Техническое обслуживание генераторных установок

Вопросы № 6,35,46.

                                                                                                                        Вопрос № 6. Техническое обслуживание генераторных установок.

 

Генератор преобразует механическую энергию, получаемую от двигателя, в  электрическую. Генератор питает все  потребители электрического тока и  заряжает аккумуляторную батарею при  работающем двигателе. На автомобилях  применяются генераторы переменного  тока, представляющие собой трехфазную синхронную электрическую машину с  электромагнитным возбуждением.

На рис. 1 показан генератор переменного тока. Основными частями генератора являются статор 8 с неподвижной обмоткой, в которой индуктируется переменный ток, и ротор 7, создающий подвижное магнитное поле.

Ротор генератора установлен в двух шариковых подшипниках 5. Он приводится во вращение через шкив 4 генератора с помощью клинового ремня от коленчатого вала двигателя. Этим ремнем также вращается шкив привода вентилятора и насоса охлаждающей жидкости. При работе генератора по обмотке возбуждения ротора проходит ток, подводимый через щетки 3 и создающий магнитное поле, которое при вращении ротора индуктирует в обмотке статора переменный ток.

Переменный ток преобразуется  в постоянный с помощью выпрямительного  блока 2 генератор охлаждается вентилятором шкива 4 генератора. Генератор установлен на блоке цилиндров двигателя. Он крепится к литому чугунному кронштейну блока и натяжной планке. В ушках крышек 1 и 6 генератора для крепления используются резиновые буферные втулки 9, обеспечивающие упругую связь и исключающие поломку ушков.

 

Рис. 1. Генератор:

1, 6 –  крышки; 2— выпрямительный блок; 3— щетки; 4— шкив; 5— подшипник; 7— ротор; 8— статор; 9 — втулка

1.2 Регулятор напряжения

Регулятор напряжения поддерживает постоянное напряжение тока, вырабатываемого генератором при переменной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Регулятор напряжения (рис. 2) представляет собой двухступенчатый электромагнитный регулятор вибрационного типа. При возрастании напряжения генератора до 13... 14 В якорь 6 регулятора под действием магнитного поля обмотки 8 и пружины 7 начинает вибрировать, размыкая и замыкая подвижный 4 и верхний неподвижный 5 контакты. При этом в цепь обмотки возбуждения генератора то включается, то выключается из нее дополнительное сопротивление 1. Так осуществляется первая ступень регулирования напряжения генератора. При повышении напряжения генератора более 14 В начинают замыкаться и размыкаться подвижный 4 и нижний неподвижный 5 контакты. При замыкании этих контактов обмотка возбуждения генератора замыкается на «массу». Так происходит вторая ступень регулирования напряжения генератора. В результате регулируется в заданных пределах напряжение, вырабатываемое генератором. Для уменьшения искрения между контактами 4 и 5 при работе регулятора служит дроссель 2. Регулятор напряжения сверху закрывается стальной крышкой с прокладкой из полиуретана и устанавливается в подкапотном пространстве отделения двигателя.

 

Рис. 2. Регулятор напряжения:1 - сопротивление; 2 - дроссель; 3,4,5- контакты; 6 - якорь; 7- пружина; 8 — обмотка 

Постоянное напряжение тока, вырабатываемого  другими генераторами, может поддерживать также малогабаритный микроэлектронный регулятор напряжения, который встроен  в генераторы. Он представляет собой  неразборное и нерегулируемое устройство. При возрастании напряжения генераторасвыше 13,5—14,5 В регулятор напряжения прерывает  поступление тока в обмотку возбуждения ротора. В результате этого напряжение генератора падает. Регулятор напряжения вновь пропускает ток в обмотку возбуждения ротора, и процесс повторяется. Таким образом, непрерывно и автоматически регулируя ток, проходящий по обмотке возбуждения генератора, регулятор поддерживает напряжение генератора в пределах 13,5... 14,5 В независимо от тока нагрузки и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Техническое обслуживание

ЕО - визуальным осмотром проверить внешнее  состояние генератора, проводов, клемм, приводного ремня. При значительных налетах пыли и грязи удалить  их волосяной щеткой или ветошью. После пуска двигателя не должно быть шума и вибрации от работающего  генератора (характерных при износе подшипников, биении шкива и т.д.). По амперметру на щитке приборов следует проверить наличие и силу зарядного тока, он должен быть в пределах от 0,5 до 1,5 А. После длительного пользования стартером, например, при пуске двигателя, при низких температурах, амперметр может несколько минут показывать повышенную силу зарядного тока (15-20 А и более), но затем стрелка прибора займет нормальное положение. Если же стрелка амперметра постоянно показывает отсутствие заряда АБ, или горит красный трафарет аварийного сигнала - эксплуатацию следует прекратить.

ТО-1 - выполнить объем работ по ЕО. Очистить генераторную установку, провода и контакты от пыли и грязи; проверить состояние и натяжение  приводного ремня - при усилии в 30-40 Н, приложенным между шкивами, прогиб для различных моделей не должен превышать 8-14 мм (чрезмерное натяжение приводит к ускоренному износу подшипников и самого ремня). Натяжение ремня производится смещением корпуса генератора, с последующим завертыванием всех гаек крепления. Следует закрепить все типы имеющихся электроконтактов. Чрезмерно окисленные предварительно зачистить стеклянной шкуркой. При обнаружении поврежденных защитных колпачков контактов, проводов с нарушенной изоляцией - следует заменить. Проверить по контрольным приборам работу генератора на различных режимах работы двигателя.

ТО-2 - помимо операций, входящих в объем  ЕО и ТО-1, необходимо проверить работу генератора, совместно с реле-регулятором на работающем двигателе с помощью переносных приборов Э-214, К-484 или использовать посты диагностики и мотортестеры типа К-518 и К-461. Проверку генератора осуществляют обычно на средних частотах вращения KB двигателя, с включением фар и других потребителей тока. Предварительно проверяют частоту вращения KB двигателя на начало и полную отдачу генератора, обращая внимание на температуру нагрева корпуса, шумы и стуки. Основным признаком неисправности генератора является отсутствие или падение напряжения, ввиду чего не происходит нормального подзаряда АБ. При несоответствии нормативам проверяемых параметров, при обнаружении механических и других неисправностей, а при сезонном ТО-2, необходимо генератор и реле-регулятор снять с автомобиля для более тщательной диагностики, поэлементной проверки, обслуживания и ремонта.

  Обычно используют более простые методы контроля. Присоединив, например, к минусовой шине "+" источника тока, следует поочередно касаться минусовым выводом провода лампочки зажимов блока - при исправной цепи лампа должна гореть. Затем следует изменить полярность источника и касаться зажимов блок уже плюсовым выводом - при исправных диодах лампа снова должна гореть. Аналогично проверяем диоды, соединенные с плюсовой шиной. Если обнаружится хотя бы один пробитый диод (лампочка не горит) - следует менять весь блок в сборе.

 

 

 

Вопрос №35.Устройство и принцип действия датчиков электронных систем управления двигателем. Датчики положения и перемещения, датчики детонации, датчики кислорода.

 

Датчики формируют электрические сигналы, несущие информацию о текущих  значениях контролируемых параметров работы двигателя. Датчиками ЭСУД являются следующие.

1. ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА (ДПКВ)

   Датчик предназначен для формирования  электрического импульсного сигнала,  на основании которого контроллер  определяет положение коленчатого  вала относительно верхней мёртвой  точки и частоту его вращения. По результатам измерения этих  параметров контроллер формирует  сигналы управления форсунками  и системой зажигания, а также  показаниями тахометра. Это единственный  из всех датчиков, при неисправности  которого работа двигателя невозможна. Конструктивно датчик представляет собой катушку с большим количеством витков провода, расположенную на магнитопроводе. На коленчатом валу двигателя расположен зубчатый диск, при вращении которого в катушке датчика создаётся импульсное напряжение. Зазор между магнитопроводом датчика и зубьями диска составляет 1мм.

Нормальная  работа датчика может быть нарушена налипанием на магнитопровод металлических  частиц, загрязнением зубчатого диска, увеличением зазора.

Для проверки работоспособности датчика  необходимо проверить наличие сигналов контроллера на любой из форсунок и катушке зажигания. Практически  это можно сделать следующим  образом: отсоединить разъёмы от форсунки и катушки зажигания, подключить к контактам каждого разъёма  ламповый пробник ( не обязательно одновременно, можно и поочерёдно ) и прокручивать двигатель стартёром. Если нет сигналов ни на форсунке, ни на катушке зажигания, то это на 90% свидетельствует о  неисправности ДПКВ ( 10% оставляем  на неисправность контроллера, соединительных проводов, предохранителей ). Если лампа  хотя бы одного пробника будет моргать  при вращении коленвала, то ДПКВ на 100% исправен. Если под руками нет  пробника или тестера, то следует  осмотреть свечу зажигания –  если она влажная, то это признак  того, что сигнал на форсунки поступает  и ДПКВ исправен. Дальнейшие проверки можно не делать. Если свеча сухая, то следует дополнительно проверить  наличие искры. Для этого надо обеспечить надёжный контакт свечи  с «массой», например - соединить  проводом свечу с корпусом двигателя. Если при работе стартёра искра есть - ДПКВ исправен, а если нет - ДПКВ неисправен.

 

 

 

 

   2. ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО  ВАЛА (ДПРВ)

   ДПРВ часто называют датчиком  фаз, а  впрыск в этом случае  называют фазированным распределённым. Датчик расположен на головке  блока цилиндров. На шкиве впускного  распределительного вала находится задающий диск с прорезью. Прохождение прорези возле датчика соответствует моменту открытия впускного клапана 1-го цилиндра. Таким образом, датчик фаз выдает на контроллер импульсный сигнал, синхронизирующий впрыск топлива с открытием впускных клапанов, т.е. поочерёдно открывается только одна форсунка для конкретного цилиндра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Чтобы проверить ДПРВ, на него необходимо подать питание. Для этого потребуется собрать отдельную электрическую схему, что неудобно. Можно использовать другой известный способ. Его суть в следующем.

Поскольку ДПРВ обеспечивает фазированный впрыск топлива, то для одного какого-либо конкретного цилиндра такт впуска будет  происходить один раз за два оборота  коленвала. Допустим, обороты холостого  хода составляют 720об/мин. или  720:60=12 об/сек. Значит, впрыск топлива будет  происходить с частотой 12:2=6 Гц. С  такой частотой будут поступать  импульсы на форсунку.

Отказ ДПРВ приведёт к тому, что контроллер будет руководствоваться сигналами  только ДПКВ, т.е. производить впрыск топлива одновременно в форсунки двух цилиндров (в одном поршень  будет находиться возле верхней  мертвой точки, а в другом-возле  нижней). Такой режим топливоподачи  называется попарно-параллельным(используется в двигателях ВАЗ-2111, где датчика  фаз нет). Следовательно, за один оборот коленчатого вала форсунка будет  открываться дважды, т.е. с частотой не 6, а 12 Гц.

Разобравшись  с теорией, приступаем к практической проверке. Прогреваем двигатель до устойчивых оборотов холостого хода. Снимаем с одной форсунки разъём жгута и подсоединяем к его  контактам маломощную лампочку 12В., 3-5 Вт. (можно использовать китайский  ламповый пробник ). Запускаем двигатель  и наблюдаем за частотой моргания лампочки. Затем снимаем разъём с ДПРВ и сравниваем частоту с той, что была перед этим. Если она увеличилась в два раза, то ДПРВ исправен ( изменение частоты в два раза можно заметить на глаз без каких-либо измерительных приборов ). Если частота моргания лампы не изменилась ( осталась низкой ), то ДПРВ неисправен.

3. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ  ЖИДКОСТИ (ДТОЖ)

Датчик  представляет собой расположенный  в латунном корпусе термистор, т.е. резистор, сопротивление которого уменьшается  с ростом температуры охлаждающей  жидкости. Контроллер использует сигнал с ДТОЖ для регулирования длительности впрыска и угла опережения зажигания. Его роль сродни «подсосу» на карбюраторном  двигателе. Кроме того, по сигналу  датчика контроллер управляет включением/выключением  вентиляторов охлаждения.

ДТОЖ  влияет на важнейшие характеристики двигателя. Характерными признаками неисправности  этого датчика являются:

•   включение электровентиляторов  системы охлаждения при низкой температуре  и их непрерывная работа;

•   затруднённый пуск двигателя;

•   неустойчивая работа и остановка  двигателя на холостом ходу;

•   детонация двигателя;

•   повышенный расход топлива.

При движении следует избегать резких разгонов. Если двигатель заглушить, то он может  не завестись. В этом случае необходимо дать двигателю возможность остыть и повторить запуск. Контроллер пытается парировать отказ датчика температуры, ориентируясь на сигналы датчика  массового расхода воздуха и  время работы двигателя с момента  запуска. Эти расчеты весьма приблизительны и не позволяют полностью компенсировать отказ ДТОЖ. Обычным следствием отказа является переобогащение топливной  смеси с указанными выше последствиями. Кроме того, неполное сгорание топлива в цилиндрах крайне негативно сказывается на долговечности катализатора.

Проверить датчик температуры достаточно просто. Для этого снятый датчик помещаем в кастрюлю с водой так, чтобы  он не касался её стенок и дна. Подключаем к контактам датчика омметр и  начинаем греть воду, контролируя  температуру по термометру.

Контрольные показания должны быть примерно следующими ( температура, град.- сопротивление, кОм): 0 - 9,42; 20 – 3,51; 40 – 1,46; 60 – 0,67; 80 – 0,33; 100 – 0,18.

4. ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА  (ДМРВ)

Датчик  расположен во впускном тракте двигателя  между воздушным фильтром и дроссельным  блоком. Он измеряет массу воздуха, потребляемого двигателем на всех режимах  его работы и используется для  регулирования подачи топлива. Для  учёта изменения плотности воздуха  рядом с ДМРВ находится датчик температуры. Контроллер использует его  сигнал для корректировки подачи топлива.

Зачем нужен ДМРВ? Известно, что горит  не сам бензин, а его пары. Наиболее полное сгорание топливовоздушной смеси  происходит при соотношении массы  воздуха и массы топлива 14,6-14,7 : 1, т.е. 14,6-14,7 кг. воздуха на 1 кг. топлива. Следует заметить, что это идеальное  соотношение не всегда является оптимальным  для обеспечения наилучших мощностных и экономических показателей  двигателя. В зависимости от режимов  его работы необходимо готовить смесь  или более богатую (повышать мощность при разгоне или запуске) или  более бедную (улучшать экономичность  при установившемся режиме езды или  движении накатом). В любом случае диапазон изменения состава смеси  довольно узкий, т.к. переобогащённая  и переобеднённая смесь горит  одинаково плохо, а то и вообще не горит. Чтобы обеспечить требуемый  состав топливовоздушной смеси на различных  режимах, контроллеру необходимо точно  знать расход воздуха, потребляемого двигателем и, в соответствии с этим, регулировать подачу топлива (изменять длительность впрыска).