Как поменять токосъемные кольца на роторе генератора

Как поменять токосъемные кольца на роторе генератора

Автомобильный генератор периодически нуждается в обслуживании. Обычно требуется установка новых подшипников и щеток, но со временем стираются и контактные кольца на роторе, замена которых более трудоемкая и требует соблюдения строгой очередности действий. Принцип их замены практически для всех автомобилей одинаковый, поэтому по данному описанию можно восстановить коллектор ротора на любом генераторе.

Стальные кольца и их преимущества

Замена контактных колец на генераторе Ваз 2110

Устанавливать медные кольца нет смысла, так как они очень быстро стираются.
Поэтому свой выбор лучше остановить на стальных кольцах, которые имеют ряд преимуществ:

• ? Они почти не изнашиваются, поэтому щетки надолго сохраняются практически в идеальном состоянии.
• ? Они легки в установке.

Примечание: кстати, для более надежной фиксации их предварительно смазывают раствором флюса, после чего промывают содой.

• ? После установки они надежно фиксируются, оставаясь неподвижными в любых ситуациях.

Стальные кольца.

Ставить медные кольца не имеет смысла, они слишком ненадежны, могут проходить до конца машины, а могут и через 10 тык износиться до дыр. Коэффициент трения графита по стали намного меньше чем по меди, поэтому стальные кольца практически не изнашиваютя и щетки изнашиваются значительно меньше чем на медных. По электрическим показателям разницы между медными и стальными кольцами не замечено, сопротивление графитовой щетки неизмеримо больше сопротивления стали. Много лет ставлю стальные кольца и претензий к ним не было.

Меняем подшипники в Ладе Калине

Выпрямительные блоки, присутствующие в конструкциях генераторных установок модельного ряда «АвтоВАЗа», за время эксплуатации удостоились немалого числа негативных отзывов. Это утверждение также справедливо для рассматриваемой нами Лада Калина. Эти модули могут огорчить поломкой уже при пробеге в 10 тыс. км, что предполагает ремонт или замену устройства. Также на практике выявлено: причиной большинства неисправностей выступает кронштейн генераторной установки. Впрочем, подшипники также могут прийти преждевременно в негодность. Отрадно, что с такой проблемой владельцы в состоянии справиться самостоятельно.

Для осуществления ремонта генераторного модуля потребуется его предварительная разборка. С этой целью шуруповертом «захватываем» наконечники кабелей статора и незначительно вытягиваем их из пружин, присутствующих в диодном мосту. Далее следует открутить болты, удерживающие сам мост. Вдобавок отвинчиваем соединяющий болт.

Разобрав корпус генераторной установки LADA Kalina, прибегаем к проверке целостности заднего подшипника. Здесь потребуется покрутить его внешнюю обойму. Если она вращается без ощутимых затруднений и звуков, а также не склонна издавать люфт, то констатируем исправность подшипника. Когда малейшие признаки износа налицо, меняем его без раздумий.

Дальнейшим действием будет демонтаж кронштейна генераторного узла. Тем же шуруповертом поддеваем статор и вынимаем из обшивки. В конструктиве кронштейна присутствует подшипник, который также подлежит ревизии и замене (при необходимости).

После разборки генератора его якорь зажимается в тисках. Из вала ротора с помощью съемника снимается подшипник.

После него демонтируется крестообразная заглушка, закрывающая контакты. Она просто поддевается отверткой и снимается.

Далее нужно отсоединить контакты токосъемных колец от обмоток якоря. Для этого используется слесарная отвертка. Ее острие прикладывается к контактам ближе к валу, и они поочередно перерубаются ударом молотка.

Перерубив контакты можно начать демонтаж колец. Для этого по бокам вала укладывается 2 одинаковые головки или просто обрезки труб. В них опираются отвертки, концами которых поддеваются кольца снизу. Используя 2 отвертки как рычаги нужно сорвать кольца с вала.

После снятия коллектора на шлицах вала останется сухой клей. Его нужно соскрести ножом или острием отвертки. Затем зачищаются контакты обмотки якоря.

Новые кольца надеваются на вал и усаживаются до конца ударами молотка. Бить нужно через деревянный брусок, чтобы их не деформировать или не расколоть.

Далее нужно спаять контакты обмотки и колец. Для этого они сначала обрабатываются раствором канифоли или паяльной кислотой. Затем контакты нужно поочередно залудить и спаять вместе. Возможно, расстояние между ними не позволит провести пайку, тогда следует применять перемычку. В ее качестве используется медный проводок. Он также залуживается и впаивается между контактами. Важно проверить, чтобы припой не касался металлических поверхностей якоря, а только соединял контакты.

После пайки контакты обратно закрываются крестообразной заглушкой, сверху вала насаживается подшипник и якорь устанавливается обратно. По сути ничего сложно, главное действовать без спешки, рубить контакты при демонтаже ближе к кольцам, и потом при установке не бить по новому коллектору молотком напрямую.

Генераторы: как они устроены, и как их ремонтируют

Уважительное «геннадий» или панибратское «гена» неспроста написаны с маленькой буквы! Это не имя автослесаря, а шутливо-жаргонное прозвище электрогенератора – одного из важнейших узлов автомобиля, практически не изменившего свою конструкцию за несколько десятилетий. Давайте познакомимся с «геннадием» поближе, изучив его сильные и слабые стороны и поняв, с каких фронтов можно ждать сюрпризов по электрической части автомобиля.

«Дитя света»

А втомобильный генератор в современном понимании порожден любовью человечества к электрическому свету. Машины эпохи зари автомобилизма имели лишь простейший узел под названием «магнето» – миниатюрный генератор, совмещенный с прерывателем зажигания, интегрированный в корпус двигателя и выдающий исключительно высоковольтные импульсы для работы свечей. Ни лампу, ни какой-то иной потребитель электроэнергии к магнето подключить было нельзя, поэтому машины XIX века освещали дорогу карбидными лампами, в которых горел ацетилен – от двигателя внутреннего сгорания помощи ждать не приходилось.

Однако достаточно скоро стало очевидно, что двигатель автомобиля должен порождать больше электричества: не только для собственной работы, но и для работы внешних потребителей – фар, клаксона, измерительных приборов передней панели, зарядки батареи и тому подобного. Поэтому рядом с высоковольтной «искровой» обмоткой магнето появилась дополнительная обмотка – низковольтная, дающая бортовое напряжение. МАГнето + ДИНамО-машина = магдино. Так стали называться первые генераторы.

Но поскольку магнето и магдино традиционно встраиваются непосредственно в двигатель, мощность их ограничена небольшими габаритами. И как только стало ясно, что рост мощности генераторов неизбежен, «гена» стал внешним – он переехал на кронштейн на блоке цилиндров и вращение стал получать от внешней передачи – ременной, а иногда цепной или шестеренчатой.

Первые генераторы вырабатывали постоянный ток, однако после развития в середине ХХ века полупроводниковой промышленности и появления мощных выпрямительных диодов генераторы стали производить переменный ток, который затем выпрямлялся до постоянного диодными мостами. Смена типа тока позволила скачкообразно в несколько раз и понизить габариты и массу генераторов, и поднять их мощность.

Собственно, современный генератор практически идентичен тому, что стоял на машинах, разработанных и 10, и 20, и 30, и более лет тому назад. Двигатели и КПП год за годом усложняются, а едва ли не главный внешний электроагрегат остается практически неизменным. Его конструкция неидеальна, но являет собой золотой баланс свойств и стоимости. Появляются, правда, дополнительные узлы и усовершенствования – например, вместо элементарного шкива для ремня на генератор может устанавливаться обгонная муфта, как в стартерном бендиксе, или в обмотке статора увеличивается количество катушек и усложняется диодный мост, но большинство генераторов все же по-прежнему обходятся классической конструкцией.

Как устроен генератор

Две половинки корпуса, отлитые из алюминия, образуют «бочонок» и стянуты друг с другом болтами. Внутри «бочонка» расположена кольцевая обмотка – катушка статора, с которой мы снимаем переменное напряжение. Снаружи к этой обмотке подключен диодный мост, прикрытый пластиковой защитной полукрышкой и делающий из переменного напряжения постоянное. Через корпус генератора проходит ось – вал, вращающийся на двух подшипниках и приводимый в движение за шкив ремнем от коленвала двигателя.

На валу генератора установлен и вращается вместе с ним ротор с катушкой внутри – электромагнит. Через пару скользящих контактов и угольные щетки на него подает управляющий ток регулятор напряжения, следящий за тем, чтобы генератор выдавал на выходе 14 вольт – без регулятора величина напряжения будет зависеть от оборотов и способна достичь нескольких десятков вольт, опасных для 12-вольтового автомобильного электрооборудования.

Неисправности генератора

Генератор на большинстве машин достаточно прост по конструкции, и благодаря этому количество разновидностей его неисправностей невелико, а диагностика несложна. «Плавающих» проблем, которые затруднительно выловить и локализовать, в нем практически никогда не бывает.

Самые слабые узлы генератора – не механические, а электронные: это диодный мост, состоящий из шести мощных диодов, объединенных в три группы на алюминиевой пластине-радиаторе, и регулятор напряжения. Выходят из строя они из-за перегрузки (из-за систематической работы с перегрузкой от нештатных потребителей тока, если прикуривать чужую машину, не заглушив свой двигатель, или из-за короткого замыкания в банках аккумулятора), из-за появления микротрещин от постоянной смены подкапотной температуры в широких пределах и проникновения в трещины влаги, а также иногда и вовсе без видимых причин – с электроникой это случается… В регуляторе напряжения еще вдобавок со временем стачиваются графитовые щетки. При этом и диодный мост, и регулятор напряжения в сборе со щетками могут быть заменены на новые.

На втором месте по выходу из строя – подшипники. Их в генераторе два — более мощный и массивный передний, а также задний – меньших габаритов. Страдает чаще всего передний, поскольку на него приходятся и нагрузка от туго натянутого ремня, и проникновение пыли и влаги извне. Подшипники проявляют себя гулом и визгом, который исчезает, если завести мотор при снятом ремне генератора. Они также могут быть заменены новыми.

На третьем месте – более неприятные неисправности, хотя и, к счастью, более редкие. Могут сточиться до основания два медных колечка на валу – контакты для питания обмотки ротора, по которым скользят графитовые щетки регулятора напряжения. Колечки эти достаточно долговечны, поскольку пружины щеток слабенькие, но, отработав несколько комплектов щеток, кольца с годами могут прийти в негодность. В качестве запчастей встречаются не всегда, и для конкретной модели генератора их можно не найти… Если же купить удалось, то снимаются с вала они единым блоком (залиты в пластик), и одним блоком же ставятся новые.

Еще от старости может произойти разрушение изоляции проводов обмотки статора и возникнуть короткое замыкание между витками. Как правило, такое ремонтировать невыгодно, хотя в принципе перемотка возможна. Неисправности типа разрушения корпуса рассматривать, наверное, не стоит, хотя и они, безусловно, случаются, и, как ни странно, некоторые отечественные производители генераторов поставляют в розничную продажу половинки «бочонка».

Ремонт генератора

Теперь рассмотрим ремонт генератора на живом примере. Автомобиль ВАЗ-2115 приехал на сервис с проблемой отсутствия зарядки аккумулятора. Электрик, к его чести, не приговорил, не глядя (как это часто делается), диодный мост и регулятор скопом, а сперва проверил проводку к генератору, затем (не снимая генератор с машины) извлек из него регулятор напряжения и проверил его при помощи внешнего источника напряжения 15-16 вольт и нагрузочной лампы, сымитировав штатную работу – регулятор оказался исправен. Целыми оказались и щетки регулятора, контактные кольца на валу и обмотка ротора. После этого мастер посветил фонариком на диодный мост, увидел обугленный диод, сделал вывод о неисправности моста… и предложил полную замену генератора!

Почему? Все просто: на наш генератор, рожденный Ржевским заводом автотракторного электрооборудования ЭЛТРА, модели 5102.3771, устанавливается 80-амперный диодный мост МП13-80-3-2, который стоит в магазине… 909 рублей, и меняется он не так, как, скажем на старой-доброй «девятке», где это делалось при помощи отвертки и без снятия генератора с машины. В нашем случае мост меняется с использованием мощного паяльника, и генератор для этого, по-хорошему, должен лечь на верстак. Это изрядная возня, требующая к тому же определенной аккуратности. Мастер не захотел связываться с этим менее, чем за 2 000 рублей, и намекнул владельцу, что стоимость запчасти и ремонта почти в 3 000 рублей на генератор 2006 года выпуска выглядят бледно на фоне цены нового генератора в сборе в 4 450 рублей. Иначе говоря, можно за 3 000 починить, а можно за дополнительные 1 500 рублей к цене ремонта получить нового «гену» на гарантии, с новыми подшипниками, обмотками, гарантированно лишенными усталостных трещин лака, и так далее. Владелец согласился с такими доводами, и генератор был заменен на новый.

Вот такой неожиданный исход… Мы хотели понаблюдать за недорогим восстановительным ремонтом, а столкнулись с крупноузловой дорогостоящей заменой. Впрочем, ремонт уже завершен, машина восстановила подвижность и уехала, и у нас появилась возможность в спокойной обстановке внимательно взглянуть на генератор изнутри, изучить конструкцию и разобраться, прав ли был мастер. Более того, нам никто не запрещает починить его самостоятельно.

Генератор изнутри

Разборку генератора начинаем со снятия шкива с вала: 6-ручьевой шкив под поликлиновый ремень аккуратно зажимаем в тисках через алюминиевые прокладки и откручиваем гайку пневмогайковертом. Легкие следы замятия на шкиве не страшны, если они контролируемы и прогнозируемы – ни канавки, ни кромки не деформированы.

На валу виден паз под шпонку, однако шпонки самой нет, как нет и паза для нее в шкиве. На данном генераторе шкив крепится трением – затяжкой гайки с гровером с упором во внутреннее кольцо подшипника, а через него – в ротор.

Снимаем пластиковую «полукрышку», под которой прячутся диодный мост и регулятор напряжения. Видим, что мост неисправен – пробит как минимум один диод из шести. Это заметно даже без проверки тестером – видно, что диод обуглен.

Регулятор напряжения снимается легко – откручиванием двух гаек М8. Электрически его уже проверяли, визуально тоже видно, что щетки изношены незначительно. Продуваем, вытираем и откладываем в сторону.

Стальные кольца и их преимущества

Замена контактных колец на генераторе Ваз 2110

Устанавливать медные кольца нет смысла, так как они очень быстро стираются.
Поэтому свой выбор лучше остановить на стальных кольцах, которые имеют ряд преимуществ:

• ​ Они почти не изнашиваются, поэтому щетки надолго сохраняются практически в идеальном состоянии.
• ​ Они легки в установке.

Примечание: кстати, для более надежной фиксации их предварительно смазывают раствором флюса, после чего промывают содой.

• ​ После установки они надежно фиксируются, оставаясь неподвижными в любых ситуациях.

Инструкция по правильной установке

Теперь можно рассмотреть, как правильно установить поршневые кольца. Нижеприведенная инструкция универсальна. В целом, она подойдет, как для иномарок, так и для отечественных автомобилей.

Важно только соблюдать порядок установки поршневых колец.

Подготовка

Перед заменой поршневых колец необходимо подготовить автомобиль. Делается это так:

1. Сначала обесточьте машину. Необходимо скинуть клеммы с контактов.
2. Слейте все масло – будьте аккуратны, оно может быть горячим. Также удалите охлаждайку.
3. На двигателе стоит декоративная заглушка, которая крепится на 4 болтах. Ее необходимо снять.
4. Затем снимите крышку цилиндров. После отключите вводные шланги.
5. Демонтируйте все навесные детали. Как правило, они крепятся на болтах.
6. Теперь необходимо отключить топливный шланг. В том же месте вы найдете проводок, который идет на датчик вентилятора.
7. Аккуратно вытащите термостат. В большинстве случаев он крепится на 2 болтах, но иногда имеет клипсовый фиксатор. В первом случае достаточно открутить крепеж, и вытащить термостат. По втором, его необходимо слегка сдвинуть.
8. Отсоедините генератор.
9. Затем необходимо снять ремень газораспределителя.
10. Чтобы отсоединить ремень, понадобится снять ролик и сдвинуть его.
11. Затем снимите крышку коллектора. Кстати, гайки здесь быстро засаливаются и приходят в негодность. Для удобства после замените их на новые с медным напылом.
12. Снимите головку блока цилиндров. Они фиксируются 10 болтами, которые нужно снять в четком порядке, указанном на крепеже.
13. Под машиной открутите 3 болта маслосборника, чтобы появился доступ к коленвалу.
14. Немного прокрутите его, чтобы наружу вышли поршни.

На этом подготовка закончена. Процесс почти везде одинаковый, даже на старых автомобилях. Разница может быть только в креплениях и подводах шланга.

Установка

Итак, как правильно поставить поршень? Сначала его нужно извлечь и зафиксировать в тисках. Не стесняйтесь и зажимайте крепко. Чтобы не осталось следов, проложите фанеру или доски.

Осмотрите на предмет нагара от старой смазки.

Она будет в любом случае и ее понадобится снять. Возьмите обычную зубную щетку с растворителем и снимите нагар. Проблема в том, что наборные маслосъемные кольца должны прижиматься без зазоров, а выгоревшее масло создает неравномерный слой.

Итак, как правильно ставить кольца:

1. Сначала производится установка маслосъемных колец. Вставьте пружину и плотно зафиксируйте сверху кольцо.
2. Теперь наступило время компрессионных колец. На них есть порядковые пометки.

Как правильно одеть кольца на поршень? Растягивая их руками есть высокий риск, что они просто лопнут! Чтобы в дальнейшем не бежать в автомобильный магазин, лучше воспользоваться самым недорогим расширителем, который имеет ограничитель.

Также обратите внимание на расположение замков поршневых колец.

Следуя инструкции, их метки должны располагаться равносторонним треугольником.

То есть, их метки должны стоять друг к другу под 120 градусов. Соблюдайте точную схему установки, так как случайный сдвиг увеличит расход масла, причем значительно.

Как вы можете заметить, устанавливать поршневые кольца достаточно просто, если есть нужный инструмент.

Установка в цилиндр

Для этого необходима специальная обжимка. Ее можно купить – стоит около 600 рублей. Изнутри обжимку нужно смазать толстым слоем моторного масла, чтобы улучшить проходимость.

В нее вставляется поршень и затягивается гайкой. В комплекте с обжимкой идет шестигранный ключ, которым затягивается гайка. Теперь легонько постукивайте молоточком, чтобы поршень стал на свое место. После снимите опору и уберите бугель. Далее поставьте шатун на поршень. Перед этим его необходимо щедро смазать маслом.

Устанавливая поршень, ориентируйтесь на соседние, чтобы он стал ровно. После нежно зафиксировать шатун. Сначала закручивайте болты руками, а затем затяните динамометрическим ключом. Не перестарайтесь, может легко лопнуть крепеж.

Проверка работоспособности и обкатка мотора

После того как двигатель собран, необходимо убедиться в его работоспособности. Его необходимо завести и дать поработать некоторое время на холостых оборотах. Если он работает устойчиво, можно считать, работа завершена успешно. Следует помнить, что новым деталям нужна обкатка, и чем аккуратнее она будет выполнена, тем дольше прослужит отремонтированный силовой агрегат.

Обкатка длится 2–3 тысячи километров. Чтобы замена не прошла впустую, во время обкатки необходимо соблюдать следующие правила:

1. мотор нельзя сильно нагружать;
2. по возможности следует избегать полной загрузки автомобиля (в идеале водитель должен ездить в одиночку);
3. не желательно преодолевать затяжные подъемы;
4. категорически нельзя, особенно в течение первой тысячи километров поднимать обороты коленвала выше трех тысяч;
5. перед поездкой двигатель нужно прогревать.