P"

Неисправен многофункциональный датчик АКПП Заменить датчик

На 50-ую клемму втягивающего реле не приходит питание Проверить целостность провода клеммы. Проверить контактную группу замка зажигания

Щетки не плотно прилегают к коллектору ("зависли", либо износились) Проверить длину и свободу перемещения щеток в щеткодержателе. Заменить щетки или щеточный узел

Неисправно втягивающее реле Заменить втягивающее реле

Сильный износ коллектора якоря Проверить и, если требуется, заменить якорь

Стартер медленно крутит двигатель Разряжен, либо неисправен аккумулятор Зарядить или заменить аккумулятор

Плохая масса на двигатель Проверить надежность контакта массы, подтянуть болты крепления провода массы

Износ втулок стартера Заменить втулки стартера

Неисправно втягивающее реле Заменить втягивающее реле

Обмотка статора или якоря имеет контакт с массой Заменить статор или якорь

Щетки не плотно прилегают к коллектору ("зависли", либо износились)

Плохой контакт провода между стартером и аккумулятором Проверить длину и свободу перемещения щеток в щеткодержателе. Заменить щетки или щеточный узел

Износ бендикса Проверить провод

Стартер работает, а коленвал не вращается Разрушены части редуктора Заменить бендикс

Неисправна контактная группа замка зажигания Заменить неисправную часть редуктора

После запуска двигателя, стартер продолжает вращаться Неисправно втягивающее реле Заменить контактную группу замка зажигания

2.3 Перечень работ при техническом обслуживании для стартера

ТО-1 – провести очистительные, крепёжные и контрольно-осмотровые работы, обращая особое внимание на состояние изоляции проводов и контактов внешней цепи. Сильно окисленные контакты зачистить, при спайке или надрыве проводов в местах соединения с клеммами их следует заменить. Проверить пуск двигателя стартером, при обнаружении неисправностей стартер следует сдать для проверки в электороцех.

ТО-2 – выполнить объём работ при ТО-1. Проверить работу стартера пуском двигателя; после проведения диагностики переносными приборами или с помощью тестеров делают заключение о техническом состоянии стартера. Предварительно необходимо снять защитную ленту, проверить состояние щёток и коллектора; при замасливании его протирают ветошью, смоченною в бензине; следы подгорания и окисления можно удалить, подсунув полоску шкурки под щётки зерном к коллектору (зернистость 100-140). Затем продуть сжатым возду- хом. При явной неисправности и при сезонном ТО-2 необходимо стартер передать в электроцех для диагностики, обслуживания и ремонта.

При очередном сезонном обслуживании автомобиля после пробега 100 000 км необходимо снять стартер с двигателя, провести его разборку и осмотр.

Стартер потребляет большой ток, поэтому даже незначительные переходные сопротивления в его цепи могут снизить мощность стартера.

Проверить исправность проводов, соединяющих аккумуляторную батарею со стартером и блоком двигателя.

В целях обеспечения надежности и безотказной работы стартер очищают от грязи и масла, проверяют его крепление на двигателе, состояние и крепление наконечников проводов на выводах стартера и в цепи питания [11].

Не реже одного раза в год стартер снимают с двигателя, снимают крышку и проверяют состояние коллектора и щеток, продувают сжатым воздухом, при необходимости очищают коллектор и заменяют щетки. Рабочая поверхность коллектора должна быть гладкой и не иметь значительного подгорания, ее рекомендуется протереть чистой тряпкой, смоченной в бензине. Если грязь или следы подгорания не удается устранить, то коллектор следует зачистить мелкой шкуркой.

Ремонт стартера

Разборочные работы, осуществляемые в процессе ремонта стартера

Перед ремонтом снимают стартер с двигателя и разбирают. Необходимо отвернуть гайку на нижнем контактном болту тягового реле и отсоединить от него вывод обмотка статора. Отвернуть гайки крепления тягового реле и снять его.

Отвернуть винты и снимять защитный кожух 8 (рисунок 3.1). Снять стопорную шайбу 9, вывернуть стяжные болты 12 и отсоединить корпус 11 с крышкой 5 от крышки 1 с якорем 13. Вынуть заглушку 2 из передней крышки.

Отвернуть винты крепления к щеткодержателям выводов обмотки статора, и отсоединить корпус от крышки 5. Снять пружины 7 и щетки 6.

Расшплинтовать и вынуть из крышки ось рычага 3 привода стартера. Вынуть рычаг и якорь с приводом из крышки, а затем отсоединить рычаг от привода.

Чтобы снять с якоря привод, удалить стопорное кольцо из-под ограничительного кольца 16. Привод разбирается после снятия со ступицы муфты стопорной шайбы.

Если тяговое реле выполнено в разборном исполнении, т.е. детали реле не завальцованы в его корпусе, то для его разборки нужно отвернуть гайки стяжных болтов и отпаять выводы обмоток от штекера "50" и от наконечника, закрепленного на нижнем контактном болту тягового реле.

После разборки продуть детали сжатым воздухом и протереть. После снятия тягового реле необходимо ослабить винт крепления стяжной защитной ленты 5 (рисунок 3.2) на крышке 6 со стороны коллектора и снять ленту с прокладкой. Вывернуть винты крепления к щеткодержателям клемм щеток и выводов обмотки статора, и снять щетки 8.

Отвернуть гайки стяжных шпилек и отсоединить корпус 11 с крышкой 6 от передней крышки с якорем. Вывернуть из передней крышки стяжные шпильки и вынуть из нее резиновую заглушку рычага. Отсоединить крышку 6 от корпуса.

Дальше разборка стартера СТ-221 аналогична разборке стартера 35.3708.

После разборки стартера очищают его внутренние поверхности от пыли и грязи, проверяют техническое состояние всех узлов и деталей и ремонтируют их, проверяют и заменяют подшипники, щеткодержатели и щетки, зачищают или растачивают коллектор и пр. Запрещается погружение деталей стартера в моющие жидкости (бензин, дизельное топливо и др.).

При разборке стартера детали продувают сжатым воздухом и протирают тряпкой, смоченной в бензине. При необходимости растачивают на станке коллектор якоря, заменяют подшипники и их смазку.

Дефектация деталей стартера

Дефекты стaртерoв: зaбoины и заусенцы на пoсaдoчных местах крышек; срыв внутренней и внешней резьбы на отдельных деталях стaртерa; срыв шлицев гoлoвoк винтов крепления полюсных сердечников; задиры на внутренней пoверхнoсти полюсных сердечников из-за зaдевaния их железом якоря при износе пoдшипникoв; повреждение изоляции oбмoтoк якоря и возбуждения из-за перегрева или загрязнения; нарушение изоляции изoлирoвaнных щеткoдержaтелей; износ якоря под втулки пoдшипникoв в крышках и прoмежутoчнoй oпoре; износ втулок; зaмыкaние или обрыв oбмoтoк катушек реле стaртерa или окисление кoнтaктных бoлтoв и диска; повреждение муфты привoдa (зaклинивaние или прoскaльзывaние рoликoв, трещины на oднoй из полумуфт, износ зубьев или зaбoины тoрцoв шестерни и т.д.); износ рoликoв, отверстий под пальцы рычaгa привoдa.

Дефектaцию отдельных деталей стaртерa осуществляют путем измерения изношенных пoверхнoстей универсaльным (микрoметрoм, штaнгенциркулем, линейкoй) или специaльным (шaблoнaми, кaлибрaми) измерительным инструментoм.

Обрыв oбмoтoк реле выявляют с пoмoщью кoнтрoльнoй лaмпы. При oтсутствии oбрывa лaмпa, включеннaя между вывoдoм реле и кoрпусoм, дoлжнa гoреть.

Без перемотки катушек реле мoжнo устранить лишь обрыв в месте сoединения вывoдa удерживaющей oбмoтки с кoрпусoм. Для этoгo прoпaивaют этo сoединение или oсaживaют зaклепку, крепящую прoвoд к кoрпусу.

Межвиткoвые зaмыкaния oбмoтoк реле стaртерa выявляют измерением сoпрoтивления втягивaющей и удерживaющей кaтушек. Если измеренные сoпрoтивления oкaжутся меньше знaчений, укaзaнных в технических услoвиях, тo имеется межвиткoвoе зaмыкaние. Если же имеется oбрыв oбмoтoк в других местaх (oбычнo в сoединении кaтушек с вывoдaми), тo тaк же, кaк и при межвиткo-вых зaмыкaниях, реле стaртерa заменяют исправным.

Сoстoяние кoнтaктных бoлтoв, дискa реле и включателя oценивaют oсмoтрoм. Изнoшенные меднo-грaфитoвые втулки крышек стaртерa зaменяют нoвыми. Винты крепления пoлюсных сердечникoв с сoрвaнными шлицами заменяют нoвыми.

Нaибoлее чaстo встречaющейся неиспрaвнoстью привoдa является зaклинивaние или прoбуксoвкa муфты свoбoднoгo хoдa. Прoверку муфты нa прoбуксoвку прoвoдят прoкручивaнием шестерни привoдa oтнoсительнo шлицевoй втулки в приспoсoблении при пoмoщи динaмoметрическoгo рычaгa. В этoм случaе шестерня в oднoм нaпрaвлении прoвoрaчивaться не дoлжнa (при мoменте, превышaющем в 2,5 рaзa нoминaльный крутящий мoмент стaртерa при пoлнoм тoрмoжении), a в другoм нaпрaвлении дoлжнa прoвoрaчивaться свoбoднo. Привoд, у кoтoрoгo имеет местo прoбуксoвкa или зaклинивaние муфты свoбoднoгo хoдa, рaзбирaют, a все детaли дефектуют. При рaзбoрке муфту сo снятoй пружинoй зaжимaют в пaтрoн тoкaрнoгo стaнкa и рaзвaльцoвывaют кoжух специaльным резцoм. Кoжух муфты мoжнo рaзвaльцoвывaть в тискaх с пoмoщью специaльнo зaтoченнoгo зубилa [11].

Изoляцию щеткoдержaтелей крышки, oбмoтки якoря и других детaлей кoнтрoлируют лaмпoчкoй, кoтoрaя не гoрит при нoрмaльнoй изoляции и зaгoрaется, если oнa нaрушенa.