Устройство генератора на ВАЗ 2110 (Схема)

Устройство генератора на ВАЗ 2110 (Схема)

Генератор — это основа функционирования всего автомобиля. Его можно сравнить с сердцем человека, поскольку на генератор возлагается ответственность по транспортировке электричества по всем системам и узлам, которые зависят от электрики. Механическая энергия преобразуется в электричество.

Как и любой другой элемент машины, генератор ВАЗ 2110 имеет свои особенности, функции, принцип работы. Сегодня мы будем знакомиться с ним максимально детально.

Внешний вид устройства

Принцип работы

Принцип работы таков: вы поворачиваете ключ в замке, при этом ток поступает на провод возбуждения. Магнитное поле, которое создает якорь, пронизывает обмотки статора, на выводах которого возникает напряжение. Когда якорь достигает достаточно большой частоты вращения, которую обеспечивает шкив и ременная передача, возникает так называемый режим самовозбуждения.

Выпрямительный блок преобразует переменный ток в постоянный. Регулятор напряжения начинает работать, когда изменяется частота вращения коленвала (соответственно, якорь вращается быстрее или медленнее) и регулирует время, на которое включается провод возбуждения. Иногда сбой в работе генератора может возникать из-за того, что в цепи сгорел предохранитель.

Особенности конструкции

Сердечник статора имеет цилиндрическую форму. На него по схеме «звезда» намотана трехфазная обмотка, концы которой выведены на выпрямительный блок. Статор сверху защищен корпусом, состоящим из двух крышек, стянутых между собой четырьмя болтами. Внутри него расположен якорь. Он закреплен на двух шариковых подшипниках. Их назначение – обеспечивать равномерное вращение вала.

В задней части генератора расположен выпрямительный модуль, состоящий из шести диодов, а также регулятор напряжения со щеткодержателем и щетками. С целью защиты эти элементы закрыты стальным кожухом.

Генератор Ваз 2110

Устройство генератора Ваз 2110: 1 — кожух, 2 — вывод «В+» для подключения потребителей, 3 — помехоподавительный конденсатор 2,2 мкФ, 4 — общий вывод дополнительных диодов (присоединяется к выводу «D+» регулятора напряжения), 5 — держатель положительных диодов выпрямительного блока, 6 — держатель отрицательных диодов выпрямительного блока, 7- положительный диод, 8- отрицательный диод, 9 — регулятор напряжения, 10 — задняя крышка, 11 — стяжной винт, 12 — передняя крышка, 13 — обмотка статора, 14 — дистанционное кольцо, 15 — передний подшипник вала ротора, 16 — шкив, 17 — гайка, 18 — вал ротора, 19 — конусная шайба, 20 — шайба, 21 — клювообразные полюсные наконечники ротора, 22 — сердечник статора, 23 — втулка, 24 — обмотка ротора, 25 — задний подшипник ротора, 26 — втулка подшипника, 27 — контактные кольца, 28 — щеткодержатель, 29 — выводы обмотки статора, 30 — дополнительный диод, 31 — вывод «D» (общий вывод дополнительных диодов).

Генератор Ваз 2110 – синхронная электрическая машина переменного тока с электромагнитным возбуждением и встроенным выпрямителем на кремниевых диодах. Ротор генератора приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя (демпфера) поликлиновым ремнем.

Технические характеристики генератора 94.3701 Ваз 2110

Статор и крышки генератора Ваз 2110 стянуты четырьмя винтами. Вал ротора вращается в подшипниках, установленных в крышках. Смазка, заложенная в подшипники на заводе, рассчитана на весь срок службы генератора. Задний подшипник напрессован на вал ротора и поджимается задней крышкой через пластмассовую втулку. Передний подшипник запрессован и завальцован в передней крышке и заменяется только вместе с ней. Его внутренняя обойма вместе с дистанционным кольцом и шайбой зажата гайкой между шкивом и ступенькой на валу ротора. Задняя часть генератора закрыта пластмассовым кожухом на защелках.

В статоре генератора расположена трехфазная обмотка, выполненная по схеме «звезда» (выводы фазных обмоток имеют общую точку). Вторые концы фазных обмоток соединены с выпрямительным мостом, состоящим из шести кремниевых диодов (вентилей) – трех «положительных» и трех «отрицательных». Вентили запрессованы в две подковообразные алюминиевые пластины-держатели в соответствии с полярностью (положительные и отрицательные – на разных пластинах); на одной из пластин также находятся три дополнительных диода, через которые питается обмотка возбуждения генератора после пуска двигателя. Пластины объединены в выпрямительный блок, закрепленный на задней крышке генератора (под пластмассовым кожухом).

Обмотка возбуждения расположена на роторе генератора Ваз 2110, ее выводы припаяны к двум медным контактным кольцам на валу ротора. Питание к обмотке возбуждения подводится через две угольные щетки. Щеткодержатель конструктивно объединен с регулятором напряжения и закреплен на задней крышке генератора.

Регулятор напряжения Ваз 2110 – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Для защиты бортовой сети от скачков напряжения при работе системы зажигания и снижения помех радиоприему между выводами «положительных» и «отрицательных» вентилей (между «+» и «массой» генератора) подключен конденсатор емкостью 2,2 мкФ (±20%), расположенный на выпрямительном блоке.

При включении зажигания напряжение к обмотке возбуждения генератора (выводы «D» генератора и «D+» регулятора) подводится через контрольную лампу в комбинации приборов (лампа при этом горит). После пуска двигателя обмотка возбуждения питается от дополнительных диодов выпрямительного блока (контрольная лампа гаснет). Если после пуска двигателя лампа горит, это указывает на неисправность генератора или его цепей.

Схема соединений генератора Ваз 2110 94.3701

Электросхема генератора Ваз 2110: 1 — аккумуляторная батарея, 2 — генератор, 3 — блок реле и предохранителей (монтажный блок), 4 — выключатель зажигания, 5 — комбинация приборов, 6 — контрольная лампа разряда аккумуляторной батареи (устанавливается с 1997 г., до 1997 года устанавливался электронный вольтметр со светодиодом).

Диагностика генератора Ваз 2110

Запустите двигатель, дайте ему поработать несколько минут, затем, нажав на педаль «газа», доведите обороты коленчатого вала до 3000 мин -1 . Включите все потребители: дальний свет фар, обогрев заднего стекла, вентилятор отопителя, стеклоочиститель, аварийную сигнализацию. Замерьте напряжение на выводах аккумуляторной батареи, которое должно быть выше 13 В. Если это не так, неисправны обмотки генератора (обрыв или замыкание), регулятор напряжения со щеточным узлом или окислены контактные кольца обмотки возбуждения. Для того чтобы убедиться в исправности регулятора напряжения Ваз 2110, выключите все потребители, кроме фар дальнего света, и вновь измерьте напряжение. Оно должно быть в пределах 13,2-14,7 В. Снятый регулятор напряжения можно проверить, подключив между щетками лампу (1-5 Вт, 12 В), а к выводам «D+» и «масса» — источник питания (только постоянного тока!), вначале напряжением 12 В, а затем 15-16 В. В первом случае лампа должна гореть, во втором – нет. Если лампа горит в обоих случаях, в регуляторе – пробой, если не горит – обрыв или нарушен контакт между щетками и выводами регулятора. В обоих случаях регулятор следует заменить. Для проверки вентилей выпрямительного блока Ваз 2110 отсоедините провода от аккумуляторной батареи, генератора и от вывода «D+» регулятора напряжения. «Плюс» батареи через лампу (1-5 Вт, 12 В) подсоедините к выводу «В+» генератора, а «минус» — к его корпусу. Если лампа горит, то и в блоке «положительных», и в блоке «отрицательных» вентилей имеется короткое замыкание. Для проверки замыкания в «положительных» вентилях «+» батареи через лампу соедините с выводом «В+» генератора, а «-» — с выводом одной из фазных обмоток статора. Если лампа горит, пробиты один или несколько положительных вентилей. Для проверки замыкания в «отрицательных» вентилях «+» батареи через лампу соедините с выводом одной из фазных обмоток статора, а «-» — с корпусом генератора. Если лампа горит, пробиты один или несколько отрицательных вентилей или обмотки статора замыкают на корпус генератора. Чтобы исключить замыкание обмоток, генератор снимают с автомобиля и, отсоединив обмотки от регулятора напряжения и выпрямительного блока, проверяют их замыкание на «массу» с помощью лампы или омметра. Вентили генератора можно также проверить омметром, не подключая аккумулятор и контрольную лампу. Замыкание дополнительных диодов можно проверить, подключив «+» батареи через лампу к выводу «D» генератора, а «-» — к выводу одной из фазных обмоток статора. Если лампа горит, один или несколько дополнительных диодов пробиты. Обрыв в основных вентилях определяется по резкому снижению тока отдачи (падению напряжения под нагрузкой). Однако это может быть также следствием обрыва или замыкания в обмотках генератора. Обрыв в дополнительных вентилях можно определить по низкому напряжению на штекере «D» (ниже 14 В) при средней частоте вращения ротора генератора. Определить исправность каждого диода (основного или дополнительного) можно только на снятом выпрямительном блоке омметром или контрольной лампой. Выпрямительный блок генератора Ваз 2110 при выходе из строя рекомендуется заменять в сборе. Допускается замена отдельных вентилей, однако для основных вентилей потребуется их перепрессовка в держателе – операция, требующая аккуратности и навыка.

Замена ремня генератора Ваз 2110

Ключом на 13 ослабляем гайку крепления генератора к установочной планке

Вращая ключом на 10 регулировочный болт против часовой стрелки, ослабляем натяжение ремня привода генератора

Сдвинув генератор к блоку цилиндров, снимаем ремень. Устанавливаем ремень генератора Ваз 2110 в обратной последовательности и натягиваем его, вращая регулировочный болт

При приложении усилия 98 Н (10 кгс) нормальный прогиб ремня должен быть в пределах 6–10 мм.

Снятие и установка генератора Ваз 2110

Отсоединяем минусовой провод от аккумулятора и провод возбуждения генератора

Ключом «на 10» отворачиваем гайку крепления проводов к выводу «В+» и снимаем их. Снимаем ремень генератора, отворачиваем регулировочный болт генератора и отворачиваем фиксирующую гайку

Вынимаем натяжную планку генератора Ваз 2110

Ключом на 13 отворачиваем гайку нижнего крепления генератора

Вынимаем болт и снимаем генератор. Установка генератора на Ваз 2110 выполняется в последовательности обратной снятию.

Разборка генератора Ваз 2110

Отжав три защелки кожуха, поддеваем его отверткой и снимаем кожух

Крестообразной отверткой отворачиваем два винта и отводим регулятор напряжения Ваз 2110 со щеткодержателем

Отсоединяем провод и снимаем регулятор напряжения со щеткодержателем, ключом на 10 отворачиваем гайку вывода «В+»

Сняв пружинную шайбу и втулку, снимаем с контактного болта наконечник провода конденсатора. Отвернув крестообразной отверткой винт снимаем конденсатор

Через отверстие высокой головки на 21 (удерживаемой трубным ключом) вставляем шестиграник на 8 и отворачиваем гайку крепления шкива. Снимаем шкив и шайбу

Крестообразной отверткой отворачиваем четыре винта, стягивающих крышки. Снимаем переднюю крышку генератора Ваз 2110

Крестообразной отверткой отворачиваем три винта крепления концов обмоток статора Ваз 2110 и винт крепления выпрямительного блока

Снимаем выпрямительный блок (при этом выпадает контактный болт) и статор

Надавив пальцем на пластмассовую втулку (опору подшипника) выталкиваем ее вместе с ротором из задней крышки

Поддев отверткой снимаем пластмассовую втулку с заднего подшипника

Двухзахватным съемником спрессовываем подшипник с вала ротора. Тестером проверяем обмотки статора и ротора на обрыв и замыкание на корпус. Сборку генератора выполняем в обратной последовательности. При ремонте генератора Ваз 2110 меняем неисправные детали на новые. Для установки заднего подшипника генератора Ваз 2110 на вал ротора опираем передний конец вала о деревянный брусок и напрессовываем подшипник на вал подходящим отрезком трубы, прикладывая усилие к внутреннему кольцу подшипника.

Описание устройства

Для начала рассмотрим устройство генератора. Вне зависимости от того, о каком узле идет речь — старого или нового образца, схема генератора ВАЗ 2110 включает в себя множество различных элементов. Более подробное описание приведено на рисунке ниже. Для ВАЗ 2110 изначально с завода ставится устройство Катэк.

Устройство и обозначение элементов

Принцип работы

Что касается принципа работы Катэк или любого другого устройства следующий:

1. При повороте ключа в замке зажигания напряжение начинает поступать на провод возбуждения.
2. Якорь вступает в работу и когда он достигает высокой частоты вращения, обеспечивающаяся ременной передачей и шкивом, образуется режим самовозбуждения.
3. Далее, переменное напряжение преобразуется в постоянное посредством выпрямительного блока.
4. 3-уровневый регулятор напряжения ВАЗ 2110 вступает в работу после того, как меняется частота вращения коленчатого вала. Регулятор на три уровня настраивает время, ан которое активируется провод возбуждения.

Выполняемые функции

Генератор на ВАЗ 2110 с 3-уровневым регулятором предназначен в первую очередь для обеспечения работоспособности всего электрооборудования авто. Если вы думаете, что эту функцию выполняет аккумулятор, то вы ошибаетесь. АКБ предназначен для поддержания работы оборудования при отключенном моторе, в то время как генератор ВАЗ 2110 работает при запущенном двигателе. Так что именно этот узел обеспечивает работоспособность всех устройств, кондиционера, печки и прочих гаджетов, которые вы подключили к бортовой сети авто.

Еще одна функция узла с 3-уровневым или другим регулятором — это зарядка АКБ, что также осуществляется при запущенном моторе. Если бы не достаточно высокая мощность генератора, то батарея не могла бы выполнять задачи, возложенные на нее, в результате чего ее нужно было бы постоянно заряжать. Но следует отметить, что большая мощность может быть обеспечена установкой узла на 120 Ампер.

Следует отметить, что помимо более мощного генераторного узла, на ВАЗ 2110 инжектор есть смысл поставить трехуровневый регулятор напряжения. Особенно, если аккумулятор разряжается достаточно быстро при включении дополнительных потребителей. Трехуровневый регулятор напряжения позволит решить такую проблему (автор видео — канал Denis Legostaev).

Технические параметры

Теперь рассмотрим основные технические характеристики. Как сказано выше, при производстве «десятки» комплектуются устройствами Катэк, которые могут быть двух видов. Но вне зависимости от вида, такие механизмы обладают мощностью 80 Ампер, а уровень выдаваемого ими напряжения составляет около 14 вольт. Также в продаже можно найти более мощные варианты Катэк — на 120 ампер — которые предназначены для эксплуатации в авто с более высокими нагрузками.

Компоненты устройства

Основные составляющие узла:

1. Якорь, представляющий собой вращающуюся часть устройства и предназначенный для создания магнитного поля.
2. Статор, включающий в себя 3 обмотки.
3. Корпус, состоящий из двух частей, выполненных из алюминиевого сплава.
4. Крепление устройства для фиксации его в моторном отсеке.
5. Щеточный узел. Учтите, что щетки — это, по сути, расходный материал, поскольку со временем они изнашиваются.
6. Регулятор напряжения генератора ВАЗ 2110 на 3 или меньше уровней. Предназначение этого элемента заключается в изменении напряжения, которое идет на батарею. Если температура будет более высокой, на аккумулятор поступает меньшее напряжение.
7. Выпрямительный блок с диодами, предназначение которого заключается в преобразовании переменного тока, вырабатывающегося якорем, в постоянный. Постоянное напряжение, в свою очередь, используется всем электрооборудованием авто.
8. Ременная передача, позволяющая увеличить скорость коленвала.

Схема автомобильного генератора ВАЗ 2106:

14 – вывод «67»

15 – штекер нулевого провода

16 – шпилька крепления генератора

17 – крыльчатка вентилятора

18 – шкив

19 – пластины

20 – кольцо

21 – передний подшипник

22 – обмотка ротора

23 – ротор

24 – обмотка статора

25 – статор

26 – передняя крышка

Генератор ваз 2110

Назначение

Генераторная установка является достаточно надежным устройством, хорошо переносящую как повышенную вибрацию силового агрегата, так и большие перепады подкапотных температур, а так же имеющей высокую стойкость к воздействиям влажной среды и грязи.Параметры выходного тока генератора должны быть стабильны на всех режимах работы двигателя, при любых его нагрузках и частотах вращения.
Главными требованиями, стоящими перед генератором, являются:

• Параметры генерируемого электрического тока должны быть таковы, что бы при любых режимах работы двигателя и нагрузки на бортовую сеть автомобиля не только не происходил интенсивный разряд аккумуляторной батареи, но и происходила ее подзарядка;
• При любой частоте вращения двигателя и изменении нагрузки во всем диапазоне его работы напряжение в электрической цепи автомобиля должно быть стабильным и соответствовать заявленной величине.

Внимание! Данные требования обусловлены тем, что аккумулятор автомобиля очень чувствителен к перепадам напряжения бортовой сети.
Недостаточность его вызывает недозорядку аккумуляторной батареи, что чревато последующим затрудненным пуском двигателя. Переизбыток же приводит к перезарядке, что в свою очередь чревато ускоренным выходом из строя аккумулятора.

Устройство

Прежде чем искать в своем ваз 2110 неисправности генератора необходимо знать что принципиальная конструкция и принцип его работы одинаковы для всех типов автомобилей. Они могут различаться лишь в габаритах, качеством изготовления и расположением монтажных креплений.
Поэтому для расширения своего кругозора можете прислушиваться к советам владельцев всех марок автомобилей, благо некоторые запасные части генераторов взаимозаменяемы.

Замена в генераторе ваз 2110

На фото выделены основные составляющие генератора:

1. Шкив ремня генератора(надеюсь пояснять его назначение нет необходимости);
2. Корпус, состоящий из передней половинки находящейся со стороны шкива и задней, которая устанавливается со стороны контактных колец. Помимо этого в задней части корпуса размещен щеточный узел, выпрямитель, регулятор напряжения, а также выводы электропроводки для подключения к электрической цепи автомобиля.

В корпусе устанавливается статор, и размещаются опорные подшипники ротора, так же на нем имеются крепления для установки генератора на двигатель автомобиля.

1. Ротор с обмотками возбуждения выводы которых соединены с цилиндрическими, выполненных из меди контактными кольцами;
2. Сердце генератора – статор. Именно в пазах между его стальных листов, где находится трехфазная обмотка и вырабатывается необходимый автомобилю электрический ток;
3. Сборка выпрямительных диодов (без комментариев);
4. Регулятор напряжений необходимый для поддержания напряжения в электрической цепи автомобиля в заданных параметрах во время изменения нагрузок, частоты вращения генератора и температуры окружающего воздуха;
5. Щеточный узел, где находятся подпружиненные щетки находящиеся в контакте с контактными кольцами ротора;
6. Пластмассовая крышка, защищающаяся диодный модуль.

Принцип работы

Приступаем к самой интересной части нашей статьи.
Итак, поворачиваем в замке ключ зажигания и:

• На контактные кольца, через щеточный узел, а затем на обмотку возбуждения ротора поступает электрический ток;
• В обмотке ротора, который начинает вращаться одновременно с коленчатым валом двигателя, находится магнитное поле, которое пронизывает обмотки статора, вследствие чего на его выводах напряжение с переменным значением;
• Когда генератор достигает определённой частоты вращения, он переходит в режим самовозбуждения, то есть ток на обмотку возбуждения ротора начинает поступать непосредственно от самого генератора;
• Вырабатываемое переменное напряжение с помощью блока выпрямителей преобразуется в постоянное. Именно в этом состоянии происходят процессы зарядки аккумуляторной батареи и обеспечения электричеством потребителей тока;
• Регулятор напряжения включается в работу в процессе движения автомобиля, когда меняются нагрузка на генератор и его частота вращения. Его задачей является регулировка времени включения возбуждающей обмотки ротора.

Это время уменьшается при меньших внешних нагрузках и при возрастающих частотах вращения ротора генератора, и возрастает при увеличении нагрузок и снижении частоты вращения.

Принцип работы генераторной установки переменного тока

Надеюсь, моя краткость не помешала понять вам принцип работы генераторной установки переменного тока, в противном случае в сети всегда можно найти соответствующее по теме видео.

Внимание! В том случае, когда в бортовой сети потребители «забирают» количество тока больше чем его может выработать генератор, требуемое количество начинает выдавать аккумуляторная батарея.

Совет! Панель приборов автомобиля оборудована лампой сигнализатором, которая информирует работоспособность генераторной установки. Не забывайте иногда посматривать в ее сторону.

Итак, основными параметрами являются:

• Номинальные значения напряжения, тока и частоты возбуждения;
• Частота, с которой происходит самовозбуждение обмотки;
• Коэффициент полезного действия (КПД).

В нашем случае электрическая система имеет номинальное напряжение в 12 вольт, а номинальным током считается его максимальное количество, получаемое при номинальной частоте вращения генератора (80 ампер при 6000 оборотах в минуту).

Принцип работы

Чтобы генератор мог отдавать ток в нагрузку, необходимо запитать обмотку возбуждения. Это, собственно, и происходит, когда мы включаем зажигание. Далее коленчатый вал работающего двигателя заставляет якорь вращаться. В это время в обмотке статора начинает вырабатываться электричество, которое отдается в бортовую сеть.

В автомобилях ВАЗ-2110 генератор вырабатывает переменный ток, а все потребители рассчитаны на постоянный. Для его преобразования применяется выпрямительный диодный блок.

Но и это не все. Дело в том, что величина напряжения, вырабатываемого генератором, постоянно меняется в зависимости от количества оборотов коленвала. Для ее стабилизации используется реле-регулятор напряжения.

В итоге на выводах устройства мы имеет постоянный электрический ток стабильного напряжения.

↑ Проверка генератора на работоспособность

1. Запустите двигатель, дайте ему поработать несколько минут, затем, нажав на педаль “газа”, доведите обороты коленчатого вала до 3000 мин -1.
2. Включите все потребители: дальний свет фар, обогрев заднего стекла, вентилятор отопителя, стеклоочиститель, аварийную сигнализацию.
3. Замерьте напряжение на выводах аккумуляторной батареи, которое должно быть выше 13 В. Если это не так, неисправны обмотки генератора (обрыв или замыкание), регулятор напряжения со щеточным узлом или окислены контактные кольца обмотки возбуждения.
4. Для того чтобы убедиться в исправности регулятора напряжения, выключите все потребители, кроме фар дальнего света, и вновь измерьте напряжение. Оно должно быть в пределах 13,2-14,7 В.
5. Снятый регулятор напряжения можно проверить, подключив между щетками лампу (1-5 Вт, 12 В), а к выводам “D+” и “масса” – источник питания (только постоянного тока!), вначале напряжением 12 В, а затем 15-16 В. В первом случае лампа должна гореть, во втором – нет. Если лампа горит в обоих случаях, в регуляторе – пробой, если не горит – обрыв или нарушен контакт между щетками и выводами регулятора. В обоих случаях регулятор следует заменить.
6. Для проверки вентилей выпрямительного блока отсоедините провода от аккумуляторной батареи, генератора и от вывода “D+” регулятора напряжения.
7. “Плюс” батареи через лампу (1-5 Вт, 12 В) подсоедините к выводу “В+” генератора, а “минус” – к его корпусу. Если лампа горит, то и в блоке “положительных”, и в блоке “отрицательных” вентилей имеется короткое замыкание.
8. Для проверки замыкания в “положительных” вентилях “+” батареи через лампу соедините с выводом “В+” генератора, а “-” – с выводом одной из фазных обмоток статора. Если лампа горит, пробиты один или несколько положительных вентилей.
9. Для проверки замыкания в “отрицательных” вентилях “+” батареи через лампу соедините с выводом одной из фазных обмоток статора, а “-” – с корпусом генератора. Если лампа горит, пробиты один или несколько отрицательных вентилей или обмотки статора замыкают на корпус генератора.

Чтобы исключить замыкание обмоток, генератор снимают с автомобиля и, отсоединив обмотки от регулятора напряжения и выпрямительного блока, проверяют их замыкание на “массу” с помощью лампы или омметра. Вентили генератора можно также проверить омметром, не подключая аккумулятор и контрольную лампу.