Диагностика аккумулятора, генератора, стартера авто электрики
Перед наступлением зимы на стартер и генератор при использовании холодного запуска происходит усиленная нагрузка. Почему происходят поломки стартера и генератора (самые распространенные), и где их необходимо устранять? Данная публикация расскажет, как проводится диагностика аккумулятора, генератора, стартера авто электрики.
Дополнительно следует напомнить, что в автомобилях используется 2 вида источника тока. С одной стороны – генератор, который производит превращение механической энергии двигателя в электрическую, и производит питание потребителей, когда двигатель работает. С другой – аккумулятор, который выполняет преобразование накопленной химической энергии в электрическую, когда двигатель не работает.
Основная масса неполадок происходит в авто — электрике, а именно в потере контактов, что может разрушить предохранители, окислить или привести к перегреванию контактов, оплавлению проводов, короткому замыканию.
Комплекс, который обеспечивает питание всем элементам автомобиля, содержит:
- аккумулятор,
- стартер,
- систему зажигания (используется на двигателях с карбюратором),
- систему впрыска (у инжекторных двигателей).
Сюда так же относится:
- система управления,
- система индикации,
- сигнальные устройства,
- система, отвечающая за освещение автомобиля, кондиционер,
- система навигации,
- акустическая система и многое другое.
Остановимся на трех главных позициях – стартере, генераторе и аккумуляторе. Если в их работе не будет стабильности, то и все элементы, входящие в систему электрооборудования, не смогут функционировать.
Выделяют два типа проблем, связанных с авто — электрикой. К примеру, аварийные неисправности, то есть внезапный выход узла из строя. Сюда относится замыкание в стартере, происходящее между витками, попадание генератора под воду. Еще есть неисправности, связанные с износом (подшипники, валы, якоря и др.).
Если рассматривать причины, из-за которых происходит подавляющее число сбоев в работе системы электрооборудования, то необходимо учесть, что при пониженной температуре (зимой) на стартер действует большая нагрузка, а летом, наоборот. Если получается, что при наличии в стартере или в деталях его узла имеется износ, то когда через него будет проходить ток, он может выйти из строя. То же самое распространяется на генератор, на который зимой действует большая нагрузка. Поэтому перед наступлением зимы нужно выполнить диагностику работы системы зажигания, а также авто — электрики.
Стартером называется мощный электродвигатель, заставляющий маховик вращаться, а, следовательно, приводить во вращение и коленчатый вал, и двигатель, входящий в поршневую группу (основное условие запуска).
В современные автомобили входят стартеры редукторного типа, имеющие постоянные магниты.
К электромеханическим повреждениям стартеров можно отнести:
- сломанную маску стартера (результат некачественной установки),
- повреждение бендикса (происходит, когда изнашивается венец маховика, повторно включается стартер, когда работает двигатель, топливо низкого качества, неправильная настройка ТНВД и многое др.);
- посинение коллектора, арматуры якоря, самого бендикса;
- когда оплавляются пластмассовые детали планетарного редуктора (при перегреве, стартер вращается с двигателем, езда происходит на стартере, неисправные замки зажигания); выгоревший якорь (износ щеток, неправильно используются пусковые установки); перегревание и заклинивание обгонной муфты бендикса (когда вращается стартер и двигатель);
- поломка якоря с планетарным редуктором (стартер вращается с двигателем).
Самыми распространенными повреждениями стартера являются поломки держателя со щетками (из-за механических повреждений прогорает щеткодержатель). Такая неисправность возникает по нескольким причинам – изнашиваются щетки, коррозия, выгорают держатели, распаиваются щетки, тяжело запускается машина (щетки в своем составе содержат медь и графит, и поэтому в холодную погоду происходит их постепенное стирание, и в дальнейшем выход из строя). Данные неисправности устраняются заменой щеткодержателя и самих щеток.
Генератор, в переводе с латинского, означает производитель. Это самый активно нагруженный компонент авто — электрики. При движении вал генератора вращается с частотой от 10 до 14 оборотов в минуту, то есть если мы возьмем все узлы автомобиля, то скорость вращения вала будет самой большой (даже больше частоты оборотов у двигателя).
За значительный интервал времени конструкция генератора подверглась внушительным изменениям. Сейчас уже не используются генераторы постоянного тока с вибрационными регуляторами напряжения. Во многих генераторах произвели улучшение показателей: увеличили отдаваемую мощность, сократили размеры и вес, установили надежные элементы защиты. Также была увеличена величина максимального выходного тока с 45 – 60 ампер до 90 – 140 ампер, и даже больше. А это привело к появлению приборов, приносящих дополнительный комфорт в салоне автомобиля, использованию современных технологий в освещении и обогреве авто. Но даже такие усовершенствования не защищают генераторы от изнашивания и поломки.
Как диагностировать, что генератор неисправен?
- Батарея аккумулятора не заряжается – двигатель работает и на щитке приборов светится контрольная лампа. Из этого следует, что в цепи, возбуждающей генератор, вышел из строя предохранитель; приводной ремень ослаблен или неисправен; оборвана проводка, или в ней произошло короткое замыкание, регулятор напряжения поврежден;
- При эксплуатации происходит перезарядка батареи аккумулятора. Из этого следует, что неисправность может быть у регулятора напряжения, или в некоторых моделях регуляторов напряжения может отсутствовать дополнительный «+»;
- Если генератор сильно шумит, значит, могла ослабнуть гайка, скрепляющая шкив; также сюда можно отнести неисправность выпрямительного блока, могут быть загрязнены контактные кольца и щетки, подшипники не смазаны или уже изношены, у статора оборвана обмотка.
Следует отметить самое главное. Если неисправен генератор – простая замена аккумулятора ни к чему не приведет. Если стартер с генератором нестабильно работают, следует обратиться в СТО.
Для того чтобы ваш стартер долго функционировал, необходимо придерживаться следующих полезных советов:
- Стартер должен быть включен не более 10 секунд. При не запустившемся двигателе делается 30-секундный перерыв;
- Рекомендуется отслеживать надежность контактов у клемм аккумулятора. В случае окисления клемм или наконечников проводов, следует сделать вывод, что к стартеру нет поступления нужного вам тока, и в результате этого не развивается достаточное количество оборотов и крутящий момент;
- После запуска двигателя стартер нужно выключать. Если произойдет задержка в районе 2-3 секунд, то она приведет к скорому износу;
- Если вы не обладаете нужным опытом и знаниями, не стоит производить ремонт стартера своими силами. Лучше обратиться за помощью к специалистам.
Источник
Основные неисправности АКБ и генератора автомобиля
Аккумулятор является источником тока для стартера, осуществляющего пуск двигателя. Неисправность батареи становится причиной обездвиживания автомобиля, поэтому важно всегда поддерживать ее в заряженном состоянии.
Необходимо запомнить, что аккумулятор автомобиля необходимо заряжать дважды в год: при переходах на летнюю и зимнюю эксплуатацию. А также не забываем про необходимость заряжать новый, только купленный аккумулятор. Решает проблему грамотный подбор зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, с помощью которого удается продлить ресурс изделия.
Неисправности автомобильного аккумулятора
АКБ подключается к электрооборудованию и работает в тандеме с генератором, поломки которого сказываются на ее состоянии. В процессе длительной эксплуатации или при нарушении правил использования батареи автовладельцы сталкиваются со следующими проблемами: повреждение пластин; замыкание электродов; окисление выводов; образование трещин на корпусе вследствие механического воздействия.
Глубокий разряд аккумулятора возникает при частых пусках двигателя и длительной работе стартера. Механические повреждения происходят при неправильной фиксации батареи в подкапотном пространстве. Потеря плотности электролита приводит к ослаблению силы тока и невозможности стартера прокрутить коленчатый вал для пуска силового агрегата.
Кроме того, неисправная батарея замерзает при низкой температуре, что приводит к разрушению пластин и корпуса.
Неисправности автомобильного генератора
Часто причинами возникновения неисправностей АКБ являются сбои в работе генератора. Из-за выхода из строя регулятора напряжения увеличивается зарядный ток, который приводит к получению избытка заряда и кипению электролита, сопровождающегося усиленным испарением.
Недостаточный контакт на клеммах приводит к проскакиванию искры и образованию окисления, из-за которого разрушаются проводники. Как правильно и безопасно заряжать аккумулятор автомобиля с помощью зарядного устройства разъясняется в инструкции по эксплуатации ЗУ.
Неисправности генератора возникают по причине разрушения подшипников вала, замыкания витков статора, ослабления или обрыва приводного ремня, пробоя диодного моста и регулятора напряжения. В результате аккумулятор перестает получать зарядку или наоборот ток зарядки повышается до критического значения, что также сокращает ресурс.
При нормальном функционировании электронных элементов батарея будет получать достаточный заряд для восстановления напряжения. В случае частых коротких поездок при низкой температуре целесообразно воспользоваться зарядным устройством для автомобильного аккумулятора с целью поддержания требуемых параметров АКБ.
Источник
Диагностирование и ТО генератора и стартера автомобиля
1. Генератор
1.1. Неисправности генератора
Генератор относится к составляющим энергообеспечения. Перечислим наиболее часто встречающиеся неисправности генератора и их основные причины.
Контрольная лампа горит после пуска двигателя, стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы, после нажатия и отпускания педали дроссельной заслонки контрольная лампа гаснет и вольтметр показывает нормальнее напряжение. Основная причина: генератор не возбуждается на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя из-за отпайки дополнительных резисторов в монтажном блоке.
Контрольная лампа горит при работе двигателя, стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы или постепенно отклоняется в начало шкалы. Основные причины:
- проскальзывание ремня привода генератора;
- обрыв или короткое замыкание в диодах питания обмотки возбуждения;
- повреждение регулятора напряжения; обрыв в одном или нескольких вентилях генератора, короткое замыкание в отрицательных вентилях;
- обрыв или межвитковое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на «массу»;
- замыкание на «массу» выводов обмотки возбуждения генератора.
Контрольная лампа не горит при работе двигателя, стрелка вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы или постепенно отклоняется в начало шкалы. Основные причины:
- отсутствие контакта между выводами регулятора напряжения и щеток;
- износ или зависание щеток;
- окисление контактных колец;
- повреждение регулятора напряжения;
- короткое замыкание в положительных вентилях;
- отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец.
Стрелка вольтметра находится в красной зоне в конце шкалы при работе двигателя. Основная причина: поврежден регулятор напряжения.
Повышенная шумность при работе генератора. Основные причины:
- ослабление гайки шкива генератора;
- повреждение подшипников генератора;
- межвитковое замыкание или замыкание на «массу» обмотки статора (шум генератора);
- замыкание в одном из вентилей генератора.
1.2. Диагностирование генератора, реле-регулятора и конденсатора
Генератор можно диагностировать мотор-тестером (без снятия генератора с автомобиля), на специальном стенде (со снятием генератора с автомобиля), а также с помощью простейших контрольных средств — тестера и контрольной лампочки.
Диагностирование генератора мотор-тестером производится при частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу по осциллограммам, позволяющим определить: состояние исправного генератора (рис. 1, а); обрыв фазной обмотки (рис. 1, б); межвитковое замыкание фазной обмотки (рис. 1, в); обрыв в цепи обмотки возбуждения (рис. 1, г).
На мотор-тестерах проверяются также: напряжение, развиваемое генератором на различных частотах вращения, пульсации напряжения (рис. 2); сила тока, вырабатываемого генератором. Проверки производятся как при включенных, так и при выключенных потребителях электроэнергии. Если измеренные величины не соответствуют требуемым значениям, они высвечиваются красным цветом.
Рис. 1. Вид осциллограмм выходного напряжения исправного генератора (а) и при его неисправностях (б–г)
Более простые способы, которыми можно проверить генератор и реле-регулятор с помощью тестера или контрольной лампочки: проверка обмоток на замыкание; проверка сопротивления на обмотках, пропускания тока в обоих направлениях (при проверке вентилей), напряжения, ограничиваемого реле-регулятором.
Рис. 2. Информация о работе генератора на экране дисплея мотор-тестера
Исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (на шкале 1…10 Ом). Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна сначала отклониться в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться к нулю.
При эксплуатации и обслуживании генераторной установки переменного тока в целях предупреждения выхода генератора из строя необходимо соблюдать следующие меры предосторожности.
- Отрицательный вывод аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с «массой», а положительный — подключаться через клемму контактного болта стартера к выводу клеммы «30» («+») генератора. Ошибочное обратное подключение полюсов батареи немедленно вызовет прохождение через выпрямитель генератора тока повышенной силы, при этом генератор может выйти из строя.
- При работающем генераторе не допускаются: отсоединение от выводов клемм «30» («+») проводов потребителей; отключение аккумуляторной батареи от сети электрооборудования. Это вызовет резкое повышение напряжения, приводящее к пробою выпрямительного блока и повреждению регулятора напряжения.
- Не следует в процессе эксплуатации проверять цепи электрооборудования мегомметром или лампой, питаемой напряжением 36 В. Если такая проверка необходима, то предварительно отсоединяют провода от генератора и регулятора напряжения.
- Проверять работоспособность генератора можно только с помощью контрольно-измерительных приборов — вольтметра и амперметра.
- Проверять прочность изоляции статора повышенным напряжением следует только на стенде с обязательным отключением выпрямительного блока от выводов фазных обмоток.
- При проведении электросварочных работ на автомобиле следует отсоединить провода от всех клемм генератора и аккумуляторной батареи.
- Вентили выпрямительного блока генератора ни в коем случае не должны проверяться в схеме переменного тока напряжением 110 или 220 В и выше (даже при наличии сигнальной неоновой лампы) и не должны проверяться мегомметром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение (вентиль при проверке будет пробит — произойдет короткое замыкание).
1.3. ТО генератора
В ТО‑1, ТО‑2 внешним осмотром проверяются:
- состояние электропроводки (крепление пучков проводов, отсутствие их провисания и потертостей);
- состояние и надежность крепления штекерных соединений;
- затяжка гаек на силовых выводах генератора и стартера;
- натяжение ремня привода генератора.
После каждых 60 тыс. км пробега при ТО-2 следует также продуть генератор сжатым воздухом для удаления пыли. Кроме того, при необходимости: проверить состояние щеточного узла, перемещение щеток в гнездах щеткодержателя (оно должно быть свободным, без заеданий), высоту щеток; подтянуть стяжные винты генератора и гайку крепления шкива.
2. ТО и диагностирование стартера
2.1. Общие положения
Стартер относится к системе энергопотребления. При пуске двигателя стартер должен преодолеть сопротивление вращению коленчатого вала и сообщить ему пусковую угловую скорость. Величина сопротивления вращению коленчатого вала зависит от литража двигателя, числа цилиндров, степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала.
Пусковая частота вращения зависит от способа смесеобразования и скоростной характеристики системы зажигания в бензиновых двигателях.
Для того чтобы провернуть коленчатый вал, необходим пусковой момент Mпуск для преодоления момента сопротивления Мсопр, который представляет сумму момента сил трения Мтр, момента от сжатия воздуха в цилиндре двигателя Мсж и момента сил трения вспомогательных механизмов Мвс, приводимых в движение двигателем, т.е.
Момент сил трения зависит от числа цилиндров двигателя, литража и степени сжатия, температуры и кинематической вязкости масла: при температуре 0…5 °С он составляет примерно 60 % пускового момента, при температуре -12…-15 °С — достигает 80…90 %. При пуске холодного двигателя момент сопротивления может превысить в 2 раза рабочий момент и в 8–9 раз момент, необходимый для пуска прогретого двигателя.
Момент, необходимый для привода вспомогательных механизмов, зависит от типа двигателя (бензиновый или дизельный), поскольку для привода топливной аппаратуры дизеля требуются большие усилия.
Мощность стартера Pст, необходимая для пуска двигателя:
где nпуск — пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя; Мпуск — пусковой момент двигателя, равный kVh (k — опытный коэффициент, зависящий от числа цилиндров и степени сжатия двигателя; Vh — литраж двигателя); ηп — КПД зубчатой передачи механизма привода.
Коэффициент k для четырехцилиндровых двигателей равен 3,5, а для шести- и восьмицилиндровых соответственно 4,0 и 4,2; для дизелей k = 5…9.
2.2. Неисправности стартера
К наиболее часто встречающимся неисправностям можно отнести следующие.
При включении стартера тяговое реле не срабатывает, якорь не вращается. Основные причины:
- неисправность или полное разряжение аккумуляторной батареи;
- сильное окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи и наконечников проводов;
- слабая затяжка наконечников; отсоединение или обрыв провода тягового реле со стороны стартера или выключателя зажигания;
- межвитковое замыкание в обмотке тягового реле стартера, обрыв или замыкание ее на «массу»;
- неисправность контактной части выключателя зажигания; заедание якоря тягового реле.
При включении стартера тяговое реле срабатывает, но якорь не срабатывает или вращается недостаточно интенсивно. Основные причины:
- разряжение аккумуляторной батареи;
- окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи и наконечников соединительных проводов;
- ослабление затяжки крепления наконечников проводов;
- окисление контактных болтов тягового реле стартера;
- окисление наконечников проводов и ослабление их крепления на контактных болтах тягового реле стартера;
- подгорание коллектора;
- зависание щеток или их большой износ;
- обрыв в обмотке статора или якоря;
- замыкание между пластинами коллектора, межвитковое замыкание в обмотках якоря или статора либо замыкание их на «массу»;
- замыкание изолированного щеткодержателя плюсовой щетки на «массу».
При включении стартера якорь вращается, а коленчатый вал двигателя не прокручивается. Основные причины:
- пробуксовка муфты свободного хода;
- поломка рычага выключения муфты или выскакивание его оси;
- поломка поводкового кольца муфты или буферной пружины;
- заедание или тугое перемещение привода на винтовой нарезке вала якоря стартера.
Повышенный шум стартера при вращении якоря. Основные причины:
- чрезмерный износ втулок подшипников или шеек вала якоря;
- ослабление крепления стартера;
- поломка крышки со стороны привода;
- ослабление крепления полюса в корпусе стартера (якорь задевает при вращении за полюс);
- повреждение зубьев шестерни привода или венца маховика двигателя.
Стартер не отключается после пуска двигателя. Основные причины:
- заедание рычага привода;
- заедание привода на валу якоря стартера или слипание контактов тягового реле;
- ослабление или поломка возвратных пружин муфты свободного хода либо тягового реле стартера;
- заедание якоря тягового реле;
- неисправность контактной части выключателя;
- поломка возвратной пружины выключателя зажигания.
2.3. Общая проверка стартера
Проверка стартера может производиться с помощью мотор-тестера. Для этого необходимо: заблокировать двигатель с целью предотвращения пуска (например, отсоединить электропитание от запорного электромагнитного клапана ТНВД); присоединить датчик тока на провод, соединяющий аккумуляторную батарею (АКБ) со стартером, включить стартер на 3…5 с, измерить ток и напряжение пуска и частоту вращения при пуске.
Пусковая частота вращения (Nмах) должна находиться в пределах 200…350 об/мин. Ток пуска должен соответствовать паспортному значению. Повышенный ток пуска свидетельствует о неисправности стартера.
Проверка эффективности работы стартера на контрольно-испытательном стенде для проверки электрооборудования автомобиля производится в режиме холостого хода и под нагрузкой в режиме полного торможения. Перед проверкой необходимо убедиться в отсутствии замыканий в обмотках стартера и проверить тяговое реле его включения.
На холостом ходу измеряют силу тока и частоту вращения якоря стартера, а в режиме полного торможения — величину потребляемой мощности при заданных значениях силы тока и напряжения.
Увеличение силы потребляемого тока с уменьшением указанного значения тормозного момента свидетельствует о неисправности в обмотках якоря или возбуждения. Падение тормозного момента и силы потребляемого тока ниже номинальных значений происходит из-за нарушения контактов во внутренних соединениях стартера или ослабления усилия прижима щеток к коллектору. Если при проведении испытаний якорь стартера проворачивается в момент заторможенного состояния шестерни, значит, происходит пробуксовка муфты свободного хода и она подлежит замене.
2.4. ТО стартера
Техническое обслуживание стартера заключается в периодической подтяжке (при ТО‑1) креплений проводов и очистке наружных поверхностей от загрязнений.
Через каждые 45…60 тыс. км пробега (при ТО‑2) необходимо снимать стартер с автомобиля и зачищать коллектор, проверять износ щеток (9…14 мм) и при необходимости заменять их новыми, предварительно притерев к коллектору. Одновременно очищают и смазывают моторным маслом винтовые шлицы вала якоря, втулки обеих крышек и шестерню; поводковое кольцо привода стартера смазывают консистентной смазкой «Литол-24».
Источник