Что представляет собой генератор
Генератор – устройство переменного тока, у которого в процессе работы возникает электромагнитное возбуждение. Конструкция генератора имеет встроенный выпрямительный блок, оборудованные диодами, выполненными из кремния, а также электронным регулятором напряжения.
Таким образом, агрегат из механической энергии создает электрическую и подпитывает аккумулятор автомобиля, а также обеспечивает энергией его устройства и системы. Схема соединений генератора на Нива-2121, 21213, 21214 представлена на рисунке.
По виду трения подшипники различают:
Подшипники скольжения , в которых опорная поверхность оси или вала скользит по рабочей поверхности подшипника;
Подшипники качения , в которых используется трение качения благодаря установке шариков или роликов между опорными поверхностями оси или вала и подшипника.
По направлению действия воспринимаемой нагрузки подшипники делят на:
радиальные, воспринимающие радиальные нагрузки;
упорные, воспринимающие от вала только осевые нагрузки
радиально-упорные, воспринимающие одновременно радиальные и осевые нагрузки.
Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба — дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения. Такие подшипники называются промышленными.
Также существуют насыпные подшипники, состоящие из сепаратора и вставленных в него шариков (см. рис. ниже), которые можно вытаскивать.
В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.
Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большее число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.
В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.
Подшипник скольжения — опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент — вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу. Расчёт зазора подшипника, работающего в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки.
При расчёте определяются: минимальная толщина смазочного слоя (измеряемая в мкм), давления в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.
Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды.
жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для неметаллических подшипников)
пластичной (на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.)
твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.)
газообразной (различные инертные газы, азот и др.)
Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.
Компания Технопрофснаб осуществляет комплексные поставки промышленных товаров на предприятия региона, а также в другие города и области России. РТИ, АТИ, Грузоподъёмное и складское оборудование, металлическая и пластиковая тара, тепловое оборудование, подшипники, спецодежда и обувь, средства индивидуальной защиты. Компания стремиться к укреплению позиций на рынке, формированию новых отношений и развитию интересных, в первую очередь для наших клиентов, уникальных направлений. Одним из развиваемых видов деятельности , является, мелкосерийное производство РТИ (резинотехнические изделия). Как формовых так и неформовых.
Генератор в автомобиле влияет особо важную роль, эта электрическая машина снабжает электроэнергией всю бортовую сеть автомобиля. Ни один автомобиль не может продолжительно работать без работающего генератора, поэтому его роль в автомобиле очень важна.
В данной статье речь пойдет о генераторе на автомобиле Нива, подробно рассказывается о типах генераторов устанавливаемых на Ниву, а так же их характеристиках, возможных причинах и признаках неисправности.
Характер неисправности
Основные характеристики генератора, установленного заводом-производителем в Нива 21214, 21213, 2121, будут рассмотрены на примере генератора типа 9412.3701:
- ток – 80А;
- напряжение – 13,2 В,
- вращение – правое.
Стоимость штатных моделей электрогенераторов составляет 5-7 тыс. рублей. При возникновении поломки агрегата возможна замена его составных частей либо полная замена на оригинал или аналоги. Цена наиболее распространенных представлена в таблице.
Аналог | Артикул | Стоимость, в рублях |
Генератор ВАЗ-2104-21073,21214 | 9412.3701-03 | 5900 |
Генератор ВАЗ-2104-21073,21214 | 372.3701-03/05 | 3800 |
Генератор ВАЗ 2121-21213,21214 | 9412.3701 | 5450 |
Из таблицы видно, что в процессе замены генератора на Ниве можно отдать предпочтение более дешевому универсальному аналогу.
В процессе эксплуатации любого автомобиля нередко возникают какие-либо неприятные ситуации в виде выхода из строя того или иного элемента. Нива не является исключением, и чаще всего страдает генератор.
Если кажется, что генератор неисправен, рекомендуется проверить его работоспособность с помощью мультиметра. Для этого потребуется запустить двигатель и проверить напряжение на клеммах аккумулятора. Стандартное значение, которое должен показывать мультиметр, составляет 13,6 В.
Если показатели во время замера выше, значит, в конструкции произошел обрыв или замыкание обмоток. То же самое можно сказать и про случай, когда напряжение ниже указанного числа. Данную процедуру проводят вне зависимости от двигателя: инжектор или карбюратор.
Также, если поломка вызвана другой причиной, можно выполнить замену самого генератора. Обычно за проведением замены обращаются в специальные СТО, но при необходимости работы можно выполнить и своими руками.
В конструкции генератора медные либо меднографитовые щетки используются для подвода напряжения к коллекторным пластинам. Соответственно, сила электромагнитной индукции, возникающая при протекании тока по обмотке якоря, зависит от качества контакта между щетками и коллекторными пластинами.
А еще интересно: Как защитить автомобиль от угонщиков? Интересные решения
Поскольку якорь в процессе работы постоянно вращается, происходит истирание и уменьшение длины щеток (в значительно меньшей степени изнашиваются и сами пластины). Для компенсации износа в щеткодержателе предусмотрены пружины, которые прижимают щетки к коллекторным пластинам. Но когда износ становится критическим, усилия пружин недостаточно для хорошего контакта, что приводит к падению протекающей в цепи силы тока.
Генератор от Нивы 21214
Снова возвращаюсь в плодотворную осень 2011 года. Именно тогда я пришел к выводу о том, что для дальнейших усовершенствований электрооборудования необходимо установить более мощный генератор: вешать добавку в виде 9 ампер, потребляемых запланированными противотуманными фарами, на штатный восьмерочный генератор (55А) как-то не хотелось.
Выбор был сделан в пользу генератора КЗАТЭ 9412.3701
от Нивы 21214. Вот его основные характеристики: — мощность 1120 Вт; — максимальный ток 80А при 6000 оборотов ротора генератора (чуть меньше 3000 оборотов коленчатого вала).
Многие советовали приобрести более мощный генератор в корпусе 37.3701, что не потребовало бы переделки крепления, но от этой идеи я отказался, поскольку генератор от Нивы 21214 имеет еще одно существенное преимущество: его конструкция позволяет менять диодный мост прямо на автомобиле без снятия агрегата. Напомню, для замены диодного моста штатного генератора необходимо не только демонтировать узел, но и разобрать его корпус, что к тому же обычно ограничивает общий ресурс «гены» двумя-тремя заменами моста.
Итак, для переделки необходимы: — собственно генератор 9412.3701; — кронштейн нижнего крепления генератора 21214-3701650; — болт крепления генератора 2110 в сборе с сайлентблоком, ответной шайбой и гайкой (привожу фото для наглядности);
— болт М10×1,25×20 (пригодится только в случае, если на блоке цилиндров есть третье отверстие крепления кронштейна); — натяжная планка 21214-3701635; — болт М8×30, гайка М8 с нейлоновым кольцом и шайба под нее; — родная шайба из-под гайки верхнего крепления генератора.
Если проводка предусматривает установку генератора 37.3701 (2108), то в части электрики никаких доработок не требуется.
Процесс замены:
— снимаем аккумулятор; — снимаем штатный генератор, кронштейн нижнего крепления и верхнюю натяжную планку; — на два или три болта (в зависимости от блока цилиндров) прикручиваем новый кронштейн, предварительно вынув из него стальную разрезную втулку; — вешаем новую натяжную планку, но гайку до конца не затягиваем; — устанавливаем генератор на кронштейн с помощью болта, сайлентблок устанавливаем на место разрезной втулки металлической частью вперед; — устанавливаем ответную шайбу (плоской частью назад) и наживляем гайку; — одеваем ремень и устанавливаем болт М8×30 в верхнее крепление генератора; — контролируя возможность свободного перемещения генератора, затягиваем крепление натяжной планки к помпе; — натягиваем ремень генератора и фиксируем верхнее крепление генератора самоконтрящейся гайкой, установив под нее две приготовленные шайбы;
— затягиваем гайку крепления генератора к кронштейну; — присоединяем проводку генератора (выводы 30 и 61); — устанавливаем и подключаем аккумулятор.
Как видите, всё просто. Отмечу лишь, что имеет смысл проконтролировать вылет шкива генератора относительно шкива помпы во избежание появления на точках сварки последнего растягивающей нагрузки (я, например, установил под шкив генератора шайбу толщиной 2 мм, таким образом сместив его чуть вперед). Науку о шкивах мы обсудим в отдельной заметке
.
Не стоит забывать и о запасных деталях. В генератор 9412.3701 устанавливаются: — диодный мост БВ03-105-01 (2110);
— реле-регулятор 2123 (или 611.3702-03 производства Энергомаш), который отличается от реле-регулятора 2110 наличием буртика под резиновую защиту щеточного узла. При этом десяточная «таблетка» тоже будет нормально работать (проверено).
Напоследок скажу, что повышенная ремонтопригодность генератора 21214 уже сэкономила мне немало времени: например, пару недель назад диодный мост отказал прямо на трассе, однако замена его на запасной (который всегда присутствует в багажнике) отняла всего час.
Источник
На двигателе карбюраторном ВАЗ-21213 устанавливается генератор типа 371.3701, на инжекторном двигателе ВАЗ-21214 – типа 9412.3701. Эти генераторы конструктивно схожи и представляют собой синхронные электрические машины переменного тока с электромагнитным возбуждением, с встроенным выпрямителем на кремниевых диодах и электронным регулятором напряжения. Ротор генератора приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя клиновым ремнем.
Генератор 371.3701
1 – поджимная втулка; 2 – втулка; 3 – буферная втулка; 4 – защитный кожух; 5 – винт крепления выпрямительного блока; 6 – выпрямительный блок; 7 – вентиль выпрямительного блока; 8 – конденсатор; 9 – задний подшипник вала ротора; 10 – контактные кольца; 11 – вал ротора; 12 – щетка, соединенная с выводом «В» регулятора напряжения; 13 – вывод «30» для подключения потребителей; 14 – щетка, соединенная с выводом «Ш» регулятора напряжения;
15 – вывод «В» регулятора напряжения; 16 – регулятор напряжения; 17 – вывод «61» генератора; 18 – шпилька крепления генератора к натяжной планке; 19 – крыльчатка; 20 – шкив; 21 – пластины крепления подшипника; 22 – упорное кольцо; 23 – передний подшипник вала ротора; 24 – обмотка ротора; 25 – полюсный наконечник ротора; 26 – обмотка статора; 27 – статор; 28 – передняя крышка (cо стороны привода).
Способы замены
- Заменить щетки в сборе с реле-регулятором напряжения (шоколадка). Как известно, поддержание зарядки на одном уровне осуществляется регулировкой напряжения, подаваемого на обмотку якоря генератора. Для надежного контакта выводы щеток крепятся к контактам реле-регулятора напряжения методом пайки. Для упрощения ремонта автомобиля чаще всего щетки, щеткодержатель и реле-регулятор продаются в сборе. Преимущество метода комплектной замены в его простоте. К примеру, низка стоимость узла в сборе для многих автомобилей ВАЗ делает отдельную замену щеток весьма нецелесообразным занятием.
- Заменить щетки отдельно. Для этого придется удалить старые щетки и припаять на их место новые меднографитовые изделия (разумеется, для ремонта своими руками потребуется паяльник, флюс, припой и базовые навыки пайки). Как и в случае с комплектной заменой, целесообразность метода во многом зависит от стоимости новых стержней. Суть не только в высокой цене на детали генераторов многих иномарок, но и в том, что на некоторые модели (особенно это касается старых малосерийных авто) купить реле-регулятор со щетками в сборе попросту невозможно. Устранить проблемы с зарядкой предлагается покупкой нового генератора. В таком случае замена изношенных элементов единственный способ сохранить немаленькую сумму. При желании поменять щетки генератора своими руками вы можете столкнуться с отсутствием в продаже новых деталей для вашей модели генератора. В таком случае следует подобрать подходящие по размеру меднографитовые щетки от другого автомобиля. Для правильной работы важна длина стержней (не должна быть меньше, чем у новых либо немного изношенных оригинальных стержней) и длина медного гибкого контакта. Новые щетки должны свободно перемещаться в щеткодержателе. На самом деле форма новых стержней не имеет особого значения, так как они отлично поддаются обработке надфилем.
А еще интересно: Рулевой редуктор автомобиля Нива
Замена подшипников в генераторе КЗАТЭ
Ну как и планировал, решился на замену подшипников в гене. Критичности не было ещё, но был некоторый шум от генератора, поэтому решил не тянуть с этим.
Заказал заранее новые подшипники 62022RSH SKF и 63032RSH SKF. Из вариантов лучше не было.
Разбор генератора довольно прост, поэтому ничего сверхестественного.
Чтобы снять шкив, использовал хомут из ленты(троса). Ну и головка на 24. В тисках шкив нельзя зажимать, будет либо яйцом, либо лопнет)
Чтобы вынуть подшипник из корпуса(который 6303), вначале отверткой и молотком поправил внутри сплюснутые части корпуса, чтобы не мешало выходу. Ну а потом нашел подходящую втулку и ей выбил.
С вала чуть посложнее. Съемника не было, поэтому потихоньку подбивал отверткой и стамеской с двух сторон. Но так же всё разобралось без проблем.
Подшипники в целом живые, в большом был слышен шум от шариков и высохшая смазка.
В старых подшах стоит пластиковый сепаратор, в новых стоит железная обойма внутри. В новые добавил хорошей смазки заранее. Запрессовка и сбор в обратном порядке. Попутно проверил диодный мост, всё норм, сопротивление 650-670 на всех. Трехуровневый регулятор ещё имеет 70% щеток. Так что все ок. ! Стоит обратить внимание, при установке диодного моста, под места где крепятся провода обмотки к диодам, обязательно должны быть шайбы из текстолита.
Так же, обновил на водительской двери ограничитель, а то дверь самозакрывается постоянно) От ларгуса не стал ставить, ибо дорого и толка по факту не больше чем от обычного. И цена 200р против 600 за шт. Для заказа 21230610608200 LADA
Собственно пока всё